多混合物纤维增强的复合材料及其制备方法与流程

1.本发明涉及一种用于形成纤维增强的复合材料的方法、一种用于形成纤维增强的复合材料的方法和一种纤维增强的复合材料。


背景技术：

2.本部分提供了与本公开相关的背景信息，其不一定是现有技术。
3.轻质聚合物部件，例如增强复合材料，已经被考虑用作车辆中的结构和承载部件。通常，这种聚合物材料通过压缩模塑制造。然而，制造结构复合材料的压缩模塑和其它类似方法可以是时间和能量密集型的。因此，将希望开发制备增强的复合材料的方法，其成本较低，并且减少或改善在制造方法期间所需的时间和能量需求。


技术实现要素：

4.本部分提供了本公开的一般概述，而不是其全部范围或其所有特征的全面公开。
5.本公开涉及多混合物（compound）纤维增强的复合材料和使用前端聚合和靶向光敏剂添加剂制备其的方法。
6.在各个方面，本公开涉及用于形成纤维增强的复合材料的方法。该方法可包括在模腔中设置一个或多个层，其中该一个或多个层各自包含纤维材料和第一混合物。方法还可包括将第二混合物设置在模腔中，其中第二混合物包含光敏剂材料。再进一步，方法可包括使用紫外光源引发光敏剂的光聚合，移除紫外光源，和完成一个或多个层的聚合以形成纤维增强的复合材料。
7.在一个方面，设置一个或多个层可包括将纤维材料设置在模腔中并用第一混合物浸制纤维材料。
8.在一个方面，纤维材料可包括第一纤维材料和第二纤维材料，并且第一混合物可包括第一组合物和第二组合物。
9.在一个方面，设置一个或多个层可包括将第一纤维材料设置在模腔中，用第一组合物浸制第一纤维材料，将第二纤维材料设置在模腔中，以及用第二组合物浸制第二纤维材料。
10.在一个方面，第一和第二纤维材料可相同或不同。
11.在一个方面，第一和第二组合物可相同或不同。
12.在一个方面，纤维材料可选自碳纤维、玻璃纤维、聚对苯二甲酰对苯二胺纤维、超高分子量聚乙烯(“uhwmpe”)纤维、玄武岩纤维、天然纤维及其组合。
13.在一个方面，第一混合物可包含大于或等于约0.1摩尔%至小于或等于约10摩尔%的热引发剂；大于或等于约20摩尔%至小于或等于约99摩尔%的单体；大于或等于约0摩尔%至小于或等于约10摩尔%的阳离子光引发剂；和大于或等于约0摩尔%至小于或等于约70摩尔%的稀释剂。
14.在一个方面，热引发剂可选自：1,1,2,2-四苯基-1,2-乙二醇(tped)、苯频哪醇双
; ;;;;及其组合。
17.在一个方面，稀释剂可选自多官能缩水甘油醚、单官能脂族缩水甘油醚、单官能芳族缩水甘油醚、3-乙基-3-氧杂环丁烷甲醇(eom)、1,4-双(缩水甘油氧基)苯(chdge)、1,6-己二醇二缩水甘油醚(hddge)、新戊二醇二缩水甘油醚(npdge)及其组合。
18.在一个方面，纤维材料可以是第一纤维材料，并且方法还可包括将第二纤维材料设置在模腔中在一个或多个层上或与一个或多个层相邻。
19.在一个方面，设置第二混合物可包括用第二混合物浸制第二纤维材料。
20.在一个方面，第二混合物可包含大于或等于约0.1摩尔%至小于或等于约5摩尔%的光敏剂材料。
21.在一个方面，光敏剂材料可选自:蒽、苝、二苯甲酮、9,10-二乙氧基蒽、2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙酮、2-异丙基噻吨酮(itx)及其组合。
22.在一个方面，第二混合物可进一步包含大于或等于约0.1摩尔%至小于或等于约10摩尔%的热引发剂；大于或等于约20摩尔%至小于或等于约99摩尔%的单体；大于或等于约0摩尔%至小于或等于约10摩尔%的阳离子光引发剂；和大于或等于约0摩尔%至小于或等于约70摩尔%的任选的稀释剂。
23.在一个方面，热引发剂可选自:1,1,2,2-四苯基-1,2-乙二醇(tped)、苯频哪醇双(三甲基甲硅烷基醚) (tped-si)、二甲基磺酰基过氧化物(dmsp)、叔丁基过氧化物(tbpo)、叔丁基环己基过氧化二碳酸酯(tbc-pdc)、过氧化苯甲酰(bpo)、偶氮-双(异丁腈) (aibn)、及其组合。
24.在一个方面，单体可选自:二缩水甘油醚双酚-a环氧树脂(dgeba)、二缩水甘油醚双酚-f环氧树脂(dgebf)、1,4-双(缩水甘油氧基)苯(chdge)、1,6-己二醇二缩水甘油醚(hddge)、新戊二醇二缩水甘油醚(npdge)、3,4-环氧环己烷甲酸3,4-环氧环己基甲酯(ce)、间苯二酚基二缩水甘油醚1,3-双(2,3-环氧丙氧基)苯、1,4-丁二醇二缩水甘油醚、epikote
tm
树脂827、乙烯基醚、及其组合。
25.在一个方面，阳离子光引发剂可选自：
及其组合；以及在一个方面，稀释剂可选自：多官能缩水甘油醚、单官能脂族缩水甘油醚、单官能芳族缩水甘油醚、3-乙基-3-氧杂环丁烷甲醇(eom)、1,4-双(缩水甘油氧基)苯(chdge)、1,6-己二醇二缩水甘油醚(hddge)、新戊二醇二缩水甘油醚(npdge)及其组合。
26.在一个方面，方法还可包括从模腔移除纤维增强的复合材料。
27.在各个方面，本公开提供了一种用于形成纤维增强的复合材料的方法。该方法可包括将包含光敏剂材料的第二混合物设置在模腔中。模腔可包括一个或多个层，并且一个或多个层各自可包含纤维材料和第一混合物。方法可进一步包括使用紫外光源引发敏化剂的光聚合，移除紫外光源，和完成一个或多个层的聚合以形成纤维增强的复合材料。
28.在一个方面，纤维材料可以是第一纤维材料，并且方法还可包括将第二纤维材料设置在模腔中在一个或多个层上或与一个或多个层相邻。
29.在一个方面，设置第二混合物可包括用第二混合物浸制第二纤维材料。
30.在一个方面，方法还可包括将一个或多个层设置在模腔中。
31.在一个方面，设置一个或多个层可包括将纤维材料设置在模腔中，以及用第一混合物浸制纤维材料。
32.在一个方面，纤维材料可包括第一纤维材料和第二纤维材料。第一混合物可包括第一组合物和第二组合物。
33.在一个方面，方法还包括将一个或多个层设置在模腔中。
34.在一个方面，设置一个或多个层可包括将第一纤维材料设置在模腔中，用第一组合物浸制第一纤维材料，将第二纤维材料设置在模腔中，以及用第二组合物浸制第二纤维材料。
35.在一个方面，第一和第二纤维材料可相同或不同，并且第一和第二组合物可相同或不同。
36.在一个方面，第二混合物可包含大于或等于约0.1摩尔%至小于或等于约5摩尔%的光敏剂材料；大于或等于约0.1摩尔%至小于或等于约10摩尔%的热引发剂；大于或等于约20摩尔%至小于或等于约99摩尔%的单体；大于或等于约0摩尔%至小于或等于约10摩尔%的阳离子光引发剂；和大于或等于约0摩尔%至小于或等于约70摩尔%的任选的稀释剂。
37.在一个方面，第一混合物可包含大于或等于约0.1摩尔%至小于或等于约10摩尔%的热引发剂；大于或等于约20摩尔%至小于或等于约99摩尔%的单体；大于或等于约0摩尔%至小于或等于约10摩尔%的阳离子光引发剂；和大于或等于约0摩尔%至小于或等于约70摩尔%的任选的稀释剂。
38.在各个方面，本公开提供了一种纤维增强的复合材料。所述纤维增强的复合材料可包括一个或多个层，其中一个或多个层各自包含纤维材料和第一混合物。纤维增强的复合材料可进一步包括设置在一个或多个层上或与其相邻的第二混合物。所述第二混合物可包含光敏剂。
39.本发明公开了以下实施方案：1. 一种用于形成纤维增强的复合材料的方法，所述方法包括：将一个或多个层设置在模腔中，所述一个或多个层各自包含纤维材料和第一混合物；将第二混合物设置在所述模腔中，所述第二混合物包含光敏剂材料；使用紫外光源引发光敏剂的光聚合；移除紫外光源；以及完成所述一个或多个层的聚合，以便形成所述纤维增强的复合材料。
40.2. 根据实施方案1所述的方法，其中设置所述一个或多个层包括：将所述纤维材料设置在所述模腔中；以及用第一混合物浸制纤维材料。
