具有至少两层覆盖物的材料的制作方法

文档序号:14186654阅读:219来源:国知局

本发明涉及一种具有覆盖物的基于纤维增强材料的材料,所述材料特别适用于制造负荷承载器。

为了增加建筑物的载荷能力或恢复建筑物的原始载荷能力,已知在翻新时将通常预张拉的张拉体连接到所述建筑物的外部。近年来,除钢板之外,纤维增强塑料组件,特别是碳纤维增强塑料也被用于这个目的。

张拉体也常用于提升系统、起重机和车辆中,并且一方面具有最小的柔韧度,另一方面必须安全地传送静态和动态负荷。在实践中,可偏转的柔性张拉体通常倾向于牵引绳或牵拉索,从而通常将作为主要元件的线绞合以形成股。

本领域技术人员通常将“负荷承载器”(承载器构件)理解为是指特别用于传送张力的被覆盖的组件。覆盖物保护承载器构件免受机械损伤,而被包裹的核心用于传送主要的张力,并为承载器构件提供必要的载荷能力和冲击强度。

wo2009/026730公开了一种用于提升系统的承载器构件,其包含多个纤维金属张拉元件,所述元件各自涂有热塑性塑料,多个所述涂布的张拉元件覆盖有由聚合物材料组成的外部覆盖物。

wo2009/090299公开了一种承载器构件,其形成为覆盖有聚合物层的张拉构件。张拉构件是由浸渍有聚合物基质的纤维形成的纤维复合材料。

ep1109072公开了通过拉挤成型形成的带,所述带通过以下方法产生:首先从卷轴拉出纤维并拉伸穿过弹性体以浸渍纤维,接着围绕模具卷绕并最终以拉挤成型方法固化。

ep1452770公开了一种用于构建带的方法,根据该方法首先将弹性体层放置在结构心轴上,接着放置交叉帘线层,接着放置第二弹性体层,之后将张拉元件放置在第二弹性体层上并最后将第三弹性体层施加到所述张拉元件。

ep1498542公开了一种张拉体,其可以围绕至少一个偏转辊沿其纵轴移动。所述张拉体包含包埋在由塑料材料覆盖物制成的核心中的线束。

de102011005323公开了一种可以根据如下方法制造的覆盖有聚合物层的张拉构件,其中首先通过如下步骤制造张拉构件:用固化性树脂浸渍至少一个含有碳纤维的纤维结构,接着拉挤如此获得的纤维结构,然后借助于挤出用聚合物层至少局部覆盖用这种方式制造的张拉构件。

然而,包含覆盖物并且为本领域中已知的负荷承载器或支撑构件在其所有特性方面仍然不完全令人满意,因此需要开发和提供如下的材料,可从该材料制造具有改善特性的负荷承载器或承载器构件。

因此,本发明的目的在于提供特别是用于制造负荷承载器的材料,所述材料导致得到具有改善的产品特性的产品。

根据本发明,这个目的通过根据权利要求1所述的材料来实现。

本发明的优选实施方式可以在附属权利要求和下面的描述中找到。

根据本发明的材料基于纤维结构,其包含聚合物基覆盖物,所述聚合物基覆盖物至少局部提供并且包含至少两个层,最外层的肖氏硬度不同于邻接的相邻层,最外层的肖氏硬度低于邻接的相邻层。

根据本发明的材料包含基于纤维结构的核心。

在本发明的上下文中,“纤维结构”旨在表示包含一种或多种纤维的任何结构。

根据本发明的一个优选实施方式,将粗纱、无纬稀松布、非织造物、经编针织物、纬编针织物、编织物、一种或多种纱线、一种或多种股或织造织物用作纤维结构。

“织造织物”通常理解为意指由至少两个以直角相交的纤维体系组成的平纺织物,经纱沿纵向延伸并且纬纱垂直于其延伸。

“经编针织物”通常理解为意指借助于线圈形成制造的纺织品。

无纬纤维稀松布是纤维的加工变体,其中纤维未进行编织,而是彼此平行取向并包埋在化学载体物质(基质)中,并且通常借助于覆盖膜并且任选地借助于绗缝线或粘结剂从上方和下方固定。由于纤维的平行取向,无纬纤维稀松布在取向方向和与其垂直的方向上具有显著的强度各向异性。

