专利名称：制造复合制品的方法
技术领域：
本发明主要涉及制造复合制品的方法。更具体地讲，本发明涉及制造复合制品的方法，所述复合制品包括但不限于汽车部件、飞机部件、船部件、直升机部件、运动休闲器材部件等。
背景技术：
对复合材料和包含它们的制品的益处存在兴趣，复合制品从工业和运动休闲器材部件至高性能航空航天部件范围内的应用也存在兴趣。
发明内容
本公开的第一方面提供一种制造复合制品的方法，所述方法包括制备预浸渍材料叠层，所述预浸渍材料叠层包括许多预浸渍材料层和至少一个微孔透气膜(membrane)； 用不透气真空袋封闭预浸渍材料叠层；抽空不透气真空袋封闭的体积，以使许多预浸渍材料层预固结；使许多预浸渍材料层固结；和中断抽空。本公开的第二方面提供一种制造复合制品的方法，所述方法包括在模上铺叠许多预浸渍材料层，其中模具有复合制品的形状；用渗料织物覆盖许多预浸渍材料层；用至少一个微孔透气膜覆盖渗料织物；用不透气真空袋封闭具有许多预浸渍材料层、渗料织物和至少一个微孔透气膜的模；抽空不透气真空袋封闭的体积，以使许多预浸渍材料层预固结；使许多预浸渍材料层固结；和中断抽空。
从以下本发明不同方面的详细描述，并结合描绘本发明不同实施方案的附图，可更容易地理解本发明的这些和其他特征，其中图1显示根据本发明，制造复合制品的方法的实施方案的流程图；图2显示根据本发明，制造复合制品的方法实施方案的真空袋叠层的部分横截面图；图3显示根据本发明，疏油性处理膨体含氟聚合物的实施方案的部分横截面图；图4显示根据本发明，疏油性处理膨体含氟聚合物的实施方案的放大部分横截面图；图5显示根据本发明，疏油性处理膨体含氟聚合物的实施方案的部分的极大放大横截面图；图6显示根据本发明，疏油性处理前膨体含氟聚合物膜的实施方案的扫描电子显微镜(SEM)图像；并且图7显示根据本发明，疏油性处理后膨体含氟聚合物膜的实施方案的SEM图像。具体实施方式
用预浸渍材料制造复合制品的目前方法一般包括在适合模上铺叠许多预浸渍材料层，各预浸渍材料包括包封在未固化树脂中的增强长丝；用纺织透气布料覆盖预浸渍材料层；用不透气真空袋封闭铺叠的预浸渍材料和纺织透气布料；抽空真空袋封闭的体积并在室温保持预浸渍材料足够时间，以使预浸渍材料预固结；使预浸渍材料的温度逐渐升高到高得足以使预浸渍材料中的树脂变得充分流动的温度，以允许预浸渍材料进行聚结并模塑，并且树脂随后胶凝(此步骤通常在高压釜中发生，以使预浸渍材料固结)；并降低温度， 随后中断抽空，并移除从模形成的所得复合制品。对于制造高品质复合制品和高性能应用而言，前述方法可能不完全有效。在制造过程中，一般纺织透气布料将由树脂浸泡，并且不再能够提供树脂挥发性组分逸散的通路。 存在的任何挥发性组分和废气可导致其中具有有害孔隙性的复合制品。参考图1，图1显示制造复合制品的方法的实施方案。所述方法包括步骤Si，制备预浸渍材料叠层，所述预浸渍材料叠层包括许多预浸渍材料层和至少一个微孔透气膜； 步骤S2，用不透气真空袋封闭预浸渍材料叠层；步骤S3，抽空不透气真空袋封闭的体积，以使许多预浸渍材料层预固结；步骤S4，使许多预浸渍材料层固结；和步骤S5，中断抽空。参考图2，图2显示制造复合制品的方法的实施方案的真空袋叠层10的部分横截面图。为了清楚，真空袋叠层10未完全显示，但本领域的技术人员应认识到本文所述的完全真空袋叠层10的结构。在一个实施方案中，真空袋叠层10可包括模15、脱模剂20、第一可剥保护层25、 许多预浸渍材料层30、第二可剥保护层35、第一释放薄膜(film) 40、渗料织物45、第二释放薄膜50、微孔透气膜55、真空袋65、边挡板70和密封75。