CZ309126B6 - Sendvičový kompozitový pultruzní profil - Google Patents
Sendvičový kompozitový pultruzní profil Download PDFInfo
- Publication number
- CZ309126B6 CZ309126B6 CZ2020681A CZ2020681A CZ309126B6 CZ 309126 B6 CZ309126 B6 CZ 309126B6 CZ 2020681 A CZ2020681 A CZ 2020681A CZ 2020681 A CZ2020681 A CZ 2020681A CZ 309126 B6 CZ309126 B6 CZ 309126B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- polymer matrix
- sandwich composite
- core
- composite pultrusion
- surface layers
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
- B29C70/02—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising combinations of reinforcements, e.g. non-specified reinforcements, fibrous reinforcing inserts and fillers, e.g. particulate fillers, incorporated in matrix material, forming one or more layers and with or without non-reinforced or non-filled layers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
- B32B27/12—Layered products comprising a layer of synthetic resin next to a fibrous or filamentary layer
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
- B32B27/30—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising vinyl (co)polymers; comprising acrylic (co)polymers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
- B32B27/36—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyesters
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
- B32B27/38—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising epoxy resins
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
- B32B27/40—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyurethanes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
- B32B5/18—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by features of a layer of foamed material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
- B32B5/22—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed
- B32B5/24—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer
- B32B5/26—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer another layer next to it also being fibrous or filamentary
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
- C08K7/02—Fibres or whiskers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
- C08K7/02—Fibres or whiskers
- C08K7/04—Fibres or whiskers inorganic
- C08K7/14—Glass
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
- C08K7/22—Expanded, porous or hollow particles
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
Sendvičový kompozitový pultruzní profil má lehčené jádro o tloušťce 1 až 4 mm na bázi polymerní matrice obsahující mikrobalonky – duté kuličky o průměru 10 až 110 µm, a toto jádro je obklopeno ze všech stran kompaktními povrchovými vrstvami z polymerní matrice vyztužené plošným a/nebo jednosměrným vlákenným materiálem, tvořícím 35 až 70 % hmotn. povrchové vrstvy, přičemž celková objemová hmotnost profilu je 900 až 1400 kg/m3. Sendvičový kompozitový pultruzní profil má s výhodou polymerní matrici lehčeného jádra i povrchových vrstev na bázi epoxidu, polyesteru, polyuretanu, vinylesteru nebo akrylátu. Polymerní matrice tvořící lehčené jádro může být rovněž vyztužena plošným a/nebo jednosměrným vlákenným materiálem. Plošný nebo jednosměrný vláknitý materiál pro výztuž polymerní matrice může být na bázi skla, uhlíku, čediče nebo kevlaru. Mikrobalonky – duté kuličky jsou s výhodou vytvořeny ze skla nebo z polymeru, jako je polyvinylidenchlorid, polyfenolformaldehyd nebo akrylát, methakrylát a jejich kopolymery s akrylonitrilem.
Description
Sendvičový kompozitový pultruzní profil
Oblast techniky
Vynález se týká sendvičového kompozitového profilu, určeného pro použití například j ako kryty klimatizace, části vnější karoserie nebo části interiéru v prostředcích hromadné dopravy jako jsou vlaky, autobusy, metro, tramvaje, letadla, ale i pro jiné analogické aplikace.
Dosavadní stav techniky
Kompozity jako materiály skládající se nejméně ze dvou komponent, z nichž alespoň jedna je na polymemí bázi, získávají kombinací materiálů nové vlastnosti, odlišující se kvantitativně nebo i kvalitativně od vlastností výchozích složek. Pro tyto své vlastnosti jsou kompozity hojně využívány.
Pod pojmem sendvičový kompozitový profil se obvykle rozumí materiál složený z lehkého jádra (např. polymemí pěna, korek) a tenkých, laminátových zpevňujících povrchových vrstev. Jako materiál povrchových vrstev je nej častěji použit vlákenný materiál (např. skleněná, uhlíková, kevlarová tkanina nebo rovingy) prosycený pryskyřicí (např. epoxidová, polyesterová, vinylesterová, polyuretanová, akrylátová). Jako lehčené jádro může být použita pěna na bázi např. polyuretanu, akrylátu, polyethylentereftalátu, polystyrenu nebo jeho kopolymerů, polyimidu nebo korek. Charakteristickou vlastností těchto profilů je kombinace nízké hmotnosti, zvýšené pevnosti a nízké tepelné vodivosti.