非织造物由尚未互连的紧密铺设在一起的松散纤维组成。非织造物的强度只与纤维固有的粘结性有关,但是可以通过再加工来影响。为了能够加工和使用非织造物,通常使用各种方法来增强所述非织造物。

非织造物不同于织造织物或经编针织物,其特征在于以由制造方法确定的方式铺设个别纤维或线。相比之下,非织造物由纤维组成,所述纤维的位置只能使用统计学方法描述。纤维在非织造物中缠结在一起。英文术语“nonwoven”(非织造)相应地将其与织造织物明确区分。非织造物尤其通过纤维材料(例如化学纤维中的聚合物)、粘合方法、纤维类型(短纤维或连续纤维)、纤维细度和纤维取向来区分。在这种情况下,纤维可以被铺设成限定在优选方向上,或可以如随机取向的非织造物中的那样完全随机地取向。

如果纤维在其取向方面不具有优选方向,则所述非织造物是各向同性非织造物。如果与另一个方向相比,纤维更频繁地沿一个方向排列,则将其称为各向异性。

在本发明的上下文中,毡也旨在被理解为纤维结构。毡是由难以分离的不规则排列的纤维材料组成的纺织物。因此,原则上,毡是非织造纺织物。毡通常由化学纤维和植物纤维通过干针法(针毡)或通过使用在高压下离开喷嘴输液管的水喷射增强来制造。毡中的单独的纤维是随机交织的。

像非织造物一样,毡可以由实际上任何天然或合成纤维制造。除了针刺之外或此外,还可以使用脉冲水喷射或粘合剂将纤维互锁。这些方法特别适用于不具有鳞状结构的纤维,例如聚酯或聚酰胺纤维。

毡具有良好的耐热性并且通常能防潮,从而特别是在用于载流系统时可能是有利的。

“编织物”是指可以通过将多股柔性材料互相圈结来制造的产品。

“纱线”通常理解为意指由一种或多种纤维组成的长而薄的结构。纱线是中间纺织品,其可以被加工形成织造织物、经编针织物和纬编针织物。

任何天然和合成纤维原则上都可以用作根据本发明的材料的纤维结构中的纤维。应在这里提及碳纤维、玻璃纤维、聚合物纤维(诸如芳族聚酰胺纤维)、玄武岩纤维或棉纤维,但其仅作为实例。对于每个特定的应用,本领域技术人员将选择适合的纤维用于预期的用途。

在一些情况下,已经证明纤维结构中的至少一些纤维为碳纤维是有利的,所述纤维结构可以例如以含有碳纤维的粗纱、含有碳纤维的纱罗织物或含有碳纤维的织带形式使用。

在这种情况下,在本发明的上下文中,“粗纱”旨在表示由平行排列的长丝(连续纤维)制成的束、股或多丝纱线。

含有碳纤维并且长丝支数在1000至300,000范围内、优选在12,000至60,000范围内、特别是在24,000至50,000范围内的粗纱特别适用于制造根据本发明的材料。

在一些情况下,已经证明使用粗纱形式的含有碳纤维的纤维结构是有利的,其纤维的单位长度的重量在1至20g/m范围内,优选在2至10g/m范围内,特别优选在3至7g/m范围内。在复合材料中,可以使用含有这些纤维的纤维结构在纤维与浸渍的聚合物之间提供特别有效的粘结量,并因此在由根据本发明的材料制造的负荷承载器中提供特别强的粘合。

已经证明粗纱形式的含有碳纤维的纤维结构在一些情况下是有利的,所述纤维结构的纤维的直径在2至20μm范围内,特别优选在5至12μm之间。基于这些纤维结构的负荷承载器的特征还在于纤维结构与浸渍聚合物之间特别有效的粘合。

