CN104185649B - 储存稳定的聚氨酯‑预浸料坯和由其生产的纤维复合材料组件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及储存稳定的预浸料坯（预浸渍纤维），其基于具有非常高指数的低粘度聚氨酯体系，和涉及由其生产的片状纤维复合材料组件（模制品；复合材料组件），所述纤维复合材料组件可由纤维增强材料例如织物和网格布通过浸渍法获得，以及涉及用于生产它们的方法。

Description

储存稳定的聚氨酯-预浸料坯和由其生产的纤维复合材料 组件
本发明涉及储存稳定的预浸料坯（预浸渍纤维），其基于具有非常高指数的低粘度聚氨酯体系，和涉及由其生产的纤维复合材料组件（复合材料组件，模制品），所述纤维复合材料组件可由纤维增强材料例如织物和网格布通过浸渍法获得，以及涉及用于生产它们的方法。
预浸料坯形式的纤维增强材料已被用在很多工业应用中，因为与可选的湿法层压技术（“湿法敷涂层”技术）相比，它们便于操作和提高了加工效率。
这种类型体系的工业用户不但要求良好的操作性，还要求在室温下较长的储存稳定性和较快的周期时间，以及低和更节能的预浸料坯固化温度。
这需要这样的基质组分，其允许生产能储存的预浸料坯，该预浸料坯具有足够稳定的特性以用于进一步加工。为此目的，要求预浸料坯不能是发粘的，而且它们不能已经完全固化；相反，树脂基质必须仅被预聚合，即，其必须仍是可熔的。对交联树脂基质的要求在于，与增强材料和插入组件以及任选其它材料例如金属或陶瓷材料的界面处的高度粘合。在交联状态中，还要求高的化学稳定性和耐热性。
除了聚酯类、乙烯基酯类和环氧体系，在交联基质体系的领域中有很多专门的树脂。其中也包括聚氨酯树脂，其例如通过SRIM（结构反应注塑）法或拉挤成型法用于生产复合材料，因为它们坚韧、耐损并且坚固。与乙烯基酯类、不饱和聚酯树脂（UPE）或UPE-聚氨酯杂化树脂相比，聚氨酯复合材料还具有突出的韧性。
WO98/50211通过示例的方式描述了基于环氧体系的预浸料坯和由其生产的复合材料组件。
WO2006/043019描述了用于生产基于环氧树脂聚氨酯粉末的预浸料坯的方法。
DE-A 102010029355描述了用于生产储存稳定的聚氨酯预浸料坯的方法，并描述了由其生产的模制品，它们可由纤维增强的材料并使用反应性聚氨酯组合物通过直接熔化浸渍法获得。该文献中使用的基本上脂族多异氰酸酯或是内封端的（例如作为脲二酮）和/或通过外部封端剂封端。在直接熔化浸渍法中反应树脂混合物可以在80至120℃的温度下使用。缺点是，取决于体系，固化温度为120℃至200℃，并且固化时间/周期时间非常长，高达60分钟，结果是能量成本高和生产成本高。示例使用了流平添加剂，因此可以认为所描述的体系具有高粘度。
还已知基于粉末状热塑性塑料的作为基质的预浸料坯。US-A 20040231598描述了一种方法，在该方法中，使颗粒通过具有静电荷的特定的加速室。此装置用于涂覆玻璃基材、芳族聚酰胺基材，或碳纤维基材以由热塑性树脂生产预浸料坯。所述树脂是聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚醚醚酮（PEEK）、聚醚砜（PES）、聚苯砜（PPS）、聚酰亚胺（PI）、聚酰胺（PA）、聚碳酸酯（PC）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚氨酯（PU）、聚酯和氟聚合物。由此生产的热塑性预浸料坯纺织物表现出固有的韧性、良好的粘弹性阻尼状态、不受限的储存能力、良好的耐化学性和可回收性。
