本發(fā)明涉及一種大型曲面模具表面保護膜，尤其涉及適用于風(fēng)電葉片等大型環(huán)氧樹脂復(fù)合材料制品的復(fù)雜曲面模具表面保護膜。本發(fā)明還涉及該種模具表面保護膜對接縫的封閉技術(shù)。
技術(shù)背景
模具，包括單面硬模模具及閉式雙面硬模模具等，常用于制造輕質(zhì)高剛的復(fù)合材料部件，例如風(fēng)電葉片。通常的制作過程是，將多層纖維織物鋪設(shè)在模具中，通過真空或其他方式將樹脂等基體材料導(dǎo)入到模具中與纖維增強材料結(jié)合，并在模具中固化，以得到纖維增強復(fù)合材料制品。風(fēng)電葉片等大型纖維增強復(fù)合材料制品常用到長達四十米的復(fù)雜曲面模具。
為了便于復(fù)合材料制品固化后的脫模，通常在模具表面上施加脫模劑，使得制品不與模具粘合，便于制品脫模。常用的脫模劑為液態(tài)或蠟狀，而在面積比較大的模具上施涂這些脫模劑，不可避免地會出現(xiàn)涂抹不均勻和漏涂的地方，這樣在制品脫模的時候，容易發(fā)生粘?，F(xiàn)象，從而破壞模具表面和制品表面。液態(tài)脫模劑常含有揮發(fā)性有機物(VOC)，危害工人的身體健康?，F(xiàn)行模具中的大部分是玻璃鋼模具，在模具表面施涂脫模劑，由于脫模劑對玻璃鋼的腐蝕作用，且為保證玻璃鋼模具表面的光滑度，需要定期對模具表面進行打磨維護保養(yǎng)，產(chǎn)生高額的模具表面維護保養(yǎng)費用。另外，脫模劑可能會轉(zhuǎn)移到制品表面，嚴(yán)重影響涂裝界面，因此涂裝前需要對制品表面進行打磨，花費大量時間和人工，增加制品的制造成本。
發(fā)明專利CN102905866A描述了一種用增強材料和基體材料模制風(fēng)電葉片的模具，模具上包括固態(tài)不粘襯里，該固態(tài)不粘襯里包括粘合劑涂層和聚四氟乙烯材料層，粘合劑涂層粘合到模具表面，聚四氟乙烯材料層與制品接觸。固態(tài)不粘襯里使得不需用脫模劑，并且在固化后，風(fēng)電葉片可被容易地從不粘襯里拆開。在模具上施加聚四氟乙烯(PTFE)不粘襯里，可以免除脫模劑的使用，厚度均一，但也有其缺點：聚四氟乙烯材料本身價格高，材料成本高；聚四氟不粘層不耐磨，在使用過程中容易磨損破壞；由于加工方式，該膜容易滲透樹脂，影響膜的使用壽命和脫模效果；聚四氟乙烯加工過程需要高溫，加工難度大；含氟導(dǎo)致其加工過程及廢棄后均對環(huán)境危害大；對接縫封閉困難，在模具上使用時常用膠帶密封，膠帶更換頻繁、費時，成本增加較多；聚四氟乙烯為熱固性材料，回收難度大。
針對上述問題，本發(fā)明提供一種模具表面保護膜和該種模具表面保護膜對接縫的封閉技術(shù)，這一技術(shù)可以在大型曲面模具表面形成完全連續(xù)的保護貼膜。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
針對上述問題，本發(fā)明提供一種大型曲面模具表面保護膜，其從緊貼于模具表面向外依次包括網(wǎng)格布導(dǎo)氣層、壓敏膠自粘層和高分子功能層；
其中，所述高分子功能層與固化后環(huán)氧樹脂不相粘。
作為本發(fā)明的一種實施方式，所述網(wǎng)格布導(dǎo)氣層的制備原料為玻璃纖維、聚酯纖維或尼龍纖維中的一種。
作為本發(fā)明的一種實施方式，所述壓敏膠自粘層選自丙烯酸類壓敏膠粘劑、橡膠型壓敏膠粘劑或硅膠壓敏膠粘劑。
作為本發(fā)明的一種實施方式，所述壓敏膠自粘層為丙烯酸類壓敏膠粘劑。
作為本發(fā)明的一種實施方式，所述高分子功能層的制備原料為聚烯烴類或半硫化橡膠類低熔點高分子材料。
作為本發(fā)明的一種實施方式，所述網(wǎng)格布導(dǎo)氣層的厚度為5-20μm。
作為本發(fā)明的一種實施方式，所述壓敏膠自粘層的厚度為40-150μm。
作為本發(fā)明的一種實施方式，所述高分子功能層的厚度為40-200μm。
作為本發(fā)明的一種實施方式，所述模具表面保護膜的總厚度小于300μm。