优选纤维结构的碳纤维含量为至少50%,特别优选至少80%,特别优选至少90%,最优选纤维结构的纤维含量仅由碳纤维组成。在并非仅由碳纤维组成的纤维结构中,其余纤维含量可例如由玻璃纤维、聚合物纤维(诸如芳族聚酰胺纤维)、玄武岩纤维或上述类型的纤维中的两种或更多种的任何混合物组成。

原则上,纤维结构中的纤维可以以任何可想到的方式取向。然而,在许多情况下,已经证明使用其中至少一些纤维平行取向并且具有特定纤维方向的纤维结构是有利的。至少50%、优选至少80%、特别优选至少90%的纤维基本上沿一个方向取向。在本文中,“基本上”意指纤维的纵轴与理想平行度的偏离小于10%。单向无纬稀松布、织造织物、经编针织物、纬编针织物和编织物是特别优选的。在无纬稀松布中,纤维方向由纤维的纵轴限定,而在织造织物、经编针织物、纬编针织物和编织物中,纤维方向沿优选的纵轴限定,例如由织造织物中经线的方向限定。

纤维结构还可以由多个层组成,所述层可以例如相继卷绕。在这个方面,纤维结构不受特别限制。当使用浸渍的纤维结构时,已经证明在一些情况下通过依次卷绕浸渍纤维结构的多个层来制造多层材料是有利的。适合的方法是本领域技术人员已知的并且描述在文献中,因此此处省略了细节。

对于一些预期的用途,已经证明使用多层纤维结构是有利的,其中纤维在单独的层中的取向不同。用这种方式,可以调节和降低由根据本发明的材料制成的负荷承载器的特性的各向异性。然而,这通常不利于可达到的拉伸强度。本领域技术人员将决定是否针对特定的预期用途使用取向的、特别是单向的或各向同性的纤维结构。如所提及,取向的并且特别是单向的纤维结构通常可以沿纤维取向的方向吸收并传送比各向同性材料更大的最大力,这就是为什么取向的、特别是单向的纤维结构是优选的。

为了制造纤维增强的复合材料,有利地将纤维结构包埋在由树脂制成的基质中,然后使其聚合或固化。

为此目的,优选用至少一种聚合物前体浸渍纤维结构。

根据本发明,特别是反应性热塑性前体和反应性热固性前体适用作聚合物前体。在这种情况下,反应性热塑性前体是指可以聚合以形成热塑性塑料的聚合物前体,而反应性热固性前体是指可以借助于固化聚合和交联以形成热固性塑料的聚合物前体。在这种情况下,热塑性或热固性前体优选借助于热处理聚合或固化,出于这个目的,可以将催化剂与热塑性或热固性前体混合。与最终产品形式的聚合物相比,热塑性或热固性前体具有较低的粘度,因此可以特别深入地穿透到纤维结构中并且特别大程度地均匀地浸渍所述结构。

反应性热塑性前体和反应性热固性前体特别适用作聚合物前体。在这种情况下,“反应性热塑性聚合物前体”理解为意指单体或低聚聚合物前体,其在聚合之后产生热塑性聚合物作为最终产品。

热固性聚合物前体在聚合后产生热固性聚合物。

热塑性聚合物或热塑性塑料可以通过在低于其分解温度的特定温度范围内融熔而可逆地变形。热塑性塑料在单独的聚合物链之间包含能可逆分离的弱键,其可以通过输入能量可逆地分离。可以根据本领域技术人员已知的聚合方法(例如自由基聚合、加成聚合或缩合聚合)直接或借助于催化剂来制造热塑性塑料。相应方法是本领域技术人员已知的并且描述在文献中。

与热塑性塑料不同,热固性聚合物(通常也称为热固性物或热固性塑料)在聚合和固化后不再能变形,因为其借助于共价键三维交联。用于制造热固性塑料的方法是本领域技术人员已知的并且描述在文献中。

