CN111032807A - 膜胶粘剂及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于胶粘地接合至少两个接合配对件的膜胶粘剂,所述膜胶粘剂包含用于接合配对件的胶粘连接的胶粘剂和纺织的面状的载体材料,其中,所述胶粘剂呈膜状地涂布在纺织的面状的载体材料上,其特征在于,纺织的面状的载体材料具有至少一个第一区段,所述第一区段与载体材料的至少一个第二区段邻接,其中,第一区段的载体材料相对于第二区段的载体材料如此在材料、化学和/或几何上修饰,使得在胶粘剂硬化之后,第一区段的区域中的胶接部的关于断裂伸长率或断裂韧性的机械特性与第二区段的区域中的胶接部的机械特性不同。
Description
本发明涉及一种用于材料接合至少两个接合配对件的膜胶粘剂,所述膜胶粘剂包含用于接合配对件的胶粘连接的胶粘剂和纺织的面状的载体材料,其中,所述胶粘剂膜状地涂布在纺织的面状的载体材料上。本发明还涉及一种制造这种膜胶粘剂的方法以及一种通过这种膜胶粘剂建立胶粘连接的方法。
由于单位重量的强度和刚度,在任何部件的制造中都几乎离不开纤维复合材料。纤维复合材料主要由两个重要的组成部分构成,即纤维材料和基体材料并且此外必要时还可以(针对特定用途)具有另外的组成部分。在由纤维复合材料制造纤维复合部件时,通常将纤维材料制成相应的以后的部件形状并且随后使注入纤维材料中的基体材料硬化。在大多数情况下,硬化通过温度和必要时施加压力进行。通过硬化迫使纤维材料的承受载荷的纤维沿其预先确定的方向并且在此与硬化的基体材料共同形成用于去除载荷的整体单元。
胶粘是一种具有特别的轻质结构潜力的接合方法,不仅对于复杂的纤维复合部件的制造而言。在此借助于胶粘连接,两个部件在其相应的接合面上通过内聚和/或粘附彼此固定且通常不可拆卸地连接,其中,仅当所建立的胶粘连接的失效对运行相应的基础的技术设备不重要时,才能省去进一步的机械紧固件。形成的胶接部的强度和耐久性的验证是胶粘技术的核心问题,因为错误或不充分的表面处理、叠加地或不正确地加工的胶粘剂以及污染物可能大大降低粘合强度。正是在航空领域中在飞行器尤其由纤维复合材料制造的情况下,其中,结构部件也通过胶粘连接由纤维复合部件制成,必要的是,胶接部具有强度和耐久性,因为在这种胶接部受损的情况下不再能确保可靠的飞行。
因此,胶接部的污染区域中的运行负荷可能导致接合连接的局部分开,并且随后裂纹穿过整个胶接缝生长,由此胶接部的承载能力大大降低直至胶粘完全失效。
因此在航空领域中,通常的做法是以一定的间隔通过附加的机械连接件(“保险铆钉(Angstnieten)”)来保障胶粘连接,但这与轻质结构的原则正相反。通过胶接要实现的好处、即通过减轻飞行中的重量也节省燃料并且因此节省成本,由于这些附加的机械连接件而又成为泡影。
因此由专利文献DE 10 2013 107 849A1已知一种由至少两个分开制造的纤维复合组件制造纤维复合结构的方法,这些纤维复合组件应当通过胶粘作为接合方法彼此接合。在此使用两个不同的胶粘剂系统,这两个胶粘剂系统被如此引入胶接部(或称为胶粘连接部)中,从而出现由第一胶粘剂系统和第二胶粘剂系统构成的隔开的胶粘剂区域。在第二胶粘剂系统的凝固状态下,第二胶粘剂系统具有比第一胶粘剂系统更高的断裂韧性,从而胶接缝在胶接部内具有不同的特性。在具有低断裂韧性和高强度(第一胶粘剂系统)的区域中,产生的裂纹仅能蔓延至第二胶粘剂区的区域中,在第二胶粘剂区中,胶接缝具有高的断裂韧性(韧弹性)但减小的强度和刚度。因此,在胶接缝中产生的裂纹可以有效地被限制在局部区域。
