專利名稱：：用于結(jié)合復(fù)合材料的粘合制劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及用于結(jié)合復(fù)合材料的粘合制劑。
背景技術(shù)：
：近十年來，許多新型復(fù)合材料得到了研發(fā)，其中有些具有非常有價(jià)值的性質(zhì)。先進(jìn)復(fù)合材料由于高強(qiáng)度、輕重量、高剛度和耐尺寸變化穩(wěn)定性而在工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用。通過仔細(xì)選擇增強(qiáng)體、基體和將二者結(jié)合在一起的制造方法，工程師們能夠m^擇合適的基體材料定制性能，從而滿足特定需求，如耐熱性、耐化學(xué)穩(wěn)定性、耐候性。復(fù)合材料最大的〗尤點(diǎn)是與輕重量結(jié)合的強(qiáng)度和剛度。通,擇合適的增強(qiáng)體和基體材料的組合，生產(chǎn)者可以生產(chǎn)出完全符合用于特定目的的特定結(jié)構(gòu)所需的性能。該合適的復(fù)合材料同樣可以承受熱和腐蝕。上述優(yōu)點(diǎn)使得他們理想地用于暴露于極端環(huán)境，如船舶、化學(xué)操作設(shè)備和交替性能量機(jī)構(gòu)如風(fēng)力渦輪機(jī)的產(chǎn)品中。這種復(fù)合材料同時(shí)具有高水平的化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性。人們通常需要將復(fù)合部件連接起來，4m采用粘合劑將復(fù)合部件連接起來，以產(chǎn)生最高強(qiáng)度的接頭。然而，困難之一在于將這些復(fù)合材料結(jié)合在一起形成各種形狀的結(jié)構(gòu)。特別地，風(fēng)力渦輪機(jī)制造應(yīng)用要求粘合齊職夠承受施加于每個(gè)葉片上的離心力。這些粘合劑應(yīng)當(dāng)肖,同時(shí)粘接非常大的部件，如葉片套的兩半(thetwohalvesofabladeenvelope)和梁，同時(shí)又能填補(bǔ)對于接頭結(jié)構(gòu)而言不可避免的長達(dá)60米的大量間隙。然后它們必須在葉片使用期內(nèi)持續(xù)的熱循環(huán)和環(huán)境侵襲的條件下保持粘結(jié)強(qiáng)度。粘接必須能夠承受每天循環(huán)操作的外部環(huán)境劍牛，保持直至25年不屈服(yielding)。將復(fù)合部件結(jié)合在一起所使用的一個(gè)方法就是施加膏狀粘合劑(pasteadhesive).膏狀粘合齊脂g夠提供高強(qiáng)度接頭，但由于其高粘度而難于加工。環(huán)氧粘合劑也能提供高5驢接頭，但環(huán)氧粘合劑可育^隹于加工。通過將環(huán)氧樹脂與催化劑合并并使其在混合時(shí)開始反應(yīng)而制得環(huán)氧粘合劑。該反應(yīng)改變了粘度，使得加工困難。固化時(shí)間也能夠隨溫度有顯著的變化。某些環(huán)氧體系在高于90。F的溫度下ffiil地固化，以致其變得幾乎不能用。而在例如低于60。F的較冷溫度下，某些體系可需要數(shù)天甚至更長的時(shí)間才能固化。其它可能的粘合劑禾才料如聚酯類或乙烯基酯類卻不能提供足夠的粘接強(qiáng)度。粘合劑不僅必須提供持久的結(jié)合，還必須易于加工，從而旨的多在現(xiàn)場在各種條件下使用。商業(yè)可得的粘合劑不能滿足例如粘接風(fēng)力渦輪機(jī)復(fù)合部件所需的粘接強(qiáng)度、使用時(shí)間和可加工性的需求。因此，需要將復(fù)合部件持久地相互連接在一起。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明涉及粘合制劑(adhesiveformulation)及用該制劑制備的復(fù)合材料(composite)。