作為本發(fā)明的一種實施方式，所述模具表面保護膜的總厚度在100-250μm。
作為本發(fā)明的一種實施方式，所述自粘層不需要熱激活，能夠在5℃-35℃進行施涂。
作為本發(fā)明的一種實施方式，所述曲面模具表面保護膜以條狀的方式施加，且相鄰條的邊緣對接，形成對接縫。
本發(fā)明的第二方面提供一種曲面模具表面保護膜的對接縫封閉技術(shù)，其步驟包括：
(1)所述模具表面保護膜以條狀的方式施加于模具表面；
(2)以聚乙烯粉末為封閉劑，使用熔焊技術(shù)將聚乙烯粉末和高分子功能層表面同時熔化焊接在一起。
本發(fā)明的第三方面提供第二種曲面模具表面保護膜的對接縫封閉技術(shù)，其步驟包括：
(1)所述模具表面保護膜以條狀的方式施加于模具表面；
(2)使用液體硅橡膠將保護膜對接縫封閉后，固化。
本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明的模具表面保護膜具有導(dǎo)氣層，可以避免鋪放過程中的包氣；本發(fā)明的模具表面保護膜耐磨性大幅度提高，多次重復(fù)使用，而不影響效果；本發(fā)明的模具表面保護膜對接縫封閉容易、可實現(xiàn)無縫化對接，提高了模具表面保護膜的重復(fù)利用次數(shù)，大大降低材料使用成本。
具體實施方式
除非另有限定，本文使用的所有技術(shù)以及科學(xué)術(shù)語具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域普通技術(shù)人員通常理解的相同的含義。當(dāng)存在矛盾時，以本說明書中的定義為準(zhǔn)。
質(zhì)量、濃度、溫度、時間、或者其它值或參數(shù)以范圍、優(yōu)選范圍、或一系列上限優(yōu)選值和下限優(yōu)選值限定的范圍表示時，這應(yīng)當(dāng)被理解為具體公開了由任何范圍上限或優(yōu)選值與任何范圍下限或優(yōu)選值的任一配對所形成的所有范圍，而不論該范圍是否單獨公開了。例如，1-50的范圍應(yīng)理解為包括選自1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、或50的任何數(shù)字、數(shù)字的組合、或子范圍、以及所有介于上述整數(shù)之間的小數(shù)值，例如，1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、和1.9。關(guān)于子范圍，具體考慮從范圍內(nèi)的任意端點開始延伸的“嵌套的子范圍”。例如，示例性范圍1-50的嵌套子范圍可以包括一個方向上的1-10、1-20、1-30和1-40，或在另一方向上的50-40、50-30、50-20和50-10。
為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種大型曲面模具表面保護膜，其特征在于，其從緊貼于模具表面向外依次包括網(wǎng)格布導(dǎo)氣層、壓敏膠自粘層和高分子功能層；
其中，所述高分子功能層與固化后環(huán)氧樹脂不相粘。
本發(fā)明涉及一種模具表面保護膜及其應(yīng)用技術(shù)，該種模具表面保護膜為多層復(fù)合膜，多層復(fù)合膜從與模具表面接觸層開始數(shù)起依次為網(wǎng)格布導(dǎo)氣層、壓敏膠自粘層和高分子功能層。
施工工藝
本發(fā)明中，模具表面保護膜可覆蓋部分或全部模具表面，且保護膜以條狀的方式貼敷在模具表面上，相鄰條之間邊緣對接，形成對接縫。
網(wǎng)格布導(dǎo)氣層
在大面積貼膜時，特別是模具表面為曲面時，在覆蓋過程中易形成包氣區(qū)域，本發(fā)明中所述網(wǎng)格布導(dǎo)氣層可以起到導(dǎo)氣作用，從而避免形成包氣區(qū)域。
本發(fā)明中，所述網(wǎng)格布導(dǎo)氣層的材料不做限定，可以是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何一種網(wǎng)格布。