但在此不利的是,设置分别交替彼此邻接(交界)的两种不同的的胶粘剂系统非常耗费和麻烦,这又导致更长的接合时间和因此更高的成本。此外,在建立这种胶粘连接时,在引入胶粘剂的过程中需要非常小心地作业,因为彼此邻接的不同的胶粘剂系统应尽可能无间隙地彼此邻接,以便避免在该区域中的载荷桥(Lastbrücken)。此外,关于断裂伸长率的特性在胶粘剂区的边缘处突然改变,这促进了沿边缘的裂纹发展。
因此,本发明所要解决的技术问题是提供一种改进的方法,通过该方法可以将两个组件工艺可靠地借助于胶粘彼此接合,其中,待建立的胶粘连接要具有止裂或阻裂的特性。因此,本发明所要解决的技术问题还在于提供一种改进的胶粘剂系统和制造这种胶粘剂系统的方法,以实现这种胶粘连接的建立。
根据本发明,所述技术问题通过根据权利要求1所述的膜胶粘剂、根据权利要求9所述的制造膜胶粘剂的方法以及根据权利要求16所述的建立胶粘连接的方法实现。
根据权利要求1建议一种用于胶粘和接合至少两个接合配对件的膜胶粘剂,其中,所述膜胶粘剂包含用于接合配对件的胶粘连接的胶粘剂和纺织(或称为织物型)的面状的载体材料,其中,所述胶粘剂呈膜状地涂布在纺织的面状的载体材料上。在此,胶粘剂尤其如此涂布到纺织的载体材料上,使得纺织的面状的载体材料至少在纺织的载体材料的与两个接合配对件的接合面相对的面状侧上被胶粘剂完全覆盖。在膜胶粘剂的情况下,纺织的面状的载体材料尤其用作用于胶接部的预定义和预先确定的厚度的距离保持器。在此,胶粘连接仅通过胶粘剂实现,其中,纺织的面状的载体材料正好不用作两个接合配对件之间的连接物。胶粘连接仅通过胶粘剂实现。因此例如可以考虑,纺织的面状的载体材料完全被胶粘剂包围并且因此完全被胶粘剂浸渍,其中,在此适用尤其多孔的载体材料、例如开孔的纤维材料。
为了处理膜胶粘剂,可能有利的是,在未硬化的状态下,纺织的面状的载体材料至少部分地从胶粘剂突出并且因此没有被完全预浸渍。因此,纺织的面状的载体材料在胶粘剂的未硬化的状态下至少部分地如此浸渍,从而在胶粘剂硬化后,纺织的面状的载体材料完全被硬化的胶粘剂包围。
所述胶粘剂尤其是胶粘用的可硬化的材料,这种材料可以与接合配对件产生合适的胶粘连接。尤其地,仅唯一的胶粘剂系统用于膜胶粘剂,从而整个膜胶粘剂仅包含唯一的胶粘剂材料,该胶粘剂材料要实现以后的胶粘连接。因此,作为材料的胶粘剂是均质的材料。与已知的胶带、例如包装胶带不同,纺织的面状的载体材料不是接合配对件,而是用于胶粘连接的辅助剂。因为在已知的胶带中、尤其在双面胶带中,胶粘剂被涂布到通常呈塑料状的接合配对件上,从而在接合两个接合配对件时,借助于双面胶带建立胶粘连接,该胶粘连接本身由两个独立的胶接部构成,即一方面是第一接合配对件和塑料载体之间的胶接部,另一方面是塑料载体和第二接合配对件之间的胶接部。而在本发明中,胶粘连接仅仅通过胶粘剂实现,其中,纺织的面状的载体材料不是胶带意义上的接合配对件。而是,纺织的面状的载体材料用作胶粘剂的载体和用于胶接部的定义厚度的距离保持器。
按照本发明这时规定,纺织的面状的载体材料具有至少一个第一区段,所述第一区段与载体材料的至少一个第二区段邻接,其中,第一区段的载体材料相对于第二区段的载体材料在材料、化学和/或几何上如此修饰,使得在胶粘剂硬化之后,第一区段的区域中的胶接部的关于断裂伸长率或断裂韧性的机械特性与第二区段的区域中的胶接部的机械特性不同、也就是或高或低。
因此建议一种膜胶粘剂,其中,要建立与专利文献DE 10 2013 107 849A1类似的胶粘连接,该胶粘连接具有相应的止裂特性,方式是设置具有改变的断裂伸长率或断裂韧性的区域,而胶粘剂本身不必一开始由两种不同的胶粘剂系统构成。而是认识到了,通过纺织的载体材料的材料、化学和/或几何的修饰可以实现使用唯一的胶粘剂系统,但该胶粘剂系统在部分区段上在硬化时与材料、化学和/或几何的修饰如此共同作用,从而在这些修饰的区域中,该胶接部具有更高或更低的断裂伸长率或断裂韧性,从而总体上,整个胶接部可以被赋予止裂特性。因为胶接部中的在一个区段中蔓延的裂纹通常出现在那些存在高刚度和低断裂伸长率或断裂韧性的区域中,其中,如此出现的裂纹仅蔓延至那些相邻的区域或区段,在那些相邻的区域或区段中,虽然胶接部的刚度或强度减小但断裂伸长率或断裂韧性增大。