在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明提供粘合制劑，其包含丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯單體、重均舒量為約450至約3000的乙烯基酯樹脂禾卩催化劑。在另一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明提供將第一復(fù)合材料粘合性連接到第二復(fù)合材料的方法，該方法包含在第一和第二復(fù)合材料之間設(shè)置粘合制劑；其中該粘合制劑包含丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯單體、重均分子量為約450至約3000的乙烯基酯樹脂和催化劑；和將該粘合制劑固化，以提供搭接剪切強(qiáng)度(lapshearstrength)與在第一和第二復(fù)合材料之間使用不含單體的粘合制劑的強(qiáng)度相比提高20%。在又一個(gè)實(shí)施方案中，形成復(fù)合材料的方法包含制備浸漬樹脂(infusionresin);將許多^B喿的纖維層(fiberply)疊層以得到干燥的層壓材料；將所述樹S旨浸漬于所述干燥層壓材料中，得到纖維增強(qiáng)的樹脂復(fù)合材料，其中該浸漬樹脂包含丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯單體、重均分子量為約450至約3000的乙烯基酯樹脂和催化劑；然后將該浸漬樹脂固化。M參考下列的本發(fā)明各個(gè)待征的詳細(xì)說明和其中包括的實(shí)施例，本發(fā)明將更易于理解。下圖僅用于示例說明的目的，其中相似的要素用附圖標(biāo)記對班也編排。圖1證實(shí)本發(fā)明搭接剪切弓艘觀賦的結(jié)果，具體公開了DION9800和10%甲基丙烯酸酯單體的混合物的搭接剪切強(qiáng)度(SLS)測試結(jié)果，其中SLS基于4層式UD玻璃-Dion9800IR。圖2為用于將兩個(gè)復(fù)合部件結(jié)合到一起的本發(fā)明粘合材料的示例性實(shí)j^案。具體實(shí)施方式本發(fā)明涉及粘合齊訴口樹脂制劑(adhesiveandresinformulation)及其制備的復(fù)合材料。更具體地，本發(fā)明涉及甲基丙烯酸酯單體和乙烯基酯樹脂的新型混合物、由其制備的固化的聚合物、M用i^制劑持久粘接在一起的復(fù)合制品。在此公開的粘合制齊懼有有利的物理性能，包括但不限于結(jié)合復(fù)合部件(compositepart)所需的增加的結(jié)合強(qiáng)度、使用壽命和加工性。所述粘^躋擾其適用于將風(fēng)力渦輪機(jī)的復(fù)合部件結(jié)合在一起。所述粘合齊訴B樹脂制齊抱括在催化劑存在下發(fā)生反應(yīng)的甲基丙烯酸酯和/或丙烯酸酯單體和乙烯基酯樹脂。在一個(gè)實(shí)M^案中，加入一種或多種催化劑，得到的混合物發(fā)生固化，或者糊尋到的混合物施加于復(fù)合材料并隨后固化。式(I)的所述丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯單體如下所示其中Rj為氫或月旨族基團(tuán)；R2選自Q-C10月旨族基團(tuán)、CrCso芳族基團(tuán)和CrC2o環(huán)脂族基團(tuán)，且n為l至4的Mt在各種實(shí)施方案中，112可包含基團(tuán)比如亞烷基、羥基亞烷基、烷氧基取代的芳族化物。R2也可包含尿烷、醚、酯或硅氧烷鍵。