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用于制備復(fù)合組件的方法_2

文檔序號(hào):8448651閱讀:來源:國知局
墨,其在暴露于火焰時(shí)極大地膨脹和由此密封表面,由此進(jìn)一步減 少暴露于熱。
[0025] 本發(fā)明的方法可以并入其中的樹脂注入法的實(shí)例可以如下描述: I.提供用于PUR的原料:將原料多元醇組分和異氰酸酯組分和任選的其它液體物質(zhì) 裝入單獨(dú)的容器中。所述原料在〈50mbar,尤其是〈1mbar的壓力下抽真空和脫氣。為 了提高脫氣,可以對(duì)原料,尤其是多元醇進(jìn)行調(diào)溫(通常不超過80°C)。脫氣后,將所述原 料冷卻到通常的室溫條件,例如23°C。
[0026]II.準(zhǔn)備注入系統(tǒng):提供模具、清潔和裝備脫模劑和任選地施加"模內(nèi)涂層"。
[0027]III.所述注入系統(tǒng)放置合適。所述系統(tǒng)包含: -纖維(尤其是由玻璃或CFK制成)、纖維鋪設(shè)網(wǎng)布、纖維織物等 -隔離材料/芯(尤其是由輕木、PVC、PET、PUR等制成) -其它輔助物質(zhì),如軟管、夾子、流動(dòng)助劑、隔膜等 _其它技術(shù)裝配,如停留系統(tǒng)、防雷保護(hù)等。
[0028]IV.使用真空密封膜和真空膠帶使所述注入系統(tǒng)與大氣環(huán)境完全分開。
[0029] V.所述注入系統(tǒng)與真空單元相連和抽真空。抽真空有助于確保注入成分正確的 定位,實(shí)現(xiàn)理想的纖維體積比例,和除去在注入過程中有問題的夾雜物,尤其是氣體(空 氣),由此防止堵塞。
[0030] VI.實(shí)施注入:將所述注入系統(tǒng)與計(jì)量裝置相連,尤其是在沒有任何壓力上升 (導(dǎo)入空氣)的情況下。所述注入通常在室溫下發(fā)生。注入壓力應(yīng)當(dāng)在將原料抽真空所使 用的壓力以上(以便沒有氣體從原料中逸出)和在將所述注入系統(tǒng)抽真空使用的壓力以上 (以便沒有氣體從纖維和尤其是從芯部材料中逸出)。計(jì)量裝置使用混合單元以規(guī)定的混 合比混合起始組分和將所述反應(yīng)產(chǎn)物注入到注入系統(tǒng)中。一旦反應(yīng)混合物從填充的模具排 出,通常通過在模具端部的軟管連接,將真空側(cè)關(guān)閉(前(Ex.)模具,在真空泵前面)。反應(yīng) 混合物從計(jì)量裝置裝入注入系統(tǒng)直到通過連續(xù)的流量計(jì)可測量的所述混合物流終止。待使 用的最大裝料壓力、壓力前混合單元應(yīng)當(dāng)小于占優(yōu)勢的大氣壓(以避免膜升起、過量樹脂 泵入模具中、改變纖維體積的設(shè)定比例等)。一旦在這些條件下反應(yīng)混合物不再可以輸送到 注入系統(tǒng)中,則將"壓力側(cè)"(前混合頭)關(guān)閉。
[0031] VII.熱后處理:注入之后,應(yīng)當(dāng)向所述注入系統(tǒng)中導(dǎo)入能量,尤其是熱,以便凝固 反應(yīng)產(chǎn)物或以便允許實(shí)現(xiàn)材料特定的性能,例如玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。熱處理可以通過模具外 部加熱,例如在烘箱中,或通過模具內(nèi)的內(nèi)部加熱實(shí)現(xiàn)。例如,加熱可以以+/-rc/分鐘 的加熱速率進(jìn)行。
[0032] VIII.脫模和下游步驟:反應(yīng)混合物凝固后,所得組件從模具中移除。所述制備方 法接著隨后的步驟如打磨、非注入位置的修復(fù)、最后的裝配和上漆等。
[0033] 根據(jù)本發(fā)明施加正壓p2可以在上述的步驟VI和VII之間進(jìn)行。