通过这种方式可以实现能非常简单地制造的膜胶粘剂,因为仅使用唯一的均匀的胶粘剂,该胶粘剂被涂布到载体材料上。通过对载体材料的多个部分进行材料、化学和/或几何的修饰从而在载体材料中产生相应的不同区段,才在硬化时产生胶粘剂的修饰以便建立胶粘连接,从而可以实现具有止裂和阻裂特性的胶接部。
通过该新型的膜胶粘剂可以产生这样的胶接部,在该胶接部中,具有高强度特性的区域被具有韧弹性特性的区段包围。在专利文献DE 10 2013 107 849A1中的技术教导是在不同的胶粘剂区域中要实现界线清晰的材料特性,与该专利文献的技术教导不同,通过载体材料的修饰在胶粘剂硬化时在胶接部中形成两个第一和第二区段之间的特性梯度,从而尤其避免边缘区域中的裂纹发展。因为由现有技术已知的解决方案示出关于断裂伸长率或断裂韧性在不同的胶粘剂区的边缘区域中的突变,而在本发明中,低的断裂伸长率或断裂韧性和高强度的区域朝高的断裂伸长率或断裂韧性和低强度的区域流畅地过渡。
两个第一和第二区段之间的特性梯度、即相应特性的逐渐过渡实现了裂纹前端处的载荷去除。在胶粘剂和施加的试剂的之间发生化学反应的情况下,该梯度可以例如自然地通过扩散产生。在几何修饰的情况下,从薄区域到厚区域的过渡可以设计为具有相应的转变。在施加颗粒的情况下,这些颗粒可以例如以确定的分布方式被施加,从而例如在线状地施加颗粒时在线的中部存在许多颗粒并且颗粒量或浓度朝线的边缘逐渐减小。
如已经提到的,第一区段的载体材料可以相对于第二区段的载体材料被修饰,使得在硬化后,第一区段的区域中的胶接部具有比第二区段的区域中的胶接部更高的断裂伸长率或更高的断裂韧性,从而第二区段内的胶接部中的裂纹或缺陷不会超出胶接部的第一区段的区域继续延伸,因为此处的胶接部具有比第二区段的区域中更高的断裂韧性或断裂伸长率。在这种情况下,使用具有高强度和低断裂伸长率或断裂韧性的胶粘剂,该胶粘剂通过相应地在第一区段的区域中的修饰如此被修饰(改变),从而在此出现具有高断裂韧性或断裂伸长率的区域,这样的区域则阻碍或阻止裂纹的蔓延。
当然还可以考虑使用原则上具有高断裂伸长率或断裂韧性的胶粘剂,但由此使胶粘剂的刚度或强度降低。通过第一区段的区域中的修饰实现第一区段的区域中的胶粘剂的刚度或强度被提高,从而在该实施方式中第二区段则具有阻碍裂纹或阻止裂纹的能力。
在一种有利的实施方式中,所述断裂韧性或断裂伸长率通过载体材料的修饰被如此改变,从而所述断裂韧性或断裂伸长率比在未修饰的区段中高或低至少20%、优选至少50%。
在另外的有利的实施方式中,所述刚度或强度通过载体材料的修饰被如此改变,从而所述刚度或强度比在未修饰的区段中高或低至少20%、优选至少50%。
在一种有利的实施方式中,纺织的面状的载体材料具有多个第一区段,这些第一区段分别由第二区段之一彼此隔开,从而由这些第一区段分别形成彼此不连接的单独区域。
优选地,这些区段如此彼此隔开,使得具有止裂或阻裂特性的那些区段将其它区段彼此隔开,从而其它区段不彼此连接。因为胶接部中的裂纹或缺陷总是出现在不具有阻裂或止裂的特性的其它区域中,从而通过用具有阻裂或止裂特性的区段隔开应当正好防止裂纹在整个胶接部中的蔓延。
因此,第一区段优选地如此布置在载体材料上,使得第一区段和/或第二区段形成单独区域,这些单独区域阻碍裂纹在整个胶接部中的蔓延并且阻止这种完全的蔓延。