具有基于两组分聚氨酯(2-K-PUR)的基质的复合材料组件也是已知的。2-K-PUR类基本上包括传统的反应性聚氨酯树脂体系。原则上，该体系具有两个独立的组分。组分之一的主要成分总是多异氰酸酯，而第二组分的主要成分是多元醇或者氨基-多元醇或胺-多元醇的混合物。仅在进行加工之前不久将这两部分彼此混合。然后通过加成聚合发生化学固化反应，同时形成由聚氨酯或聚脲组成的网络。在两种成分混合之后，2-K-体系具有受限的加工时间（适用期），因为放热反应的开始导致粘度逐渐增加并最后使体系胶凝。这里有很多影响值决定其可加工的有效时间：反应物的反应活性、催化作用、浓度、溶解度、水分含量、NCO / OH比例和环境温度是其中最重要的[Lackharze, Stoye/Freitag, Hauser-Verlag 1996, 210/212页]。基于这种类型的2-K-PUR体系的预浸料坯的缺点是，用于加工预浸料坯以获得复合材料的可利用时间很短。因此这种类型的预浸料坯在数小时或甚至数天期间不是储存稳定的。
JP-A 2004196851描述了复合材料组件，所述复合材料组件由碳纤维和有机纤维（例如麻纤维），并使用由2-K-PUR制备的基质来生产，所述2-K-PUR基于聚合亚甲基二苯基二异氰酸酯（MDI）和基于含OH基团的特定化合物。
WO 2003/101719描述了基于聚氨酯的复合材料组件和用于生产所述组件的方法。其涉及2-K-聚氨酯树脂，所述2-K-聚氨酯树脂具有300至2000 mPas的确定粘度，并具有3-60分钟的特定胶凝时间。
还已知基于非反应性PUR弹性体的物理干燥体系。这里涉及较高分子量、直链的热塑性聚氨酯，其由二醇和二异氰酸酯，优选MDI、TDI、HDI和IPDI制备。这些热塑性体系通常具有非常高的粘度，并因此还具有非常高的加工温度。这极大地增加了用于预浸料坯的难度。在具有纤维复合材料的预浸料坯的生产中，在反应性体系中使用粉末是相当不常见的，并且迄今为止被限制在少数应用领域中。
将粉末应用至纤维表面的可能最普遍使用的方法是流化床法（流化床浸渍）。通过向上定向流动使粉末颗粒处于具有类似流体的特性的状态。EP-A 590702中使用了这种方法。其中，将单个纤维束相互编织成绳股，所述绳股在流化床中用粉末涂覆。其中所述粉末由反应性和热塑性粉末的混合物组成，以便最优化基质的特性。最后将单个粗纱（纤维束）汇在一起并在16巴的压力下将多个层压缩（verpressen）约20分钟。温度在250至350℃之间变化。然而，在流化床法中经常会遇到不平整的涂层，特别是当绳股彼此不完全分开时。
在这方面，US-A 20040231598提出了一种方法，该方法的功能类似于流化床法。其中，空气流将颗粒输送至基材，并使用特定结构均匀沉积粉末。
DE-A 102009001793和DE-A 102009001806描述了一种用于生产储存稳定的预浸料坯的方法，所述预浸料坯基本上由至少一种纤维状载体和作为基质材料的至少一种反应性粉末状聚氨酯组合物组成。
WO 2012/022683描述了纤维复合材料组件和生产它们的方法。用于浸透纤维层的聚氨酯由反应混合物制备。所述反应混合物包括，作为必要组分的一种或多种多环氧化物，以及多异氰酸酯、多元醇和任选的添加剂。在所述申请中公开的聚氨酯具有储存稳定性不足以用于生产预浸料坯的缺点，其特点是例如玻璃化转变温度太低。此外，这种体系不具有后交联获得成品组件所要求的NCO值。
本发明的目的是发现一种基质材料，所述基质材料具有非常低的粘度以保证纤维状载体的良好润湿性，和所述基质材料在混合组分和用仍未完全反应的基质材料浸渍增强纤维之间的期间具有足够长的加工时间。本发明的另一个目的是提供预浸料坯，所述预浸料坯可通过简单的方法来生产，其在室温下在数周内是储存稳定的，其具有低的固化温度和快速固化，从而获得短的周期时间。此外，期望该预浸料坯几乎是无粘性的，以便它们可容易地被进一步加工。