[0034] 下面描述本發(fā)明的實(shí)施方案。它們可以以任何需要的方式相互組合,除非上下文 清楚地表明了相反的意思。
[0035] 在本發(fā)明方法的一個(gè)實(shí)施方案中,異氰酸酯基團(tuán)與0H基在聚氨酯/聚異氰脲酸酯 反應(yīng)混合物中的摩爾比為1. 6-6. 0。優(yōu)選NC0指數(shù)為1. 8-4. 0,特別是2. 1-3. 5。
[0036] 所得聚異氰脲酸酯中PIR轉(zhuǎn)化率優(yōu)選在20%以上,優(yōu)選40%以上和特別優(yōu)選60% 以上。PIR轉(zhuǎn)化率是反應(yīng)生成PIR的異氰酸酯基團(tuán)的比例。它可以通過紅外光譜法檢測。
[0037] 在本發(fā)明方法的另一個(gè)實(shí)施方案中,聚氨酯/聚異氰脲酸酯反應(yīng)混合物包含潛在 反應(yīng)性三聚催化劑。特別優(yōu)選使用僅在溫度達(dá)到50-KKTC時(shí)開始引發(fā)和加速異氰酸酯基團(tuán) 三聚生成異氰脲酸酯基團(tuán)的潛在反應(yīng)性三聚催化劑。
[0038] 優(yōu)選所述三聚催化劑是叔胺的鹽。
[0039] 這里優(yōu)選所述叔胺選自下組:三甲胺、三乙胺、三丙胺、三丁胺、二甲基環(huán)己胺、二 甲基芐胺、二丁基環(huán)己胺、二甲基乙醇胺、三乙醇胺、二乙基乙醇胺、乙基二乙醇胺、二甲基 異丙醇胺、三異丙醇胺、三亞乙基二胺、四甲基-1,3- 丁二胺、N,N,N',N' -四甲基乙二胺、 N,N,N',N' -四甲基-1,6-己二胺、N,N,N',N',N〃-五甲基二亞乙基三胺、雙(2-二甲基氨基 乙氧基)甲烷、N,N,N'_三甲基-N'-(2-羥基乙基)乙二胺、N,N-二甲基-N',N'-(2-羥基 乙基)乙二胺、四甲基胍、N-甲基哌啶、N-乙基哌啶、N-甲基嗎啉、N-乙基嗎啉、1,4_二甲 基哌啶、1,2, 4-三甲基哌啶、N-(2-二甲基氨基乙基)嗎啉、1-甲基-4-(2-二甲基氨基)哌 啶、1,4-二氮雜雙環(huán)[2. 2. 2]辛烷、1,8-二氮雜雙環(huán)[5. 4. 0] ^碳-7-烯和/或1,5-二 氣雜雙環(huán)[4. 3. 0]-5-壬燒。
[0040] 同樣優(yōu)選所述鹽選自下組:酷鹽、乙基己酸鹽、油酸鹽、乙酸鹽和/或甲酸鹽。
[0041] 令人驚訝地,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這些潛在反應(yīng)性聚氨酯(PUR)催化劑在升高的溫度下也催 化聚異氰脲酸酯(PIR)的形成。
[0042] 市購可得的潛在反應(yīng)性三聚催化劑的實(shí)例是Polycat?SA1/10 (苯酚封端的 1,8-二氮雜雙環(huán)[5. 4. 0]i-一碳-7-烯(=DBU))、Polycat?SA102/10、DABC0? 8154(甲 酸封端的三亞乙基二胺)和DABCO?WT。
[0043] 特別優(yōu)選1,8-二氮雜雙環(huán)[5.4.0]i^一碳-7-烯作為三聚催化劑,其以酚鹽、乙 基己酸鹽、油酸鹽、乙酸鹽或甲酸鹽的形式存在。
[0044] 關(guān)于所述反應(yīng)混合物,優(yōu)選甘油起始的具有官能度為3和0H值為350-450mg KOH/g的聚環(huán)氧丙烷多元醇與1,8-二氮雜雙環(huán)[5. 4. 0]十一碳-7-烯和MDI的酚鹽的組 合。
[0045] 在本發(fā)明方法的另一個(gè)實(shí)施方案中,所述型芯的水含量為多0.5重量%至< 30重量%。優(yōu)選所述水含量為多4重量%至< 15重量%。用于測定水含量的最簡單的方 法是重量分析:木材樣品取樣和立刻稱重。然后如果可能的話在通風(fēng)的烘箱中將其在103 ± 2°C干燥至恒重。源自于干燥的重量損失的測定得到原來存在于木材中的水的重量。所 述方法的詳情在DIN52183中標(biāo)準(zhǔn)化。
