具有高热稳定性的片材的制作方法_3

文档序号:9829518阅读:来源:国知局
抗弯刚度的范围是1至40N/mm2,优选的范围是1至化N/mm2,更优选的 范围是2至20N/mm 2,最优选的范围是4至15N/mm2。具有上述抗弯刚度的片材因优异的可成形 性与充分的稳定性而显得突出。
[0061] 热成形片材的抗弯刚度也可W根据DIN/EN 310确定。通过将实验速度设定至 20mm/min,样本大小设定至90mm X 75mm,支撑点间隔设定至80mm,并将初始力设定至3N,可 W获得范围是1至40N的抗弯刚度,优选为5至35N,尤其是10至30N。此外,在最大弯曲应力作 用下,构造成车顶衬里基材的热成形片材还可W具有按照EN ISO 14125测得的、范围是20 至350M化的弹性模量化-modulus),优选的范围是30至280M化,特别优选的范围是40至 250M化。弹性模量是来自材料工程学的物理参数,其描述了当固体在线性弹性区域内经受 变形时应力和应变之间的关系。
[0062] 热成形片材的弹性模量也可W根据DIN EN ISO 17如角定。通过将实验速度设定至 20mm/min,样本大小设定至90mm X 75mm,支撑点间隔设定至80mm,并将初始力设定至3N,可 W获得范围是20至600M化的弹性模量,优选为30至SOOMPa,尤其是40至450MPa。
[0063] 根据进一步的优选实施例,在最大弯曲应力和120°C的溫度下,构造成用于车顶衬 里基材的热成形片材还可W具有根据EN ISO 14125或DIN EN ISO 178测得的范围是10至 350M化的弹性模量化-modulus),优选的范围是15至200MPa,更优选的范围是20至200MPa。 运里有利的是,片材在高溫下具有水平提高的机械强度。优选老化过程非常缓慢地进行,从 而片材是经久耐用的,甚至可W达到对汽车工业中的零部件的高要求。例如,在12(TC下经 历数月的热光老化之后,表面不允许显示任何的变色或者癒痕。
[0064] 根据优选的实施方式,片材具有多层结构。优选地,除了主体之外,片材包含附加 片层。附加片层可W构造成纺粘层或者短纤维层。附加片层因其不同的功能、制造方法、纤 维类型、包含的聚合物和/或其颜色而彼此不同。在表面重量相同的情况下,短纤维层和纺 粘层的组合可W形成大体积的片材。片材还可W具有构造成纺粘层或者短纤维层的附加片 层。由此改善了声学特性。
[0065] 根据进一步的优选实施方式,热成形片材包含夹层结构,其中外部片层包含根据 本发明的片材。中间片层也可W包含短纤维层或附加的纺粘层。有利地,夹层式的结构提高 了抗弯刚度并且赋予了片材极好的强度。可W考虑下面的其他顺序。在下文中,SF表示短纤 维层,而化表示纺粘层:SF/化/SF; SF/Sl^; 化/SF。
[0066] 运些顺序也可W与上面描述的片层相结合。
[0067] 由于本发明的片材在高溫下具有高的抗弯刚度、低的重量和吸音作用,因此本发 明的片材适于制造交通工具的零部件。特别优选地,片材可W用作交通工具内部配件的基 材,更优选作为车顶衬里的基材、车口内饰板的基材、包裹架的基材和/或交通工具外部区 域内的基材,更优选的是作为车底的基材和齿轮箱的基材。交通工具应理解汽车、卡车、公 共汽车、轨道车、飞机、船舶、游艺车、农业机械和/或野营车。
[0068] 根据一优选的实施方式,片材被用作公共汽车、野营车、游艺车、船舶、飞机或轨道 车辆的内饰的基材。凭借其机械强度和低的重量,该片材适用于上述的用途。
[0069] 由于其较低的重量,还可W考虑用该片材作为船舱和/或驾驶舱的内饰的基材。
[0070] 片材还可W被用于制造建筑物的零部件,优选地作为建筑物中的移动隔离墙的基 材。运些用途基于片材的低重量W及其显著的声学特性。
[0071 ]现在通过参考一些实施例来更具体地描述本发明,运些实施例不会限制本发明。
[0072] 实施例1:制造根据本发明的片材