令人惊讶地，已经发现，通过用具有高指数和非常低粘度的聚氨酯体系浸渍增强纤维，可以生产储存稳定但仍然有反应性的预浸料坯，其中所述预浸料坯具有相比于现有的预浸料坯体系非常快的固化时间。与DE-A 102010029355 (WO 2011/147688)中描述的预浸料坯相比，本发明的预浸料坯具有改善的加工特性和更快的周期时间。
因此，本发明提供预浸料坯，所述预浸料坯包括用聚氨酯（基质材料）浸透的片状纤维层，所述聚氨酯未完全固化，和其具有8重量%至16重量%的NCO值，并且其具有40℃以下，优选不多于35℃的Tg-值（按照DIN EN ISO 53765-A-20测量），其中所述聚氨酯可由以下组分组成的反应混合物获得：
A）一种或多种二异氰酸酯和/或多异氰酸酯，选自芳族二异氰酸酯和/或多异氰酸酯和它们的聚合同系物，以及其共混物，
B）多元醇组分，其由平均OH值为30至1000 mg KOH/g和平均官能度为1.9至2.5的一种或多种多元醇制备，
C）一种或多种二脱水己糖醇，
D）一种或多种潜催化剂，其在50℃至100℃的温度下具有催化活性，
E）任选的助剂和/或添加剂，除了多环氧化物之外，
其中，反应混合物在40℃下的初始粘度为30至500 mPas（按照DIN EN ISO 53019测量），优选70至250 mPas，特别优选70至150 mPas，并且在组分A）中的NCO基团数目与在组分B）中的OH基团数目的比值优选为1.35:1至10:1，特别优选为1.4:1至5.0:1。
还未完全固化的聚氨酯的NCO值给出了聚氨酯中未反应异氰酸酯基团的重量比例。在数周的时期内测定NCO值。此NCO值还是预浸料坯储存稳定性的指标。
在7周的时期内每周测定储存稳定的预浸料坯的NCO值。本发明的预浸料坯的NCO值为8重量%至16重量%，优选10重量%至16重量%，和非常特别优选10重量%至14重量%。即使不加入外部封端剂或所谓的终止剂，本发明的预浸料坯的NCO值在7周的时期内几乎没有变化。 按照DIN EN ISO 14896:2009-07 方法 A测定NCO值。
本发明还提供片状纤维复合材料组件，所述片状纤维复合材料组件包括至少一种本发明的预浸料坯，其中所述一种或多种预浸料坯已经完全固化。
本发明还提供用于生产本发明的预浸料坯的方法，其特征在于：
i）在40℃至80℃，优选50℃至70℃的温度下混合组分B）至E），以生产多元醇制剂X，
ii）在10℃至80℃的温度下混合来自步骤i）的多元醇制剂X和组分A以生产反应性混合物，
iii）将来自ii）的反应性混合物施加至片状纤维层并部分固化。
由此，用反应性混合物浸渍所述纤维层。
本发明还提供用于生产本发明的纤维复合材料组件的方法，其特征在于：
在110℃至140℃的温度下和在1至100巴，优选1至50巴，特别优选1至10巴的压力下，或在真空中1至4分钟，优选1至3分钟，将本发明中所生产的一种或多种预浸料坯完全固化。
按照DIN EN ISO 53019测定粘度（板/板）。
本发明的预浸料坯或由其生产的纤维复合材料组件可用在建筑工业、汽车工业（例如车身组件）、航天航空工业（飞机结构）、道路建设（例如井盖）、能源技术（风力涡轮发电机；例如旋翼片）的领域，用在造艇和造船和用在暴露于高负荷的结构中的各种不同应用。
用于生产预浸料坯的浸渍法的实质原理是，首先由单个组分A)、B)、C)、D)和E)制备反应性聚氨酯组合物。在40至80℃的温度下预先混合组分B)、C)、D)和E)以获得多元醇制剂。然后在80℃以下（优选10℃至75℃）的温度下混合所述均匀混合物和组分A)。然后将此反应性聚氨酯组合物在室温下直接施加至纤维状载体（片状纤维层），即，纤维状载体被由A)、B)、C)、D)和E)制备的聚氨酯体系浸渍。然后可以在后续时间进一步加工储存稳定的预浸料坯以获得纤维复合材料组件。通过本发明的非常低粘度的聚氨酯体系获得了纤维状载体的非常良好的浸渍。因为操作发生在室温下，由此避免了加热聚氨酯组合物导致的进一步的交联反应。浸渍时可以使用各种不同的方法。例如，聚氨酯体系可以被施加在辊式碾磨机座上，或通过刮刀的方式施加。