Využití tohoto principu pro výrobu tenkostěnných odlehčených kompozitových profilů, určených pro aplikace například jako kryty klimatizace nebo interiéry vozidel, je však do značné míry omezeno kombinací protichůdných požadavků - malá tloušťka nedává příliš prostoru pro odlehčení uplatněním pěnového jádra a současně je třeba v rámci této nízké tloušťky zajistit pevnost a tvarovou stabilitu.
Profily pro výše uvedené užití se proto doposud používají většinou jen neodlehčené celokompozitové, nebo klasické kovové či plastové, případně kompozitové v kombinaci s vnitřní částí plněnou korkem. - Profily s pěnovým jádrem se sice vyrábějí, ale jen ve vyšších tloušťkách - nad 6 mm, což nedává možnost jejich využití v uvedených tenkostěnných aplikacích.
Celokompozitové, kovové a plastové profily jsou tepelně vodivé a poměrně těžké. Jejich hustota se obvykle pohybuje v rozmezí 1500 až 2200 kg/m3. Sendvičový profil s korkem splňuje požadavek odlehčení, v současné době je však jeho nevýhodou nedostatek korku na trhu (omezený zdroj) a dále skutečnost, že neodolává některým druhům plísní a vodě. Dále korek nemá celistvou povrchovou vrstvu vzhledem k jeho pórovitosti - pryskyřice propenetruje skrz, což značně snižuje izolační vlastnosti profilu.
Úkolem vynálezu je tedy vytvoření tenkého sendvičového profilu, který bude mít dostačující fyzikálně mechanické vlastnosti, zejména pevnost a tvarovou stálost, bude přiměřeně lehký a současně poskytne kombinaci ostatních důležitých vlastností - dobrou tepelnou izolaci bez tepelných mostů a cenovou dostupnost v důsledku nekomplikované technologie výroby.
Podstata vynálezu
Uvedené nevýhody a nedostatky dosud známých profilů do značné míry odstraňuje sendvičový kompozitový pultruzní profil podle vynálezu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že profil s tloušťkou stěny 2 až 6 mm má lehčené jádro o tloušťce 1 až 4 mm na bázi polymemí matrice
-1 CZ 309126 B6 obsahující mikrobalonky - duté kuličky o průměru 10 až 110 pm, a toto jádro je obklopeno ze všech stran kompaktními povrchovými vrstvami z polymemí matrice vyztužené plošným a/nebo jednosměrným vlákenným materiálem, tvořícím 35 až 70 % hmotn. povrchové vrstvy, přičemž celková objemová hmotnost profiluje 900 až 1400 kg/m3.
Sendvičový kompozitový pultruzní profil má s výhodou polymemí matrici lehčeného jádra i povrchových vrstev na bázi epoxidu, polyestem, polyuretanu, vinylestem nebo akrylátu.
Polymemí matrice tvořící lehčené jádro může být rovněž vyztužena plošným a/nebo jednosměrným vlákenným materiálem.
Plošný nebo jednosměrný vláknitý materiál pro výztuž polymemí matrice je s výhodou na bázi skla, uhlíku, čediče nebo kevlam.
Mikrobalonky - duté kuličky jsou s výhodou vytvořeny ze skla nebo z polymem vybraného ze skupiny zahrnující polyvinylidenchlorid, polyfenolformaldehyd nebo akrylát, methakrylát a jejich kopolymery s akrylonitrilem.
Hlavní předností sendvičového kompozitového profilu podle vynálezu je dosažení nízké hmotnosti při zachování potřebné pevnosti a tepelně izolačních vlastností.
Příklady uskutečnění vynálezu
Příklad 1
Sendvičový kompozitový pultruzní profil s tloušťkou 2 mm má jádro o tloušťce cca 1 mm ze skleněných dutých kuliček o průměru cca 10 pm a polyesterové pryskyřice, obklopené ze všech stran povrchovými vrstvami z polyesterové pryskyřice, vyztužené plošně uspořádanými skleněnými vlákny - rohožemi, tvořícími 40 % hmotn. povrchové vrstvy. Celková objemová hmotnost profiluje 1100 kg/m3.
Příklad 2
Sendvičový kompozitový pultruzní profil s tloušťkou 6 mm má jádro o tloušťce cca 3 mm z polyfenolformaldehydových dutých kuliček o průměru cca 110 pm a akrylátové pryskyřice, obklopené ze všech stran povrchovými vrstvami z polyuretanové pryskyřice, vyztužené jednosměrnými čedičovými vlákny, tvořícími 70 % hmotn. povrchové vrstvy. Celková objemová hmotnost profilu je 1250 kg/m3.