脱模剂20、第一可剥保护层25、 许多预浸渍材料层30、第二可剥保护层35、第一释放薄膜40、渗料织物45、第二释放薄膜50 和微孔透气膜55 —起形成的可被称为预浸渍材料叠层80。在预浸渍材料叠层80和模15 上密封的真空袋65可被称为真空袋叠层10。参考图1和图2，图1和图2显示制造复合制品的方法的实施方案。步骤Si，制备预浸渍材料叠层，模15可以要制造的复合制品的形状提供和选择。在一个实施方案中， 模15可具有选自汽车部件、飞机部件、直升机部件、轨行列车部件、风车部件、船部件、海上油田平台使用的部件、航空航天部件和运动休闲器材部件的形状。在另一个实施方案中，模可具有选自飞机部件的形状，所述飞机部件为例如鼻锥、起落架襟翼、发动机机罩、狭板、副翼、升降舵、方向舵、水平稳定器、垂直稳定器和扰流板。在另一个实施方案中，模可具有选自例如甲板和船体的船部件的形状。本领域的技术人员应认识到，本发明的方法包括任何部件形状的模，其与铺叠许多预浸渍材料层以制造复合制品的方法相容。在本文所述模上铺叠许多预浸渍材料层的方法在本领域熟知。然后可用脱模剂20涂覆模15，以允许在制造方法完成后容易地从模15移除复合制品。在一个实施方案中，脱模剂20可用刷子、纤维素垫或气溶胶在设计用于蒸气沉积的特制室中施加。脱模剂20可用第一可剥保护层25覆盖。第一可剥保护层25可允许在本文所述固化过程期间挥发物和过量树脂自由通过。可去除第一可剥保护层25，以同样提供复合制品的可粘合和/或可涂漆表面。脱模剂、可剥保护层及其在复合制品制造过程中的用途在本领域熟知。模15、脱模剂20和第一可剥保护层25可用许多预浸渍材料层30覆盖。本文所
4述的许多预浸渍材料层30可包含树脂(或基质)和纤维增强材料的组合。在一个实施方案中，许多预浸渍材料层30可包含至少一种选自环氧树脂、酚醛树脂和聚酰亚胺树脂的树脂。在另一个实施方案中，许多预浸渍材料层30可包含至少一种树脂，该树脂选自四缩水甘油基二氨基二苯基甲烷、二(3，4_环氧-6-甲基-环己基甲基)己二酸酯、酚醛清漆树脂和双马来酰亚胺。环氧树脂可包括例如由双酚A和表氯醇得到的双酚A类型树脂；由酚醛清漆树脂(由苯酚和甲醛制备)用表氯醇环氧化得到的树脂；多官能环氧树脂，如四缩水甘油基二氨基二苯基甲烷等；和脂环族环氧树脂，如二(3，4_环氧-6-甲基-环己基甲基)己二酸酯等。许多预浸渍材料层30也可包含不饱和聚酯树脂，例如由饱和二元酸(如邻苯二甲酸或间苯二甲酸)和不饱和二元酸(如马来酸酐或富马酸)的混合物与二醇(如丙二醇)反应得到的树脂，和由双酚类型或酚醛清漆类型环氧树脂与甲基丙烯酸反应得到的树脂等。酚醛树脂可包括例如由苯酚和甲醛制备的酚醛清漆树脂等，聚酰亚胺树脂可包括例如由双马来酰亚胺与二胺反应得到的树脂等。用于本发明方法的本文所述许多预浸渍材料层在本领域熟知。本领域的技术人员应认识到，所用预浸渍材料的精确数可取决于要制造的复合制品的所需性质，并且本领域的技术人员无需过度的试验即可确定。然后可用第二可剥保护层35覆盖许多预浸渍材料层30，以允许在固化阶段期间挥发物和过量树脂自由通过。可剥保护层的不同实施方案和性质在本文中描述。可将第一释放薄膜40施加到第二可剥保护层35。第一释放薄膜40可帮助防止从许多预浸渍材料层30流出树脂，并且可略微有孔，以允许空气和挥发物通过。释放薄膜及其在复合制品制造过程中的用途在本领域熟知。然后可使渗料织物45覆盖于第一释放薄膜40上，并且可覆盖以前施加到模15的所有层。渗料织物40可吸收过量树脂，并且可帮助调节树脂流，以制造具有已知纤维体积的复合制品。在一个实施方案中，可通过铺设的渗料织物的量调节树脂流，以制造已知纤维体积的复合制品。在另一个实施方案中，本文所述的渗料织物40可以为玻璃织物毡。