本发明中使用的反应混合物的优点是，在10℃至80℃，优选20℃至60℃，特别优选20℃至40℃的低温下，组分A)与由B)、C)、D)和E)形成的混合物混合，从而避免构成放热效应，和保持反应混合物的低粘度，并由此允许该反应混合物很好地施加至载体材料。在迄今为止所使用的体系中，必须在80℃至120℃的温度下混合各种组分，这因为反应性基质材料开始反应而产生问题。
在本发明中使用的反应混合物不同于DE-A 102010029355中所使用的反应混合物，其既不需要外部的封端剂，也不需要封端的异氰酸酯组分。本发明中使用的反应混合物允许低温下预浸料坯的快速固化和纤维复合材料组件的快速制造。
可以在具有静态混合器或动态混合器的铸造机中生产本发明中使用的反应混合物，因为仅需要很短的混合时间。这是本发明纤维复合材料组件生产中的主要优点，因为对于良好的浸透，反应性树脂混合物必须具有尽可能小的粘度。由于氨基甲酸酯基团的形成，需要几分钟来进行事先混合的混合物已经具有太高的粘度。
在冷却至室温之后，本发明中生产的预浸料坯在室温下具有数周的非常长的储存稳定性。由此生产的预浸料坯几乎是无粘性的，并因此可以容易地被进一步加工。
在数周的时期内通过测定NCO值来测定预浸料坯的储存稳定性。NCO值给出了异氰酸酯混合物或预聚物中的异氰酸酯基团的重量比例。
在7周的时期内每周测定储存稳定的预浸料坯的NCO值。本发明的预浸料坯的NCO值为8重量%至16重量%，优选10重量%至16重量%，非常优选10重量%至14重量%。甚至不添加外部封端剂或所谓的终止剂，在7周的时期内，本发明的预浸料坯的NCO值都在所述界限范围之内。 按照DIN EN ISO 14896:2009-07方法 A来测定NCO值（重量%）。
DE-A 102010029355描述了加入流平添加剂，因此，可以认为，该反应树脂体系具有高粘度。本发明的聚氨酯体系在40℃下具有30至500 mPas的非常低的粘度，因此其没有必要加入流平添加剂，并依然实现了纤维的良好浸透。
本发明中使用的反应体系的另一个优点是，芳族多异氰酸酯的使用使纤维复合材料组件具有大于130℃的高玻璃化转变温度，并其可以在低温下固化。
可以将预浸料坯生产为一层的形式和多个相互叠加的层的形式，以得到纤维复合材料组件。在交联基质材料之前，优选将预浸料坯切成一定大小，任选地将其缝合或以其它方式固定，并在合适的模具中在压力下、无压地、任选在施加真空下进行压缩。在本发明中，根据所要求的固化时间，由预浸料坯生产纤维复合材料组件的这个过程发生在140℃以下的温度下，优选110℃至140℃，特别优选110℃至135℃。
在加工预浸料坯以得到纤维复合材料组件期间（例如，通过在升高的温度下压缩），通过最初早期反应的基质材料的熔化得到低粘度聚氨酯组合物，发生纤维状增强材料的非常良好的浸透，之后通过聚氨酯组合物在升高的温度下的完全交联反应而使全部聚氨酯基质完全固化。优选的是，在对预浸料坯压缩之前，向模具腔提供脱模剂。在引入纤维材料以生产预浸料坯之前，可以向模具中引入其它保护层或装饰层，例如一层或多层凝胶涂层。
特别优选的是这样的纤维复合材料组件，其在纤维层中具有聚氨酯，该聚氨酯可获自50-80重量%，优选65-75重量%的多异氰酸酯(A)，15-30重量%，优选18-25重量%的多元醇(B)，5-15重量%，优选8-12重量%的二脱水己糖醇(C)，0.1-3重量%，优选0.3-1.2重量%的催化剂(D)，0-3重量%，优选0.1-0.5重量%的添加剂(E)，其中所述组分的重量比例之和为100重量%。
基于纤维复合材料组件的总重，纤维复合材料部件中的纤维比例优选为大于45%，特别优选大于50重量%。