当使用热塑性或热固性前体时,优选一将其涂覆到纤维增强材料就使其热转变成相应的聚合物。可添加适合的催化剂以加速反应或以使得能够使用较低的反应温度。

聚合物前体具有比聚合物最终产品低的粘度,这对于待覆盖的纤维结构的完全浸渍可能是有利的。

可以用于制造根据本发明的材料的反应性热塑性前体的实例是单体与任选的催化剂的混合物,低聚物和任选的催化剂的混合物,或含有单体、低聚物和任选地催化剂的混合物。

在本发明的上下文中,“低聚物”理解为意指包含至少2个且少于100个重复单元的产物。相比之下,本发明上下文中的聚合物旨在包含超过100个重现单元(重复单元)。

如已提及,可以通过使用催化剂来控制实现期望聚合的温度,并因此控制聚合的过程。

用于根据本发明的材料的优选热塑性聚合物是热塑性聚氨酯、聚酰胺、聚酯、天然和合成橡胶或弹性体。在这种情况下,“弹性体”理解为意指尺寸稳定但可弹性变形的塑料材料,其玻璃化转变温度低于使用温度。这些塑料在经历张力或压力时可以弹性变形,但是随后回到其原始的未变形形状。

使用可以转变成期望聚合物的相应单体作为热塑性前体,并且本领域技术人员将根据其专业知识为特定情况选择适合的聚合物。实例是己内酰胺,其提供也被称为聚酰胺-6的聚合物;或己二酸与己二胺胺的混合物,其提供被称为聚酰胺-66的聚合物。

可以固化以形成热固性塑料的反应性热固性前体的实例是酚醛树脂、聚氨酯低聚物、环氧树脂和不饱和聚酯树脂,其在固化后提供相应的热固性塑料。

一般来说,热固性前体的单体或低聚物中的至少一种含有超过二的官能度来实现三维交联。

在热固性前体的情况下,还可以使用相应单体的混合物,所述单体任选地与低聚物和任选地催化剂混合;或低聚物与催化剂的混合物。

苯酚甲醛树脂为通过缩聚产生的基于酚醛树脂的热固性塑料材料,因此例如作为反应性热固性前体的酚、醛和酸或碱的混合物适用作催化剂。此处应以实例方式提及已知的苯酚甲醛树脂。

聚氨酯可以作为另一组热固性塑料给出,其适用作用于浸渍纤维结构的材料。聚氨酯是交联聚合物,其含有可以由多元醇和聚异氰酸酯借助于加聚反应合成的氨基甲酸酯基团。可以使用胺或有机金属化合物作为催化剂。适合的产品是本领域技术人员已知的并且描述在文献中。

环氧树脂代表另一组适合的热固性前体。其可以通过例如环氧化物与二醇反应产生。此处应以实例方式给出表氯醇与二醇(诸如双酚a)和催化剂的反应。

热固性聚酯可以通过缩聚酸和醇来产生,至少一种单体具有三个或超过三个官能团。

可以通过浸渍长丝的单独纤维来浸渍纤维结构,或可以引导纤维结构通过例如浸渍浴,并用固化性树脂浸渍。浸渍纤维结构的相应方法是本领域技术人员已知的并且描述在文献中,因此此处省略了细节。

优选使用预浸料、特别是碳纤维丝束预浸料来作为浸渍的纤维结构。

本领域技术人员将“预浸料”理解为意指由纤维和热固性塑料基质组成的半成品。纤维可以是定向的或无定向的连续纤维的形式,或可以是块状或片状模塑料(bmc或smc)中的较短纤维片段的形式。在更狭义的意义上,预浸料含有连续纤维,并且在本发明上下文中是优选的。

预浸料可以通过引导包含纤维的成品结构通过例如含有适用于浸渍所述结构的树脂的浸渍浴来制造。

通过在提供最终的二维或三维纤维结构之前,用基质树脂浸渍结构来制造碳纤维丝束预浸料。这可以使浸渍更有效,因此在本发明的一个优选实施方式中使用碳纤维丝束预浸料作为纤维结构。