Příklad 3
Sendvičový kompozitový pultruzní profil s tloušťkou 3 mm je vytvořen z vinylesterové pryskyřice, v celém objemu vyztužené jednosměrnými i plošnými skleněnými výztužemi tvořícími 35 % hmotn. celého profilu, přičemž takto vyztužená polymemí matrice má lehčené jádro o tloušťce cca 1,4 mm, které obsahuje navíc duté kuličky z kopolymeru akrylátu s akrylonitrilem o průměru cca 50 pm. Celková objemová hmotnost profiluje 1400 kg/m3.
Příklad 4
Sendvičový kompozitový pultruzní profil s tloušťkou 6 mm má jádro o tloušťce cca 4 mm z polyfenolformaldehydových dutých kuliček o průměru cca 110 pm a vinylesterové pryskyřice, obklopené ze všech stran povrchovými vrstvami z epoxidové pryskyřice vyztužené plošně uspořádanými uhlíkovými vlákny tvořícími 40 % hmotn. povrchové vrstvy. Celková objemová hmotnost profiluje 900 kg/m3.
- 2 CZ 309126 B6
Průmyslová využitelnost
Sendvičový kompozitový pultruzní profil podle vynálezu je využitelný zejména pro vnější části 5 karoserie, kryty klimatizace, kryty úložných prostorů nebo části interiéru v prostředcích hromadné dopravy jako jsou vlaky, autobusy, metro, tramvaje, letadla, ale i pro jiné analogické aplikace.
Claims (5)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Sendvičový kompozitový pultruzní profil s tloušťkou stěny 2 až 6 mm, vyznačující se tím, že má lehčené jádro o tloušťce 1 až 4 mm na bázi polymemí matrice obsahující mikrobalonky duté kuličky o průměru 10 až 110 pm, a toto jádro je obklopeno ze všech stran kompaktními povrchovými vrstvami z polymemí matrice vyztužené plošným a/nebo jednosměrným vlákenným materiálem, tvořícím 35 až 70 % hmotn. povrchové vrstvy, přičemž celková objemová hmotnost profiluje 900 až 1400 kg/m3.
- 2. Sendvičový kompozitový pultruzní profil podle nároku 1, vyznačující se tím, že polymemí matrice lehčeného jádra i povrchových vrstev je na bázi epoxidu, polyesteru, polyuretanu, vinylesteru nebo akrylátu.
- 3. Sendvičový kompozitový pultruzní profil podle nároku 1, vyznačující se tím, že polymemí matrice tvořící lehčené jádro je vyztužena plošným a/nebo jednosměrným vlákenným materiálem.
- 4. Sendvičový kompozitový pultruzní profil podle nároku 1, vyznačující se tím, že plošný nebo jednosměrný vláknitý materiál pro výztuž polymemí matrice je na bázi skla, uhlíku, čediče nebo kevlaru.