本文所述的渗料织物40在本领域熟知。然后可在渗料织物40上覆盖第二释放薄膜50。释放薄膜的不同实施方案和性质在本文中描述。可在具有本文所述下层的第二释放薄膜50上覆盖微孔透气膜55。在用预浸渍材料制造复合制品的方法中不同层或膜覆盖在彼此之上的方法在本领域熟知，因此，本领域的技术人员应认识到如何覆盖本文所述的微孔透气膜阳。本领域的技术人员应认识到，可在本文所述方法中使用多于一个本文所述的微孔透气膜阳。在一个实施方案中，微孔透气膜阳可具有在0. 5英寸H2O 0. 005立方英尺/分钟/平方英尺的最小透气率值。在另一个实施方案中，微孔透气膜阳可与织物一起层压，以改善制造过程中微孔透气膜55的处理。微孔透气膜55可包括膨体(e)_含氟聚合物，包括但不限于e_聚(四氟乙烯)。 在一个实施方案中，e-聚(四氟乙烯)可经疏油性处理。形成经疏油性处理e_聚(四氟乙烯)膜的不同性质、实施方案和方法描述于美国专利号6，228，477 (‘477)，所述专利全文通过引用结合到本文中。为了清楚和方便，在本文中描述来自‘477的某些通道。从现在开
5始，除非另外明确指出，将微孔透气膜55称为经疏油性处理的e_含氟聚合物膜55。参考图3、4和5，经疏油性处理的e-含氟聚合物透气膜55包括膜216和涂层228。 膜216也包括相反的主侧218和220。膜216可以为多孔性的，并且可具有三维基质或格型结构，这种结构具有由许多原纤2M互连的许多结节222。在一个实施方案中，膜216可以为微孔性的。在另一个实施方案中，膜216可包括膨体(e)_聚(四氟乙烯)(e_PTFE)。本领域的技术人员应认识到，本发明的方法包括由可为疏油性或经处理为疏油性的材料制成的任何膜。本领域的技术人员还应认识到，本发明的方法包括可为疏油性或经处理为疏油性的任何含氟聚合物膜。结节222和原纤2M的表面可限定许多互连孔226，互连孔2 在主要相反侧218和220之间延伸通过膜216。膜216可用疏油性含氟聚合物材料以得到增强的疏油性和疏水性而不损害其透气性的方式涂覆。涂层2 可粘着到结节222和原纤224，结节222和原纤2 在膜216中限定孔 226。涂层228也可顺应结节222和原纤224中大多数的表面。通过阻止由吸收污染物质污染，涂层2 可改善膜216的疏油性，所述收污染物质有如油、汗中的体油、脂肪物质、清洁剂样表面活性剂、树脂和其他污染物质。“湿润”的物理定义基于表面能和表面张力概念。液体分子在其表面相互吸引。此吸引倾向于将液体分子拉在一起。相对高的表面张力值意味着分子具有强相互吸引，并且相对更难以使分子分离。吸引变化取决于分子类型。例如，水具有相对高的表面张力值，因为水分子的吸引由于氢键合相对较高。由于氟原子的强电负性，氟化聚合物或含氟聚合物具有相对较低表面张力值。由e-PTFE制成的膜216可包含很多小的互连毛细管状孔226，这些孔与邻近膜 226的相反主侧218和220的环境流体连通。因此，膜216的e_PTFE材料吸附挑战液体的倾向和挑战液体是否被吸入孔226为固体的表面能、液体的表面张力、液体和固体之间的相对接触角和毛细管状孔的大小或流动面积的函数。如果用疏油性含氟聚合物涂覆限定膜216中孔226的表面和主要相反侧218和 220，则可实现膜216的显著改善的疏油性质。在由水混溶性湿润剂稀释时，例如异丙醇 (IPA)，疏油性含氟聚合物树脂或固体的水分散体可能够使膜216湿润，并且进入膜216的孔226。疏油性含氟聚合物的稀释分散体具有允许经稀释分散体湿润并被拉入膜216的孔 226的表面张力和相对接触角。共混物进入膜216中的孔2 所需的湿润剂的最低量取决于经稀释分散体的表面张力和经稀释分散体和膜216的材料之间的相对接触角。