因此可以考虑,第一区段如此布置在带状的膜胶粘剂上,使得第一区段和第二区段沿带状的膜胶粘剂的纵向轴线彼此交替,从而两个第二区段被各一个第一区段彼此隔开(反之亦然)。
在一种有利的实施方式中,纺织的面状的载体材料在第一区段之一中如此在材料上修饰,使得所述载体材料在这些区域中的材料是这样的材料,该材料在胶粘剂硬化时与胶粘剂发生化学反应,以便实现并且相对于第二区段的区域相应地改变第一区段中的希望的机械特性。
这可以例如通过如下方式进行,即,在第一区段中将一种材料用于载体材料,该材料在硬化时与嵌入的胶粘剂发生反应,从而因此实现胶接部的相应地希望的特性。因此可以考虑,在纺织的载体材料的制造中,将纤维纱线或其它的线状形成物用于制造纺织的载体材料,纤维纱线或其它的线状形成物是不同于其余材料的材料,其与胶粘剂发生相应的化学反应,以便因此实现所述特性。
在此可以考虑,在修饰的区段中要么设置高强度和刚度,但这常常伴随着断裂伸长率和断裂韧性的降低(负效应)。这些高刚度和高强度的区段是承载区域。要么提高弹性和断裂伸长率,这通常伴随着断裂韧性的提高和强度的降低。但在本发明中应当肯定地评价刚度的局部降低。
在此,本发明的作用原理主要基于刚性区域和弹性区域彼此交替。刚性区域承载大部分载荷,其中,弹性区域阻碍在最大程度的裂纹延伸后形成的裂纹。由于弹性区域的高弹性和断裂伸长率,弹性区域经受较大的变形并且由此可以将大部分载荷传递到位于其后方的刚性区域。但同时,弹性区域减轻了刚性区域的负担,因为弹性区域本身已经吸收了部分载荷。因此,两个不同的区域分担载荷并且可以共同承受载荷,而不会各自在负荷下相继失效。
因此,通过载体材料的修饰可以有针对性地如下地影响胶粘剂的特性,即,要么有针对性地提高刚度和强度并且因此形成承载区域要么有针对性地提高弹性并且因此形成止裂区域。
但还可以考虑,纺织的面状的载体材料在第一区段之一中如此在化学上修饰(改性),即在该区域或这些区域中,给载体材料添加另外(或额外)的材料、颗粒和/或填料,所述另外的材料、颗粒和/或填料在胶粘剂硬化时与胶粘剂发生化学反应,以便实现第一区段中的希望的机械特性。因此例如可以考虑,给载体材料添加另外的材料,方式是将第一区段中的载体材料用另外的材料涂层,其中,这些材料在胶粘剂硬化时相应地如此改变胶粘剂,从而该胶粘剂具有比膜胶粘剂的其余区段更高或更低的断裂伸长率。但还可以考虑,间隔织物局部地配设有粘附的异物,这些异物在胶粘剂的硬化过程中由于胶粘剂的粘度降低被嵌入胶接缝中并且因此实现修饰。也可以考虑对纺织的载体材料局部涂层以刚度较低的聚合物,这样的聚合物在胶膜的硬化期间与周围的胶粘剂形成连接并且因此引起局部的特性改变。
在另外的有利的实施方式中可以考虑,纺织的面状的载体材料在第一区段之一中如此在几何上修饰,使得所述载体材料在这些区域中的材料是这样的材料,该材料在胶粘剂硬化后导致胶接部的厚度比在第二区段的区域中更高或更低。因此认识到了,通过改变胶膜厚度也可以改变关于断裂伸长率或断裂韧性的特性,从而也可以通过载体材料的几何修饰来实现断裂伸长率或断裂韧性的改变。
胶膜厚度的增大例如不引起胶粘剂特性本身的改变。但由于在通常的胶接部中,接合配对件的剪切模量和弹性模量明显高于胶粘剂的剪切模量和弹性模量,因此胶粘层厚度的增大引起连接部的刚度降低,从而由此例如断裂伸长率或断裂韧性提高并且因此第一区域通过胶粘层厚度的增加获得止裂或阻裂的特性。
根据本发明,所述技术问题还通过根据权利要求9所述的制造这种膜胶粘剂的方法解决,其中,将所提供的胶粘剂呈膜状地施加到所提供的面状的纺织的载体材料上,从而纺织的面状的载体材料在两侧用胶粘剂浸渍。在此同样,胶粘剂用于建立胶粘连接,而纺织的面状的载体材料不会成为接合配对件。