41.3. 根据实施方案1所述的方法，其中所述纤维材料包括第一纤维材料和第二纤维材料，并且所述第一混合物包括第一组合物和第二组合物，并且其中设置所述一个或多个层包括：将所述第一纤维材料设置在所述模腔中；
用第一组合物浸制第一纤维材料；将所述第二纤维材料设置在所述模腔中；以及用所述第二组合物浸制所述第二纤维材料，其中所述第一和第二纤维材料相同或不同，并且所述第一和第二组合物相同或不同。
42.4. 根据实施方案1所述的方法，其中所述纤维材料选自碳纤维、玻璃纤维、聚对苯二甲酰对苯二胺纤维、超高分子量聚乙烯(“uhwmpe”)纤维、玄武岩纤维、天然纤维、及其组合。
43.5. 根据实施方案1所述的方法，其中所述第一混合物包含：大于或等于约0.1摩尔%至小于或等于约10摩尔%的热引发剂；大于或等于约20摩尔%至小于或等于约99摩尔%的单体；大于或等于约0摩尔%至小于或等于约10摩尔%的阳离子光引发剂；以及大于或等于约0摩尔%至小于或等于约70摩尔%的稀释剂。
44.6. 根据实施方案5所述的方法，其中所述热引发剂选自:1,1,2,2-四苯基-1,2-乙二醇(tped)、苯频哪醇双(三甲基甲硅烷基醚) (tped-si)、二甲基磺酰基过氧化物(dmsp)、叔丁基过氧化物(tbpo)、叔丁基环己基过氧化二碳酸酯(tbc-pdc)、过氧化苯甲酰(bpo)、偶氮-双(异丁腈) (aibn)、及其组合；所述单体选自：二缩水甘油醚双酚-a环氧树脂(dgeba)、二缩水甘油醚双酚-f环氧树脂(dgebf)、1,4-双(缩水甘油氧基)苯(chdge)、1,6-己二醇二缩水甘油醚(hddge)、新戊二醇二缩水甘油醚(npdge)、3,4-环氧环己烷甲酸3,4-环氧环己基甲酯(ce)、间苯二酚基二缩水甘油醚1,3-双(2,3-环氧丙氧基)苯、1,4-丁二醇二缩水甘油醚、epikote
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树脂827、乙烯基醚、及其组合；所述阳离子光引发剂选自：;;;;;;
; ;;; ;;;;;
及其组合；以及所述稀释剂选自:多官能缩水甘油醚、单官能脂族缩水甘油醚、单官能芳族缩水甘油醚、3-乙基-3-氧杂环丁烷甲醇(eom)、1,4-双(缩水甘油氧基)苯(chdge)、1,6-己二醇二缩水甘油醚(hddge)、新戊二醇二缩水甘油醚(npdge)及其组合。
45.7. 根据实施方案1所述的方法，其中所述纤维材料是第一纤维材料，并且所述方法还包括：将第二纤维材料设置在所述模腔中在所述一个或多个层上或与其相邻。
46.8. 根据实施方案7所述的方法，其中设置第二混合物包括用第二混合物浸制第二纤维材料。
47.9. 根据实施方案1的所述方法，其中所述第二混合物包含：大于或等于约0.1摩尔%至小于或等于约5摩尔%的光敏剂材料。
48.10. 根据实施方案9所述的方法，其中所述光敏剂材料选自:蒽、苝、二苯甲酮、9,10-二乙氧基蒽、2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙酮、2-异丙基噻吨酮(itx)及其组合。
49.11. 根据实施方案9所述的方法，其中所述第二混合物还包含：大于或等于约0.1摩尔%至小于或等于约10摩尔%的热引发剂；大于或等于约20摩尔%至小于或等于约99摩尔%的单体；大于或等于约0摩尔%至小于或等于约10摩尔%的阳离子光引发剂；以及大于或等于约0摩尔%至小于或等于约70摩尔%的任选的稀释剂。
50.12. 根据实施方案11所述的方法，其中所述热引发剂选自:1,1,2,2-四苯基-1,2-乙二醇(tped)、苯频哪醇双(三甲基甲硅烷基醚) (tped-si)、二甲基磺酰基过氧化物(dmsp)、叔丁基过氧化物(tbpo)、叔丁基环己基过氧化二碳酸酯(tbc-pdc)、过氧化苯甲酰(bpo)、偶氮-双(异丁腈) (aibn)、及其组合；所述单体选自：二缩水甘油醚双酚-a环氧树脂(dgeba)、二缩水甘油醚双酚-f环氧树脂(dgebf)、1,4-双(缩水甘油氧基)苯(chdge)、1,6-己二醇二缩水甘油醚(hddge)、新戊二醇二缩水甘油醚(npdge)、3,4-环氧环己烷甲酸3,4-环氧环己基甲酯(ce)、间苯二酚基二缩水甘油醚1,3-双(2,3-环氧丙氧基)苯、1,4-丁二醇二缩水甘油醚、epikote
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树脂827、乙烯基醚、及其组合；所述阳离子光引发剂选自：;;;;
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;及其组合；以及所述稀释剂选自:多官能缩水甘油醚、单官能脂族缩水甘油醚、单官能芳族缩水甘油醚、3-乙基-3-氧杂环丁烷甲醇(eom)、1,4-双(缩水甘油氧基)苯(chdge)、1,6-己二醇二缩水甘油醚(hddge)、新戊二醇二缩水甘油醚(npdge)及其组合。
51.13. 根据实施方案1所述的方法，其中所述方法进一步包括：从所述模腔移除所述纤维增强的复合材料。
52.14. 一种用于形成纤维增强的复合材料的方法，所述方法包括：将包含光敏剂材料的第二混合物设置在模腔中，其中所述模腔包括一个或多个层，并且所述一个或多个层各自包含纤维材料和第一混合物；使用紫外光源引发敏化剂的光聚合；移除紫外光源；以及完成所述一个或多个层的聚合，以便形成纤维增强的复合材料。
53.15. 根据实施方案14所述的方法，其中所述纤维材料是第一纤维材料，并且所述方法还包括：将第二纤维材料设置在所述模腔中在所述一个或多个层上或与其相邻，并且设置第二混合物包括用所述第二混合物浸制所述第二纤维材料。
54.16. 根据实施方案14所述的方法，其中所述方法进一步包括：将所述一个或多个层设置在所述模腔中,并且设置所述一个或多个层包括：将所述纤维材料设置在所述模腔中；以及用第一混合物浸制纤维材料。
55.17. 根据实施方案14所述的方法，其中所述纤维材料包括第一纤维材料和第二纤维材料，并且所述第一混合物包括第一组合物和第二组合物，并且其中所述方法还包括：将所述一个或多个层设置在所述模腔中，并且设置所述一个或多个层包括：将所述第一纤维材料设置在所述模腔中；用第一组合物浸制第一纤维材料；将所述第二纤维材料设置在所述模腔中；以及用所述第二组合物浸制所述第二纤维材料，其中所述第一和第二纤维材料相同或不同，并且所述第一和第二组合物相同或不同。
56.18. 根据实施方案14所述的方法，其中所述第二混合物包含：大于或等于约0.1摩尔%至小于或等于约5摩尔%的光敏剂材料；大于或等于约0.1摩尔%至小于或等于约10摩尔%的热引发剂；大于或等于约20摩尔%至小于或等于约99摩尔%的单体；大于或等于约0摩尔%至小于或等于约10摩尔%的阳离子光引发剂；以及大于或等于约0摩尔%至小于或等于约70摩尔%的任选的稀释剂。
57.19. 根据实施方案14所述的方法，其中所述第一混合物包含：
大于或等于约0.1摩尔%至小于或等于约10摩尔%的热引发剂；大于或等于约20摩尔%至小于或等于约99摩尔%的单体；大于或等于约0摩尔%至小于或等于约10摩尔%的阳离子光引发剂；以及大于或等于约0摩尔%至小于或等于约70摩尔%的任选的稀释剂。
58.20. 一种纤维增强的复合材料，包括：一个或多个层，所述一个或多个层各自包含纤维材料和第一混合物；以及设置在所述一个或多个层上或与其相邻的第二混合物，所述第二混合物包含光敏剂。
59.从本文提供的描述中，进一步的可应用领域将变得显而易见。本发明内容中的描述和具体示例仅出于举例说明的目的，而不是意在限制本公开的范围。
附图说明
60.本文描述的附图仅出于对所选实施方案而非所有可能实施方式进行说明的目的，并且不旨在限制本公开的范围。