通过将不同共混比的小滴加入到膜216的表面并观察哪种浓缩物被立即拉入膜216的孔226，可确定湿润剂的最低量，而不用过度试验。为了防止e-PTFE膜216中液体渗透阻力损失或使其减小到最低限度，膜216的表面能值可能低于挑战液体的表面张力值，并且相对接触角可能大于90°。用聚结的疏油性含氟聚合物(如具有氟碳烃侧链的丙烯酸-基聚合物)涂覆膜 216可减小膜216的表面能，因此，较少液体能够湿润膜216并进入孔226。可用于涂覆膜 216的具有氟碳烃侧链的丙烯酸-基聚合物可以为主要分散于水的全氟烷基丙烯酸类共聚物的水混溶性分散体的形式，但也可包含相对较小量的丙酮和乙二醇或其他水混溶性溶剂。涂层2 可置于限定通过膜216延伸的互连孔226的结节222和原纤224的表面上和周围。除了对膜216提供较佳的疏油性外，涂层2 还可增强膜216的疏水性。
经疏油性处理的e-含氟聚合物膜55可具有相对较高的湿气渗透率(MVTR)和透气率。在一个实施方案中，经疏油性处理的e-含氟聚合物膜55可具有至少1000g/m2/24小时的湿气渗透率(MVTR)。在另一个实施方案中，经疏油性处理的e_含氟聚合物膜55可具有至少1500g/m2/M小时的MVTR。通过挤出PTFE (以商品名TEFLON 购自du Pont)颗粒和润滑剂的混合物，可制造膜216。然后可压延挤出物。然后，经压延的挤出物膨胀或拉伸，以形成原纤，此类原纤连接三维基质或格结构中的颗粒或结节。膨胀将意味着充分拉伸超出材料的弹性限度，以将永久凝固(set)或伸长引入正被拉伸的材料的原纤。可用其他材料和方法形成具有通过膜216延伸的孔2 的适合多孔膜216。例如， 其他适合材料包括聚烯烃、聚酰胺、聚酯、聚砜、聚醚、丙烯酸类和甲基丙烯酸类聚合物、聚苯乙烯、聚氨酯、聚丙烯、聚乙烯、纤维素聚合物及其组合。结节222和原纤224的表面限定许多互连孔226，这些互连孔2 可相互流体连通，并且可在膜216的相反侧218和220之间通过膜216延伸。在一个实施方案中，孔226 的适合大小可以为约0. 3微米至约10微米。在另一个实施方案中，孔226的大小可以为约 1. 0微米至约5. 0微米。然后可加热膜216，以减小残余应力并使残余应力减小到最低限度。 在一个实施方案中，膜216可不烧结、部分烧结或完全烧结。在制造e-PTFE膜216后，可将疏油性含氟聚合物的稀释分散体施加到膜216，以使限定孔226的结节222和原纤224的表面湿润。疏油性含氟聚合物涂层228的厚度和涂层 228中含氟聚合物固体的量和类型可取决于几个因素。这些因素包括固体粘着和顺应结节 222和原纤2M的表面的亲合力。在湿润操作后，结节222和原纤2M的基本上全部表面可至少部分湿润，在另一个实施方案中，所有结节222和原纤224的全部表面可完全湿润，而不完全阻塞膜216中的孔226。涂层2 不必完全包封结节222或原纤224的整个表面，或者连续，以提高膜216 的疏油性。在一个实施方案中，涂层2 可完全包封结节222或原纤224的整个表面，或者可以连续。完成的涂层2 可由以下原因产生例如，在水混溶性湿润剂中稀释的具有氟碳烃侧链的丙烯酸-基聚合物的含水分散体中，疏油性含氟聚合物固体在尽可能多的膜216 的表面上聚结。在去除湿润剂物质后，经稀释分散体的疏油性含氟聚合物固体可接合并可粘着到限定孔2 的结节222和原纤2M的表面。疏油性含氟聚合物固体可在膜216上加热聚结， 从而使经疏油性处理的e-含氟聚合物膜216抗吸收油和污染物质的污染。在施加热量期间，疏油性含氟聚合物固体的热流动性可允许固体在结节222和原纤2M周围流动，并形成涂层228。