按照本发明在此规定,纺织的面状的载体材料在至少一个第一区段中相对于至少一个第二区段如此在材料、化学和/或几何上修饰,使得最晚在胶粘剂硬化之后,第一区段的区域中的胶接部的关于断裂伸长率或断裂韧性的机械特性与第二区段的区域中的胶接部的机械特性不同。
在此同样,载体材料的材料、化学和/或几何的修饰引起在与胶粘剂共同作用时胶粘剂的特性相应地改变,以便关于断裂伸长率或断裂韧性获得相对于其它区域的改变的特性。
所述方法的有利的实施方式记载在相应的从属权利要求中。
此外,所述技术问题还通过根据权利要求16所述的建立至少两个接合配对件之间的胶粘连接的方法解决,其中,首先如上所述地提供膜胶粘剂。随后,使膜胶粘剂的胶粘剂与接合配对件的相应的接合表面接触,其中,随后通过胶粘剂的硬化来在接合配对件之间借助经硬化的胶粘剂实现胶粘连接。
在此,接合配对件可以是由纤维复合材料制成的纤维复合部件。在此,膜胶粘剂可以有利地具有纤维材料作为面状的纺织的载体材料,其中,膜胶粘剂的胶粘剂则例如可以是纤维复合材料的基体材料。
根据附图示例性地详细阐述本发明。在附图中:
图1示出膜胶粘剂的示意图;
图2示出膜胶粘剂的横剖面示意图;
图3示出膜胶粘剂的实施方式的示意图;
图4示出接合方法的示意图。
图1示意性地示出膜胶粘剂1,其卷绕在卷筒2上。膜胶粘剂1具有纺织的载体材料3,该载体材料3嵌入胶粘剂4中。
纺织的面状的载体材料3在此优选具有与膜胶粘剂1的长度和宽度相等的尺寸。在此,纺织的面状的载体材料3可以优选以线状的形成物组成面状的形成物,例如在织造的织物中的情况那样。纺织的载体材料3优选地是柔软的材料。然而,分别根据应用情况,载体材料也可以是抗弯的。
在此,胶粘剂4被涂布到载体材料3上,从而载体材料3优选在两个面侧上完全被胶粘剂覆盖。在此,载体材料3设计为或多或少是开孔的,从而在胶粘剂3硬化之后,通过胶粘剂材料实现的胶粘连接形成了载体材料的一个面侧与载体材料的另一面侧的作用连接。由此,载体材料3最终不是胶粘连接部的接合配对件,不像例如在双面胶带中的情况那样。
在此,载体材料3分段地修饰,从而产生这样的第一区段5,在该第一区段5内,载体材料3在材料、化学和/或几何上修饰,同时在这些第一区段5上分别连接有第二区段6,载体材料3在第二区段6中未修饰。通过载体材料3在第一区段5中的修饰实现与胶粘剂4的相互作用,由此,关于胶粘剂4的断裂伸长率和/或断裂韧性的特性在第一区段5的区域中与在第二区段6的区域中相比被改变,以便因此实现了在断裂伸长率或断裂韧性方面来说异质的胶粘连接。
如果硬化状态下的胶粘连接具有关于断裂伸长率或断裂韧性的异质性,则具有高的断裂伸长率和较低的刚度/强度的区域和具有低的断裂伸长率和高的刚度/强度的区域彼此交替出现,从而导致在胶粘连接部内形成的裂纹始终只能蔓延到下一区段。
为了使膜胶粘剂1可以被卷绕在卷筒2上,膜胶粘剂1的两个面侧均覆盖有隔膜,从而各个面侧保持彼此不粘附。
图2示出剖切膜胶粘剂1的局部得到的横剖面A-A(参见图1),其中,第一区段5在此在几何上修饰。在此,在图2(及后续附图)中示出的修饰区域5与其余的未修饰区域6不成比例。在实践中制造具有高的刚度和强度的大区域,这些大区域被具有高的断裂伸长率和断裂韧性的小区域包围。因此,图中所示的实施例在这方面不是按正确比例的。
在此,面状的载体材料3是织造的纺织品,这种纺织品具有多条单独的纤维,这些纤维可以沿膜胶粘剂1的纵向和横向延伸。在此,在膜胶粘剂的第一区段5中,位于该区域中的纤维7a较粗(横截面比第二区段6中的纤维更大),从而在这里膜胶粘剂的增厚总体上发生在第一区域5中。通过改变在膜胶粘剂的整个长度上的胶膜厚度可以影响胶粘连接的连接特性,因为胶膜厚度对连接特性有影响。在此,提高胶膜厚度引起连接的刚度的减小,从而提高第一区段5中的连接的断裂伸长率。通过加厚或增厚第一区段5中的载体材料可以实现载体材料的几何修饰,该几何修饰则实现胶粘连接的希望的特性改变。在此实现了胶合层/胶接缝的修饰。
