一种热固性树脂成型用薄膜材料及其应用制造技术

本发明专利技术提供一种热固性树脂成型用薄膜材料，至少含有第一层和第二层，且在23℃下，所述第一层和所述第二层之间存在剥离强度在0.02～30N/cm之间的界面。本发明专利技术的热固性树脂成型用薄膜材料具有易于操作、易于移除、不损害模具表面的尺寸精度、在热固性树脂成型后薄膜材料功能层向热固性树脂表面转移，赋予成型品功能性的特点，从而能够改善使用液体脱模剂，所带来的有机溶剂挥发、后续成型体表面打磨带来的粉尘产生与打磨技术难度高、模具经过多次使用后难以保证设计精度等问题。尤其是脱模之后修饰在成型树脂表面的第二层的存在，省去了表面打磨和底涂漆操作步骤，在减少工序、节约工时的情况下，仍能保证面漆的附着能力。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种热固性树脂成型用薄膜材料及其应用
本专利技术属于高分子材料领域，涉及一种热固性树脂成型用薄膜材料。
技术介绍
热固性树脂是指在一定温度、压力或紫外照射等条件下，发生化学反应并固化成型，形成交联网状结构的一类树脂。热固性树脂与人类的生产、生活息息相关，可按照设计与使用需求，被加工成多种形状。比如环氧树脂，可以用于汽车内饰、支架、车门内外侧的外壳等各种形状板材上。作为高分子材料的一种，热固性树脂一般难以满足对超高机械强度的要求，这时需采用与无机材料复合的方法，既保证了材料轻量化、易成型的特点，又保证了材料的机械性能。最常见的是与玻璃纤维、碳纤维复合，这样可以增加材料的抗冲击性能。无论是热固性树脂还是其复合材料，都可以采用常见的真空灌注成型工艺：将热固性树脂及固化剂等原料真空灌注到设定的模具内并加热，使之固化成型后脱去模具。为了保证成型品的尺寸精度，在具体的实施过程中，对树脂本身的性能和模具的表面状态、加工条件都有一定的要求。风力发电机叶片作为大型成型体的一种，其结构一般较为复杂，对机械性能要求较高，而且随着技术的革新，叶片的大型化已经成为必然的趋势，这就对叶片的形状以及尺寸精度提出了更高的要求。叶片的成型工艺基本上采用上述的真空灌注成型，其技术难点集中在以下几个方面：1.如何高效脱模并保证模具在反复使用后，仍保持尺寸上的精度；2.如何高效处理叶片表面，同时避免后续的涂装过程无粉尘和溶剂产生。现有技术中，对于上述问题点1，通常采用在模具内表面涂布脱模剂的方法进行脱模，待有机溶剂挥发完后，模具内表面会形成一层脱模剂层，使固化后的热固性树脂与模具能够很容易的分离。但是上述脱模剂层在反复使用3-4次后，会有一部分脱模剂黏附到热固性树脂成型品表面，因此需要对这一部分缺失的脱模剂进行修补，多次修补则会造成模具内表面的磨损，进而造成成型叶片表面规整度的下降，因此需要后期对叶片进行形状上的修整，增加了工时。模具内表面的磨损也会严重缩短模具的使用寿命。为了改善上述问题，作为现有技术，可以列举出一种可以替代液体脱模涂层的胶带，其基材为聚四氟乙烯涂布的玻璃纤维布，与聚四氟乙烯相反的另一面涂布有硅胶。该胶带可以贴附于模具内表面并可以多次循环使用，在叶片制造的工艺中用于封边、填缝等操作。但是，受到玻璃纤维断裂延展度差的限制，该胶带目前只能适用于局部或者曲率不大的成型部位，严重限制了此种胶带的实际应用。中国专利申请公开文本CN106068550A(申请号CN201580012256.7)中提出了一种成型后易于从模具脱离的脱模膜，使用此薄膜可以在一定程度上保护模具内表面，减少模具内表面的磨损。但此薄膜没有设置涂料层，在热固性树脂成型后，需进行成型品表面的打磨与涂装，无法缩短作业工时，且打磨和涂装会产生大量粉尘和溶剂，也不利于操作人员健康。现有技术中，对于上述问题点2，后期涂装过程的前期准备工作(叶片形状修整、叶片表面粗糙化、底漆涂装)一般是由人工完成，精度难以保证，因此打磨效率较为低下。另外，打磨带来的大量粉尘、底漆涂装所产生的大量有机溶剂都会对工作人员的健康产生不利影响。为了改善上述问题，作为现有技术，可以列举出一种机器人打磨生产线，虽然可以一定程度上提高打磨效率，但此技术仍无法克服粉尘、有机溶剂大量产生的缺点。作为现有技术，中国专利申请公开文本CN101905622A(申请号：CN200910052388.9)中提出了一种涂层可转移性的薄膜，其层间结构依次为承载层、离型层、印刷层、涂料层和粘着层，利用此薄膜可将印刷层、涂料层和粘着层转移至墙面起到修饰作用。此薄膜的使用条件与热固性树脂成型条件不同，无法适用于热固性树脂成型时的高温要求，装饰层的环氧树脂结合力无法达到风电叶片表面涂层所需的结合力要求，因此不能运用到热固性树脂的成型工艺。此外，中国专利申请公开文本CN101631674A(CN200880007651.6)中提出了一种转印装饰片用薄膜，其层结构依次为基体材料膜、脱模层、剥离层、图案层、粘结层、转印层、转印装饰片，在成型、脱模过程后，剥离除去基体材料膜，可在树脂成型体表面上保留装饰层等转印层。但此种薄膜用于热塑性树脂的注塑成型工艺，与热固性树脂成型工艺差异大，在热固性树脂成型工艺条件下，转印层或无法转移到热固性树脂表面，或在成型前从基体材料膜上脱落，无法在模具上进行铺设，因此此种转印装饰片用薄膜不能运用到热固性树脂成型工艺。
技术实现思路
本专利技术提供一种热固性树脂成型用(尤其是风力发电机叶片成型用)的薄膜材料，具有易操作、易移除、不损害模具内表面的尺寸精度、且在热固性树脂成型工艺后，薄膜材料功能层可向热固性树脂表面转移，赋予其功能性的特点，从而能够改善使用液体脱模剂带来的有机溶剂挥发、后续成型体表面打磨产生的粉尘及打磨难度高、模具多次使用后难以维持设计精度等问题。尤其是脱模之后，修饰在树脂表面的功能性层(本文中后述的第二层)作为底漆存在时，可以省去表面粗糙度的处理和底漆的使用，在减少工序、节约工时的同时，仍能保证面漆与热固性树脂之间具有足够的附着能力。具体而言，本专利技术提供一种热固性树脂成型用薄膜材料，所述薄膜至少含有第一层和第二层，且在23℃时，所述第一层和所述第二层之间存在剥离强度在0.02～30N/cm之间的界面。所述的第一层的主要功能是提供所述的热固性树脂成型用薄膜材料以足够的力学强度、可操作性及可施工性，是热固性树脂成型用薄膜材料的基材。考虑到第二层能够全部或部分的从所述热固性树脂成型用薄膜材料上脱离并转移到热固性树脂成型品上，因此优选为：在23℃时，第二层与第一层之间存在剥离强度为0.02～30N/cm的界面。在23℃时的剥离强度如果大于30N/cm，则会出现第二层不能转移至热固性树脂的现象；如果小于0.02N/cm，则第二层不能够稳定贴敷在第一层表面。进一步的，优选在23℃时，第二层和第一层之间存在剥离强度在0.1～15N/cm的界面。进一步的，所述的第一层含有聚酯树脂、聚氨酯树脂、聚碳酸酯树脂、聚烯烃树脂、丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰胺树脂、芳纶树脂或氟树脂中的一种或多种。所述的聚酯树脂是指主链上有酯键的杂链聚合物。可以举出聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸环己二甲醇酯、聚偏苯三酸乙二醇酯、聚苯均三酸丁二醇酯、对羟基苯甲酸乙酯、聚间苯二甲酸新戊二醇酯、聚乳酸、聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚丁二酸己二酸丁二醇酯、聚己内酯、聚丁内酯等化学结构或上述化学结构同其它化学结构形成的共聚物。聚氨酯树脂是指主链上具有氨酯键的高分子化合物。通常聚氨酯树脂可以通过多元醇和异氰酸酯的反应来制作。多元醇可以举出乙二醇、一缩二乙二醇、1，2-丙二醇、一缩二丙二醇、1，4-丁二醇、新戊二醇、1，6-己二醇、2-甲基-1，3-丙二醇、3-甲基-1，5-戊二醇、二羟基聚氧化丙醚、三羟基聚氧化丙醚、四羟丙基乙二胺或二羟基聚四氢呋喃氧化丙醚等含有多个羟基化学结构。作为异氰酸酯，可以举出甲苯二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、亚甲基二苯基二异氰酸酯、亚苯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热固性树脂成型用薄膜材料，其特征在于：所述薄膜至少含有第一层和第二层，且在23℃时，所述第一层和所述第二层之间存在剥离强度在0.02～30N/cm之间的界面。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171227 CN 2017114434404;20180425 CN 201810376967一种热固性树脂成型用薄膜材料，其特征在于：所述薄膜至少含有第一层和第二层，且在23℃时，所述第一层和所述第二层之间存在剥离强度在0.02～30N/cm之间的界面。


