作为复合材料中的夹层的混合面纱的制作方法

技术特征：
1.一种柔性的、自支撑的并且是可透过液体和气体的混合面纱，该混合面纱包括：(a)非织造结构形式的混杂的、无规排列的碳纤维；(b)分散在整个该非织造结构中的颗粒，其中这些颗粒具有10μm至50μm的范围内的粒度分布d50并选自聚合物颗粒、核壳颗粒和由不同材料的混合物形成的复合颗粒，且其中大部分这些颗粒穿透该非织造结构的厚度；以及(c)存在于整个该面纱中的聚合物黏合剂或树脂黏合剂，其中所述黏合剂以基于该面纱的总重量按重量计5％至25％的量存在。2.如权利要求1所述的混合面纱，其中，该混合面纱具有小于或等于12gsm的面积重量。3.如权利要求2所述的混合面纱，其中，该混合面纱具有5gsm至12gsm的面积重量。4.如权利要求1所述的混合面纱，其中，该面纱中的纤维与颗粒的重量比是在5：1至1：1的范围内。5.如权利要求1所述的混合面纱，其中，该黏合剂以基于该面纱的总重量按重量计10％至20％的量存在。6.如权利要求1所述的混合面纱，其中，该非织造结构的这些纤维是具有的长度在3mm至18mm的范围内的短切纤维。7.如权利要求1所述的混合面纱，其中，该非织造结构的这些纤维具有在3.0μm至15μm的范围内的截面直径。8.如权利要求1所述的混合面纱，其中，这些颗粒是包含一种或多种选自以下各项的聚合物的聚合物颗粒：热塑性聚合物、弹性体聚合物和交联的热塑性聚合物。9.如权利要求8所述的混合面纱，其中，这些颗粒是聚酰胺或聚酰亚胺颗粒。10.如权利要求1所述的混合面纱，其中，这些颗粒是由包含至少一种聚合物和至少一种导电材料的混合物形成的复合颗粒。11.如权利要求10所述的混合面纱，其中，该导电材料选自金属、金属合金和碳。12.如前述权利要求中任一项所述的混合面纱，其中，该聚合物黏合剂或树脂黏合剂包括选自以下各项的组分：热塑性聚合物、弹性体聚合物、热固性树脂、其共聚物及其组合。13.如权利要求12所述的混合面纱，其中，该黏合剂包括选自以下各项的组分：乙烯基物，包括聚乙烯醇(pva)、聚乙烯乙烯醇(pevoh)、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯基醚、聚氯乙烯(pvc)和聚乙烯基酯；丁二烯，包括聚苯乙烯丁二烯和聚丁二烯丙烯腈；硅酮；聚酯；聚酰胺；交联聚脂；丙烯酸物，包括苯乙烯丙烯酸物和丙烯腈丙烯酸物；环氧树脂；苯氧基物；酚醛树脂；聚氨酯；苯酚甲醛树脂；脲甲醛树脂；其共聚物及其组合。14.一种复合层压材料，该复合层压材料包括：以堆叠安排所安排的预浸料片层的叠层，每个预浸料片层包括已经用可固化基质树脂浸渍的增强纤维层；以及至少一个如权利要求1至13中任一项所述的混合面纱，该面纱交织在两个相邻的预浸料片层之间。15.一种被构造用于液体树脂灌注的纤维预成型件，该纤维预成型件包括：多个可透过液体树脂的纤维层；至少一个如权利要求1至13中任一项所述的混合面纱，该面纱交织在两个相邻的纤维层之间。
16.如权利要求15所述的纤维预成型件，其中，这些纤维层选自：织造织物和非织造织物以及多轴向织物。17.一种预浸料，该预浸料包括：用可固化树脂浸渍的增强纤维；以及如权利要求1至13中任一项所述的混合面纱，该混合面纱包埋在该可固化树脂中。18.如权利要求17所述的预浸料，其中，这些增强纤维是单向碳纤维。19.一种适用于自动铺带(atl)或自动纤维放置(afp)工艺的预浸料带，该预浸料带包括：用可固化树脂浸渍的增强纤维，以及如权利要求1至13中任一项所述的混合面纱，该混合面纱包埋在该可固化树脂中，其中，该预浸料带具有3.17mm至305mm的窄宽度和至少为其宽度10倍的连续长度。20.一种适用于自动铺带(atl)或自动纤维放置(afp)工艺的纤维带，该纤维带包括：层压到如权利要求1至13中任一项所述的混合面纱上的单向增强纤维层，其中，该纤维带具有3.17mm至305mm的窄宽度和至少为其宽度10倍的连续长度，并且其中，该纤维带可透过液体树脂。21.一种可用液体树脂灌注的织物，该织物包括：至少一个包含单向纤维的织物片层；以及如权利要求1至13中任一项所述的混合面纱，该混合面纱贴附到该织物片层上。22.如权利要求21所述的织物，其中，该至少一个织物片层基本上不含树脂。23.一种可透过液体和气体的织造织物，该织造织物包括：相互平行排列的单向纤维束；以及与这些单向纤维束以织造图案交织的非织造材料条带，其中，每个单向纤维束由多个连续纤维长丝构成，并且其中，该非织造材料是如权利要求1至13中任一项所述的混合面纱。24.一种纤维增强的聚合物复合结构，该结构包括：多个纤维层，每个纤维层包含彼此平行排列的单向纤维束和将这些纤维束保持在一起的缝线；至少一个如权利要求1至13中任一项所述的混合面纱，该混合面纱交织在相邻纤维层之间；以及基质树脂，其中这些纤维层和该至少一个混合面纱包埋在该基质树脂中。25.一种纤维增强的聚合物复合结构，该结构包括：包含增强纤维的多个纤维层；至少一个如权利要求1至13中任一项所述的混合面纱，该混合面纱交织在相邻纤维层之间；以及基质树脂，其中这些纤维层和该至少一个混合面纱包埋在该基质树脂中。26.一种用于制造复合结构的方法，该方法包括：以堆叠安排铺放多个预浸料，每个预浸料包括可固化基质树脂和包埋在该基质树脂中的增强纤维；将如权利要求1至13中任一项所述的至少一个混合面纱交织在相邻的预浸料之间；
固结和固化该预浸料叠层，其中，在固结和固化后，该至少一个混合面纱形成具有小于60μm厚度的层间区域。27.一种用于制造复合结构的方法，该方法包括：形成可透过液体树脂的纤维预成型件，所述纤维预成型件包括多个纤维层以及至少一个如权利要求1至13中任一项所述的交织在相邻纤维层之间的混合面纱；用包含一种或多种热固性树脂的液体树脂灌注该纤维预成型件；以及固化该树脂灌注的预成型件，其中，在固化之后，该至少一个混合面纱形成具有小于80μm或小于60μm厚度的层间区域。

技术总结
一种柔性的、自支撑的混合面纱，该混合面纱可透过液体和气体。该混合面纱包括：(a)非织造结构形式的混杂的、无规排列的纤维；(b)遍布于该非织造结构各处分散的颗粒，其中大部分这些颗粒穿透该非织造结构的厚度；以及(c)遍布于该面纱各处存在的聚合物黏合剂或树脂黏合剂。可以将这种混合面纱结合到复合层压材料、预浸料、织物和纤维预成型件中。织物和纤维预成型件中。织物和纤维预成型件中。


技术研发人员：C
受保护的技术使用者：塞特工业公司
技术研发日：2016.11.11
技术公布日：2021/9/24