图3示意性地示出剖切膜胶粘剂1得到的横剖面,其中,第一区段5中的载体材料3在化学和/或材料上进行了修饰,使得在胶粘剂4硬化时,胶粘剂4与第一区段5中的化学和/或材料的修饰如此共同作用,从而胶接部在该区域中的机械特性与在第二区段6的区域中相比发生了改变。
在材料上的修饰的情况下,纺织的载体材料3的材料,例如在图3的实施例中也就是纤维7a,被具有相应的修饰的纤维替换。纤维7a的这种修饰例如可以是这样的,即,使用含有在硬化时与胶粘剂反应的化学物质的纤维。
但还可以考虑,载体材料3具有在所有区域和区段中相同的纤维,其中,在第一区段5中,相应的物质被施加到载体材料3的纤维上,该物质随后与胶粘剂反应。这种物质或材料可以例如粉末状或凝胶状地被施加并且在此仅存在于载体材料3的第一区段5中。
由此实现第一区段5中的胶接部的局部的特性改变,而不必使用不同类型的多个胶粘剂系统。
还可以考虑的是,将另外的颗粒或异物设置在纤维上,这些另外的颗粒或异物附着在载体材料的第一区段5中的纤维7a上并且在硬化中与胶粘剂4共同作用,从而例如由于化学反应,第一区段5中的胶接部与其它区段相比具有改变的关于断裂伸长率或断裂韧性的机械特性。
在图3的下部中示出硬化的胶接部,其中,在载体材料的第一区段5中,由于胶粘剂4在硬化时与材料和/或化学的修饰发生化学反应而产生了改变的机械特性,该改变的机械特性尤其围绕第一区段5中的纤维7a形成。
如果认为例如这种修饰引起断裂伸长率或断裂韧性的提高,则在胶接部承受负荷时,裂纹通常首先在胶接部的第二区段6中出现,其中,在那里产生的裂纹最终仅能蔓延至第一区段5的交界区域,因为第一区段5那时具有增大的断裂伸长率或断裂韧性并且裂纹则不再沿着穿过该区段蔓延。
图4示意性地示出借助于这种膜胶粘剂1将两个接合配对件11和12粘贴在一起以便制造部件10。部件10可以例如是纤维复合部件,该纤维复合部件要由两个纤维复合组件借助于膜胶粘剂1进行材料接合。
在图4的实施例中,膜胶粘剂1在第一区段5中具有几何的修饰,从而在膜胶粘剂1的第一区段5中,胶膜厚度增大,由此在该区域中实现比在其余区段6中更高的断裂韧性或断裂伸长率。
如果部件10是纤维复合部件,则第一组件11和第二组件12(第一接合配对件11、第二接合配对件12)也由纤维复合材料制成。如此在图4的实施例中,第一接合配对件11可以已经是硬化的纤维复合组件,在该纤维复合组件中,注入纤维材料中的基体材料已经硬化。这时将膜胶粘剂1面状且平坦地铺设到第一接合配对件11的接合表面上,使得膜胶粘剂1的胶粘剂4与第一接合配对件11的接合表面接触。随后,将尚未硬化的纤维复合组件12(第二接合配对件)铺设到膜胶粘剂1上,其中,在此纤维材料需要覆盖在膜胶粘剂1上,从而膜胶粘剂1的第一区段15中的几何修饰被一并考虑。换言之,由于几何修饰而由膜胶粘剂1引起的形状偏差在图4的实施例中需要在成形技术上由第二接合配对件补偿。
在图4的实施例中,膜胶粘剂1设计为,第一区段5中的几何修饰仅涉及一侧或一个粘合面,从而接合配对件中的仅一个接合配对件、在图4的实施例中第二接合配对件12需要被调整适应于由于几何修饰产生的形状偏差。但也可以考虑,膜胶粘剂1具有几何修饰,在该几何修饰中,两个粘合面均具有相应的形状偏差,从而两个接合配对件均需要适应于形状偏差。在这种情况下可以考虑,第一接合配对件11不是硬化的接合配对件,以便能够补偿相应的形状偏差。但还可以考虑,如此提供接合配对件11和12,使得它们已经压印了膜胶粘剂1的几何修饰并且因此可以容纳该几何修饰。