氟碳烃侧链的取向可以离开结节222或原纤224的经涂覆表面的方向延伸。聚结的疏油性含氟聚合物可在膜216上提供相对较薄的保护性涂层228，涂层在经疏油性处理的e_含氟聚合物膜55中不完全阻塞或堵塞孔226。经疏油性处理的e_含氟聚合物膜 55也可具有提高的Z强度，即，在以垂直于主要侧18和20的方向加力时，经疏油性处理的 e-含氟聚合物膜55可阻止分离成不同的层。具有氟碳烃侧链的丙烯酸-基聚合物的含水分散体可包含水、全氟烷基丙烯酸类共聚物、水溶性共溶剂和二醇。不用过度试验，本领域的技术人员应认识到其他溶剂、 共溶剂和也可包括含水分散体的表面活性剂。在一个实施方案中，可用于含水分散体的具有氟碳烃侧链的丙烯酸-基聚合物系列为含氟分散聚合物的Zonyl 系列(du Pont制造，购自CIBA Specialty Chemicals)。在另一个实施方案中，可在含水分散体中使用 Zonyl 7040。可用于含水分散体的其他市售化学物质为Milliken' s Millguard 、Elf Atochem Foraperle 、Asahi Glass 和 Chemical' sAsahi guard 、R印 earl 8040 (购自
Mistubishi)及 3MsScotchgard 和Scotchban 产品。具有氟碳烃侧链的丙烯酸-基聚合物的分散体可在湿润剂或溶剂中稀释，如乙醇、异丙醇、甲醇、正丙醇、正丁醇、N, N-二甲基甲酰胺、甲基·乙基酮和水溶性e-和ρ-系列二醇醚。可稀释分散体，以提供约1 5至约20 1重量比的湿润剂与分散体。在另一个实施方案中，此比可以为约3 1至约9 1。Zonyl 7040含水分散体中疏油性含氟聚合物固体的量可以为最高达20%重量，在另一个实施方案中，为约14%重量至约18%重量。经稀释分散体可包含约1. 0%重量至约10. 0%重量疏油性含氟聚合物固体。在一个实施方案中，此范围可以为约2. 0%重量至约6. 0%重量。所得经稀释分散体具有使经稀释分散体能够湿润膜216中的孔2 并最终用疏油性含氟聚合物固体涂覆的表面张力相对接触角性质。疏油性含氟聚合物固体的平均粒度可以为约0. 15微米。在本文中提供一种处理膜216的方法的实施方案。所述方法包括提供膜216，膜 216具有限定通过膜216延伸的许多孔226的表面。在一个实施方案中，膜216中的孔226 可以为微孔性。在另一个实施方案中，膜216可由e-PTFE制成。膜216可从卷解开，在辊上修整(trained)，并通过浸辊引入储罐或储器。具有氟碳烃侧链的水混溶性丙烯酸-基聚合物的经稀释分散体可在储器中。然后，可使具有氟碳烃侧链的丙烯酸-基聚合物的分散体在适合湿润剂中稀释， 如异丙醇或丙酮。具有氟碳烃侧链的丙烯酸-基聚合物的分散体可以约1 5至约20 1 的水混溶性湿润剂与具有氟碳烃侧链的丙烯酸基聚合物的分散体之比稀释。在一个实施方案中，此比可以为约3 1至约9 1。然后，可通过在本领域已知的任何适合方法将经稀释分散体施加到膜216，例如，通过辊涂、浸渍(浸)涂、喷涂等。经稀释分散体可浸渍膜 216，使限定孔226的结节222和原纤224的表面和主要侧18和20的表面湿润。未经稀释的分散体可具有一定表面张力和相对接触角，以便可以不使孔2 湿润。经稀释的分散体可包含以预定比在湿润剂(如异丙醇)中稀释的乙二醇和水中的全氟烷基丙烯酸类共聚物固体。经稀释分散体可具有一定表面张力和相对接触角，以便经稀释分散体可使膜216的所有表面湿润。在膜216浸入经稀释分散体时，限定孔226的膜216 的表面可被经稀释分散体接合、湿润和涂覆。然后可将经湿润膜216引出储器。例如一对刮板或刮刀的机构可接合经湿润膜216的相反主侧218和220。