【技术实现步骤摘要】
本专利技术一般涉及复合材料，特别是涉及具有热塑性环氧聚合物相的复合材料，该复合材料可用于许多应用中，例如用于运输车辆中的结构增强件和/或挡板。
技术介绍
1、在许多行业中，人们正努力地减轻制品的重量。在许多情况下，这是通过选择与现有材料或结构相比具有较低密度和/或较薄截面厚度的材料实现的。这样有可能削弱结构，由此需要增强结构或使用其他结构增强件。
2、在汽车制造领域，通常在车体结构的腔内使用结构增强件。例如，通常在车体结构的腔内使用相对刚性的聚合物载体，在其一个或多个外表面上承载有可活化材料。对于某些可活化材料，当其被活化(例如通过油漆烘箱加热)时，可活化材料可膨胀并与限定空腔的表面粘合。
3、为了选择性地控制制品增强结构的性能，已经指出可对载体使用包括多种材料组合的混合增强结构。例如参见美国专利号8,430,448，其由此出于所有目的明确地通过引用并入本文。另参见专利合作条约(pct)申请号wo 2010/054194，其由此出于所有目的明确地通过引用并入本文。
4、在汽车工业中，已经使用计算机建模(例如有限元分析)来模拟车辆碰撞，且模拟车辆的特定部分将如何响应碰撞。这种建模可用于确定增强结构的适当放置位置。
5、尽管有上述努力，仍需替代的载体结构。例如，仍需使用由不同材料组合而得到的替代载体结构，尽管这些材料各不相同，但它们通常仍然彼此相容(例如化学和/或物理相容)，使得它们可在无需使用粘合剂、机械紧固件或其他的通过物理方式接合两种或更多种不同材料的装置的情况下连接在一起。仍需
6、复合结构的实施例参见pct公开号wo2007/008569、美国专利申请公开号2011/0039470和2012/0251863以及美国专利号7,581,932，所有这些出于所有目的通过引用并入本文。另参见美国专利号6,855,652、7,125,461和7,318,873，以及美国专利申请公开号2003/0039792、2010/0289242、2011/0278802和2009/0202294，这些出于所有目的通过引用并入本文。
7、本申请还涉及于2013年10月21日提交的英国专利申请号1318595.4，并出于所有目的将其通过引用并入本文。
8、除上述之外，已经在美国专利号5,115,075、4,438,254、6,011,111以及pct公开号wo98/14498(例如参见第3-8页)中描述了具有至少一个环氧基团的热塑性聚合物以及示例性合成条件，所有这些通过引用并入本文(另参见美国专利号3,317,471和4,647,648，它们也通过引用并入本文)。这种材料的实施例也可参见公开的美国专利申请号2007/0270515(chmielewski等人)中的第15-25段，但不限于此，出于所有目的将其通过引用并入本文。
9、在pct公开号wo/2008/010823(涉及浸渍后环氧树脂与胺的原位反应)中已经公开了这种热塑性聚合物在复合材料中的用途，该专利文件通过引用并入本文。尽管如此，仍需替代的复合材料。例如，仍需适于在上述专利出版物例示的运输车辆的挡板和/或结构增强件的载体中使用的复合材料。例如，在可能需要局部改变或改进载体材料性能的情况下，仍需适合于此目的的替代材料。还需允许材料在超过其预期应用中的使用寿命时能够被回收、再循环和/或再利用。另参见美国专利申请号2009/0298974(通过引用并入本文)。
技术实现思路
1、采纳本教导可满足上述需求中的一个或多个，本教导旨在改进一些结构和方法，这些结构和方法可有利地用于密封、阻挡和/或结构性地增强各种不同制品，特别是用于结构性地增强诸如汽车之类的运输工具。本教导的材料也可用于许多其他应用中，这些应用将在以下讨论中给出。即本教导总体上涉及复合材料，更具体地涉及具有分布相(例如纤维相)的纤维复合材料以及具有至少一个环氧基团的热塑性聚合材料(例如可重整树脂、热塑性反应产物)。该材料具有机械性能上的益处，该益处通常是通过将热固性聚合材料(例如热固性环氧材料)用作复合材料的一些或全部基质相而获得的。不过，该材料具有许多物理属性，由此使其适用于处理、加工和/或后期使用寿命期间的回收、再循环和/或再利用。