61.图1是根据本技术的各个方面制备的示例性纤维增强的复合材料的横截面图；图2a-2j示出了根据本技术的各个方面的用于形成纤维增强的复合材料的示例性方法；图3a-3i示出了根据本技术的各个方面的用于形成纤维增强的复合材料的另一示例性方法；图4a-4g示出了根据本技术的各个方面的用于形成纤维增强的复合材料的另一示例性方法；图5a-5f示出了根据本技术的各个方面的用于形成纤维增强的复合材料的另一示例性方法；图6示出了根据本技术的各个方面的用于形成纤维增强的复合材料的示例性加压方法；以及图7示出了根据本技术的各个方面的用于形成纤维增强的复合材料的另一示例性加压方法。
62.在附图的几个视图中，相应的附图标记表示相应的部件。
具体实施方式
63.提供示例性实施方案从而使得本公开将为完全的，并使本公开将向本领域技术人员充分传达范围。阐述了许多具体细节，例如具体组成、组件、装置和方法的实例，以提供对本公开的实施方案的充分理解。对本领域技术人员将显而易见的是，不需要采用具体细节，示例性实施方案可以以许多不同的形式表现，并且它们都不应被解释为限制本公开的范围。在一些示例性实施方案中，没有详细描述公知的方法、公知的设备结构和公知的技术。
64.本文中所用的术语仅为了描述特定的示例性实施方案，并且无意作为限制。除非上下文清楚地另行指明，如本文所用，单数形式“一”、“一个”和“该”可旨在也包括复数形式。术语“包含”、“包括”、“涵盖”和“具有”是可兼的，并且因此指定了所述特征、元件、组合物、步骤、整数、操作和/或组件的存在，但不排除一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元
件、组件和/或其群组的存在或加入。尽管开放式术语“包括”应被理解为用于描述和要求保护本文中所述的各种实施方案的非限制性术语，但在某些方面，该术语或可被理解成替代性地为更具限制性和局限性的术语，如“由
……
组成”或“基本由
……
组成”。由此，对叙述组合物、材料、组件、元件、特征、整数、操作和/或方法步骤的任意给定实施方案，本公开还具体包括由或基本由此类所叙述组合物、材料、组件、元件、特征、整数、操作和/或方法步骤组成的实施方案。在“由
……
组成”的情况下，替代实施方案排除任何附加的组合物、材料、组件、元件、特征、整数、操作和/或方法步骤，而在“基本由
……
组成”的情况下，从此类实施方案中排除了实质上影响基本和新颖特性的任何附加的组合物、材料、组件、元件、特征、整数、操作和/或方法步骤，但是不在实质上影响基本和新颖特性的任何组合物、材料、组件、元件、特征、整数、操作和/或方法步骤可以包括在实施方案中。
65.本文中描述的任何方法步骤、工艺和操作不应解释为必定要求它们以所论述或举例说明的特定次序执行，除非明确确定以一履行次序的形式进行。还要理解的是，除非另行说明，可采用附加或替代的步骤。
66.当组件、元件或层被提到在另一元件或层“上”，“啮合”、“连接”或“耦合”到另一元件或层上时，其可直接在另一组件、元件或层上，啮合、连接、或耦合到另一组件、元件或层上，或可存在居间元件或层。相较之下，当元件被提到直接在另一元件或层上，“直接啮合”、“直接连接”、或“直接耦合”到另一元件或层上时，可不存在居间元件或层。用于描述元件之间关系的其它词语应以类似方式解释(例如“在
…
之间”相对“直接在
…
之间”，“相邻”相对“直接相邻”等)。如本文所用，术语“和/或”包括一个或多个相关罗列项的任何和所有组合。
67.尽管术语第一、第二、第三等在本文中可用于描述各种步骤、元件、组件、区域、层和/或区段，但除非另行说明，这些步骤、元件、组件、区域、层和/或区段不应受这些术语限制。这些术语可仅用于将一个步骤、元件、组件、区域、层或区段与另一步骤、元件、组件、区域、层或区段进行区分。除非上下文清楚表明，术语如“第一”、“第二”和其它数值术语在本文中使用时并不暗示次序或顺序。因此，下文论述的第一步骤、元件、组件、区域、层或区段可以被称作第二步骤、元件、组件、区域、层或区段而不背离示例性实施方案的教导。
68.为了易于描述，在本文中可使用空间或时间上相对的术语，如“之前”、“之后”、“内”、“外”、“下”、“下方”、“下部”、“上方”、“上部”等描述如附图中所示的一个元件或特征与其它(一个或多个)元件或(一个或多个)特征的关系。空间或时间上相对的术语可旨在涵盖装置或系统在使用或操作中在附图中所示的取向之外的不同取向。
69.在本公开通篇中，数值代表近似测量值或范围界限以涵盖与给定值的轻微偏差和大致具有所提及值的实施方案以及确切具有所提及值的实施方案。除了在详细描述最后提供的工作实例中之外，本说明书(包括所附权利要求)中的(例如量或条件)参数的所有数值应被理解为在所有情况中被术语“大约”修饰，无论在该数值前是否实际出现“大约”。“大约”是指所述数值允许一定的轻微不精确(在一定程度上接近该值的精确值；大致或合理地近似该值；几乎是)。如果在本领域中不以这种普通含义另行理解由“大约”提供的不精确性，那么本文所用的“大约”是指可由测量和使用此类参数的普通方法造成的至少偏差。例如，“大约”可包括小于或等于5%、任选小于或等于4%、任选小于或等于3%、任选小于或等于2%、任选小于或等于1%、任选小于或等于0.5%，和在某些方面任选小于或等于0.1%的偏差。
70.此外，范围的公开包括对在整个范围内的所有值和进一步细分范围的公开，包括
对范围所给出的端点和子范围的公开。
71.现在将参照附图更充分地描述示例性实施方案。
72.图1是示例性纤维增强的复合材料100的横截面图。纤维增强的复合材料100包括多个行或层。所述多个行或层包括一个或多个第一层140和至少一个第二层146。例如，如图所示，纤维增强的复合材料100可包括七个堆叠的第一层140和设置在第一层140的堆叠的第一端部的暴露表面上或与其相邻的第二层146。第一层140中的每一个包含第一纤维材料120和第一混合物160。第二层146包含第二纤维材料126和第二混合物166。
73.第一和第二纤维材料可相同或不同。在某些变型中，第一和第二纤维材料120可各自包括一种或多种短的或连续的纤维。连续纤维可以是织造的(例如，斜纹织造的，5综缎，8综缎)，无绉纱织物，或单向的，还包括纤维、纤维束和纤维带。例如，第一纤维材料120和第二纤维材料126可各自独立地选自碳纤维、玻璃纤维、聚对苯二甲酰对苯二胺纤维(例如，kevlar
®
纤维)、超高分子量聚乙烯(“uhwmpe”)纤维、玄武岩纤维、天然纤维等及其组合。
74.在某些变型中，第一混合物160包含热引发剂和单体。在其它变型中，第一混合物160包含热引发剂、单体和阳离子光引发剂。在每种情况下，第一混合物160任选地包含稀释剂。例如，第一混合物160包含大于或等于约0.1摩尔%至小于或等于约10摩尔%的热引发剂；大于或等于约20摩尔%至小于或等于约99摩尔%的单体；大于或等于约0摩尔%至小于或等于约10摩尔%的阳离子光引发剂；和大于或等于约0摩尔%至小于或等于约70摩尔%的任选的稀释剂。
75.第二混合物166包含光敏剂。例如，在某些变型中，第二混合物166包含热引发剂、单体和光敏剂。在其它变型中，第二混合物166包含热引发剂、单体、阳离子光引发剂和光敏剂。在每种情况下，第二混合物166任选地包含稀释剂。例如，第二混合物166包含大于或等于约0.1摩尔%至小于或等于约5摩尔%的光敏剂；大于或等于约0.1摩尔%至小于或等于约10摩尔%的热引发剂；大于或等于约20摩尔%至小于或等于约99摩尔%的单体；大于或等于约0摩尔%至小于或等于约10摩尔%的阳离子光引发剂；和大于或等于约0摩尔%至小于或等于约70摩尔%的任选的稀释剂。
76.第二混合物166的热引发剂、单体和/或阳离子光引发剂可与第一混合物160的热引发剂、单体和/或阳离子光引发剂相同或不同。