刮刀机构可使经稀释分散体铺展，并且可从经湿润膜216去除过量的经稀释分散体，以使阻塞膜 216中孔的机会最大限度地减小。可使用去除过量的经稀释分散体的任何其他适合工具，如气刀。经湿润膜216可离开刮刀机构。然后，可在辊上修整经湿润膜216。随后，可通过空气干燥或其他干燥方法，去除湿润剂和任何其他易散逸的物质，如经稀释分散体中的水、 丙酮和乙二醇。湿润剂一般自身蒸发，但蒸发可通过施加相对低热量促进，例如，在异丙醇为湿润剂时约100°c。湿润剂蒸气可从经湿润膜216离开。然后，可将经湿润膜216引到加热的烘箱。可能有必要用通风橱封闭储器和热源或对储器和热源通风。可通过导管使通风橱通到所需场所。通风橱可从经湿润膜216去除和收集蒸气，如易散逸的湿润剂和乳化剂，并且可将收集的物质引到某个场所储存或处理。 热源可分别具有两个加热区域。第一区域可以为“干燥区域”，以使相对较低热量加到经湿润膜216，例如100°C，使尚未蒸发的任何易散逸的湿润剂蒸发。第二区域可以为“固化区域”，以使疏油性含氟聚合物固体聚结。热源可在至少140°C温度经至少约30秒对经湿润膜216加热。加热可使具有氟碳烃侧链的丙烯酸-基聚合物中的疏油性含氟聚合物固体聚结于结节222和原纤2 的表面上和周围，以给予经疏油性处理的e_含氟聚合物膜55油和污染物质抗性。加热处理膜216 的热量和持续时间可允许固体聚结和流动，同时氟碳烃侧链以离开经涂覆的结节222和原纤226的表面的方向取向和延伸。经疏油性处理的e_含氟聚合物膜55然后可离开热源， 然后可在辊上修整，并引到卷轴上开始卷绕。参考图6，图6显示未经涂覆膜216的实施方案的扫描电子显微镜(SEM)照片。为了比较目的，经疏油性处理的e-PTFE膜55的实施方案显示于图7中。参考图6和7，经疏油性处理的e-PTFE膜55包括施加有涂层228的相同未涂覆膜216。膜216 (图6)和55 (图 7)来自相同生产操作。SEM为相同放大倍数，可以看到，图7的经涂覆原纤224由于原纤 2 上的涂层2 的层具有较厚外观，但经疏油性处理的e-PTFE膜55中的孔2 不完全阻塞。通过Frazier透气率实验仪器测定，图7中所示的经疏油性处理的e_PTFE膜55的透气率为1. 21立方英尺/分钟(CFM)/平方英尺。经疏油性处理的e_含氟聚合物膜55相对于一般使用的聚(丙烯)膜的优点在于 经疏油性处理的e_含氟聚合物膜55可在超过200°C的高温固化方法中使用。经疏油性处理的e_含氟聚合物膜55表现的优点也可在于经疏油性处理的e_含氟聚合物膜55的性质可使在最高达且包括300°C的温度制造成为可能。经疏油性处理的e_含氟聚合物膜55 可进一步使在约80°C至约300°C及其间所有子范围的温度制造成为可能。经疏油性处理的e-含氟聚合物膜55可具有阻止许多预浸渍材料层30的树脂的交联剂湿润/渗漏的优点。交联剂可具有低至15达因/cm的表面张力。在一个实施方案中，经疏油性处理的e-含氟聚合物膜55可以处理掉。现已发现，可在制造本文所述复合制品的方法的一些实施方案实施中获得的优点在于在使用经疏油性处理的膨体(e)_含氟聚合物膜55时，经疏油性处理的e_含氟聚合物膜55能够保持用于产生的挥发物逸散的连续透气通路，其结果导致制造的复合制品中孔隙率减少。回头参考术语微孔透气膜55，微孔透气膜55可由前述方法或本领域已知的其他技术制造，包括但不限于使用超临界流体、气相沉积等。在本发明的方法的实施方案中，所述方法可另外包括使在本领域已知的纺织透气布料覆盖于经疏油性处理的e-含氟聚合物膜55上。纺织透气布料可另外允许施加真空， 并且可另外帮助从整个组合装置去除空气、挥发物和废气。