本發(fā)明中，所述網(wǎng)格布導(dǎo)氣層的材料優(yōu)選為玻璃纖維、聚酯纖維或尼龍纖維中的一種。
壓敏膠自粘層
本發(fā)明中所述壓敏膠自粘層選自丙烯酸類壓敏膠粘劑、橡膠型壓敏膠粘劑或硅膠壓敏膠粘劑。
丙烯酸類壓敏膠粘劑：根據(jù)需要，除了必要成分(丙烯酸類聚合物，或者用于形成丙烯酸類聚合物的單體混合物或其部分聚合產(chǎn)物)之外，丙烯酸類壓敏膠粘劑組合物還可包含其它添加劑。
丙烯酸類聚合物是包含丙烯酸類單體作為必要單體單元(單體單元、單體結(jié)構(gòu)單元)的聚合物。換句話說，丙酸類聚合物包含衍生自丙烯酸類單體的結(jié)構(gòu)單元作為其結(jié)構(gòu)單元。即，丙烯酸類聚合物是由丙烯酸類單體作為必要單體成分所構(gòu)成(形成)的聚合物。在本說明書中，術(shù)語“(甲基)丙烯酸”表示“丙烯酸”和/或“甲基丙烯酸”(“丙烯酸”和“甲基丙烯酸”中的一種或兩種)，并且下文中同樣適用。
丙烯酸類聚合物優(yōu)選包含具有直鏈或支鏈烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯(下文中可稱為“(甲基)丙烯酸烷基酯”)作為必要單體單元。
作為(甲基)丙烯酸烷基酯，包括具有含1至20個碳原子的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯，諸如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸異戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸異辛酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸異壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸異癸酯、(甲基)丙烯酸十一烷基酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸十三烷基酯、(甲基)丙烯酸十四烷基酯、(甲基)丙烯酸十五烷基酯、(甲基)丙烯酸十六烷基酯、(甲基)丙烯酸十七烷基酯、(甲基)丙烯酸十八烷基酯、(甲基)丙烯酸十九烷基酯和(甲基)丙烯酸二十烷基酯。(甲基)丙烯酸烷基酯可單獨使用或以其兩種以上的組合使用。
橡膠型壓敏膠粘劑：橡膠型壓敏膠又可分為天然橡膠壓敏膠粘劑和合成橡膠壓敏膠粘劑。
硅膠壓敏膠粘劑：有機硅壓敏膠一般是指用有機硅聚合物為主體的壓敏膠，或由有機硅聚合物改性的丙烯酸和有機硅改性橡膠型壓敏膠。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方式，所述壓敏膠自粘層優(yōu)選為丙烯酸類壓敏膠粘劑。
作為本發(fā)明的一種實施方式，所述壓敏膠自粘層不需要熱激活，能夠在5℃-35℃進行施涂。
高分子功能層
本發(fā)明中所述高分子功能層主要起到保護模具和脫模的作用。本發(fā)明中所述高分子功能層優(yōu)選為與固化后環(huán)氧樹脂不粘的高分子材料。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方式，所述高分子功能層的制備原料為聚烯烴類或半硫化橡膠類低熔點高分子材料。
聚烯烴類高分子材料：本發(fā)明中所述聚烯烴選自以下各項組成的組中的至少一種：均聚聚乙烯和均聚聚丙烯組成的組中的均聚物；選自由乙烯、丙烯、丁烯、己烯和辛烯組成的組中一種或多種共聚單體共聚的無規(guī)共聚物。