为了改善纤维结构与浸渍树脂之间的粘结性,可以向纤维结构的纤维提供上浆剂。适合的产品本身是已知的并且描述在文献中,因此此处不需要另外的实施方式。

根据本发明的材料包含聚合物基覆盖物,所述聚合物基覆盖物至少局部提供并且由至少两个层组成,最外层的肖氏硬度不同于邻接的相邻层,并且最外层的肖氏硬度低于邻接的相邻层。在这种情况下,覆盖物优选包含两个或超过两个确定的层,所述层可以例如通过依次涂覆的涂布材料和具有不同的肖氏硬度来彼此区分。然而,覆盖物也可以例如通过仅涂覆一种涂布材料由彼此不能区分的层组成,其作为成品覆盖物具有硬度梯度,并且肖氏硬度还可以从内向外降低。因此,在这个实施方式中,覆盖物包含无数个不同硬度的无限小层,其在这个意义上不能再被认为是彼此可区分的以及确定的。然而,优选地,相应层可以彼此区分,因此其不是无限小的。

肖氏硬度作为参数与位于相应工件表面上的压头的穿透深度直接相关。肖氏硬度a、c和d之间有区别。为了测定肖氏a硬度,使用端面直径为0.79mm并且开度角为35°的截锥作为压头。当测定肖氏d硬度时,截锥的直径为0.1mm并且开度角为30°。

在本发明的上下文中,“邻接的相邻层”可以理解为意指至少双层覆盖物的层,该层直接邻接最外层的内部。

根据本发明的材料的聚合物覆盖物也可以由超过两个层组成,其覆盖形成根据本发明的材料的基础的任选浸渍的纤维结构。任选提供的其它层可以不同于最外层并且不同于直接邻接所述最外层内部的层,或可以基本上相当于这个层。然而,在任何情况下,最外层的肖氏硬度和与其内部直接邻接的层之间的肖氏硬度之间需要存在差异,最外层的肖氏硬度低于邻接的相邻层。

本领域技术人员可以通过为覆盖物的相应层选择适合的材料或通过控制聚合过程来影响和设定这种硬度差异。

覆盖物的邻接最外层的相邻层的肖氏d硬度优选在30-70范围内,优选在30-60范围内,特别优选在35-50范围内(每种情况下在23℃的温度下测量)。

最外层的肖氏a硬度优选在50-90范围内,特别优选在55-90范围内,最优选在70-90范围内(在23℃的温度下测量)。

根据本发明的一个优选实施方式,所述至少两个层的总厚度在0.1-30mm范围内,优选在0.2-20mm范围内,并且总厚度特别优选在0.3-15mm范围内。

在这种情况下,邻接最外层的相邻层的厚度优选在0.05-5mm范围内,特别优选在0.1-2mm范围内,特别是在0.2-0.5mm范围内。

最外层的厚度优选在0.1-10mm范围内,特别是在0.3-2mm范围内,特别优选在0.4-0.8mm范围内。

根据本发明的材料的覆盖物优选基于热塑性聚合物。

可以使用本领域技术人员已知的其它常规化学或物理方法挤出、卷绕或涂覆的热塑性聚合物优选适用作用于覆盖物的聚合物。

如上所述,也可以用聚合物前体覆盖预浸渍的纤维结构,以便施加覆盖物,接着聚合或固化(通常在施加覆盖物之前至少部分聚合或固化)。

用于所述覆盖物的第一组优选聚合物是热塑性材料,诸如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚酯或热塑性聚氨酯。这里还可以提及聚四氟乙烯(ptfe)。