尤其在接合可延展的接合配对件(例如铝片)的情况下,当胶接部在高压釜压力下或在压机中加固时,接合配对件可以适应于间隔织物。但还可以考虑热塑性的纤维复合部件的接合,热塑性的纤维复合部件必要时在升高的温度下是可塑的并且因此可以适应于胶膜。
用作载体材料或间隔织物的可以是任意类型的纺织品,例如无纺布、织造织物(Gewebe)、网、纱线等。材料、化学和/或几何的修饰可以例如通过引入额外的形式为纺织品、无纺布、织造织物、网或纱线的载体材料实现,这些载体材料例如在化学上相应地修饰。但还可以使用例如通过熔融或增附剂被粘附在载体材料上的粉末、颗粒或填料。还可以考虑悬浮液。此外可以使用通过糊状或作为浸渍物的物质实现的化学和/或材料的修饰,例如通过在升高的温度下施加这类物质并且使其随后凝固。
用于修饰、例如相应地对环氧树脂进行修饰或改性的材料例如是共聚酰胺、共聚酯、聚醚酰亚胺、聚砜、聚苯砜、聚醚砜。这些热塑性塑料具有有利的机械特性并且可以与环氧树脂形成混合相,其中,该混合相可以作为纺织品、粉末或以糊状形式被加工。在自由的分子端具有羟基的橡胶(HTPB或CTBN、ATBN)可以溶解于环氧树脂中并且在硬化反应中由于降低的溶解度而呈球形析出。这些材料已知作为用于环氧树脂的韧性改性剂。向载体上的施加可以通过所有提到的形式实现。苯氧树脂(具有游离OH端基的聚羟基醚或双酚A-表氯醇)是热塑性的,其在环氧树脂中具有溶解性并且可以装入该热固性树脂的空间网状结构中。它可以作为纺织品、粉末或以糊状形式被施加。
Claims (17)
1.一种用于胶粘地接合至少两个接合配对件(11、12)的膜胶粘剂(1),所述膜胶粘剂(1)包含用于接合配对件(11、12)的胶粘连接的胶粘剂(4)和纺织的面状的载体材料(3),其中,所述胶粘剂(4)呈膜状地涂布在纺织的面状的载体材料(3)上,其特征在于,纺织的面状的载体材料(3)具有至少一个第一区段(5),所述第一区段(5)与载体材料(3)的至少一个第二区段(6)邻接,其中,第一区段(5)的载体材料(3)相对于第二区段(6)的载体材料(3)如此在材料、化学和/或几何上修饰,使得在胶粘剂(4)硬化之后,第一区段(5)的区域中的胶接部的关于断裂伸长率或断裂韧性的机械特性与第二区段(6)的区域中的胶接部的机械特性不同。
2.根据权利要求1所述的膜胶粘剂(1),其特征在于,第一区段(5)的载体材料(3)相对于第二区段(6)的载体材料(3)如此修饰,使得第一区段(5)的区域中的胶接部具有比第二区段(6)的区域中的胶接部更高的断裂伸长率或更高的断裂韧性,或者第一区段(5)的区域中的胶接部具有比第二区段(6)的区域中的胶接部更低的断裂伸长率或更低的断裂韧性。
3.根据权利要求2所述的膜胶粘剂(1),其特征在于,所述断裂韧性或断裂伸长率高或低至少20%、优选至少50%。
4.根据前述权利要求中任一项所述的膜胶粘剂(1),其特征在于,纺织的面状的载体材料(3)具有多个第一区段(5),这些第一区段(5)分别由第二区段(6)之一彼此隔开,从而由第一区段(5)分别形成彼此不连接的单独区域。
5.根据前述权利要求中任一项所述的膜胶粘剂(1),其特征在于,纺织的面状的载体材料(3)在第一区段(5)之一中如此在材料上修饰,使得所述载体材料(3)在这些区域中的材料是这样的材料,该材料在胶粘剂(4)硬化时与胶粘剂(4)发生化学反应,以便实现第一区段(5)中的希望的机械特性。
6.根据前述权利要求中任一项所述的膜胶粘剂(1),其特征在于,纺织的面状的载体材料(3)在第一区段(5)之一中如此在化学上修饰,使得在该区域或这些区域中,给载体材料(3)添加另外的材料、颗粒和/或填料,所述另外的材料、颗粒和/或填料在胶粘剂(4)硬化时与胶粘剂(4)发生化学反应,以便实现第一区段(5)中的希望的机械特性。