例如可以是：乙烯和丙烯的無規(guī)共聚物；乙烯和丁烯的無規(guī)共聚物；乙烯和己烯的無規(guī)共聚物；乙烯和辛烯的無規(guī)共聚物；丙烯和丁烯的無規(guī)共聚物；丙烯和己烯的無規(guī)共聚物；丙烯和辛烯的無規(guī)共聚物；丁烯和己烯的無規(guī)共聚物；丁烯和辛烯的無規(guī)共聚物；乙烯、丙烯和丁烯的無規(guī)共聚物；乙烯、丙烯和己烯的無規(guī)共聚物；乙烯、丙烯和辛烯的無規(guī)共聚物；乙烯、丁烯和己烯的無規(guī)共聚物；乙烯、丁烯和辛烯的無規(guī)共聚物；丙烯、丁烯和己烯的無規(guī)共聚物；丙烯、丁烯和辛烯的無規(guī)共聚物；丁烯、己烯和辛烯的無規(guī)共聚物。
所述聚烯烴可以為均聚聚丙烯，或由丙烯單體和12mol％或更少的乙烯或基于C4-C10烯烴的單體共聚的無規(guī)共聚物。
所述聚烯烴可以是88-99mol％的丙烯單體1-12mol％的乙烯單體的共聚物。
所述聚烯烴樹脂可以使用具有熔融指數(shù)低于0.3g/10min(230℃、2.16Kgf)的聚烯烴。
聚烯烴指含有來源于烯烴的單體單元的聚合物?？梢岳纾壕垡蚁╊惥酆衔铩?/p>
作為聚乙烯類聚合物，可以例示聚乙烯。作為聚乙烯沒有特別限定，可以使用低密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯等。
作為聚乙烯類聚合物，可以優(yōu)選例示乙烯和其他烯烴的共聚物。作為在此的“其他烯烴”，可以優(yōu)選為丙烯、丁烯、己烯、辛烯等。這些“其他烯烴”可以單獨使用1種或組合使用2種以上。作為聚乙烯類聚合物，更具體而言，優(yōu)選乙烯-丙烯共聚物，乙烯-己烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物等，其中，尤其優(yōu)選為乙烯-己烯共聚物。
半硫化橡膠類高分子材料：所述半硫化橡膠類高分子材料是將橡膠進行預(yù)硫化處理。
作為本發(fā)明的一種實施方式，所述網(wǎng)格布導(dǎo)氣層的厚度為5-20μm。
作為本發(fā)明的一種實施方式，所述壓敏膠自粘層的厚度為40-150μm。
作為本發(fā)明的一種實施方式，所述高分子功能層的厚度為40-200μm。
作為本發(fā)明的一種實施方式，所述模具表面保護膜的總厚度小于300μm，更加優(yōu)選為100-250μm。
施工工藝
模具表面保護膜的各層膜之間通過熱復(fù)合的方式復(fù)合在一起。
在模具表面進行貼敷時，壓敏膠自粘層不需要熱激活，并且能夠在-35℃之間進行貼敷。
根據(jù)需要，模具表面保護膜可覆蓋部分或全部模具表面，且保護膜以條狀的方式貼敷在模具表面上，相鄰條之間邊緣對接，形成對接縫。為確保對接縫處不滲透樹脂，保證模具表面保護膜的使用壽命，這里提供一種簡單便捷的對接縫封閉技術(shù)，即在對接縫處涂抹硅橡膠雙組份膠水或用熔融聚乙烯將對接縫兩端的膜粘接或焊接在一起，形成閉合對接縫。
所述對接縫封閉技術(shù)的步驟包括：(1)所述模具表面保護膜以條狀的方式施加于模具表面；
(2)以聚乙烯粉末為封閉劑，使用熔焊技術(shù)將聚乙烯粉末和高分子功能層表面同時熔化焊接在一起。
另外一種對接縫封閉技術(shù)的步驟包括：(1)所述模具表面保護膜以條狀的方式施加于模具表面；
(2)使用液體硅橡膠將保護膜對接縫封閉后，固化。
實施方式1：本發(fā)明實施方式1提供一種大型曲面模具表面保護膜，其從緊貼于模具表面向外依次包括網(wǎng)格布導(dǎo)氣層、壓敏膠自粘層和高分子功能層；
其中，所述高分子功能層與固化后環(huán)氧樹脂不相粘。
實施方式2：實施方式1所述的一種大型曲面模具表面保護膜，所述網(wǎng)格布導(dǎo)氣層的制備原料為玻璃纖維、聚酯纖維或尼龍纖維中的一種。
實施方式3：實施方式1所述的一種大型曲面模具表面保護膜，所述壓敏膠自粘層選自丙烯酸類壓敏膠粘劑、橡膠型壓敏膠粘劑或硅膠壓敏膠粘劑。
實施方式4：實施方式1所述的一種大型曲面模具表面保護膜，所述壓敏膠自粘層為丙烯酸類壓敏膠粘劑。
實施方式5：實施方式1所述的一種大型曲面模具表面保護膜，所述高分子功能層的制備原料為聚烯烴類或半硫化橡膠類低熔點高分子材料。
實施方式6：實施方式1所述的一種大型曲面模具表面保護膜，所述網(wǎng)格布導(dǎo)氣層的厚度為5-20μm。