根據(jù)本發(fā)明的合適的丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯單體包括但不局限于:新戊二醇二甲基丙烯酸酯、乙氧基化的2-雙酚A二甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸苯氧基乙基酯、月旨族尿烷丙烯酸酯低聚物、丙烯酸酯化的尿烷、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯、低粘度脂族單丙烯酸酯低聚物、三官能甲基丙烯酸酯、尿烷甲基丙烯酸酯和二乙二醇二甲基丙烯酸酯。魏的乙烯基酯樹脂具有低舒量。術(shù)語"低分子量"是指i^S均分子量為約450至約3000的乙烯基酯樹脂。最優(yōu)選所述分子量為約500至約1500。對于本發(fā)明而言，合適的乙烯基酯樹脂可通過使不飽和的單羧酸或酸酐與環(huán)氧樹脂反應(yīng)制得。在一個(gè)實(shí)施方案中，反應(yīng)物的用量使得酸掛環(huán)氧基團(tuán)的比例為約0.95:1至約1.05:1，4趟該比例為約1:1。不飽和單羧酸或酸酐與環(huán)氧樹脂之間的反應(yīng)可在下述溫度條件下進(jìn)行足夠的時(shí)間以完成該反應(yīng)在某些實(shí)施方案中為約9(TC至13(TC，在另外實(shí)施方案中為約10(TC至12(TC，和在另外實(shí)施方案中為約105°C-110°C。當(dāng)剩余的酸百分量達(dá)到1或更小時(shí)，通常認(rèn)為反應(yīng)結(jié)束。反應(yīng)時(shí)間通常為約3至6小時(shí)?？梢杂糜谛纬梢蚁┗渲乃岷退狒睦影?甲基)丙烯酸或酸酐、a-苯基丙烯酸、a-氯代丙烯酸、巴豆酸、馬來酸或富馬酸的單甲基酯和單乙基酯、乙烯基乙酸、山梨酸和肉桂酸等?？墒褂玫沫h(huán)氧樹脂是已知的且實(shí)際上包括多官能化劍戈醇如表氯醇與酚或多羥基酚的任意反應(yīng)產(chǎn)物。合適的酚或多羥基酚包括例如間苯二酚、四酚乙垸和各種雙酚類，如雙酚A、4,4'-二羥基二苯1、4,4'-二羥基聯(lián)苯、4,4'-二羥S"二苯基甲烷、2,2'-二羥基二苯基氧等。根據(jù)本發(fā)明，雙酚A的量限于適量使用。任意合適的環(huán)氧樹月旨均可用于形成乙烯基酯樹脂。環(huán)氧樹脂典型地每分子具有平均多于一個(gè)的連位環(huán)氧基團(tuán)，和不飽和多元羧酸(The印oxyresinstypicallyhaveanaverageofmorethanonevicinal印oxygrouppermoleculewithanunsaturatedpolycarboxylicacid)。也可"[^^酷醛清漆環(huán)^M脂。特定的環(huán)氧化合物包括間苯二酚、鄰苯二酚、對苯二酚、雙酚A的多種縮水甘油醚；氟，苯酚-醛樹脂或甲酚-醛樹脂及其卣代(如溴代)衍生物。也可使用上述環(huán)氧樹脂的任意混合物。為了促進(jìn)不飽和多元羧酸或酸酐與環(huán)氧樹脂的反應(yīng)，可以使用催化劑。適用的催化劑包括例如三(二甲基氨基甲基)苯酚、四乙基溴化銨、四甲基氯化銨、己酸鋯、三苯基膦等。也可{頓±^任意組合。特別合適的催化劑包括，例如己酸鋯或三苯基膦，或其任意組合等。催化劑的用量通常為約0.03至約0.15份，約0.05至0.1份，最iM約0.06份，以多元羧酸或酸酐與環(huán)輸脂形成的每100份最終混合物計(jì)。乙烯基酯樹脂組合物還可進(jìn)一步包含由烯屬不飽和單體組成的反應(yīng)性稀釋劑，所述單體在乙烯基酯樹脂的隨后固化過程中參與該乙烯基酯樹脂的交聯(lián)?？梢詛頓的合適的反應(yīng)性稀釋齊啲例賴?yán)ū揭蚁⒁蚁┗妆?、a-甲基苯乙烯、叔丁基苯乙烯、和2-乙烯勘比咯烷酮、二乙烯基苯、及丙烯酸或甲基丙烯酸的甲基、乙基、異丙基、和辛基酯。優(yōu)選苯乙烯。在本發(fā)明的樹脂組合物中的反應(yīng)性稀釋劑存在量通常占組合物總重量的約40-約60重量Q^。在例舉實(shí)施方案中，采用的乙烯基酯樹脂是DION-9800-05A乙烯基酯，購于ReichholdChemicals,Inc.