常见的芳族二异氰酸酯和/或多异氰酸酯可被用作多异氰酸酯组分A)。这些合适的多异氰酸酯的实例是：1,4-亚苯基二异氰酸酯、2,4-和/或2,6-亚甲苯基二异氰酸酯(TDI)、1,5-亚萘基二异氰酸酯、2,2'-和/或2,4'-和/或 4,4'-二苯甲烷二异氰酸酯 (MDI)和/或高级同系物(pMDI)、1,3-和/或 l,4-双(2-异氰酸根合-丙-2-基)苯 (TMXDI)、1,3-双(异氰酸根合-甲基)苯 (XDI)。优选作为异氰酸酯使用的是二苯甲烷二异氰酸酯 (MDI)，特别是二苯甲烷二异氰酸酯和多亚苯基多亚甲基多异氰酸酯(pMDI)的混合物。二苯甲烷二异氰酸酯和多亚苯基多亚甲基多异氰酸酯(pMDI)的混合物具有60-100重量%，优选70-95重量%，特别优选80-90重量%的优选单体含量。所使用的多异氰酸酯的NCO含量应当优选在25重量%以上，优选在30重量%以上。异氰酸酯的粘度应当优选≤ 250 mPas (在25℃下)，优选≤ 100 mPas (在25℃下)，并且特别优选≤ 30 mPas (在25℃下)。
如果加入单一的多元醇，组分B)的OH值给出其OH值。在混合物的情形中，给出混合物的OH值。该值可以参照DIN EN ISO 53240来测定。
多元醇组分（多元醇或多元醇混合物）B)的平均OH值为30-1000 mg KOH/g，优选为50-300 mg KOH/g，特别优选为60-250 mg KOH/g。所使用的多元醇组分的平均官能度优选为1.9-2.5。
在本发明中可以使用聚醚多元醇、聚酯多元醇或聚碳酸酯多元醇作为多元醇组分B)，优选为聚酯多元醇。可以在本发明中使用的聚酯多元醇的实例为1,4-丁二醇、乙二醇和己二酸的缩合物。
多元醇组分B)还可以包括纤维、填料和聚合物。
二脱水己糖醇例如可以通过从己糖醇（例如甘露糖醇、山梨糖醇和艾杜糖醇）消去两个分子的水来生产。这些二脱水己糖醇被称为异山梨糖醇、异甘露糖醇和异艾杜糖醇，并具有下式：
异山梨糖醇，1,4:3,6-二脱水-D-葡糖醇：异甘露糖醇，1,4:3,6-二脱水-D-甘露糖醇：
异艾杜糖醇，1,4:3,6-二脱水-L-艾杜糖醇：
特别优选的是异山梨糖醇。异山梨糖醇例如可以是来自Roquette的Polysorb® P，或来自Rhein Chemie的Addolink® 0312。也可以使用上述化合物的混合物。
潜催化剂D)优选使用其催化活性在50℃至100℃范围内的催化剂。典型的潜催化剂的实例是来自制造商Air Products (例如Polycat® SA-1/10，Dabco KTM 60) 和TosohCorporation (例如Toyocat® DB 2、DB 30、DB 31、DB 40、DB 41、DB 42、DB 60、DB 70)的封端的胺和脒催化剂。然而，还可以使用聚氨酯化学中所有其它的典型的潜催化剂，其中该潜催化剂潜催化剂具有50℃至100℃的所谓转化温度。
可以任选地加入助剂和/或添加剂E)。它们是，例如，除气剂、消泡剂、脱模剂、填料、助流剂、有机或无机染料、发泡剂和增强材料。如果需要，可以使用其它已知的添加剂和添加物。不使用多环氧化物。
所使用的纤维材料可以是上浆的或未上浆的纤维，例如玻璃纤维、碳纤维、金属纤维（例如钢纤维或铁纤维）、天然纤维、芳族聚酰胺纤维、聚乙烯纤维、玄武岩纤维或碳纳米管(CNT)。碳纤维是特别优选的。这些纤维可以以长度为0.1-50 mm的短纤维来使用。优选通过使用连续纤维来获得连续-纤维-增强的复合材料组件。纤维层中纤维的排列可以是单向的、随机分布的或织造的。在具有由多个子层制备的纤维层的组件中，可以存在子层-至-子层的纤维定向。这里可以生产单向的纤维层、交叉铺置层或多向的纤维层，其中单向或织造的子层相互叠加。特别优选纤维半成品作为纤维材料，其例如是织物、网格布、编织物、垫子、非织造织物、针织品和针织袜或3D纤维半成品。
