用于對(duì)多孔泡沫體表面進(jìn)行密封的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及至少部分地對(duì)膨脹多孔泡沫體的表面、尤其是對(duì)用作包含纖維增強(qiáng)基 質(zhì)樹脂復(fù)合材料外層的夾屯、板的忍材的泡沫體表面進(jìn)行密封的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在結(jié)構(gòu)復(fù)合材料領(lǐng)域中公知的是，將膨脹的多孔泡沫片材用作包含纖維增強(qiáng)基質(zhì) 樹脂復(fù)合材料外層的夾屯、板的忍材。夾屯、板通常通過如下制造：將各纖維層置于泡沫片材 的相對(duì)著的表面上，并隨后在真空輔助的樹脂傳遞模塑步驟中，將可固化樹脂浸潰入纖維 層中并迎著（against)相對(duì)著的表面浸潰。隨后將樹脂固化，從而形成夾屯、板。
[0003] 需要在固化后的樹脂層和忍材之間提供強(qiáng)力粘附性結(jié)合，W使在固化后的樹脂層 和忍材之間具有高的剝離強(qiáng)度。
[0004] 還需要盡量減小泡沫忍材的樹脂吸收。運(yùn)一樹脂吸收不期望地增加了夾屯、板的重 量。在真空輔助的樹脂傳遞模塑步驟中，當(dāng)迎著多孔泡沫忍材的相對(duì)著的表面浸潰樹脂時(shí)， 該表面傾向于通過將可固化樹脂吸附入相對(duì)著的表面內(nèi)來吸收樹脂。 陽〇化]夾屯、板的泡沫忍材還需要顯示出高的機(jī)械性能，如高的抗壓強(qiáng)度和高的抗剪強(qiáng) 度，并在其整個(gè)表面面積上具有均勻的機(jī)械性能。
[0006] 總而言之，夾屯、板需要顯示出機(jī)械性能和低的樹脂攝取的組合。
[0007] 已知通過熱密封處理對(duì)泡沫忍材的表面進(jìn)行處理。例如，US-A-2005/0182239公開 了生產(chǎn)模塑聚（甲基）丙締酷胺泡沫的方法，其中將熱和壓力施加至泡沫表面來壓實(shí)該表 面。表面壓實(shí)的泡沫由此被密封，并可在纖維復(fù)合組件中用作可移動(dòng)的忍材。據(jù)說當(dāng)用作 忍材時(shí)，對(duì)于同樣的粘合力而言，該表面壓實(shí)的泡沫顯示出降低的樹脂吸附。在施壓操作期 間，將施壓機(jī)（press)加熱至接近發(fā)泡溫度，將冷的泡沫插入加熱后的施壓機(jī)中，隨后閉合 施壓機(jī)W施加接觸壓力（據(jù)稱理想地為泡沫抗壓強(qiáng)度的約30% )，將泡沫的經(jīng)加熱表面壓 實(shí)，而泡沫的冷的內(nèi)部區(qū)域不被壓實(shí)，并在達(dá)到期望的最終厚度后，使得能夠在施壓機(jī)閉合 的同時(shí)使施壓機(jī)和施壓機(jī)內(nèi)的泡沫冷卻。僅在泡沫冷至足夠在移出后保持空間穩(wěn)定后，從 施壓機(jī)中移出泡沫。運(yùn)一文獻(xiàn)公開了通過避免粘合至忍材表面而提供可移動(dòng)的忍材，而對(duì) 于結(jié)構(gòu)夾屯、板而言，通常期望在忍材和層壓至其上的復(fù)合材料之間具有強(qiáng)的粘附性結(jié)合， 顯示出高的剝離強(qiáng)度。
[0008] 高性能復(fù)合夾屯、板傳統(tǒng)上由蜂窩材料和結(jié)構(gòu)多孔聚合泡沫構(gòu)建成，該蜂窩材料和 結(jié)構(gòu)多孔聚合泡沫由聚氯乙締（PVC)和苯乙締丙締臘（SAN)聚合物制成。輕質(zhì)忍材交替地 對(duì)結(jié)構(gòu)增強(qiáng)件進(jìn)行分隔，從而提高抗曉剛度并降低結(jié)構(gòu)的總重量。多孔泡沫比起蜂窩板更 容易加工，并且當(dāng)使用真空樹脂浸入工藝W樹脂基質(zhì)對(duì)結(jié)構(gòu)纖維增強(qiáng)件進(jìn)行浸潰W形成輕 質(zhì)夾屯、板時(shí)，多孔泡沫是優(yōu)選的忍材材料。
[0009] 目前需要由芳香聚醋（例如聚對(duì)苯二甲酸乙二醇醋（PET))組成的結(jié)構(gòu)泡沫，該泡 沫顯示出成本和機(jī)械性能（如抗壓強(qiáng)度、壓縮模量、抗剪強(qiáng)度和剪切模量）的良好平衡，使 得該泡沫能夠被用作包含纖維增強(qiáng)基質(zhì)樹脂復(fù)合材料外層的夾屯、板中的忍材。目前的PET 泡沫與用于形成纖維增強(qiáng)夾屯、板的其它結(jié)構(gòu)忍材（如PVC和SAN)的缺點(diǎn)為真空浸入和預(yù) 浸潰加工期間的增高的樹脂吸附化及更昂貴的結(jié)構(gòu)忍材。增高的樹脂吸附既增加了成本、 又增加了最終板材的重量。