7.根据前述权利要求中任一项所述的膜胶粘剂(1),其特征在于,纺织的面状的载体材料(3)在第一区段(5)之一中如此在几何上修饰,使得所述载体材料(3)在这些区域中的材料是这样的材料,该材料在胶粘剂(4)硬化后导致胶接部的厚度比在第二区段(6)的区域中更高或更低。
8.根据前述权利要求中任一项所述的膜胶粘剂(1),其特征在于,所述膜胶粘剂(1)呈带状,并且所述第一区段和第二区段沿纵向方向彼此交替。
9.一种制造用于胶粘地接合至少两个接合配对件(11、12)的膜胶粘剂(1)的方法,其中,将用于接合配对件(11、12)的胶粘连接的胶粘剂(4)呈膜状地涂布到纺织的面状的载体材料(3)上,其特征在于,纺织的面状的载体材料(3)在至少一个第一区段(5)中相对于至少一个第二区段(6)如此在材料、化学和/或几何上修饰,使得最晚在胶粘剂(4)硬化之后,第一区段(5)的区域中的胶接部的关于断裂伸长率或断裂韧性的机械特性与第二区段(6)的区域中的胶接部的机械特性不同。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,第一区段(5)的载体材料(3)如此修饰,使得第一区段(5)的区域中的胶接部具有比第二区段(6)的区域中的胶接部更高的断裂伸长率或更高的断裂韧性,或者第一区段(5)的区域中的胶接部具有比第二区段(6)的区域中的胶接部更低的断裂伸长率或更低的断裂韧性。
11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述断裂韧性或断裂伸长率高或低至少20%、优选至少50%。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的方法,其特征在于,形成多个第一区段(5),这些第一区段(5)分别由第二区段(6)之一彼此隔开,从而由第一区段(5)分别形成彼此不连接的单独区域。
13.根据权利要求9至12中任一项所述的方法,其特征在于,纺织的面状的载体材料(3)在第一区段(5)之一中如此在材料上修饰,即,将这样的材料用作载体材料(3)在这些区域中的材料,该材料最晚在胶粘剂(4)硬化时与胶粘剂(4)发生化学反应,以便实现第一区段(5)中的希望的机械特性。
14.根据权利要求9至13中任一项所述的方法,其特征在于,纺织的面状的载体材料(3)在第一区段(5)之一中如此在化学上修饰,即,在该区域或这些区域中,给载体材料(3)添加另外的材料、颗粒和/或填料,所述另外的材料、颗粒和/或填料最晚在胶粘剂(4)硬化时与胶粘剂(4)发生化学反应,以便实现第一区段(5)中的希望的机械特性。
15.根据权利要求9至14中任一项所述的方法,其特征在于,纺织的面状的载体材料(3)在第一区段(5)之一中如此在几何上修饰,即,将这样的材料用作载体材料(3)在该区域或这些区域中的材料,该材料最晚在胶粘剂(4)硬化后导致胶接部的厚度比在第二区段(6)的区域中更高或更低。
16.一种建立至少两个接合配对件(11、12)之间的胶粘连接的方法,包括以下步骤:
-提供根据权利要求1至8中任一项所述的膜胶粘剂(1);
-使膜胶粘剂(1)分别与第一和至少第二接合配对件(11、12)的接合表面接触;并且
-对膜胶粘剂(1)的胶粘剂(4)进行硬化。
17.根据权利要求16所述的方法,其特征在于,所述接合配对件(11、12)是由纤维复合材料制成的纤维复合组件,所述纤维复合材料具有纤维材料和基体材料。
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