本领域的技术人员应认识到，不用任何过度试验，用于本文所述制造方法所需的透气布料的厚度取决于应用，即，要制造的复合制品。在使用预浸渍材料的复合制品的制造方法中，在以前铺设层上覆盖透气布料的方法在本领域熟知。回到图1和2，在步骤Sl制备预浸渍材料叠层80后，然后可在步骤S2用不透气真空袋65封闭。真空袋65可用密封75密封。然后在步骤S3，可抽空气，迫使真空袋65缩到预浸渍材料叠层80上，使预浸渍材料叠层80预固结。用不透气真空袋封闭具有许多预浸渍材料层和上面不同层的模以及抽空不透气真空袋封闭的体积的方法在本领域熟知。在步骤S4，可使许多预浸渍材料层30固结。可将具有仍施加的真空的真空袋叠层10放在烘箱内(未显示)，并且可以控制方式施加热量，以使预浸渍材料叠层80的许多预浸渍材料层30聚结并模制成复合制品的形状。以控制方式加热可避免空气温度和许多预浸渍材料层30之间的大温度差异。在一个实施方案中，具有仍施加的真空的真空袋叠层 10可放在高压釜内。固结可另外包括使经聚结和模制的许多预浸渍材料层固化。在一个实施方案中， 固化可在烘箱中进行。在另一个实施方案中，固化可在高压釜中进行。使经聚结和模制的许多预浸渍材料层固化的方法在本领域熟知。在一个实施方案中，使许多预浸渍材料层30 固结和固化可不必在高压釜中进行，或者可在高压釜中在减小的压力下进行。因为由于使用微孔透气膜55或多个微孔透气膜，通过施加的真空自身可提供一些垂直压缩。现已发现，可在制造本文所述复合制品的方法的一些实施方案实施中获得的优点是在使用微孔透气膜阳时，连续的垂直压缩能够在树脂固化步骤期间施加到预浸渍材料的整个表面上，其结果是导致在复合制品非工具侧上尺寸公差改善。固结也可另外包括以控制方式冷却经固化的许多预浸渍材料层30，从而避免可能诱导高热应力的突然温度降低。在一个实施方案中，冷却可在烘箱中进行。在另一个实施方案中，冷却可在高压釜中进行。可在整个冷却阶段保持压力和/或真空。以控制方式冷却许多预浸渍材料层30的方法在本领域熟知。在步骤S5，在固结后，可中断真空，然后可从模15移除复合制品。现已发现，可在制造本文所述复合制品的方法的一些实施方案实施中获得的优点是在使用微孔透气膜阳时，由于连续去除挥发性组分和废气，复合制品的孔隙率可降低。现已发现，可在制造本文所述复合制品的方法的一些实施方案实施中获得的另一个优点是在使用微孔透气膜55时，由于复合制品的孔隙率减小，可达到较佳的复合制品均勻厚度。现已发现，可在制造本文所述复合制品的方法的一些实施方案实施中获得的另一个优点是在使用微孔透气膜55时，由于树脂不浸泡微孔透气膜55，树脂使用可减少并且可获得较少的树脂浪费。在与本文所述传统纺织透气布料结合使用微孔透气膜55时，或在无纺织透气布料存在时，可体现使用本文所述微孔透气膜55的益处和优点。本文中，术语“第一”、“第二”等不表示任何次序、量或重要性，而是用于区分一个元素与另一个元素，并且本文中，术语“一”、“该”和“此”不表示量的限制，而是表示存在至少一个所述项目。与量相关使用的修饰词“约”包含所述值在内，并且具有由上下文确定的含义(例如，包括与具体量测量相关的误差度)。本文所用后缀“类”将包括它所修饰项的单数和复数两种情况，从而包括一个或多个那个项(例如，金属类包括一种或多种金属)。 本文公开的范围为包含性并且可以独立组合(例如，“最多达约25%重量，或更具体地讲，约5%重量至约20%重量”的范围包含端点和“约5%重量至约25%重量”范围的所有中间值等)。虽然本文描述了不同的实施方案，但可理解，根据本说明书，本领域的技术人员可进行其中元素、变化或改进的不同组合，并且这些均在本发明的范围内。另外，可进行很多修改，以使具体情况或材料适应本发明的教授，而不背离本发明的主要范围。