^ResearchTrianglePark，N.C.如上所述，該粘合制齊抱括丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯單體，乙烯基酯樹月旨和催化劑。合適的粘合制劑催化劑包括例如環(huán)烷酸鈷，乙酰丙酮，甲基乙基酮過氧化物，辛酸鈷，N,N-二甲基苯胺，N,N-二甲基乙,安和N,N-二甲基對甲苯胺?？梢允褂蒙鲜鑫镔|(zhì)的混合物。在一個(gè)實(shí)施方案中，催化劑的用量為約0.05-1.5重量％。催化劑用量可以改變，從而達(dá)到所需的粘合制劑可^頓壽命，尤其是其中商業(yè)用途所需的較長可使用壽命。粘合制劑固化時(shí)將具有玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，其將根據(jù)確切的甲基丙烯酸酯單體和固化過程來改變。代表性組合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)已通過DynamicMechanicalAnalysis(DMA)測定。制備SartomerSR240甲基丙烯酸苯氧基乙基酯與DION9800-05A的各種混合物，然后用0.2%環(huán)烷酸鈷與1.2%MEKP-9H過氧化物進(jìn)行催化。當(dāng)在6(TC下固化90分鐘后，混合物的玻璃化轉(zhuǎn)變^(Tg)MDMA測定。以下表1表示玻璃化轉(zhuǎn)變測定結(jié)果，其中改變粘合劑組合物的配方中甲基丙烯酸苯氧基乙基酯的百分比。在優(yōu)選的用于結(jié)合復(fù)合部件的實(shí)施方案中，玻璃化轉(zhuǎn)變鵬不低于7(TC適宜。因而，根據(jù)取樣結(jié)果，甲基丙烯酸酯單體為20%，低的混合物適宜。表l.<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>粘合劑工作時(shí)間可M使用的催化劑，制并改變。在一個(gè)實(shí)施方案中，工作時(shí)間(至固化的時(shí)間)通常大于1小時(shí)。例如，ffi31將10%的SartomerSR340甲基丙烯酸苯氧基乙基酯、90X的DION9800-05A、0.22pbw的6%的環(huán)烷酸鈷和1.21%的MEKP-9H過氧化物組合來制備粘合制劑。不含其它組分的等射式樣保持可使用狀態(tài)為50^!中。包含0.09%乙酰丙酮的第二等分試樣的可使用壽命為65併中，含有0.19。/。乙酰丙酮的第三等爾式樣的可使用壽命為180併中。使用壽命因此可以得至啦制。粘合制劑的可使用壽命^i^大于1小時(shí)?？蒵頓壽命的結(jié)果概括在下面表2中。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>這種新型混合物的低粘度適于持久地粘接復(fù)合部件的過程。該制劑可具有低于500厘泊的粘度從而使其較易加工。同樣，兩種復(fù)合基體之間的結(jié)合層(bondline)可以從約5至約10微米，至多至大約1厘米。由于所屬制劑基本無粘性并且易流動(dòng)，可以用材料墊置于所述結(jié)合層中芯吸粘合劑并在固化前將其保持就位?？梢杂迷撜澈现苿┙Y(jié)合的合適材料包括例如由固化樹脂如環(huán)氧柳旨、聚酯或乙烯基酯與織造玻璃纖維或碳布制備的復(fù)合部件。在例舉的實(shí)施方案中，本發(fā)明提供了結(jié)合風(fēng)力渦輪機(jī)的復(fù)合部件的方法。在此公開的粘合劑材料與現(xiàn)有的粘合劑相比，更易于加工。因而，它們提供在現(xiàn)有粘合劑所不能工作的環(huán)境中將復(fù)合部件結(jié)合起來的機(jī)會(huì)。例如，為了提高效率，需要具有較長的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的較大的風(fēng)力渦輪機(jī)。