用于所述覆盖物的优选塑料材料还包括基于聚氨酯、聚酰胺和/或聚酯的热塑性弹性体,以及天然和合成橡胶或弹性体。

如果根据本发明的材料在其预期使用期间暴露于高的环境温度,则可以将本领域技术人员已知并且可以从多个供应商购得的耐高温热塑性聚合物用于所述覆盖物。

在这种情况下,可以提及聚砜、聚醚砜、聚酰亚胺、聚苯醚和聚醚酮,但仅作为实例。

原则上,也可以将热固性聚合物前体用于所述至少双层的覆盖物。上文提及的用于浸渍纤维结构的产品是合适的热固性前体。然而,热塑性聚合物优选作为用于所述覆盖物的材料。

任选预浸渍的纤维结构可以根据本领域技术人员原则上已知并且在文献中描述的各种方法来覆盖。

用于制造覆盖物的一种优选方法为挤出。

原则上,在这种情况下可以使用任何聚合物,只要其可以被挤出即可。

根据本发明,在浸渍纤维结构之后并且在浸渍树脂至少部分固化或聚合之后,所述材料优选被聚合物至少局部覆盖。

根据本发明的一个有利实施方式,将选自以下材料的聚合物用于覆盖所述纤维结构:热塑性聚烯烃、热塑性聚氨酯、热塑性淀粉、热塑性橡胶、弹性体橡胶、酚醛树脂、聚氨酯树酯、环氧树脂、聚酯树脂、乙烯酯树脂以及两种或超过两种所述聚合物的任何混合物。

在一些情况下,已经证明将在室温下弹性模数不超过1000mpa的聚合物用于覆盖物的至少一个层是有利的。

所述至少双层覆盖物的连续层可以通过连续的挤出工艺施加,其中可在一个挤出工艺中施加各层。或者,还可以使用适合装置借助于共挤出在一个挤出步骤中形成双层或多层覆盖物。适合的方法描述在文献中并且是本领域技术人员本身已知的,因此本文省略了细节。在这种情况下,作为一个实例,应参考de102011005323。

原则上,覆盖物可以借助于在任何适合的温度下挤出来施加,聚合物在挤出期间被加热到例如100℃至400℃、优选150℃至300℃、特别优选180℃至250℃的温度。因此,常规的热塑性塑料和热塑性弹性体产生具有良好流动性和良好粘结特性的挤出物;因此,材料被均匀地覆盖并且在覆盖物与任选预浸渍的纤维结构之间形成非常强的整体粘合。

为了在挤出期间以特别受控的方式将聚合物材料施加到任选浸渍的纤维结构,并且特别是为了使得可以准确控制所施加的聚合物层的厚度,可以优选地基本上垂直于纤维结构中纤维的取向,在浸渍材料上挤出聚合物。在这种情况下,可以使用挤出喷嘴来挤出聚合物,所述挤出喷嘴的出口孔基本上垂直于浸渍材料的纵向方向在其上取向。

在施加覆盖物之前,预浸渍纤维结构中的树脂通常至少部分或完全固化。

在一些情况下,已经证明在施加覆盖物之前使纤维结构中的浸渍聚合物不完全固化是有利的。接着在施加覆盖物的同时进行完全固化,并且随后纤维结构中其结构尚未聚合的基质树脂组可以与用于覆盖物的聚合物相互作用,从而可以改善覆盖物与基质之间的粘合。

代替借助于挤出来施加覆盖物,还可以在翻新时覆盖纤维结构,优选借助于用适合的塑料材料(诸如反应性聚氨酯弹性体)在覆盖物周围浇铸。

用于制造覆盖物的另一种替代方法在于使用塑料管进行收缩包装。在这种情况下将管拉过任选预浸渍的纤维结构并加热。通过加热所述管,管的塑料材料收缩,因此刚性地包围纤维结构。适用于收缩包装技术的塑料材料是本领域技术人员已知的,并且塑料材料的选择不受特别限制。

根据本发明有多个层的覆盖物的层可以由相同或不同的聚合物制成。只需要最外层的肖氏硬度比邻接的相邻层低。

根据本发明的材料的覆盖物不仅提供防护以免受环境影响(诸如太阳辐射、“酸”雨或载有灰尘的风),而且还使得处理由所述材料制成的负荷承载器更容易。在边缘不包含这种覆盖物的负荷承载器特别对于冲击是敏感的,从而在运输和安装材料或负荷承载器时需要更小心。覆盖物防止强度下降或至少降低了由于边缘损坏导致强度下降的程度。