本发明的纤维复合材料组件可以用于例如汽车车身组件的生产，或用在飞行器构造中，或风力涡轮发电机的旋翼片中，用于生产建筑物或道路构造的组件（例如井盖），和生产暴露于高负荷的其它结构。
参照以下实施例将更详细地说明本发明。
实施例：
生产由本发明的体系（所述体系由多异氰酸酯、多元醇、添加剂和潜催化剂制备）制备的储存稳定的预浸料坯，然后固化得到纤维复合材料组件，并与由内部封端的多异氰酸酯和多元醇制备的聚氨酯体系所制备的预浸料坯/复合材料组件进行比较。为了通过浸渍生产纤维增强的预浸料坯，将聚氨酯体系的薄膜施加至玻璃纤维织物，并分布在表面上从而获得约55重量%的玻璃纤维含量（基于后来的组件）。然后将预浸料坯装入真空袋中，并在室温下储存。从袋中取出预浸料坯并在130℃和5巴下对所述预浸料坯压缩两分钟的时间以获得纤维复合材料组件。对纤维增强的测试样品进行机械测量。按照DIN EN ISO 1172通过灰化测试样品来测定玻璃纤维含量。按照DIN EN ISO 14130测定层间剪切强度。
NCO/OH比例给出了多异氰酸酯组分A)中的NCO基团数与组分B)和C)中的OH基团数的比例。
使用的起始化合物：
组分A)：Desmodur® VP.PU 60RE11 (来自Bayer MaterialScience AG的多异氰酸酯；二苯甲烷二异氰酸酯和多亚苯基多亚甲基多异氰酸酯的混合物；NCO-含量为32.6重量%；25℃下的粘度为20 mPas)
组分B)：由己二酸、乙二醇、1,4-丁二醇制备的直链聚酯多元醇，羟值为86 mgKOH/g，官能度为2，25℃下的粘度: 250±50 mPas
组分C)：异山梨糖醇（来自Rhein Chemie的Addolink® 0312，羟值768 mg KOH/g，熔点为60℃至63℃）
组分D)：Toyocat® DB 40：来自TOSOH Corporation的潜催化剂（封端胺）
组分E)：来自Cognis Deutschland的内部脱模剂Edenor® Ti 05，酸值为200 mgKOH/g，官能度为1
玻璃纤维织物：来自SGL KÜMPERS GmbH & Co. KG的HPT 1040-E0/3AC11, 90°/0°，每单位面积重量1036 g/m2。
所使用的测量设备和标准：
DSC：来自Texas Instruments的测量仪器DSC Q 20 V24.8 Build 120
粘度计：来自Anton Paar的MCR 501
DIN EN ISO 53019 (d/dt = 60 1/s)：d/dt =剪切率
DIN EN ISO 53765-A-20：A-20 =测定玻璃化转变温度，温度变化为20 K/秒
DIN EN ISO 14896:2009-07 方法A：方法A =通过滴定法测定 NCO值。
发明实施例1：
在70℃下混合21.3 g的组分C)和42.5 g的组分B)、1.5 g的Toyocat® DB 40和0.66 g的组分E)。然后在室温下加入137.5 g的Desmodur® VP.PU 60RE11并用高速混合器均质化。然后将此混合物的薄膜施加至玻璃纤维织物并分布在表面上。24小时后，该预浸料坯的NCO值为14.8%。然后在130℃和5巴下对该预浸料坯压缩以获得纤维复合材料组件。
比较实施例2：
在70℃下混合10.4 g的组分C)和20.9 g的组分B)、0.75 g的Toyocat® DB 40和0.33 g的组分E)和106.8 g的Eurepox® 710 (双酚A表氯醇树脂，平均摩尔质量 ≤ 700 g/mol；环氧当量为183-189 g/eq；25℃下的粘度为10 000 -12 000 mPas)。然后在室温下加入67.6 g的Desmodur® VP.PU 60RE11并用高速混合器均质化。在混合后即刻，粘度增加至约5000 mPas，因此不可能将此混合物的薄膜施加至玻璃纤维织物。60分钟后，该基质的NCO值为4.9%。