然而，渦輪機(jī)葉片由于太長而不能以經(jīng)濟(jì)合算的方式運(yùn)輸?shù)斤L(fēng)力農(nóng)場所在地。當(dāng)在工廠里將葉片制成兩部分然后運(yùn)輸時(shí)，能經(jīng)濟(jì)可行地將風(fēng)力渦輪機(jī)葉片運(yùn)輸?shù)斤L(fēng)力農(nóng)場所在地。適用于風(fēng)力渦輪機(jī)葉片復(fù)合材料的粘合齊秘、須具備以下性能高于7CTC的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，使用壽命大于1小時(shí)，倉,填補(bǔ)20mm的結(jié)合層中的所有空隙(預(yù)計(jì)要求粘度為小于500厘泊)，足夠的粘接強(qiáng)度，即在單次搭接剪切強(qiáng)度測試大于1400pS1。本發(fā)明提供將兩部分葉片固定在一起的簡易方法，其通過采用本發(fā)明的粘合制劑粘接復(fù)合部件。為了從各個(gè)的復(fù)合部件形成結(jié)構(gòu)，可M51任意合適的方法來實(shí)現(xiàn)粘接，該方法在粘合制劑和待粘接的復(fù)合材料之間提供有效且緊密的接觸。任選，可以將粘合^ia劑與粘合制齊訴n/或與復(fù)合材料本身一起使用。圖2為用粘合劑10將兩種復(fù)合部件(12，14)結(jié)合在一起的示意實(shí)施方案。在另一個(gè)例舉的實(shí)施方案中，上述粘合劑施加在待結(jié)合的復(fù)合部件的至少一個(gè)表面上。強(qiáng)行將復(fù)合部件置于一起從而將任何多余的粘合劑推出，該多余的粘合齊U被除去，隨后將組件固化并燒制。在固化過程中，或者如果該組件過大或復(fù)雜而不能用夾具或其它常用工具使得各個(gè)復(fù)合部件接觸在一起直至固化和燒制完成，可以將該組件置于真空袋中。在另一個(gè)實(shí)施方案中，固化可以在惰性氣體如氮?dú)獾拇嬖谙逻M(jìn)行。固化可以采用任意適當(dāng)?shù)墓袒椒ㄍ瓿?，該方法包括但不局限于加熱固化，熱固化或電子束固化。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，還發(fā)現(xiàn)在此公開的制劑作為浸漬樹脂具有改善的性能。樹脂浸漬作為先進(jìn)層壓方法，其用于提高玻璃纖維部件的質(zhì)量和強(qiáng)度。通過非限制性實(shí)例，例如，本發(fā)明的制劑可以釆用真空包裝方法應(yīng)用于樹脂浸漬過程中。在一個(gè)實(shí)施方案中，該制劑作為浸漬樹脂用于形成復(fù)合風(fēng)力渦輪機(jī)葉片。在一個(gè)實(shí)施方案中，將大量^^燥纖維層疊層在一起形成干燥層壓材料。各種纖維層的取向取決于最終一體式結(jié)構(gòu)所需的方向強(qiáng)度。將由本發(fā)明制劑所制備的至少一層浸漬樹脂，注入到干燥層壓材料中，然后可在多于一個(gè)位置將樹月旨注入。例如，除了注入到層壓材料上面的層之外，還可以在層壓材料下面的層中注入樹脂。接著，在層壓材料中加入剝離層。例如該剝離層可以是緊密織造的織物，如尼龍或聚酯，并且經(jīng)脫模劑浸漬過。此外，可以施加流動(dòng)介質(zhì)層以使樹脂在整個(gè)層壓材料中易于流動(dòng)且不留下任何干燥碎片。流動(dòng)介質(zhì)可以是使樹脂容易流動(dòng)的任何合適的材料；在一個(gè)實(shí)施方案中，它是蜂窩狀、交叉圖案或任意漩渦狀圖案結(jié)構(gòu)化的塑料網(wǎng)。接著，將干燥層壓材料與樹脂層的結(jié)合，或疊層體(layer叩)，與排空導(dǎo)管接觸，該排空導(dǎo)管如一層或多層的通氣帶(breathert鄰e)。然后，將該疊層體與排空導(dǎo)管裝入樹脂含量控制袋內(nèi)，排空導(dǎo)管穿過該控制袋。然后將該樹脂含量控制袋裝入真空袋內(nèi)。接著將真空袋內(nèi)的氣體排空。由于排空導(dǎo)管，樹脂含量控制皿^P燥層壓材料內(nèi)的氣體隨著真空袋的排空而被排空。