2、本文中的教导涉及一种复合制品。该复合制品可适于用作运输车辆中的挡板和/或结构增强件的一部分。该复合制品可包括至少两个相。例如，它可包括分布相以及其内分布有分布相的基质相。复合制品中的分布相可包括形式为纤维、板状物、片状物、须状物或其任何组合的多个片区。其中分布有分布相的复合制品中的聚合物基质可包含占聚合物基质的重量至少约25％的具有至少一个环氧官能团的基本上热塑性的聚合物。
3、本文中的教导还涉及一种制造复合制品的方法。通常，根据本教导的方法可包括将用于限定分布相的多个片区与热塑性环氧树脂接触的步骤，该热塑性环氧树脂例如是处于软化状态下(例如处于液化熔融状态下)的羟基-苯氧基醚聚合物(例如环氧树脂与胺的通常为热塑性的反应产物)。例如，根据本教导的方法可通过挤出、注射成型或二者组合的方式形成复合材料。由此，根据本文中的教导可设想一种制造复合制品的方法，该方法包括在挤出、注射成型、拉挤或其任何组合的步骤中与环氧树脂/胺反应产物材料(例如，该材料是二环氧化物与伯胺的反应产物(例如单乙醇胺)，或是二环氧树脂的反应产物(例如bpa)，或是单伯胺、二仲胺、二聚体克菌丹和/或二羧酸)接触。该接触只可发生在环氧树脂与胺之间的反应完成之后(例如，只在环氧树脂与胺的反应之后)。因此，本文中的方法可能不涉及在注射成型机和/或挤出机中发生的在任何环氧树脂与胺的反应物之间的化学反应。即该方法可包括在聚合材料成型设备的圆筒内沿着旋转进给的螺杆推进一种具有至少一个环氧官能团反应产物的热塑性聚合物。
4、本文中的教导提供了一种拉挤部件，其包括：具有第一端和第二端的细长载体结构；沿着所述载体结构的一部分涂覆的粘合剂；至少一个适于将所述载体结构附接到车辆上的连接器装置；至少一个模制在所述载体结构上的固定装置；以及至少一个模制在所述固定装置上的紧固装置。本文中的教导还提供了一种在在线拉挤系统上制造这种装置的方法，该方法包括：拉动多个连续纤维经过模具，以限定一连续型材；使多个连续纤维与一种或多种反应物接触，以连续形成一种用于所得拉挤件的通常连续的聚合物基质的聚合物；将一个或多个固定装置和紧固装置模制在连续型材本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种结构，包括：
2.如权利要求1所述的结构，其中所述细长拉挤结构是管状的。
3.如前述权利要求任一项所述的结构，其中所述结构包括一个或多个肋。
4.如前述权利要求任一项所述的结构，其中所述结构沿其长度的至少一部分是封闭的。
5.如前述权利要求任一项所述的结构，其中所述结构沿其长度的至少一部分是敞开的。
6.如前述权利要求任一项所述的结构，其中所述结构包括一个或多个中空部分。
7.如前述权利要求任一项所述的结构，其中所述可活化聚合材料适于粘接到支架、铰链、闩锁、板、钩、紧固件、电动机、部件壳体、线束、排水管或扬声器。
8.如前述权利要求任一项所述的结构，其中所述至少一个附接装置包括粘合剂。
9.如前述权利要求任一项所述的结构，其中：
10.如前述权利要求任一项所述的结构，其中所述连续纤维被预加载在所述至少一个增强部分中。
11.如前述权利要求任一项所述的结构，其中所述细长拉挤结构沿着纵向轴线具有恒定的轮廓。
12.如前述权利要求任一项所述的结构，
13.如权利要求12所述的结构，其中所述外部刺激是热、水分或辐射。
14.如前述权利要求任一项所述的结构，其中所述细长拉挤结构的重量的约40％至80％是纤维。
15.如权利要求14所述的结构，其中所述纤维是玻璃。
16.一种制造复合制品的方法，包括以下步骤：
17.如权利要求16所述的方法，其中所述第一聚合复合结构包括嵌入聚合物基质中的多个连续玻璃纤维，其在所述第一聚合复合结构中的重量百分比浓度约为40％至80％。
18.如权利要求16或17所述的方法，其中所述第一聚合复合结构包括嵌入聚合物基质中的多个连续纤维，其中所述聚合物基质包括聚氨酯。
19.如权利要求16-18任一项所述的方法，其中所述第二聚合复合结构包括嵌入聚合物基质中的多个玻璃纤维，其在所述第二聚合复合结构中的重量百分比浓度约为20％至80％。