77.在某些变型中，热引发剂可选自:1,1,2,2-四苯基-1,2-乙二醇(tped)、苯频哪醇双(三甲基甲硅烷基醚) (tped-si)、二甲基磺酰基过氧化物(dmsp)、叔丁基过氧化物(tbpo)、叔丁基环己基过氧化二碳酸酯(tbc-pdc)、过氧化苯甲酰(bpo)、偶氮-双(异丁腈) (aibn)、及其组合。
78.在某些变型中，单体包括一种或多种环氧热固性树脂，例如二缩水甘油醚双酚-a环氧树脂(dgeba)、二缩水甘油醚双酚-f环氧树脂(dgebf)、1,4-双(缩水甘油氧基)苯(chdge)、1,6-己二醇二缩水甘油醚(hddge)、新戊二醇二缩水甘油醚(npdge)、3,4-环氧环己烷甲酸3,4-环氧环己基甲酯(ce)、间苯二酚基二缩水甘油醚1,3-双(2,3-环氧丙氧基)苯、1,4-丁二醇二缩水甘油醚、epikote
tm
树脂827等。在其它变型中，单体包括一种或多种开环聚合单体。在再另外的变型中，单体包括非环状单体，例如乙烯基醚。
79.在每种情况下，单体可选自:二缩水甘油醚双酚-a环氧树脂(dgeba)、二缩水甘油醚双酚-f环氧树脂(dgebf)、1,4-双(缩水甘油氧基)苯(chdge)、1,6-己二醇二缩水甘油醚
(hddge)、新戊二醇二缩水甘油醚(npdge)、3,4-环氧环己烷甲酸3,4-环氧环己基甲酯(ce)、间苯二酚基二缩水甘油醚1,3-双(2,3-环氧丙氧基)苯、1,4-丁二醇二缩水甘油醚、epikote
tm
树脂827、乙烯基醚、及其组合。
80.阳离子光引发剂可适用于前端聚合。例如，在某些变型中，阳离子光引发剂包括一种或多种光致产酸剂(“pags”)，例如由以下式表示的那些(包括各商品名和企业（可根据其商购获得这些混合物），以及其所适用的uv-可见光谱的最大吸光度的波长，命名为λ
max
)：;;;;;;; ;
;; ;;;; ;
等，及其组合。
81.在某些变型中，稀释剂包括多官能缩水甘油醚(例如heloxy
tm 107、heloxy
tm 48、heloxy
tm 68等)、单官能脂族缩水甘油醚(例如heloxy
tm 166、heloxy
tm 61等)、单官能芳族缩水甘油醚(例如heloxy
tm 62等)、3-乙基-3-氧杂环丁烷甲醇(eom)、1,4-双(缩水甘油氧基)苯(chdge)、1,6-己二醇二缩水甘油醚(hddge)、新戊二醇二缩水甘油醚(npdge)等及其组合。
82.在某些变型中，光敏剂可选自:蒽、苝、二苯甲酮、9,10-二乙氧基蒽、2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙酮、2-异丙基噻吨酮(itx)及其组合在各个方面，本公开提供了图1中所示的形成纤维增强的复合材料(“frcs”)如纤维增强的复合材料100的方法。示例性方法包括在模腔中设置一种或多种纤维材料，和用一种或多种混合物浸制或覆盖或涂布一种或多种纤维材料，其中一种或多种混合物中的至少一种包含光敏剂。这样的方法可进一步包括触发光敏剂以便诱导跨一种或多种纤维材料的自由基诱导的阳离子前端聚合(即，固化)。光敏剂可使用紫外光触发。
83.图2a-2j示出了形成纤维增强的复合材料290的示例性方法。方法200可以是逐层方法，其包括循序形成一个或多个行或层240、242、244、246，其中每个层240、242、244、246包括一种或多种纤维材料220、222、224、226和涂料混合物260、262、264、266。最后一层246的涂料混合物266包含光敏剂。
84.例如，如图2a所示，方法200包括将第一纤维材料220设置202在模具腔232中。在某些情况下，第一纤维材料220可使用手工方法设置202在模腔232中，所述手工方法与对预浸渍的织造材料或干织物进行手工铺设(例如，在树脂浸制之前)等类似。在其它情况下，第一纤维材料220可使用机器人方法设置202在模腔232中，所述机器人方法例如自动铺带（automated tape layup）、自动放带（automated tape placement）、自动织物铺设（automatic fabric layup）、自动织物放置（automatic fabric placement）等。
85.在每种情况下，第一纤维材料220限定第一行或层240。尽管示出了水平行和层240，但是本领域技术人员将认识到各种其它形状和配置，包括（仅作为举例）垂直行。类似地，本领域技术人员将认识到，模具230和/或模腔232可具有多种其它形状和配置。在某些变型中，模具230可包括具有低导热性的任何材料（作为非限制性实例）包括钢、铝、invar (feni
36
)、奥氏体镍-铬基超级合金(诸如inconel
®
)、高密度工艺装备泡沫/板、基础聚合物(诸如，聚(甲基丙烯酸甲酯)(pmma)、环氧树脂和其它热固性材料或热塑性材料)、玻璃等。
86.第一纤维材料220包括一种或多种短的或连续的纤维。连续纤维可以是织造的(例如，斜纹织造的，5综缎，8综缎)，无绉纱织物，或单向的，还包括纤维、纤维束和纤维带。例如，第一纤维材料220中的每一个可选自碳纤维、玻璃纤维、聚对苯二甲酰对苯二胺纤维(例如，kevlar
®
纤维)、超高分子量聚乙烯(“uhwmpe”)纤维、玄武岩纤维、天然纤维等及其组合。
87.如图2b所示，方法200还可包括在模腔232中设置204第一混合物260，以便浸制或覆盖或涂覆第一纤维材料220。第一混合物260可使用一种或多种方法来处理204，所述方法包括（作为非限制性实例）逐滴加入、树脂浸制法、辊压法等。浸制工艺可支持使用例如高压树脂传递模塑工具(“hp-rtm”)的低容量制造和/或高容量制造。在某些方面，可以使用固结工艺，其包括将第一混合物260倾倒在干的第一纤维材料220的顶部上，并使用辊将第一混
合物260铺散遍布在第一纤维材料220的整个表面上。这可在将薄膜置于辊与第一混合物260和第一纤维材料220之间的情况下发生，使得辊对第一纤维材料220保持干燥。在完成轧制之后，可将膜移除并重新用于随后的一个或多个一层。在其它方面，第一纤维材料220可穿过树脂浴。在被设置在模腔232中之前，第一纤维材料220在包含第一混合物260的树脂浴中。在每种情况下，方法可包括将第一混合物260铺散在一个或多个纤维层(例如，第一纤维材料220)上和/或将一个或多个纤维层(例如，第一纤维材料220)放置在树脂浴中并且设置在模腔中。
88.在某些变型中，第一混合物260包含热引发剂和单体。在其它变型中，第一混合物260包含热引发剂、单体和阳离子光引发剂。在每种情况下，第一混合物260任选地包含稀释剂。例如，第一混合物260可包含大于或等于约0.1摩尔%至小于或等于约10摩尔%的热引发剂；大于或等于约20摩尔%至小于或等于约99摩尔%的单体；大于或等于约0摩尔%至小于或等于约10摩尔%的阳离子光引发剂；和大于或等于约0摩尔%至小于或等于约70摩尔%的任选稀释剂。
89.在某些变型中，热引发剂可选自:1,1,2,2-四苯基-1,2-乙二醇(tped)、苯频哪醇双(三甲基甲硅烷基醚) (tped-si)、二甲基磺酰基过氧化物(dmsp)、叔丁基过氧化物(tbpo)、叔丁基环己基过氧化二碳酸酯(tbc-pdc)、过氧化苯甲酰(bpo)、偶氮-双(异丁腈) (aibn)、及其组合。
90.在某些变型中，单体包括一种或多种环氧热固性树脂，例如二缩水甘油醚双酚-a环氧树脂(dgeba)、二缩水甘油醚双酚-f环氧树脂(dgebf)、1,4-双(缩水甘油氧基)苯(chdge)、1,6-己二醇二缩水甘油醚(hddge)、新戊二醇二缩水甘油醚(npdge)、3,4-环氧环己烷甲酸3,4-环氧环己基甲酯(ce)、间苯二酚基二缩水甘油醚1,3-双(2,3-环氧丙氧基)苯、1,4-丁二醇二缩水甘油醚、epikote