[0046] 在本發(fā)明方法的另一個(gè)實(shí)施方案中,在型芯上另外設(shè)置纖維和/或織物片材元 件,使這些與聚氨酯/聚異氰脲酸酯反應(yīng)混合物接觸??捎糜诶w維和/或織物片材元件 的材料是上漿(beschlichtet)的或未上漿的纖維,例如玻璃纖維、碳纖維、鋼纖維或鐵纖 維、天然纖維、芳綸、聚乙烯纖維或玄武石纖維。特別優(yōu)選玻璃纖維。所述纖維可以以長度 0.4-50_的短纖維的形式使用。優(yōu)選使用連續(xù)纖維得到的連續(xù)纖維增強(qiáng)的復(fù)合組件。纖維 層中的纖維可以具有單向的、不規(guī)則分布的或交織排列。在具有由多個(gè)層制成的纖維層的 組件中,存在層層纖維取向的可能。這里可以制備單向纖維層、交叉復(fù)合層或多向纖維層, 其中單向或交織層彼此層疊。特別優(yōu)選半成品纖維產(chǎn)品(片狀元件)如織造布、鋪設(shè)網(wǎng)布、 編織織物、墊子、非織造布、針織織物和針織襪或3D半成品纖維產(chǎn)品。
[0047] 為了確保纖維良好的浸潤,所述反應(yīng)樹脂混合物在填入時(shí)應(yīng)當(dāng)優(yōu)選是低粘度的和 盡可能長時(shí)間地保持為低粘度的。在大組件的情況下這是特別必要的,因此在這些情況下 裝料時(shí)間非常長(例如長達(dá)一小時(shí))。優(yōu)選本發(fā)明的反應(yīng)性樹脂混合物混合后不久在25°C 的粘度為10-300mPas,優(yōu)選20-80mPas,特別優(yōu)選為30-50mPas。優(yōu)選本發(fā)明的反應(yīng)性 樹脂混合物在各組分混合后30分鐘在25°C恒溫下的粘度小于1000mPas,特別是小于500 mPas。各組分在混合之后30分鐘在25°C恒溫下用旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)以60 1/s的剪切速率測定粘 度。
[0048] 在本發(fā)明方法的另一個(gè)實(shí)施方案中,時(shí)間tl是多5分鐘至< 120分鐘,優(yōu)選多 10分鐘至< 60分鐘。在另一個(gè)可選擇的同樣優(yōu)選實(shí)施方案中,時(shí)間tl可以為多45分鐘 至< 120分鐘。
[0049] 在本發(fā)明方法的另一個(gè)實(shí)施方案中,溫度T1是彡20°C至< 50°C,優(yōu)選彡23°C至 彡 45。。。
[0050] 在本發(fā)明方法的另一個(gè)實(shí)施方案中,所述負(fù)壓pi是彡0.lmbar至< 500mbar,優(yōu) 選多 0? 5mbar至<lOOmbar。
[0051] 在本發(fā)明方法的另一個(gè)實(shí)施方案中,所述正壓p2是彡1013mbar至< 10bar,優(yōu) 選多1100mbar至< 5bar,更特別優(yōu)選多5bar至< 10bar。
[0052] 本發(fā)明參考下面的附圖和實(shí)施例更詳細(xì)進(jìn)行描述,但不局限于此。
[0053] 圖1顯示了輕木在真空中的干燥曲線。
[0054] 圖2顯示了干燥的輕木由于大氣水分的重量增加。
[0055] 圖3顯示了在所述時(shí)間過程中注入系統(tǒng)內(nèi)部的溫度變化。
[0056] 圖4顯示了用于實(shí)施所述方法的裝置。
[0057] 圖5顯示了用于實(shí)施所述方法的另一種裝置。
[0058] 圖6顯示了用于實(shí)施所述方法的另一種裝置。
[0059] 圖7顯示了用于實(shí)施所述方法的另一種裝置。
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