20.如权利要求16-19任一项所述的方法，其中所述第二聚合复合结构包括嵌入聚合物基质中的多个纤维，其中所述聚合物基质包括环氧树脂、尼龙、聚酯、聚氨酯或其组合。
21.如权利要求16-20任一项所述的方法，其中制造所述第二聚合复合结构的步骤包括挤出所述第二聚合复合材料、注塑所述第二聚合复合材料、拉挤所述第二聚合复合材料、热成型所述第二聚合复合材料、压塑所述第二聚合复合材料、或其任意组合的步骤。
22.如权利要求16-20任一项所述的方法，其中固定所述第一聚合复合材料和所述第二聚合复合材料的步骤包括将所述第一聚合复合材料与所述第二聚合复合材料粘接、将所述第一聚合复合材料与所述第二聚合复合材料机械连接、将所述第一聚合复合材料与所述第二聚合复合材料焊接、或其组合的步骤。
23.如权利要求16-22任一项所述的方法，其中固定所述第一聚合复合材料和所述第二聚合复合材料的步骤包括在所述第一聚合复合材料与所述第二聚合复合材料之间插入耦合装置的步骤，以及通过耦合将所述第一聚合复合材料与所述第二聚合复合材料粘接、通过耦合将所述第一聚合复合材料与所述第二聚合复合材料机械连接、通过耦合将所述第一聚合复合材料与所述第二聚合复合材料焊接、或其组合的步骤。
24.如权利要求16-23任一项所述的方法，其中所述第一聚合复合材料和所述第二聚合复合材料的形状是互补的，使得它们彼此大体上处于配合关系。
25.如权利要求16-24任一项所述的方法，其中所述第一聚合复合材料和所述第二聚合复合材料具有类似的尺寸和/或形状。
26.如权利要求16-24任一项所述的方法，其中所述第一聚合复合材料和所述第二聚合复合材料具有不同的尺寸和/或形状。
27.如权利要求16-26任一项所述的方法，其中所述第一聚合复合材料和所述第二聚合复合材料中的一种或多种包括在垫中成型的纤维。
...【技术特征摘要】
1.一种结构，包括：
2.如权利要求1所述的结构，其中所述细长拉挤结构是管状的。
3.如前述权利要求任一项所述的结构，其中所述结构包括一个或多个肋。
4.如前述权利要求任一项所述的结构，其中所述结构沿其长度的至少一部分是封闭的。
5.如前述权利要求任一项所述的结构，其中所述结构沿其长度的至少一部分是敞开的。
6.如前述权利要求任一项所述的结构，其中所述结构包括一个或多个中空部分。
7.如前述权利要求任一项所述的结构，其中所述可活化聚合材料适于粘接到支架、铰链、闩锁、板、钩、紧固件、电动机、部件壳体、线束、排水管或扬声器。
8.如前述权利要求任一项所述的结构，其中所述至少一个附接装置包括粘合剂。
9.如前述权利要求任一项所述的结构，其中：
10.如前述权利要求任一项所述的结构，其中所述连续纤维被预加载在所述至少一个增强部分中。
11.如前述权利要求任一项所述的结构，其中所述细长拉挤结构沿着纵向轴线具有恒定的轮廓。
12.如前述权利要求任一项所述的结构，其中所述可活化聚合材料能够通过外部刺激以膨胀。
13.如权利要求12所述的结构，其中所述外部刺激是热、水分或辐射。
14.如前述权利要求任一项所述的结构，其中所述细长拉挤结构的重量的约40％至80％是纤维。
15.如权利要求14所述的结构，其中所述纤维是玻璃。
16.一种制造复合制品的方法，包括以下步骤：
17.如权利要求16所述的方法，其中所述第一聚合复合结构包括嵌入聚合物基质中的多个连续玻璃纤维，其在所述第一聚合复合结构中的重量百分比浓度约为40％至80％。
18.如权利要求16或17所述的方法，其中所述第一聚合复合结构包括嵌入聚合物基质中的多个连续纤维，其中所述聚合物基质包括聚氨酯。
19.如权利要求16-18任一项所述的方法，其中所述第二聚合复合结构...
【专利技术属性】
技术研发人员：克雷格·赫梅莱夫斯基，亨利·E·理查森，杰弗里·T·尚茨，尼克·霍斯汀，米尔科·迪莫斯基，艾利克斯·曼基帕尼，李立文，约瑟夫·托马斯，
申请(专利权)人：泽菲罗斯有限公司，
类型：发明
国别省市：
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