tm
树脂827等。在其它变型中，单体包括一种或多种开环聚合单体。在再另外的变型中，单体包括非环状单体，例如乙烯基醚。
91.在每种情况下，单体可选自:二缩水甘油醚双酚-a环氧树脂(dgeba)、二缩水甘油醚双酚-f环氧树脂(dgebf)、1,4-双(缩水甘油氧基)苯(chdge)、1,6-己二醇二缩水甘油醚(hddge)、新戊二醇二缩水甘油醚(npdge)、3,4-环氧环己烷甲酸3,4-环氧环己基甲酯(ce)、间苯二酚基二缩水甘油醚1,3-双(2,3-环氧丙氧基)苯、1,4-丁二醇二缩水甘油醚、epikote
tm
树脂827、乙烯基醚、及其组合。
92.阳离子光引发剂可适用于前端聚合。例如，在某些变型中，阳离子光引发剂包括一种或多种光致产酸剂(“pags”)，例如由以下式表示的那些(包括各商品名和企业（可根据其商购获得这些混合物），以及其所适用的uv-可见光谱的最大吸光度的波长，命名为λ
max
)：;;
;;;;; ;;; ;
;;;;等及其组合。
93.在某些变型中，稀释剂包括多官能缩水甘油醚(例如heloxy
tm 107、heloxy
tm 48、heloxy
tm 68等)、单官能脂族缩水甘油醚(例如heloxy
tm 166、heloxy
tm 61等)、单官能芳族缩水甘油醚(例如heloxy
tm 62等)、3-乙基-3-氧杂环丁烷甲醇(eom)、1,4-双(缩水甘油氧基)苯(chdge)、1,6-己二醇二缩水甘油醚(hddge)、新戊二醇二缩水甘油醚(npdge)等及其组合。
94.如图2c所示，方法200可进一步包括在模腔232中设置206第二纤维材料222。所述第二纤维材料222限定第二行或层242。如图所示，第二层242可设置206在第一行240的暴露表面上或与其相邻。第二纤维材料222可与第一纤维材料220相同或不同。例如，第二纤维材料222可选自碳纤维、玻璃纤维、聚对苯二甲酰对苯二胺纤维（kevlar
®
纤维）、超高分子量聚乙烯(“uhwmpe”)纤维、玄武岩纤维、天然纤维等及其组合。第二纤维材料222可使用与用于设置第一纤维材料220相同的方法来设置。
95.如图2d所示，方法200可进一步包括在模腔232中设置208第二混合物262，以便浸制或覆盖或涂覆第二纤维材料220。第二混合物262可使用与用于设置第一混合物260相同的方法来设置。
96.第二混合物262可与第一混合物260相同或不同。例如，在某些变型中，第二混合物
262包含热引发剂和单体。在其它变型中，第二混合物262包含热引发剂、单体和阳离子光引发剂。在每种情况下，第二混合物262任选地包含稀释剂。如同第一混合物260，第二混合物262可包含大于或等于约0.1摩尔%至小于或等于约10摩尔%的热引发剂；大于或等于约20摩尔%至小于或等于约99摩尔%的单体；大于或等于约0摩尔%至小于或等于约10摩尔%的阳离子光引发剂；和大于或等于约0摩尔%至小于或等于约70摩尔%的任选的稀释剂。
97.如图2e所示，方法200还可包括在模腔232中设置210一个或多个其它行或层244。例如，方法200可包括随后使用方法将一种或多种其它纤维材料224和一种或多种其它混合物264设置210在模腔232中，所述方法与用于形成第一层240和/或第二层242的那些类似。如图所示，方法200可包括将五个其它层244设置210在第二行242的暴露表面上或与其相邻。
98.一种或多种其它纤维材料224的每一种可与第一纤维材料220和/或第二纤维材料222相同或不同。例如，一种或多种其它纤维材料224可各自独立地选自碳纤维、玻璃纤维、聚对苯二甲酰对苯二胺纤维（kevlar
®
纤维）、超高分子量聚乙烯(“uhwmpe”)纤维、玄武岩纤维、天然纤维等及其组合。
99.类似地，一种或多种其它混合物264可各自与第一混合物260和/或第二混合物262相同或不同。例如，一种或多种其它混合物264可各自包含大于或等于约0.1 摩尔%至小于或等于约10 摩尔%的热引发剂；大于或等于约20摩尔%至小于或等于约99摩尔%的单体；大于或等于约0摩尔%至小于或等于约10摩尔%的阳离子光引发剂；和大于或等于约0摩尔%至小于或等于约70摩尔%的任选的稀释剂。
100.如图2f所示，方法200还可包括将最终或最后的纤维材料226设置212在模腔232中。如图所示，最终或最后的纤维材料226可设置212在一个或多个其它层244的暴露表面上或与其相邻，以便在模腔232中限定最后的行或层246。最终纤维材料226可与第一纤维材料220、第二纤维材料222和/或一种或多种其它纤维材料224相同或不同。例如，最后的纤维材料226可选自碳纤维、玻璃纤维、聚对苯二甲酰对苯二胺纤维（kevlar
®
纤维）、超高分子量聚乙烯(“uhwmpe”)纤维、玄武岩纤维、天然纤维等及其组合。最终纤维材料226可使用与用于设置第一纤维材料220、第二纤维材料222和/或一种或多种其它纤维材料224相同的方法来设置。
101.如图2g所示，方法200可进一步包括在模腔232中设置214光敏剂混合物266以便浸制或覆盖或涂覆最终纤维材料226。可使用与用于设置第一混合物260、第二混合物262和/或一种或多种其它混合物264相同的方法来设置214光敏剂混合物266。
102.在某些变型中，最终混合物266包含热引发剂、单体和光敏剂。在其它变型中，最终混合物266包含热引发剂、单体、阳离子光引发剂和光敏剂。在每种情况下，最终混合物266任选地包含稀释剂。例如，最终混合物266可包含大于或等于约0.1 摩尔%至小于或等于约5 摩尔%的光敏剂；大于或等于约0.1摩尔%至小于或等于约10摩尔%的热引发剂；大于或等于约20摩尔%至小于或等于约99摩尔%的单体；大于或等于约0摩尔%至小于或等于约10摩尔%的阳离子光引发剂；和大于或等于约0摩尔%至小于或等于约70摩尔%的任选的稀释剂。
103.最终混合物226的热引发剂、单体和/或阳离子光引发剂可与第一混合物260以及第二混合物262和/或一种或多种其它混合物264的热引发剂、单体和/或阳离子光引发剂相同或不同。在某些变型中，光敏剂可选自:蒽、苝、二苯甲酮、9,10-二乙氧基蒽、2,2-二甲氧
基-1,2-二苯基乙酮、2-异丙基噻吨酮(itx)及其组合如图2h所示，方法200可进一步包括使用紫外光源270 (例如，uv-led)以引发最终混合物266的光敏剂的光聚合216。紫外光源270可具有约365 nm的波长。从紫外光源270发射的紫外光不能穿透多个层240、242、244、246中的每一个，但是能够引发光敏剂，其然后可将能量转移到阳离子光引发剂，以便进行单体(例如，环氧树脂)的放热反应固化，从而形成纤维增强的复合材料290。固化可由热引发剂辅助，其有助于保持反应穿过多个层240、242、244、246的厚度和长度进行。诸如碳纤维的导热纤维(例如，第一纤维材料220、第二纤维材料222、一个或多个其它纤维材料224和/或最后的纤维材料226)的选择也可有助于在多个层240、242、244、246内传播热前端（thermal front）。以这种方式，纤维增强的复合材料290的总厚度不受从紫外光源270发射的紫外光的穿透深度的限制。
104.在各个方面，紫外光源270可相对于多个层240、242、244、246定位在各个点处。例如，放置在方形模具230的中心处的单个光源270可具有径向扩展的固化前端，而放置在方形模具的端部附近的单个光源270可作为线性前端沿着模具230的长度传播。在其它实例中，一个或多个光源可用于从不同位置加速固化过程。
105.如图2i所示，在前端聚合开始之后，紫外光源270可被移除或关闭218。在某些方面，紫外光源270可相对于模具230移动到另一位置。即使在移除紫外光源270之后，如图2j所示，聚合继续进行，直到跨越多个层240、242、244、246的聚合完成并且形成纤维增强的复合材料290。虽然未示出，但在某些变型中，方法200包括从模具230移除纤维增强的复合材料290。