表1：
*来自DE-A 102010029355的比较数据。
基于由DSC研究法获得的玻璃化转变温度(Tg)以及基于NCO值（重量%）来测定预浸料坯的储存稳定性。表中的值显示了本发明的预浸料坯的可交联性在7周的时期内在室温下不因储存而受损。
固化时间是聚氨酯组合物完全交联（不能再探测到交联反应的反应焓）所需的时间。
在比较实施例2中，向实施例1的本发明体系中加入合适量的Eurepox® 710(双酚A表氯醇树脂，平均摩尔质量≤ 700 g/mol；环氧当量为183-189 g/eq；25℃下的粘度为10000 -12 000 mPas)以获得1.1:1的NCO基团与环氧基团的当量比。在混合和均质化后即刻，反应混合物的粘度增加至约5000 mPas。30秒后，基质几乎是固体。高的初始粘度使得不可能浸透纤维。24小时之后，玻璃化转变温度已经为49℃，NCO值为4.4重量%以下。因此，在环氧化物存在下生产预浸料坯是不可能的。

Claims (10)

1.预浸料坯，所述预浸料坯包括用作为基质材料的聚氨酯浸透的片状纤维层，所述聚氨酯未完全固化，并且其具有8重量％至16重量％的NCO值，和其具有40℃以下的Tg-值，按照DINEN ISO 53765-A-20测量，其中所述聚氨酯由以下组分组成的反应混合物获得：
A)一种或多种二异氰酸酯和/或多异氰酸酯，选自芳族的二异氰酸酯和/或多异氰酸酯和它们的聚合同系物，以及其共混物，
B)多元醇组分，其由平均OH值为30至1000mg KOH/g，按照DIN EN ISO 53240测量和平均官能度为1.9至2.5的一种或多种多元醇制备，
C)一种或多种二脱水己糖醇，
D)一种或多种潜催化剂，其在50℃至100℃的温度下具有催化活性，
E)任选的助剂和/或添加剂，除了多环氧化物之外，
其中，所述反应混合物在40℃下的初始粘度为30至500mPa·s，按照DIN EN ISO 53019测量，并且在组分A)中的NCO基团数目与在组分B)中的OH基团数目的比值为1.35:1至10:1。
2.权利要求1中所述的预浸料坯，其特征在于：基于所述组分A)至E)，所述组分C)的存在量为5-15重量％。
3.权利要求1或2中所述的预浸料坯，其特征在于：所述纤维层由以下纤维状材料或其混合物组成：玻璃、碳、塑料、金属纤维、天然纤维或矿物纤维材料，或陶瓷纤维。
4.权利要求3所述的预浸料坯，其特征在于：所述矿物纤维材料是玄武岩纤维。
5.片状纤维复合材料组件，包括权利要求1-4的一项中所述的至少一种预浸料坯，其中所述预浸料坯已经完全固化。
6.用于生产权利要求1-4的一项中所述的预浸料坯的方法，其特征在于：
i)在40℃至80℃的温度下混合组分B)至E)，以生产多元醇制剂X，
ii)在10℃至80℃的温度下混合来自步骤i)的多元醇制剂X和组分A)以生产反应性混合物，
iii)将来自ii)的反应性混合物施加至片状纤维层并部分固化。
7.权利要求6中所述的方法，其特征在于：
i)在50℃至70℃的温度下混合组分B)至E)，以生产多元醇制剂X。
8.用于生产权利要求5中所述的纤维复合材料组件的方法，其特征在于：
在110℃-140℃下和1-100巴的压力下或在真空中1-4分钟，将由权利要求6中所述方法生产的一种或多种预浸料坯完全固化。
9.权利要求1至4的一项中所述的预浸料坯或权利要求5中所述的片状纤维复合材料组件用于生产汽车车身组件，或用在飞行器构造中，或用在建筑物或道路构造的组件中，或用于生产风力涡轮发电机的旋翼片，和生产暴露于高负荷的结构的用途。
10.权利要求9中所述的用途，其特征在于：所述建筑物或道路构造的组件是井盖。
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