[0073] 聚糞二甲酸乙二醇醋(PEN)小球(来自SASA公司的Advanite 71001)和聚醋共聚物 小球(来自FENC公司的CS 123N)被干燥,并且随后利用烙液纺丝方法纺织成单丝和双组分 纤维的混合物。
[0074] Advanite的加工溫度是300°C ,CS123N的加工溫度是270°C。
[0075] 使用的纺丝喷嘴是195孔喷嘴,其具有的双组分纤维的比例是60%。阳N然后被引 入双组分纤维的壳内,而聚醋共聚物不仅被输入到双组分纤维的核忍内,还被输入到单丝 内。
[0076] 产生双组分纤维内阳N/聚醋共聚物的S种不同比例。
[0077] 1.30%阳N(壳)70%聚醋共聚物(核忍)
[007引 2.25 %阳N(壳)85%聚醋共聚物(核忍)
[0079] 3.20 %阳N(壳)80 %聚醋共聚物(核忍)
[0080] 上面的双组分纤维1-3的横截面的光学显微照片显示在图7a-c中。
[0081 ]实施例2:确定相关的纤维参数
[0082] 由纺成的双组分纤维确定如下一些相关纤维特性:
[0083] 纤度:8.5 化 ex
[0084] 强度:21.54cN/tex [008引 延伸率:10.19%
[0086] 沸水收缩率:3.25 %
[0087] 此外,在溫度负载下的热稳定性按如下方法测得:
[0088] 纤维长度为8cm的双组分纤维在相隔4cm的两个金属块之间被拉伸,并在中屯、承载 Ig的重量。该纤维被拉紧。
[0089] 其上的溫度提高到IOCTC,该溫度高于所用聚醋共聚物的玻璃化溫度Tg,低于FEN 的Tg。没有观察到双组分纤维的下垂。下一步骤,溫度被提升至125°C,该溫度在PEN的软化 范围之内。还是没观察到下垂。在最后的步骤中,溫度被提升至140°C。该溫度高于聚醋共聚 物的软化范围。在该溫度下仅观察到极小的下垂。
[0090] 由于聚醋共聚物在55-65°C的范围内已经软化,所W使用标准的聚醋单丝(PET)作 为参考。完成的测试显示出,才到达100°c就观察到了PET单丝的明显下垂。
[0091] 实施例3:生产多层的杂化材料
[0092] 实施例1中制造的纺粘型织物与短纤维片层相结合,制造两层W及S层的杂化材 料,其中短纤维片层作为加强板由双组分纤维(来自化Vi S公司的LMF50,PET/CoPET, 4.4 化 ex, 64mm)制成。
[0093] 为此,一层或两层纺粘织物通过针织机与一层短纤维片层结合。在=层的杂化材 料中,短纤维摇粒绒总是放置在中间。
[0094] 针织机使用下面的设置制造六种不同的杂化材料: 频率 1000 min-1 穿刺深度 10 mm
[009引 速度 4 m 1日 X 18 X 40 X 3.5 针披 (胜家牌)
[0096]获得的杂化材料: 片层数量 表雨重量 2 410 g/m^ 2 480 g/m^
[0097] 2 530 g/m^ 2 目40 g/m?' 3 470 g/m^ 3 510 g/m^
[0098] 针织之后,使用带式干燥机加固杂化材料。
[0099] 带式干燥机的设定: 姥度 1m 腔室1的温度 230°C 腔室2的温度 230〇C 循环气体1 100%
[0100] 循环气体2 100% 喷嘴调整1 1.5 cm 喷嘴调整2 1.5 cm 排出的气体 80%
[0101] 获得的加固杂化材料: 片属的缴曇 泰葡塞量 增化瞄董量/g 增加的重曇/% 2 440 g/m2 30 7.3 2 520 g/m2 40 8.3
[0102] 2 580 g/m^ 50 9.4 2 700 g/m2 60 8.6 3 510 g/m^ 40 8.5 3 560 g/m2 50 貧这
[0103] 从获得的杂化材料中冲裁出大小为90mmX 75mm的试样,并在180°C的溫度下压缩 至2.1-2.5mm的厚度,然后在3N的初始力和20mm的试验速度下,按照DIN/EN310确定弯曲力, 在相同的初始力和试验速度下,按照DIN EN ISO
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