[0010] 為降低聚對(duì)苯二甲酸乙二醇醋（PET)忍材的樹脂吸收，申請(qǐng)人嘗試將局限于聚 (甲基）丙締酷胺泡沫的US-A-2005/0182239中的密封工藝應(yīng)用至聚對(duì)苯二甲酸乙二醇醋 (陽T)泡沫。然而，發(fā)現(xiàn)當(dāng)將US-A-2005/0182239的工藝用于聚對(duì)苯二甲酸乙二醇醋（PET) 泡沫時(shí)，盡管降低了密封表面的樹脂吸收，然而忍材表面與纖維增強(qiáng)基質(zhì)樹脂復(fù)合材料的 樹脂之間的剝離強(qiáng)度顯著降低，并降低至低于結(jié)構(gòu)夾屯、板忍材所需的最低闊值。此外，泡沫 的機(jī)械性能降低
[0011] 因此，盡管局限于聚（甲基）丙締酷胺泡沫的US-A-2005/0182239給出了具體教 導(dǎo)，然而本領(lǐng)域仍需要W下方法：該方法用于對(duì)聚對(duì)苯二甲酸乙二醇醋（PET)泡沫進(jìn)行處 理，從而在將泡沫用作忍材時(shí)降低泡沫表面的樹脂吸收，同時(shí)提供高的泡沫機(jī)械性能，并提 供忍材表面與纖維增強(qiáng)基質(zhì)樹脂復(fù)合材料的樹脂之間的高的剝離強(qiáng)度，該纖維增強(qiáng)基質(zhì)樹 脂復(fù)合材料通過樹脂與泡沫表面之間的粘合作用結(jié)合至忍材表面。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 本發(fā)明的目的在于滿足上述需求。本發(fā)明的目的在于提供用于供應(yīng)聚對(duì)苯二甲酸 乙二醇醋（陽T)泡沫的方法，當(dāng)將該泡沫用作忍材時(shí)，該泡沫顯示出低的泡沫表面的樹脂 吸收，同時(shí)提供高的泡沫機(jī)械性能，并提供忍材表面與纖維增強(qiáng)基質(zhì)樹脂復(fù)合材料的樹脂 之間的高的剝離強(qiáng)度，該纖維增強(qiáng)基質(zhì)樹脂復(fù)合材料通過樹脂與泡沫表面間的粘合力而結(jié) 合至忍材表面。
[0013] 因此，本發(fā)明提供至少部分地對(duì)具有初始抗壓強(qiáng)度的多孔泡沫體的表面進(jìn)行密封 的方法，所述方法包括W下步驟：
[0014] (a)提供包含聚對(duì)苯二甲酸乙二醇醋的多孔泡沫體，該泡沫體具有相對(duì)著的表 面；
[0015] 化）將該泡沫體置于第一壓力元件之間；
[0016] (C)在高于100°C的第一溫度下于第一壓力施加步驟中，通過第一壓力元件向該 相對(duì)著的表面施加第一壓縮壓力，該第一壓縮壓力低于該初始抗壓強(qiáng)度的10% ;
[0017] (d)將施壓后的泡沫體置于第二壓力元件之間擬及
[0018] (e)在低于該第一溫度至少25°C的第二溫度下于第二壓力施加步驟中，向該相對(duì) 著的表面施加第二壓縮壓力，該第二壓縮壓力低于該初始抗壓強(qiáng)度的15%。
[0019] 通常，多孔泡沫包含聚醋、優(yōu)選芳香聚醋、例如聚對(duì)苯二甲酸乙二醇醋。
[0020] 第一壓縮壓力和第二壓縮壓力可相同或不同。在一些實(shí)施方式中，第一壓縮壓力 為初始抗壓強(qiáng)度的4 % -9 %，通常為初始抗壓強(qiáng)度的5 % -8 %。在一些實(shí)施方式中，第二壓 縮壓力為初始抗壓強(qiáng)度的4% -15%，通常為初始抗壓強(qiáng)度的6% -10%。
[0021] 在一些實(shí)施方式中，泡沫體為片材，該片材的厚度至多為150mm、通常為15-75mm。 在一些實(shí)施方式中，多孔泡沫具有0. 6-4.OMPa的初始抗壓強(qiáng)度。在一些實(shí)施方式中，多孔 泡沫具有75-200kg/m2的初始密度?？蓪⒍嗫着菽蛎浕驍D出。
[0022] 在一些實(shí)施方式中，第二溫度比起第一溫度低至少50°C、或至少75°C、或至少 100°C。在一些實(shí)施方式中，在第一壓力施加步驟（C)中，第一溫度為多孔泡沫的熱變形溫 度的l〇°CW內(nèi)、通常為5°CW內(nèi)。在一些實(shí)施方式中，在第一壓力施加步驟（C)中，第一溫 度為 180-230°C，通常為 200-215°C。
[0023] 在一些實(shí)施方式中，第一壓力施加步驟（C)進(jìn)行5-120秒、通常進(jìn)行40-80秒、任 選進(jìn)行約60秒的時(shí)間段。在一些實(shí)施方式中，在第一壓力施加步驟（C)中，第一壓縮壓力 為 0.05-0. 3MPa。
[0024] 在一些實(shí)施方式中，在第二壓力施加步驟（e)中，第二溫度為15-70°C。在一些 實(shí)施方式中，實(shí)施第二壓力施加步驟（e)直至至少相對(duì)著的表面達(dá)到與第二溫度相同的溫 度。在一些實(shí)施方式中，第二壓力施加步驟（e)進(jìn)行至少30秒、任選至少60秒的時(shí)間段。 在一些實(shí)施方式中，在第二壓力施加步驟（e)中，第二壓縮壓力為0.09-0. 4MPa。
[00巧]在一些實(shí)施方式中，在第一壓力施加步驟（C)終止后不超過15秒、通常不超過10 秒、例如不超過5秒，開始第二壓力施