實施方式7：實施方式1所述的一種大型曲面模具表面保護膜，所述壓敏膠自粘層的厚度為40-150μm。
實施方式8：實施方式1所述的一種大型曲面模具表面保護膜，所述高分子功能層的厚度為40-200μm。
實施方式9：實施方式1所述的一種大型曲面模具表面保護膜，所述模具表面保護膜的總厚度小于300μm。
實施方式10：實施方式1所述的一種大型曲面模具表面保護膜，所述模具表面保護膜的總厚度在100-250μm。
實施方式11：實施方式1所述的一種大型曲面模具表面保護膜，所述壓敏膠自粘層不需要熱激活，能夠在5℃-35℃進行施涂。
實施方式12：實施方式1所述的一種大型曲面模具表面保護膜，所述曲面模具表面保護膜以條狀的方式施加，且相鄰條的邊緣對接，形成對接縫。
實施方式13：實施方式13提供一種曲面模具表面保護膜的對接縫封閉技術(shù)，其步驟包括：
(1)所述模具表面保護膜以條狀的方式施加于模具表面；
(2)以聚乙烯粉末為封閉劑，使用熔焊技術(shù)將聚乙烯粉末和高分子功能層表面同時熔化焊接在一起。
實施方式14：實施方式14提供第二種曲面模具表面保護膜的對接縫封閉技術(shù)，其步驟包括：
(1)所述模具表面保護膜以條狀的方式施加于模具表面；
(2)使用液體硅橡膠將保護膜對接縫封閉后，固化。
下面通過實施例對本發(fā)明進行具體描述。有必要在此指出的是，以下實施例只用于對本發(fā)明作進一步說明，不能理解為對本發(fā)明保護范圍的限制，該領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員根據(jù)上述本發(fā)明的內(nèi)容做出的一些非本質(zhì)的改進和調(diào)整，仍屬于本發(fā)明的保護范圍。
另外，如果沒有其它說明，所用原料都是市售的，且以下物料所用份數(shù)均為重量份。
實施例1：實施例1提供一種大型曲面模具表面保護膜，其從緊貼于模具表面向外依次包括網(wǎng)格布導(dǎo)氣層、壓敏膠自粘層和高分子功能層；其中，所述高分子功能層與固化后環(huán)氧樹脂不相粘。
所述網(wǎng)格布導(dǎo)氣層為玻璃纖維，購買于杭州高科復(fù)合材料有限公司，其厚度為10μm。
所述壓敏膠自粘層為丙烯酸類壓敏膠粘劑，購買于昆山盛興隆粘合劑有限公司，型號為SXL-90，其厚度為100μm。
所述高分子功能層為聚乙烯薄膜，購買于昆山名匠塑化有限公司，型號為1C7A，其厚度為90μm。
模具表面保護膜的各層膜之間通過熱復(fù)合的方式復(fù)合在一起。
覆蓋工藝：所述曲面模具表面保護膜以條狀的方式施加，且相鄰條的邊緣對接，形成對接縫。
對接縫封閉技術(shù)：以聚乙烯粉末為封閉劑，使用熔焊技術(shù)將聚乙烯粉末和高分子功能層表面同時熔化焊接在一起。
實施例2：與實施例1的區(qū)別在于，未采用聚乙烯粉末進行對接縫封閉，而是采用膠帶密封工藝，即在對接縫處用膠帶進行粘貼。
實施例3：與實施例1的區(qū)別在于，不含有網(wǎng)格布導(dǎo)氣層。
實施例4：采用聚四氟乙烯為不粘襯里，未采用實施例1的技術(shù)方案。
測試：
拉伸強度：依照標(biāo)準(zhǔn)ASTMD638-10。
180度剝離強度：依照標(biāo)準(zhǔn)GB-T 7122-1996
上述模具的材料為玻璃鋼模具，待成型物質(zhì)的材料為環(huán)氧樹脂。
前述的實例僅是說明性的，用于解釋本公開的特征的一些特征。所附的權(quán)利要求旨在要求可以設(shè)想的盡可能廣的范圍，且本文所呈現(xiàn)的實施例僅是根據(jù)所有可能的實施例的組合的選擇的實施方式的說明。因此，申請人的用意是所附的權(quán)利要求不被說明本發(fā)明的特征的示例的選擇限制。而且在科技上的進步將形成由于語言表達的不準(zhǔn)確的原因而未被目前考慮的可能的等同物或子替換，且這些變化也應(yīng)在可能的情況下被解釋為被所附的權(quán)利要求覆蓋。