106.图3a-3i示出了形成纤维增强的复合材料390的另一示例方法。方法300可以是包括无纤维层的逐层方法。例如，方法300可包括依序地形成一个或多个第一行或层340、342、344，其中一个或多个第一行或层340、342、344各自包含纤维材料320、322、324和涂料混合物360、362、364。方法300还可包括将第二行或层346设置在一个或多个第一行或层340、342、344上或与其相邻。第二层326包含光敏剂。
107.例如，如图3a所示，方法300包括将第一纤维材料320设置302在模腔332中。第一纤维材料320限定第一行或层340。尽管示出了水平行和层340，但是本领域技术人员将认识到各种其它形状和配置，包括（仅作为举例）垂直行。类似地，本领域技术人员将认识到，模具330和/或模腔332可具有多种其它形状和配置。
108.第一纤维材料320包括一种或多种短的或连续的纤维。所述连续纤维可以是织造的(例如，斜纹织造的，5综缎，8综缎)，无绉纱织物，或单向的，还包括纤维、纤维束和纤维带。例如，第一纤维材料320中的每一个可选自碳纤维、玻璃纤维、聚对苯二甲酰对苯二胺纤维（kevlar
®
纤维）、超高分子量聚乙烯(“uhwmpe”)纤维、玄武岩纤维、天然纤维等及其组合。
109.如图3b所示，方法300还可包括将第一混合物360设置304在模腔332中，以便浸制或覆盖或涂覆第一纤维材料320。在某些变型中，第一混合物360包含热引发剂和单体。在其它变型中，第一混合物360包含热引发剂、单体和阳离子光引发剂。在每种情况下，第一混合物360任选地包含稀释剂。例如，第一混合物360可包含大于或等于约0.1摩尔%至小于或等于约10摩尔%的热引发剂；大于或等于约20摩尔%至小于或等于约99摩尔%的单体；大于或等于约0摩尔%至小于或等于约10摩尔%的阳离子光引发剂；和大于或等于约0摩尔%至小于或
等于约70摩尔%的任选的稀释剂。
110.在某些变型中，热引发剂可选自:1,1,2,2-四苯基-1,2-乙二醇(tped)、苯频哪醇双(三甲基甲硅烷基醚) (tped-si)、二甲基磺酰基过氧化物(dmsp)、叔丁基过氧化物(tbpo)、叔丁基环己基过氧化二碳酸酯(tbc-pdc)、过氧化苯甲酰(bpo)、偶氮-双(异丁腈) (aibn)、及其组合。
111.在某些变型中，单体包括一种或多种环氧热固性树脂，例如二缩水甘油醚双酚-a环氧树脂(dgeba)、二缩水甘油醚双酚-f环氧树脂(dgebf)、1,4-双(缩水甘油氧基)苯(chdge)、1,6-己二醇二缩水甘油醚(hddge)、新戊二醇二缩水甘油醚(npdge)、3,4-环氧环己烷甲酸3,4-环氧环己基甲酯(ce)、间苯二酚基二缩水甘油醚1,3-双(2,3-环氧丙氧基)苯、1,4-丁二醇二缩水甘油醚、epikote
tm
树脂827等。在其它变型中，单体包括一种或多种开环聚合单体。在再另外的变型中，单体包括非环状单体，例如乙烯基醚。
112.在每种情况下，单体可选自：二缩水甘油醚双酚-a环氧树脂(dgeba)、二缩水甘油醚双酚-f环氧树脂(dgebf)、1,4-双(缩水甘油氧基)苯(chdge)、1,6-己二醇二缩水甘油醚(hddge)、新戊二醇二缩水甘油醚(npdge)、3,4-环氧环己烷甲酸3,4-环氧环己基甲酯(ce)、间苯二酚基二缩水甘油醚1,3-双(2,3-环氧丙氧基)苯、1,4-丁二醇二缩水甘油醚、epikote
tm
树脂827、乙烯基醚、及其组合。
113.阳离子光引发剂可适用于前端聚合。例如，在某些变型中，阳离子光引发剂包括一种或多种光致产酸剂(“pags”)，例如由以下式表示的那些(包括各商品名和企业（可根据其商购获得这些混合物），以及其所适用的uv-可见光谱的最大吸光度的波长，命名为λ
max
)：;;;;
;;; ;;; ;
;;;;等及其组合。
114.在某些变型中，稀释剂包括多官能缩水甘油醚(例如heloxy
tm 107、heloxy
tm 48、heloxy
tm 68等)、单官能脂族缩水甘油醚(例如heloxy
tm 166、heloxy
tm 61等)、单官能芳族缩水甘油醚(例如heloxy
tm 62等)、3-乙基-3-氧杂环丁烷甲醇(eom)、1,4-双(缩水甘油氧基)苯(chdge)、1,6-己二醇二缩水甘油醚(hddge)、新戊二醇二缩水甘油醚(npdge)等及其组合。
115.如图3c所示，方法300可进一步包括将第二纤维材料322设置306在模腔332中。第二纤维材料322将第二行限定到层342。如图所示，第二层342可设置306在第一行340的暴露表面上或与其相邻。第二纤维材料322可与第一纤维材料320相同或不同。例如，第二纤维材料322可选自碳纤维、玻璃纤维、聚对苯二甲酰对苯二胺纤维(例如，kevlar
®
纤维)、超高分子量聚乙烯(“uhwmpe”)纤维、玄武岩纤维、天然纤维等及其组合。
116.如图3d所示，方法300可进一步包括在模腔332中设置308第二混合物362，以便浸制或覆盖或涂覆第二纤维材料320。第二混合物362可与第一混合物360相同或不同。例如，在某些变型中，第二混合物362包含热引发剂和单体。在其它变型中，第二混合物362包含热引发剂、单体和阳离子光引发剂。在每种情况下，第二混合物362任选地包含稀释剂。如同第
一混合物360，第二混合物362可包含大于或等于约0.1摩尔%至小于或等于约10摩尔%的热引发剂；大于或等于约20摩尔%至小于或等于约99摩尔%的单体；大于或等于约0摩尔%至小于或等于约10摩尔%的阳离子光引发剂；和大于或等于约0摩尔%至小于或等于约70摩尔%的任选的稀释剂。
117.如图3e所示，方法300还可包括在模腔332中设置310一个或多个其它行或层344。例如，方法300可包括随后使用方法将一种或多种其它纤维材料324和一种或多种其它混合物364设置310在模腔332中，所述方法与用于形成第一层340和/或第二层342的那些类似。如图所示，方法300可包括将五个其它层344设置310在第二行342的暴露表面上或与其相邻。
118.一种或多种其它纤维材料324可各自与第一纤维材料320和/或第二纤维材料322相同或不同。例如，一种或多种其它纤维材料324可各自独立地选自碳纤维、玻璃纤维、聚对苯二甲酰对苯二胺纤维(例如，kevlar
®
纤维)、超高分子量聚乙烯(“uhwmpe”)纤维、玄武岩纤维、天然纤维等及其组合。
119.类似地，一种或多种其它混合物364可各自与第一混合物360和/或第二混合物362相同或不同。例如，一种或多种其它混合物364可各自包含大于或等于约0.1 摩尔%至小于或等于约10 摩尔%的热引发剂；大于或等于约20摩尔%至小于或等于约99摩尔%的单体；大于或等于约0摩尔%至小于或等于约10摩尔%的阳离子光引发剂；和大于或等于约0摩尔%至小于或等于约70摩尔%的任选的稀释剂。
120.如图3f所示，方法300还可包括在模腔332中设置312光敏剂层346。如图所示，光敏剂层346可设置312在一个或多个其它层344的暴露表面上或与其相邻，以便限定模腔332中的最后一行或层346。光敏剂层346可使用喷涂方法来设置312。光敏剂层346可具有与其它层340、342、344不同的厚度。例如，光敏剂层346可具有大于或等于约0.01 mm至小于或等于约0.5 mm的厚度。第一层340和/或第二层342和/或一个或多个其它行或层344可各自具有大于或等于约30μm至小于或等于约500μm的固化厚度。