这个实施方式的另一个优点在于可以使用更具成本效益的基质体系来浸渍纤维结构,其例如是不耐碱的树脂体系。如果没有覆盖物,则通常必须使用耐碱树脂体系,因为负荷承载器的承载结构被直接暴露于外部影响。通过根据本发明的覆盖物,不再需要或只需较小程度地为纤维结构的基质的树脂体系提供保护其免受环境影响的添加物或外来物。

此外,惊讶地发现,包含具有不同肖氏硬度的至少两个层的至少双层覆盖物使得由根据本发明的材料制成的负荷承载器的强度增加。这意指在考虑整体强度时不仅包括覆盖物的塑料材料的强度,而且整体强度远高于个体强度的总和。对此的一个基本参数是转换因子。转换因子描述了转换的理论纤维韧度的比例。例如,对于100kn的理论断裂力和80kn的测量断裂力,转换因子是80%。在具有相同结构(其中一个包含根据本发明的覆盖物并且另一个不包含所述覆盖物)的负荷承载器的比较测量中,对于根据本发明的材料制成的负荷承载器,转换因子清楚地增大。

防火并且特别是符合具有v-0级的防火标准ul94的覆盖物是特别优选的。出于这个目的,为了满足有效的国家和国际防火准则,基质材料通常必须含有高比例的阻燃剂,即外来体;这种高的外来体比例降低了浸渍的纤维结构的强度,因此降低了可以由根据本发明的材料制成的负荷承载器的强度,并且还引起了关于制造过程的问题。通过使用根据本发明的覆盖物,纤维结构或锚定部分的浸渍树脂中阻燃剂的比例可以降低,因此同时还可以改善基质材料的机械特性。

在一些情况下,已经证明在施加覆盖物之前提高浸渍的纤维结构的表面粗糙度是有利的,并且因此为覆盖物提供了更多的锚定点。

粗糙度是表面物理领域的术语,其表示表面的不平整度。对于定量表征,有不同的计算方法和测量方法。通常,粗糙度的增加会使表面的凸起部分与凹陷之间的差异变大。表面粗糙度特别是可以通过抛光、研磨、磨合、珩磨、媒染、喷砂、蚀刻、涂布或类似方法来改变。在不受特定理论束缚的情况下,推测粗糙度增加可以增加纤维结构与覆盖物之间的粘合位点的数量,因此可以产生改善的粘合。

包含至少局部提供并且由至少两个层组成的覆盖物的本发明材料的优点使得在由所述材料制成的负荷承载器中:动力施加改善,因为应力峰值分布在较大的表面区域上;并且使小颗粒造成的损伤较小,因为小颗粒有效地陷入覆盖物较柔软的外层中,因此不再能不利地影响负荷承载器,因为在载荷核心中其结构保持完好。由这些颗粒引起的缺口效应得到避免或至少显著降低,该缺口效应会带来负荷承载器失效的风险。

另一个优点可以被认为是使用覆盖物的外层作为磨损指示物来早期检测可能导致负荷承载器失效的变化。

根据本发明的材料因为其特性而特别适合于制造负荷承载器。

可以用这种方式制造并且由根据本发明的材料制成的负荷承载器可用作负载应用中,优选输送器、传输系统、张拉系统或用于传送张力或动力的装置中,特别是在提升系统中的承载器构件。

本发明相应地还涉及输送带、传输带、张力传送带或动力传送带,其含有具有负荷承载器的部分,其中所述负荷承载器由根据本发明的材料制成。

根据本发明的材料还适用于制造可以用于建筑物和建筑业的各种领域中的增强系统,例如用于增加建筑物的载荷能力,特别是在翻新时用于增加建筑物的载荷能力,或用于修复工作的一部分来恢复建筑物的原始载荷能力。一个示例性应用是使用这种增强系统作为桥梁的张拉装置。

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