技术领域
本发明涉及复合结构，尤其是包含结构层C1、硬质或半硬质泡沫体的减重和任选增强的层C2以及任选的结构层C3的夹层结构。更特别地，本发明涉及含有基于聚酰胺的泡沫体的层C2的复合结构，所述结构的制造方法和用途。
相关背景技术
在许多领域中，例如在航空学、汽车工业以及运动和休闲工业中均使用复合结构，尤其是夹层结构。这些结构被用于制造运动制品如滑雪板，或者用于制造各种表面，例如特种地板、隔板、车辆的车身、广告板等。也可使用复合结构来制造半敞走廊的廊顶、平台、屋顶、阳台、走廊、墙壁(壁板)等。在航空学领域中，这些结构尤其被用于整流装置方面(机身、机翼、尾翼)。在汽车工业中，它们被用于例如地板和支撑体方面，例如后部板(tablettes arrière)等。
对于各种应用来说，要求高性能的复合结构。需要开发具有良好性能，尤其是具有良好的刚性、轻度和可循环使用性的复合结构。
制造具有蜂窝结构的内部减重层的复合结构已经是已知的。例如具有六边形蜂格的蜂窝结构是已知的。所述结构具体地具有下述缺点：这种复杂结构的制造成本高；另外，可能会观察到由于这种结构的自身性质而导致的不希望的现象，尤其是在水渗透情况下的蜂格填充的现象，以及“电报效应(effettélégraphe)”的现象。
具有聚氨酯泡沫的内部减重层的复合结构也是已知的。然而，硬质聚氨酯泡沫往往会碎裂，并且还具有低的冲击强度和疲劳强度。其使用温度也受到限制。
具体实施方式
根据以下仅仅作为指示给出的实施例，本发明的其它细节或优点将更加清晰。
用以测量泡沫体的杨氏模量的试验：使用INSTRON 1185试验机，在23℃的温度和50％相对湿度的条件下，在直径20mm和厚度25mm的泡沫体样品上进行试验。
使用以20mm/min的应变速度工作的该试验机所记录的应力/应变曲线来测定杨氏模量。
用以测量泡沫体密度的试验测量切削成尺寸为100×100×15mm的样品的密度。然后根据标准ASTMD3748-98在精密天平上对这些样品进行称重。
实施例实施例1：聚酰胺泡沫体的层C2的制备将Rhodia Engineering Plastic公司以标号A 216 Naturel市售的PA66粒料(90％w/w)与Bayer公司以标号Makrolon2205市售的聚碳酸酯粒料(10％w/w)混合。在部分真空下和在氮气吹扫下储存该混合物过夜。将这种混合物用作配有唇形模头的双螺杆挤出机的原料。该双螺杆挤出机的温度分布如下所述：(℃)270-280-280-280-280-280。双螺杆挤出机的旋转速度设定为250转/分钟。挤出物在成形装置中成形，并在切割和成形为板材(例如10cm宽和1cm厚)之前在传送台上冷却。挤出机的喂料速度为15kg/h。所述板材的平均密度为0.15。该板材的杨氏模量为43.3MPa。图1示出了实施例1的聚酰胺泡沫体的应力/应变曲线(曲线A)，以及作为比较示出的由Degussa以标号Rohacell 71 IG销售的聚甲基丙烯酰亚胺泡沫体PMI(杨氏模量：57.9MPa，密度d＝0.08)的应力/应变曲线(曲线B)。在这个图中，横坐标对应于应变(％)，而纵坐标对应于应力(Mpa)。与聚酰胺泡沫体相反，聚甲基丙烯酰亚胺泡沫体PMI在超过27％应变时碎裂。
实施例2和3：结构层的制备：星形聚酰胺6与增强丝线的半成品板材所使用的基质：星形聚酰胺6，其按照文献FR2743077中所述的方法，在0.5mol％的2，2，6，6-四(β-羧乙基)环己酮存在下通过己内酰胺的共聚而获得，其包括约80％的星形大分子链和20％的线性大分子链，其在275℃下在1000g负载下的熔体流动指数为55g/10min。
采用星形聚酰胺6的复丝线进行一系列试验，所述复丝线具有3至8dTex的股支数和约15-20cN/Tex的韧性。这种复丝线在多轴向织造操作时与含12000根长丝的高性能的连续碳增强丝线并合(实施例2)，或者与支数为600Tex的玻璃增强丝线并合(实施例3)。为了验证熔融状态下基质的高流动性，多轴向织物由如下定义的基本层来制造：基本层Pli n°l：增强丝线-取向：-45°Pli n°2：增强丝线-取向：+45°Pli n°3：星形聚酰胺6丝线(基质)-取向：90°然后如下制造层状复合材料：将在板状模具中获得的织物的数个基本层(2至10层)置于热板压机下，压力为1至20巴，温度高于星形聚酰胺6的熔融温度(230-260℃)，放置时间为1-3分钟。在冷却到50-60℃的温度之后，使该复合材料脱模。以重量计的增强比例为60至70％。
实施例4：具有两个外部结构层C1和C3和减重内层C2的夹层复合结构的制备两个实施例2的层状复合材料(层C1和C3)被放置在按照实施例1制备的泡沫体的层C2的两侧上。将其整个置于尺寸为270mm×270mm的热板压机的板之间，温度为240℃，压力为15巴，时间为10分钟，然后在压力下冷却到130℃，并脱模。获得具有非常良好的泡沫体完整性和良好的层间内聚性的夹层结构。
实施例5：具有两个外部结构层C1和C3和减重内层C2的夹层复合结构的制备两个实施例3的层状复合材料(层C1和C3)被放置在按照实施例1制备的泡沫体的层C2的两侧上。将其整个置于尺寸为270mm×270mm的热板压机的板之间，温度为240℃，压力为15巴，时间为10分钟，然后在压力下冷却到130℃，并脱模。获得具有非常良好的泡沫体完整性和良好的层间内聚性的夹层结构。
实施例6：具有两个外部结构层C1和C3和减重内层C2的夹层复合结构的制备两个已经除去了保护层的尺寸为270mm×270mm且厚度1mm的铝板(层C1和C3)被放置在按照实施例1制备的泡沫体的层C2的两侧上。将其整个置于尺寸为270mm×270mm的热板压机的板之间，温度为240℃，压力为15巴，时间为10分钟，然后在压力下冷却到130℃，并脱模。获得具有非常良好的泡沫体完整性和良好的层间内聚性的夹层结构。