最終，真空艦其內(nèi)含物排空氣體。在氣體被排空之后，弓I向樹脂源的注入管線被打開，排空的袋和樹脂源之間的壓力差致使樹臘注入干燥層壓材料內(nèi)從而得到纖維增強(qiáng)型樹脂復(fù)合材料。在某些應(yīng)用中，真空袋包住整個(gè)材料，或者在其它應(yīng)用中，采用模具形成層壓材料的一個(gè)表面，將真空糊于單面從耐每層壓材料的夕卜表面密封在該模具上來。開口端密封，氣體由真空泵抽出。因此，接近一個(gè)大氣壓的均一壓力施加到袋內(nèi)物體的表面，在樹脂固化時(shí)將部件保持在一起。整個(gè)袋子可以置于溫度可控的烘箱、油浴或水浴中并將其緩慢加熱以加速固化。平板狀物體的層壓在加熱的層壓機(jī)下可更有效itt行，然而如果該物體呈巻曲或不規(guī)則的形狀，則通常采用真空袋。在另一個(gè)實(shí)例中，將干燥層壓材料和采用本發(fā)明制劑制備的樹脂，置于可以形成一部分真空袋的工具上。該工具可以通過隔離膜從干燥層壓材料和樹脂分離，所述隔離膜然后形成樹脂含量控制袋的一部分。該工具在纖維增強(qiáng)樹脂復(fù)合材料形成時(shí)使得該纖維增強(qiáng)樹脂復(fù)合材料的相鄰表面成型。在另一個(gè)實(shí)施方案中，第二工具位于干燥預(yù)成型體的另一面上，來自第一工具的樹脂用于在纖維增強(qiáng)復(fù)合材料形成時(shí)使其相對表面成型。該工具可以通過脫模層和該上面的樹脂分離?；蛘?，可將該工具穿孔，并置于樹脂和干燥預(yù)成型體之間，位于穿孔工具中的孔洞能夠使樹脂在固化時(shí)流入干燥預(yù)成型體內(nèi)。最后將真空袋、進(jìn)料軟管、流動(dòng)介質(zhì)和剝離層除去，完成浸漬。下面實(shí)施例用于解釋本發(fā)明，但本發(fā)明并不局限于此。為了測定本發(fā)明的有效性，在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。采用不同的甲基丙烯酸酯單體制備數(shù)1H式樣，然后測定其粘接強(qiáng)度、玻璃化轉(zhuǎn)變、溫度和可使用壽命。以下實(shí)施例僅用于解釋本發(fā)明，但并不意欲限制本發(fā)明的范圍。實(shí)施例1在本實(shí)施例中，采用4層玻璃和購于Reichhold的DION9800-05A乙烯基酯樹脂制備復(fù)合基體。從該復(fù)合基體裁下測試條，并將其彼此粘接在一起，使用的是10%的甲基丙烯酸酯單體與90%的DION9800-05A的混合物，并用0.2%的環(huán)烷酸鈷(6%)、0.2%的乙酰丙酮和1.2%的MEKP-9H過氧化物進(jìn)行催化。MEKP-9H是甲基乙基酮過氧化物。將該混合物置于環(huán)境^^下整夜固化，然后在6(TC固化8小時(shí)。采用不同的甲基丙烯酸酯單體樣品制備連續(xù)混合物并對其進(jìn)行測試。根據(jù)i^實(shí)施例測試的單體包括可商購于Sartomer公司的商品名為SR231的二乙二醇二甲基丙烯酸酯，可商購于Sartomer公司的商品名為SR9009的三官能甲基丙烯酸酯，可商購于Sartomer公司的商品名為SR248的新戊二醇二甲基丙烯酸酯，可商購于Sartomer公司的商品名為SR214的丁二醇二甲基丙烯酸酯，可商購于Sartomer公司的商品名為CN2920的脂族尿烷丙烯酸酯低聚物，可商購于Sartomer公司的商品名為SR348的乙氧基化BPA二甲基丙烯酸酯，可商購于Sartomer公司的商品名為CN152的脂族單丙烯酸酯低聚物，可商購于RahnAG的商品名為Genomer4302的脂族聚酯三尿垸丙烯酸酯，可商購于Sartomer公司的商品名為CN1963的基于脂族聚酯的尿烷二甲基丙烯酸酯低聚物，可商購于Sartomer公司的商品名為SR9011的三官能甲基丙烯酸酯單體。圖1顯示了搭接剪切強(qiáng)度觀賦結(jié)果。