根据权利要求1所述的热固性树脂成型用薄膜材料，其特征在于：所述的第一层含有聚酯树脂、聚氨酯树脂、聚碳酸酯树脂、聚烯烃树脂、丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰胺树脂、芳纶树脂或氟树脂中的一种或多种。


根据权利要求1所述的热固性树脂成型用薄膜材料，其特征在于：所述的第二层含有聚氨酯树脂、环氧树脂、不饱和聚酯树脂、丙烯酸树脂或氟树脂中的一种或多种。


根据权利要求1所述的热固性树脂成型用薄膜材料，其特征在于：所述的热固性树脂含有环氧树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、不饱和聚酯树脂、酚醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂或呋喃树脂中的一种或多种。


根据权利要求1所述的热固性树脂成型用薄膜材料，其特征在于：所述的第二层在23℃时的环氧树脂结合力为6MPa以上。


根据权利要求3所述的热固性树脂成型用薄膜材料，其特征在于：所述的第二层含有封端异氰酸酯基、环氧基、羟基、羧基、酸酐基或胺基化合物中的一种或多种。


根据权利要求6所述的热固性树脂成型用薄膜材料，其特征在于：在使用红外光谱法检测第二层的外表面的情况下，所述的热固性树脂成型用薄膜材料在120℃加热10min后，相对于加热前，异氰酸酯基的含量提高了5～20％。


根据权利要求1所述的热固性树脂成型用薄膜材料，其特征在于：所述的第二层的透光率在20％以上。


根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：桂宗彦，苏海晖，赵天心，蒋昕楠，荒井崇，郑淼，长田俊一，
申请(专利权)人：东丽先端材料研究开发中国有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31