向織物。
[0093] 在一些實施例中,第一織物和/或第二織物在編織后被洗滌或熱清潔。此類工藝 也是紡織物工業(yè)中熟知的,用于去除編織過程中的污染物諸如油脂。
[0094] 優(yōu)選地,第一織物和第二織物的絲狀紗線包含芳族聚酰胺或芳族共聚酰胺。也可 使用玻璃纖維和碳纖維,尤其是基于聚丙烯腈的碳纖維。
[0095] 織物25和28由具有多根長絲的復絲制成。紗線可被纏結和/或加捻。出于本文 的目的,術語"長絲"被定義為相對柔韌、宏觀上均勻的主體,所述主體在其垂直于其長度的 整個橫截面上具有高長寬比。長絲橫截面可以是任何形狀,但是通常是圓形或豆形。本文 術語"纖維"與術語"長絲"互換使用,并且術語"經紗"與術語"紗線"互換使用。
[0096] 長絲可以具有任何長度。優(yōu)選地長絲為連續(xù)的。在包裝中卷繞到線軸上的復絲包 含多根連續(xù)長絲。復絲可以被切割成短纖維并且被制成適用于本發(fā)明中的短纖紗。短纖維 可以具有約1. 5至約5英寸(約3. 8cm至約12. 7cm)的長度。短纖維可以是直的(即不卷 曲)或卷曲的以沿其長度具有鋸齒形褶皺,具有約3. 5至約18個褶皺/英寸(約1. 4至約 7. 1個褶皺/厘米)的褶皺(或重復彎曲)頻率。
[0097] 在一些實施例中,紗線具有至少11克/分特的紗線韌度和至少100克/分特的模 量。在一些實施例中,紗線具有333至2222分特(300至2000旦尼爾)或555至1111分 特(500至1000旦尼爾)的線密度。在一些實施例中,第一織物或第二織物的紗線具有555 分特或1111分特的線密度。
[0098] 當聚合物為聚酰胺時,優(yōu)選芳族聚酰胺。術語"芳族聚酰胺"意指其中至少85% 的酰胺鍵(-CONH-)直接連接到兩個芳族環(huán)的聚酰胺。合適的芳族聚酰胺纖維在Man-Made Fibres-Science and Technology 第 2 卷(Interscience Publishers,1968 年)的標題為 "Fibre-Forming Aromatic Polyamides"的章節(jié)中(第297頁,W.Black等人)有所描述。芳 族聚酰胺纖維以及它們的制備在美國專利3, 767, 756、4, 172, 938、3, 869, 429、3, 869, 430、 3, 819, 587、3, 673, 143、3, 354, 127 和 3, 094, 511 中也有所公開。
[0099] 優(yōu)選的芳族聚酰胺為對位芳族聚酰胺。優(yōu)選的對位芳族聚酰胺是被稱為PPD-T的 聚(對苯二甲酰對苯二胺)。所謂PPD-T,意指由對苯二胺和對苯二甲酰氯的等摩爾比聚合 反應產生的均聚物,以及由少量其它二胺與對苯二胺結合、少量其它二酰氯與對苯二甲酰 氯結合所得的共聚物。作為一般原則,其它二胺和其它二酰氯可以多達約10摩爾%的對苯 二胺或對苯二甲酰氯,或可能略高的量使用,唯一的前提條件是其它二胺和二酰氯不含干 擾聚合反應的反應性基團。pro-τ還指由其它芳族二胺和其它芳族二酰氯結合產生的共聚 物,所述二酰氯諸如例如2,6-萘二甲酰氯或者氯或二氯對苯二甲酰氯或3, V -二氨基二 苯醚。
[0100] 添加劑可與芳族聚酰胺一起使用,并且已發(fā)現(xiàn),按重量計多達10%或更多的其它 聚合物材料可與芳族聚酰胺共混??墒褂闷渲卸噙_10%或更多的其它二胺取代芳族聚酰胺 的二胺或者其中多達10%或更多的其它二酰氯取代芳族聚酰胺的二酰氯的共聚物。
[0101] 另一種合適的纖維是基于芳族共聚酰胺的纖維,其通過對苯二甲酰氯(TPA)與 50/50摩爾比的對苯二胺(PPD)和3, V -二氨基二苯醚(DPE)的反應來制備。另一種合 適的纖維通過兩種二胺、對苯二胺和5-氨基-2-(對氨基苯基)苯并咪挫與對苯二甲酸或 酸酐或這些單體的酰氯衍生物的縮聚反應而形成。
[0102] 玻璃纖維包括"E"玻璃和"S"玻璃。E-玻璃是可商購獲得的低堿玻璃。一種典 型的組合物由54重量% SiO2,14重量% Al2O3, 22重量% CaO/MgO, 10重量% B2O3和小于2 重量% Na2CVK2O組成。一些其它材料也可以雜質含量存在,S-玻璃是可商購獲得的氧化 鎂-氧化鋁-硅酸鹽玻璃。該組合物比E-玻璃更硬、更堅固、也更貴,其通常用于聚合物基 體復合材料中。
[0103] 在一些實施例中,碳纖維是標準或中等模量的纖維諸如那些以商品名Torayca或 HexTow購自 Toray Industries 或Hexcel Corporation 的纖維。通常,此類纖維具有 3, 000 或6, 000或12, 000或24, 000根長絲/絲束。
[0104] 在一些實施例中,第一織物和/或第二織物可任選地用阻燃劑成分處理以有助于 非剛性阻燃復合材料的阻止火焰蔓延特性。合適的阻燃劑成分包括三氧化銻、鹵代阻燃劑, 所述鹵代阻燃劑包括四溴代雙酚A、多溴化聯(lián)苯、五溴化二苯醚(氧化物)、八溴化二苯醚 (氧化物)、十溴化二苯醚(氧化物)和六溴環(huán)十二烷。也廣泛使用含磷阻燃劑。