搭接剪切決定用于結(jié)合材料的粘合劑的剪切強(qiáng)度。測試方法主要是比較性的。用本發(fā)明粘合劑將兩種i式樣結(jié)合起來并按規(guī)定固化。將該測試試樣置于Instron通用實(shí)驗(yàn)機(jī)的夾鉗上并拉伸直至失效。如圖所示，含有SR214單體的粘合制齊啲粘接強(qiáng)度為1560pa;SR248提供的粘接強(qiáng)度為1553psi，SR348提供的粘接強(qiáng)度為1493psi，SR340提供的粘接強(qiáng)度為1487psi，CN2920提供的粘接強(qiáng)度為1586psi，和Rahn，sGenomer4302提供的粘接強(qiáng)度為1613psi。所有甲基丙烯酸酯單體表現(xiàn)出某種改善的粘接強(qiáng)度，然而，本發(fā)明的某些單,其它單體表現(xiàn)出更加改善的粘接3艘。例如，將10%SR231二乙二醇二甲基丙烯酸酯加入到DION9800-05A乙烯基酯產(chǎn)生的粘接強(qiáng)度為1160psi，并不明顯好于單獨(dú)4OTDION9800-05A得到的粘接纟M。不欲受任何理論的束縛，據(jù)推測這是由于二乙二醇的加入產(chǎn)生更脆的制劑變體，這在搭接剪切測試中過早輒實(shí)施例2在本實(shí)施例中，ffiil將5層的15英寸X15英寸的單向玻璃板和剝離層層疊起來形成第一復(fù)合層壓材料。采用標(biāo)準(zhǔn)真空袋技術(shù)浸漬樹脂。使浸漬的復(fù)合材料于環(huán)境^M下凝膠，其后將其放于65"C后固化3.5小時(shí)。將剝離層從該固化的復(fù)合材料中除去并將特氟隆商標(biāo)膠帶沿該固化的復(fù)合材料的一邊放置。第二復(fù)合層壓材料在第一復(fù)合層壓材料的頂部上制備，其fflil將12英寸X13英寸的單向玻璃板層疊到固化的錄1腐層表面上行。使用于制備第一復(fù)合層壓材料的相同樹脂在環(huán)境溫度下凝膠，然后將其放于65匸后固3.5小時(shí)。修剪所述板邊緣并將該板剪裁成用于測i舒占接強(qiáng)度的1英寸X10英寸的試樣條。采用Ins加n商標(biāo)觀賦i爐行測定，從而觀糧迫4蝶一和第二復(fù)合層壓材料分離所需的力。測定磅力并計(jì)算置信區(qū)間(confidenceinterval,CI)。表3對使用DION9800-05A乙烯基酯，及DION9800-05A與可商購于Sartomer公司的商品名為SR340的甲基丙烯酸苯氧基乙基酯的制齊腿行測試的粘接強(qiáng)度結(jié)果進(jìn)行了比較。如表3所示，與單獨(dú)使用乙烯基二酯相比，本發(fā)明的制劑呈5見顯著改善的粘合。表3測試的復(fù)合材料載荷(Ibf)95%CIDION9800-05A3.63920.181DION9800-05A與15XSR34012.262511.22387對比實(shí)施例1在本對比實(shí)施例中，用4層玻璃和未加入甲基丙烯酸酯單體的僅僅DION9800-05A乙烯基酯樹脂制備復(fù)合基體。從該復(fù)合基體裁下測試條并用DION9800-05A乙烯基酯樹脂將其彼此粘接在一起。固化后，搭接剪切纟艘測試證明粘接強(qiáng)度為1133pi因此，結(jié)果表明，使用包含乙烯基酯樹脂與甲基丙烯酸酯單體的本發(fā)明的混合物在粘接復(fù)合材料時(shí)表現(xiàn)出顯著的優(yōu)勢。該寫成的說明書采用實(shí)施例用來公開本發(fā)明，包括最佳形式，還用來使本領(lǐng)域任意技術(shù)人員制造并使用本發(fā)明。本發(fā)明可專利的范圍由權(quán)利要求進(jìn)行限定，并且可包含本領(lǐng)域技術(shù)人員可想到的其它實(shí)例。如果這種其它實(shí)例具有與木又利要求的字面意思并非不同的結(jié)構(gòu)要素，或者如果它們包括與豐又利要求的字面意思無實(shí)質(zhì)性差異的等價(jià)結(jié)構(gòu)元素，則均在權(quán)利要求的范圍內(nèi)。