因此，本发明不限于为实施本发明考虑的最佳方式而公开的具体实施方案，但本发明应包括落在附加权利要求范围内的所有实施方案。部件清单Si.制备预浸渍材料叠层，所述预浸渍材料叠层包括许多预浸渍材料层和至少一个微孔透气膜；S2.用不透气真空袋封闭预浸渍材料叠层；S3.抽空不透气真空袋封闭的体积，以使许多预浸渍材料层预固结；S4.使许多预浸渍材料层固结。S5.中断抽空10真空袋叠层15 模20脱模剂25第一可剥保护层30许多预浸渍材料层35第二可剥保护层40第一释放薄膜45 渗料织物50第二释放薄膜55微孔透气膜65 真空袋70 边挡板75 密封216 膜218,220 相反的主侧222 结节224 原纤226 互连孔228 涂层
权利要求
1.一种制造复合制品的方法，所述方法包括(51)制备预浸渍材料叠层(80)，所述预浸渍材料叠层(80)包括许多预浸渍材料层 (30)和至少一个微孔透气膜(55)；(52)用不透气真空袋(6 封闭预浸渍材料叠层(80)；(53)抽空不透气真空袋(65)封闭的体积，以使许多预浸渍材料层(30)预固结；(54)使许多预浸渍材料层(30)固结；和(55)中断抽空。
2.权利要求1的制造复合制品的方法，其中所述许多预浸渍材料层(30)包含至少一种选自环氧树脂、酚醛树脂和聚酰亚胺树脂的树脂。
3.权利要求2的制造复合制品的方法，其中所述至少一种树脂选自四缩水甘油基二氨基二苯基甲烷、二(3，4_环氧-6-甲基-环己基甲基)己二酸酯、酚醛清漆树脂和双马来酰亚胺。
4.权利要求1的制造复合制品的方法，其中所述至少一个微孔透气膜(5 包括经疏油性处理的e-聚(四氟乙烯)。
5.权利要求1的制造复合制品的方法，其中所述至少一个微孔膜(5 包括在其上具有涂层的(e)_聚(四氟乙烯)，所述涂层包括具有氟碳烃侧链的丙烯酸-基聚合物。
6.权利要求1的制造复合制品的方法，其中所述至少一个微孔透气膜(5 具有在0.5 英寸H2O为0. 005立方英尺/分钟/英尺2的最小透气率值。
7.权利要求1的制造复合制品的方法，其中将所述至少一个微孔透气膜(5 层压到织物。
8.—种制造复合制品的方法，所述方法包括在模(1 上铺叠许多预浸渍材料层(30)，其中所述模(1 具有复合制品的形状； 用渗料织物0 覆盖许多预浸渍材料层(30)； 用至少一个微孔透气膜(5 覆盖渗料织物05)；用不透气真空袋(6 封闭具有许多预浸渍材料层(30)、渗料织物0 和至少一个微孔透气膜(55)的模(15)；抽空不透气真空袋(65)封闭的体积，以使许多预浸渍材料层(30)预固结； 使许多预浸渍材料层(30)固结；和中断抽空。
9.权利要求8的制造复合制品的方法，其中所述许多预浸渍材料层(30)包含至少一种选自环氧树脂、酚醛树脂和聚酰亚胺树脂的树脂。
10.权利要求9的制造复合制品的方法，其中所述至少一个微孔透气膜(5 包括经疏油性处理的(e)_聚(四氟乙烯)。
全文摘要
本发明提供一种制造复合制品的方法，如飞机部件或船部件。所述方法包括(S1)制备预浸渍材料叠层(80)，所述预浸渍材料叠层(80)包括许多预浸渍材料层(30)和至少一个微孔透气膜(55)；(S2)用不透气真空袋(65)封闭预浸渍材料叠层(80)；(S3)抽空不透气真空袋(65)封闭的体积，以使许多预浸渍材料层(30)预固结；(S4)使许多预浸渍材料层(30)固结；并且(S5)中断抽空。
文档编号B32B37/10GK102248741SQ2011100623
公开日2011年11月23日 申请日期2011年3月1日 优先权日2010年3月1日
发明者M·L·鲁特科斯基, V·班萨 申请人:通用电气公司