- 5. Sendvičový kompozitový pultruzní profil podle nároku 1, vyznačující se tím, že mikrobalonky - duté kuličky jsou vytvořeny ze skla nebo z polymeru vybraného ze skupiny zahrnující póly viny lidenchlorid, polyfenolformaldehyd nebo akrylát, methakrylát a jejich kopolymery s akrylonitrilem.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ2020681A CZ309126B6 (cs) | 2020-12-16 | 2020-12-16 | Sendvičový kompozitový pultruzní profil |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ2020681A CZ309126B6 (cs) | 2020-12-16 | 2020-12-16 | Sendvičový kompozitový pultruzní profil |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CZ2020681A3 CZ2020681A3 (cs) | 2022-02-16 |
CZ309126B6 true CZ309126B6 (cs) | 2022-02-16 |
Family
ID=80224782
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CZ2020681A CZ309126B6 (cs) | 2020-12-16 | 2020-12-16 | Sendvičový kompozitový pultruzní profil |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CZ (1) | CZ309126B6 (cs) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4323623A (en) * | 1977-09-14 | 1982-04-06 | Mcdonnell Douglas Corporation | Composite plastic structure and method for producing same |
DE3126242A1 (de) * | 1981-07-03 | 1983-01-20 | Messerschmitt-Bölkow-Blohm GmbH, 8000 München | "formteil in sandwichbauweise und halbzeug zur herstellung desselben" |
WO2017162277A1 (en) * | 2016-03-23 | 2017-09-28 | Donkervoort Automobielen B.V. | Multi-layered composite structures and methods for the preparation thereof |
US20170305078A1 (en) * | 2016-04-20 | 2017-10-26 | Fpinnovations | Method for producing continuous composite sandwich structures by pultrusion |
US20180236734A1 (en) * | 2017-02-17 | 2018-08-23 | The Boeing Company | Method and Apparatus for Continuously Fabricating a Composite Sandwich Structure |
CN111331951A (zh) * | 2020-03-02 | 2020-06-26 | 华东理工大学 | 一种含硅芳炔树脂复合材料及其制备方法 |
-
2020
- 2020-12-16 CZ CZ2020681A patent/CZ309126B6/cs unknown
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4323623A (en) * | 1977-09-14 | 1982-04-06 | Mcdonnell Douglas Corporation | Composite plastic structure and method for producing same |
DE3126242A1 (de) * | 1981-07-03 | 1983-01-20 | Messerschmitt-Bölkow-Blohm GmbH, 8000 München | "formteil in sandwichbauweise und halbzeug zur herstellung desselben" |
WO2017162277A1 (en) * | 2016-03-23 | 2017-09-28 | Donkervoort Automobielen B.V. | Multi-layered composite structures and methods for the preparation thereof |
US20170305078A1 (en) * | 2016-04-20 | 2017-10-26 | Fpinnovations | Method for producing continuous composite sandwich structures by pultrusion |
US20180236734A1 (en) * | 2017-02-17 | 2018-08-23 | The Boeing Company | Method and Apparatus for Continuously Fabricating a Composite Sandwich Structure |
CN111331951A (zh) * | 2020-03-02 | 2020-06-26 | 华东理工大学 | 一种含硅芳炔树脂复合材料及其制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CZ2020681A3 (cs) | 2022-02-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DK2852493T3 (en) | PUL-CORE PROCEDURE WITH PMI FOAMS | |
KR102117241B1 (ko) | 구조체의 제조 방법 | |
US20090092821A1 (en) | Fiber-reinforced foamed resin structural composite materials and methods for producing composite materials | |
Marques | Fibrous materials reinforced composites production techniques | |
TWI738791B (zh) | 片材以及棒狀構件 | |
US20150239205A1 (en) | Composite material and methods of making and using the same | |
US20190184365A1 (en) | Composition and Method to Form a Composite Core Material | |
KR20170112396A (ko) | 다공성의 입체 섬유강화복합재료 및 이의 제조방법 | |
KR101328089B1 (ko) | 샌드위치 패널의 제조방법 | |
CZ309126B6 (cs) | Sendvičový kompozitový pultruzní profil | |
CZ34802U1 (cs) | Sendvičový kompozitový pultruzní profil | |
JP2007144919A (ja) | Frpサンドイッチ構造体 | |
CN113677512A (zh) | 用于闭模复合材料制造的双膨胀泡沫 | |
Friberg et al. | Application of fibre reinforced polymer-General requirements and design considerations | |
JP6847510B2 (ja) | 炭素繊維複合化粧板 | |
Rajak et al. | Manufacturing Technologies of Carbon/Glass Fiber-Reinforced Polymer Composites and Their Properties: A Review. Polymers 2021, 13, 3721 | |
JP2009019089A (ja) | 繊維強化プラスチックおよびこれを用いた強化断熱複合材 | |
Ahmad et al. | Introduction to polymer composites | |
CN113123522A (zh) | 蜂巢芯材、蜂巢芯材的制造方法、复合蜂巢结构、复合蜂巢结构的制造方法 | |
KR102340130B1 (ko) | 연속섬유 강화 복합재를 표면층으로 포함하는 샌드위치 패널 | |
RajendraPrasad et al. | Effect of process parameters on wear behavior and water absorption of UHMWPE fabric reinforced epoxy composites | |
JP7229818B2 (ja) | 繊維強化成形体 | |
JP7220004B2 (ja) | 繊維強化樹脂複合成形体とその製造方法 | |
Amico | Rafael de Avila Delucis1, Maikson Luiz Passaia Tonatto2, Rafael Sheer Trindade3 and | |
Weißenborn et al. | Modelling the bending behaviour of novel fibre-reinforced sandwich structures with polyurethane foam core |