部件列表10粘合劑12復(fù)合部件14復(fù)合部件。權(quán)利要求1、粘合制劑，包含丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯單體；重均分子量為約450至約3000的乙烯基酯樹脂；和催化劑。2、如權(quán)禾腰求l所述的粘合制劑，其中所述丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯單體具其中R,為氫或C-d。脂族基團(tuán)；R2選自C-do脂族基團(tuán)、C3-C3o芳族基團(tuán)和CrC20環(huán)脂族基團(tuán)，n為l至4的整數(shù)。3、如權(quán)禾腰求l所述的粘合制劑，其中所述丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯單體選自新戊二醇二甲基丙烯酸酯、乙氧基化的2-雙酚A二甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸苯氧基乙基酯、脂族尿烷丙烯酸酯低聚物、丙烯酸酯化的尿烷、三官能甲基丙烯酸酯、1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯、低粘度脂族單丙烯酸酯低聚物、三官能甲基丙烯酸酯、尿烷甲基丙烯酸酯和二乙二醇二甲基丙烯酸酯。4、如權(quán)禾腰求l所述的粘合制劑，其中當(dāng)固化時(shí)，所述制劑與不含單體的制劑相比，搭接剪切強(qiáng)度提高20%。5、如權(quán)禾腰求l所述的粘合制劑，其中所述制齊贓固化前的粘衝氐于500厘泊。6、將第一復(fù)合材料(12)粘合性連接到第二復(fù)合材料(14)的方法，包含在第一和第二復(fù)合材料之間設(shè)置粘合制劑(10)，其中所述粘合帝躋'」包含丙烯酸酉旨和域甲基丙烯酸酯單體、重均舒量為約450至約3000的乙烯基酯樹脂禾唯化齊U;禾口將所述粘合制劑固化，以使得搭接剪切強(qiáng)度與在第一和第二復(fù)合材料之間使用不含單體的粘合制齊啲搭接剪切強(qiáng)度相比提高20%。7、如權(quán)禾腰求6所述的方法，其中所述粘合制劑(10)的粘度低于500厘泊。8、如權(quán)禾腰求6所述的方法，其中粘合制劑(10)在固化后的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度有以下式:高于70。C。9、如權(quán)利要求6所述的方法，其中所述丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯單體選自新戊二醇二甲基丙烯酸酯、乙氧基化的2-雙酚A二甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸苯氧基乙基酯、脂族尿烷丙烯酸酯低聚物、丙烯酸酯化的尿烷、三官能甲基丙烯酸酯、1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯、低粘度脂族單丙烯酸酯低聚物、三官能甲基丙烯酸酯、尿烷甲基丙烯酸酯和二乙二醇二甲基丙烯酸酯。10、如權(quán)利要求6所述的方法，其中該方法為樹臘浸漬層壓法。全文摘要本發(fā)明涉及用于結(jié)合復(fù)合材料的粘合制劑，其通常包括丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯單體、重均分子量為約450至約3000的乙烯基酯樹脂和催化劑。還公開了用該粘合制劑粘合復(fù)合材料的方法，及采用該粘合制劑的樹脂浸漬層壓法。文檔編號C09J4/06GK101591511SQ20091013465公開日2009年12月2日申請日期2009年3月12日優(yōu)先權(quán)日2008年3月12日發(fā)明者D·R·奧爾森,G·T·西格爾,W·林申請人:通用電氣公司