[0105] 第一聚合物層和第二聚合物層
[0106] 第一聚合物層或第二聚合物層或二者的聚合物可為熱塑性或熱固性聚合物。熱塑 性聚合物是優(yōu)選的。
[0107] 在一個優(yōu)選的實施例中,第一聚合物層和第二聚合物層為自支承膜的形式。
[0108] 合適的聚合物包括聚氨酯、聚乙烯、聚丙烯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚丙烯腈、含氟 聚合物、聚酰亞胺、聚酮、聚酰亞胺(KaptOiVp' )、聚砜、聚芳硫醚、液晶聚合物、聚碳酸酯、 和離聚物,諸如乙烯甲基丙烯酸共聚物(E/MAA)。
[0109] 示例性的含氟聚合物包括聚氟乙烯(Tedlar?)、乙烯-三氟氯乙烯共聚物 (Hakr e )和聚四氟乙烯(Teflon? ) β示例性的聚酮包括聚醚醚酮(peek)和聚醚酮酮 (PEKK)〇
[0110] 在一個實施例中,第一聚合物層是聚氨酯。在另一個實施例中,第二聚合物層是離 子鍵樹脂諸如乙烯甲基丙烯酸共聚物。在另一個實施例中,第一聚合物層是不透明的并且 UV射線不可透過的。不透明的和UV射線不可透過的意指第一聚合物層阻擋至少95%的UV 射線,更優(yōu)選地至少98%以及最優(yōu)選地100%的UV射線,尤其是那些在UV光譜上端的射 線。
[0111] 在一些實施例中,第一聚合物層和/或第二聚合物層具有17至170gsm(0. 5至5 盎司/平方碼)或34至136gsm(l至4盎司/平方碼)或甚至67至102gsm(2至3盎司/ 平方碼)的面積重量。
[0112] 在一些實施例中,第一聚合物層和/或第二聚合物層的至少一個表面可被金屬 化。優(yōu)選地,在復合材料片材中,金屬化表面位于鄰近第一織物或第二織物的聚合物層的一 個側面上。
[0113] 測試方法
[0114] 火焰穿透根據 14CFR 25. 855Appendix F Part Ill-Test Method To Determine Flame Penetration Resistance of Cargo Compartment Liner 進行測量(頂蓬位置)。
[0115] 復合材料片材的拉伸特性通過ASTM D3039/D3039M-08Standard Test Method for Tensile Properties of Polymer Matrix Composite Materials 進行測定。
[0116] 基質的干拉伸強度根據 TAPPI T494om_06Tensile Properties of Paper and Paperboard(使用恒定伸長速率的設備)來測量。
[0117] 基質厚度通過 TAPPI T41 lom-lOThickness (Caliper) of Paper,Paperboard,and Combined Board 進行測量。
[0118] 基質的尺寸穩(wěn)定性基于它在暴露于單面潤濕作用時保持平坦(即沒有水分相關 的皺褶或折痕)至少2分鐘的能力來評定。
[0119] 耐火層的面積干重根據 ISO 536 (1995) Determination of Grammage and TAPPI T 410Grammage of Paper and Paperboard(每單位面積重量)進行測量。
[0120] 耐火層的含水量根據 ISO 287 (1985) Determination of Moisture Content-Oven Drying Method 來測量。
[0121] 復合材料片材經受火焰測試,該測試重現(xiàn)測試方法FAA FAR 25. 856 (b),App. F, Part VII的溫度和空氣質量通量測試條件。一定程度上較低的熱通量用較高的空氣質量通 量進行補償,從而重現(xiàn)在燒穿測試期間施加于阻燃復合材料的所需熱-機械應力水平。
[0122] 實例
[0123] 實例 1
[0124] 制備非剛性復合材料片材。
[0125] 第一組件
[0126] 第一組件包含被熱粘結到不透明0· 075mm(3密耳)吹塑聚氨酯膜(第一聚合物 層)的織造織物(第一織物)。該織物具有125gsm (3. 7盎司/平方碼)的面積重量。該織 物是平紋織物,在經紗和煒紗方向上具有28每英寸經密,并且由556分特(500旦尼爾)對 位芳族聚酰胺Kevlar" KM2+紗線結合1W034機織得到,在第一聚合物膜和第一織物之間的 粘結強度經測試為至少437N/m(2. 51bs/in)。
[0127] 第二組件
[0128] 第二組件包含在0. 125mm(5密耳)Nomex?等級413紙材基質上的蛭石耐火層。 將30gsm的蛭石涂覆到紙材上并且隨后用0. 25N氯化鈉陽離子分散體處理。
[0129] 使用的輕石是購自 Specialty Vermiculite Corporation, Enoree, SC 的 Mierolite? 963HS的含水分散體。
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