121.在某些变型中，光敏剂层346包含热引发剂、单体和光敏剂。在其它变型中，光敏剂层346包含热引发剂、单体、阳离子光引发剂和光敏剂。在每种情况下，光敏剂层346任选地包含稀释剂。例如，光敏剂层346可包含大于或等于约0.1 摩尔%至小于或等于约5 摩尔%的光敏剂；大于或等于约0.1摩尔%至小于或等于约10摩尔%的热引发剂；大于或等于约20摩尔%至小于或等于约99摩尔%的单体；大于或等于约0摩尔%至小于或等于约10摩尔%的阳离子光引发剂；和大于或等于约0摩尔%至小于或等于约70摩尔%的任选的稀释剂。
122.光敏剂层346的热引发剂、单体和/或阳离子光引发剂可与第一混合物260以及第二混合物262和/或一种或多种其它混合物264的热引发剂、单体和/或阳离子光引发剂相同或不同。在某些变型中，光敏剂可选自:蒽、苝、二苯甲酮、9,10-二乙氧基蒽、2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙酮、2-异丙基噻吨酮(itx)及其组合。
123.如图3g所示，方法300可进一步包括使用紫外光源370 (例如，uv-led)以引发最终层346的光敏剂的光聚合314。如图3h所示，在前端聚合开始之后，紫外光源370可被移除或关闭316。即使在移除紫外光源370之后，如图3i中所示，聚合继续直到跨越多个层340、342、344、346的聚合完成并且形成纤维增强的复合材料390。虽然未示出，但在某些变型中，方法300包括从模具330移除纤维增强的复合材料390。
124.图4a-4g示出了用于形成纤维增强的复合材料490的另一示例性方法400。方法400可以是两步浸制方法，其包括设置一种或多种纤维材料420、426和一种或多种涂料混合物460、466。
125.例如，如图4a所示，方法400可包括将第一纤维材料420设置402在模腔432中。第一纤维材料420可被设置402以形成一个或多个行或层440。例如，如图所示，第一纤维材料420可被设置成形成七个层440。尽管这里示出了水平层440，但是本领域技术人员将认识到各种其它形状和配置，包括（仅作为举例）垂直行。类似地，本领域技术人员将认识到，模具430和/或模腔432可具有多种其它形状和配置。
126.第一纤维材料420包括一种或多种短的或连续的纤维。连续纤维可以是织造的(例如，斜纹织造的，5综缎，8综缎)，无绉纱织物，或单向的，还包括纤维、纤维束和纤维带。例如，第一纤维材料420中的每一个可选自碳纤维、玻璃纤维、聚对苯二甲酰对苯二胺纤维(例如，kevlar
®
纤维)、超高分子量聚乙烯(“uhwmpe”)纤维、玄武岩纤维、天然纤维等及其组合。
127.如图4b所示，方法400可进一步包括将第一混合物460设置404在模腔432中，以便浸制或覆盖或涂覆一个或多个层440的第一纤维材料420中的每一个。
128.在某些变型中，第一混合物460包含热引发剂和单体。在其它变型中，第一混合物460包含热引发剂、单体和阳离子光引发剂。在每种情况下，第一混合物460任选地包含稀释剂。例如，第一混合物460可包含大于或等于约0.1摩尔%至小于或等于约10摩尔%的热引发剂；大于或等于约20摩尔%至小于或等于约99摩尔%的单体；大于或等于约0摩尔%至小于或等于约10摩尔%的阳离子光引发剂；和大于或等于约0摩尔%至小于或等于约70摩尔%的任选的稀释剂。
129.在某些变型中，热引发剂可选自:1,1,2,2-四苯基-1,2-乙二醇(tped)、苯频哪醇双(三甲基甲硅烷基醚) (tped-si)、二甲基磺酰基过氧化物(dmsp)、叔丁基过氧化物(tbpo)、叔丁基环己基过氧化二碳酸酯(tbc-pdc)、过氧化苯甲酰(bpo)、偶氮-双(异丁腈) (aibn)、及其组合。
130.在某些变型中，单体包括一种或多种环氧热固性树脂，例如二缩水甘油醚双酚-a环氧树脂(dgeba)、二缩水甘油醚双酚-f环氧树脂(dgebf)、1,4-双(缩水甘油氧基)苯(chdge)、1,6-己二醇二缩水甘油醚(hddge)、新戊二醇二缩水甘油醚(npdge)、3,4-环氧环己烷甲酸3,4-环氧环己基甲酯(ce)、间苯二酚基二缩水甘油醚1,3-双(2,3-环氧丙氧基)苯、1,4-丁二醇二缩水甘油醚、epikote
tm
树脂827等。在其它变型中，单体包括一种或多种开环聚合单体。在再另外的变型中，单体包括非环状单体，例如乙烯基醚。
131.在每种情况下，单体可选自:二缩水甘油醚双酚-a环氧树脂(dgeba)、二缩水甘油醚双酚-f环氧树脂(dgebf)、1,4-双(缩水甘油氧基)苯(chdge)、1,6-己二醇二缩水甘油醚(hddge)、新戊二醇二缩水甘油醚(npdge)、3,4-环氧环己烷甲酸3,4-环氧环己基甲酯(ce)、间苯二酚基二缩水甘油醚1,3-双(2,3-环氧丙氧基)苯、1,4-丁二醇二缩水甘油醚、epikote
tm
树脂827、乙烯基醚、及其组合。
132.阳离子光引发剂可适用于前端聚合。例如，在某些变型中，阳离子光引发剂包括一种或多种光致产酸剂(“pags”)，例如由下式表示的那些(包括各商品名和企业（可根据其商购获得这些混合物），以及其所适用的uv-可见光谱的最大吸光度的波长，命名为λ
max
)：
;;;;;;; ;
;; ;;;;;
等及其组合。
133.在某些变型中，稀释剂包括多官能缩水甘油醚(例如heloxy
tm 107、heloxy
tm 48、heloxy
tm 68等)、单官能脂族缩水甘油醚(例如heloxy
tm 166、heloxy
tm 61等)、单官能芳族缩水甘油醚(例如heloxy
tm 62等)、3-乙基-3-氧杂环丁烷甲醇(eom)、1,4-双(缩水甘油氧基)苯(chdge)、1,6-己二醇二缩水甘油醚(hddge)、新戊二醇二缩水甘油醚(npdge)等及其组合。
134.如图4c所示，方法400可进一步包括在模腔432中设置406第二纤维材料426。如图所示，第二纤维材料426可设置412在一个或多个层440的暴露表面上或与其相邻，以便限定模腔432中的最后一行或层446。第二纤维材料426可与第一纤维材料420相同或不同。例如，第二纤维材料426可选自碳纤维、玻璃纤维、聚对苯二甲酰对苯二胺纤维(例如，kevlar
®
纤维)、超高分子量聚乙烯(“uhwmpe”)纤维、玄武岩纤维、天然纤维等及其组合。
135.如图4d所示，方法400还可包括在模腔432中设置408第二混合物466，以便浸制或覆盖或涂覆第二纤维材料426。
136.在某些变型中，第二混合物466包含热引发剂、单体和光敏剂。在其它变型中，第二混合物466包含热引发剂、单体、阳离子光引发剂和光敏剂。在每种情况下，第二混合物466任选地包含稀释剂。例如，第二混合物466可包含大于或等于约0.1 摩尔%至小于或等于约5 摩尔%的光敏剂；大于或等于约0.1摩尔%至小于或等于约10摩尔%的热引发剂；大于或等于约20摩尔%至小于或等于约99摩尔%的单体；大于或等于约0摩尔%至小于或等于约10摩尔%的阳离子光引发剂；和大于或等于约0摩尔%至小于或等于约70摩尔%的任选的稀释剂。
137.第二混合物426的热引发剂、单体和/或阳离子光引发剂可与第一混合物460的热引发剂、单体和/或阳离子光引发剂相同或不同。在某些变型中，光敏剂可选自:蒽、苝、二苯甲酮、9,10-二乙氧基蒽、2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙酮、2-异丙基噻吨酮(itx)及其组合。
138.如图4e所示，方法400可进一步包括使用紫外光源470 (例如，uv-led)以引发第二混合物466的光敏剂的光聚合410。如图4f所示，在前端聚合开始之后，紫外光源470可被移除或关闭412。即使在移除紫外光源470之后，如图4g所示，聚合继续进行，直到跨越多个层440、446的聚合完成且形成纤维增强的复合材料490。虽然未示出，但在某些变型中，方法400包括从模具430移除纤维增强的复合材料490。
139.图5a-5f示出了用于形成纤维增强的复合材料590的另一示例方法。方法500可以是两步浸制方法，其包括设置包含一种或多种纤维材料520和一种或多种涂覆混合物560的一个或多个第一层和包括第二混合物566的第二层526 (例如，无纤维层)。
140.例如，如图5a所示，方法500可包括将第一纤维材料520设置502在模腔532中。第一纤维材料520可被设置502以形成一个或多个行或层540。例如，如图所示，第一纤维材料520可被设置成形成七个层540。尽管这里示出了水平层540，但是本领域技术人员将认识到各种其它形状和配置，包括（仅作为举例）垂直行。类似地，本领域技术人员将认识到，模具530和/或模腔532可具有多种其它形状和配置。
141.第一纤维材料520包括一种或多种短的或连续的纤维。连续纤维可以是织造的(例如，斜纹织造的，5综缎，8综缎)，无绉纱织物，或单向的，还包括纤维、纤维束和纤维带。例如，第一纤维材料520中的每一个可选自碳纤维、玻璃纤维、聚对苯二甲酰对苯二胺纤维(例如，kevlar
®
纤维)、超高分子量聚乙烯(“uhwmpe”)纤维、玄武岩纤维、天然纤维等及其组
合。
142.如图5b所示，方法500可进一步包括在模腔532中设置504第一混合物560，以便浸制或覆盖或涂覆一个或多个层540的第一纤维材料520中的每一个。
143.在某些变型中，第一混合物560包含热引发剂和单体。在其它变型中，第一混合物560包含热引发剂、单体和阳离子光引发剂。在每种情况下，第一混合物560任选地包含稀释剂。例如，第一混合物560可包含大于或等于约0.1 摩尔%至小于或等于约10 摩尔%的热引发剂；大于或等于约20摩尔%至小于或等于约99摩尔%的单体；大于或等于约0摩尔%至小于或等于约10摩尔%的阳离子光引发剂；和大于或等于约0摩尔%至小于或等于约70摩尔%的任选的稀释剂。
144.在某些变型中，热引发剂可选自:1,1,2,2-四苯基-1,2-乙二醇(tped)、苯频哪醇双(三甲基甲硅烷基醚) (tped-si)、二甲基磺酰基过氧化物(dmsp)、叔丁基过氧化物(tbpo)、叔丁基环己基过氧化二碳酸酯(tbc-pdc)、过氧化苯甲酰(bpo)、偶氮-双(异丁腈) (aibn)、及其组合。
145.在某些变型中，单体包括一种或多种环氧热固性树脂，例如二缩水甘油醚双酚-a环氧树脂(dgeba)、二缩水甘油醚双酚-f环氧树脂(dgebf)、1,4-双(缩水甘油氧基)苯(chdge)、1,6-己二醇二缩水甘油醚(hddge)、新戊二醇二缩水甘油醚(npdge)、3,4-环氧环己烷甲酸3,4-环氧环己基甲酯(ce)、间苯二酚基二缩水甘油醚1,3-双(2,3-环氧丙氧基)苯、1,4-丁二醇二缩水甘油醚、epikote
tm
树脂827等。在其它变型中，单体包括一种或多种开环聚合单体。在再另外的变型中，单体包括非环状单体，例如乙烯基醚。
146.在每种情况下，单体可选自:二缩水甘油醚双酚-a环氧树脂(dgeba)、二缩水甘油醚双酚-f环氧树脂(dgebf)、1,4-双(缩水甘油氧基)苯(chdge)、1,6-己二醇二缩水甘油醚(hddge)、新戊二醇二缩水甘油醚(npdge)、3,4-环氧环己烷甲酸3,4-环氧环己基甲酯(ce)、间苯二酚基二缩水甘油醚1,3-双(2,3-环氧丙氧基)苯、1,4-丁二醇二缩水甘油醚、epikote
tm
树脂827、乙烯基醚、及其组合。
147.阳离子光引发剂可适用于前端聚合。例如，在某些变型中，阳离子光引发剂包括一种或多种光致产酸剂(“pags”)，例如由下式表示的那些(包括各商品名和企业（可根据其商购获得这些混合物），以及其所适用的uv-可见光谱的最大吸光度的波长，命名为λ
max
)：;;
;;;;; ;;; ;
;;;;等及其组合。
148.在某些变型中，稀释剂包括多官能缩水甘油醚(例如heloxy
tm 107、heloxy
tm 48、heloxy
tm 68等)、单官能脂族缩水甘油醚(例如heloxy
tm 166、heloxy
tm 61等)、单官能芳族缩水甘油醚(例如heloxy
tm 62等)、3-乙基-3-氧杂环丁烷甲醇(eom)、1,4-双(缩水甘油氧基)苯(chdge)、1,6-己二醇二缩水甘油醚(hddge)、新戊二醇二缩水甘油醚(npdge)等及其组合。
149.如图5c所示，方法500还可包括将光敏剂层546设置506在模腔532中。如图所示，光敏剂层546可设置512在一个或多个其它层540的暴露表面上或与其相邻，以便限定模腔532中的最后一行或层546。可使用喷涂方法来设置506光敏剂层546。光敏剂层546可具有不同于其它层540的厚度。例如，光敏剂层546可具有大于或等于约0.01 mm至小于或等于约0.5 mm的厚度。
150.在某些变型中，光敏剂层546包含热引发剂、单体和光敏剂。在其它变型中，光敏剂层546包含热引发剂、单体、阳离子光引发剂和光敏剂。在每种情况下，光敏剂层546任选地包含稀释剂。例如，光敏剂层546可包含大于或等于约0.1 摩尔%至小于或等于约5 摩尔%的光敏剂；大于或等于约0.1摩尔%至小于或等于约10摩尔%的热引发剂；大于或等于约20摩
尔%至小于或等于约99摩尔%的单体；大于或等于约0摩尔%至小于或等于约10摩尔%的阳离子光引发剂；和大于或等于约0摩尔%至小于或等于约70摩尔%的任选的稀释剂。
151.光敏剂层546的热引发剂、单体和/或阳离子光引发剂可与第一混合物560的热引发剂、单体和/或阳离子光引发剂相同或不同。在某些变型中，光敏剂可选自:蒽、苝、二苯甲酮、9,10-二乙氧基蒽、2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙酮、2-异丙基噻吨酮(itx)及其组合。
152.如图4d所示，方法500可进一步包括使用紫外光源570 (例如uv-led)以引发最终层546的光敏剂的光聚合508。如图4e所示，在前端聚合开始之后，紫外光源570可被移除或关闭510。即使在移除紫外光源570之后，如图5f中所示，聚合继续直到跨越多个层540、546的聚合完成并且形成纤维增强的复合材料590。虽然未示出，但在某些变型中，方法500包括从模具530移除纤维增强的复合材料590。
153.上述方法(例如，方法200、方法300、方法400、方法500)中的一个或多个可包括使用一个或多个其它制造方法。例如，如图6所示，每种方法还可包括将低导热性膜680设置遍布模具630，以便包裹一个或多个复合材料层640，所述一个或多个复合材料层640包括至少一个具有光敏剂的层646。低导热性膜680可用于以类似于真空袋法和/或压热器法的方式将真空压力施加到一个或多个复合材料层640、646。在某些情况下，向一个或多个复合材料层640、646加压有助于固结最终的复合材料(即，纤维增强的复合材料)。例如，加压可有助于减少或消除最终复合材料(即，纤维增强的复合材料)的孔隙率。
154.此外，在其它情况下，如图7所示，每种方法还可包括设置模盖（mold cover）或模罩（mold cap）734横过模具730，以便包裹一个或多个复合材料层740，所述一个或多个复合材料层740包括至少一个具有光敏剂的层746。模盖734可用于向一个或多个复合材料层740、746施加压力和/或将热量保持在模具730内，使得聚合过程更快地发生。
155.为了说明和描述的目的，已经提供了实施方案的上述描述。其不意在穷举的或限制本公开。特定实施方案的各个要素或特征通常不限于该特定实施方案，而是在适用的情况下是可互换的，并且可以在所选实施方案中使用，即使没有具体示出或描述。其也可以以许多方式变化。这样的变化不应被认为是背离本公开，并且所有这样的修改旨在被包括在本公开的范围内。