制备发泡模塑物的方法技术

本发明专利技术涉及制备发泡模塑物的方法，包括以下步骤：提供一种模具（1）和将形成泡沫的反应混合物（6）引入该模具（1），其中形成泡沫的反应混合物（6）在恒定注入压力下以随时间可变化的量被引入模具（1）。形成泡沫的反应混合物的引入量通过改变作用于该反应混合物的泵电机的输出量而随时间变化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及，其包括以下步骤:制备模具和将形成泡沫的反应混合物引入该模具。目前，采用聚氨酯泡沫隔热的空腔可以被连续隔热(如用于金属面板或隔热面板的情况下)或者被不连续隔热(例如在冷却装置、管道或不连续面板中)。在这些方法中，根据具体应用，为了满足聚氨酯泡沫结构、反应性特征和混合要求的需要，使用恒定排放量的隔热材料，其排放量必须在某些限度内。生产用于冷却装置的隔热材料的常规方法的一个实例是以平坦位置填充，其中装置位于其背面并从压缩机级或顶部区域填充。另一种成熟的常规方法的另一个实例是“顶部流”法，其中反应混合物从下方引入模具，并因此可在模具底部铺展。采用每单位时间恒定量的注入材料，反应形成聚氨酯泡沫的混合物施用于相对有限的区域中。然而，特别地针对有复杂几何形状的待进行泡沫填充的空腔，这具有的缺点是反应混合物的预分布较为不利。DE102008040598A1公开了一种泡沫填充空心体，尤其是家用冷却装置外壳的方法，其步骤是空心体的进口处安装注入喷嘴，借助于注入喷嘴将泡沫形成物注入空心体中以及使得注入的泡沫形成物扩散。本文中，在注入过程中泡沫形成物从注入喷嘴到在空心体内壁上的作用点的行进距离减小。改变泡沫形成物行进距离的一种方式是在注入操作过程中移动模塑物的注入喷嘴的方向。然而，根据DE102008040598A1，优选通过降低泡沫形成物在注入喷嘴处的传输速度并因此降低对于泡沫材料的喷射能从而减小泡沫形成物的流经距离。据报道，这可以通过具有可变化的开孔截面的喷嘴来实现。然而，这种方法的缺点在于需要特定喷嘴。这导致了在现有成套设备中的转换成本(change-over cost)和停工期。因此，本专利技术设定其目的是提供一种克服了现有技术上述缺陷的。具体地，其设定了其目的是提供一种此类方法，其中在待填充泡沫的空心体中产生更加均匀的泡沫密度分布，并且该方法可用不必在开孔截面方面可变化的注入喷嘴来实施。本专利技术的目的通过一种实现，所述方法包含以下步骤:A)提供模具，以及B)将形成泡沫的反应混合物引入该模具，其区别在于，在步骤B)中形成泡沫的反应混合物在恒定注入压力下以随时间变化的量被引入模具，其中形成泡沫的反应混合物的弓I入量通过改变作用于该反应混合物的泵电机的输出量而随时间变化。本专利技术的方法尤其适合于空心体，空心体的几何形状对反应体系的流动性能提出了特殊的要求。具体地，这包括拉伸的几何形状、具有高的长度直径比的几何形状、具有薄且窄的空心体室和从反应混合物注入点至待填充的空心体的流动路径终点的距离很长的几何形状。本专利技术方法的步骤A)中提供的模具可包含闭合式或开放式模具，此处的“开放式”是指存在至少两个侧壁。获得的泡沫可以从该模具中移出或者可保留在该模具中用于其最终的目的。根据本专利技术尤其适合的是用于生产冷却装置的整体隔热材料的模具。优选将该模具配置为使得引入其中的反应混合物可在其底部铺展。形成泡沫的反应混合物可在步骤B)中通过使用常规的高压混合器生产并通过排放管引入模具，该高压混合器在改进的情况下，用恒压注射器和任选地动力节流阀进行改装。每个模具可以使用一个或多个排放管。在发泡完成后，反应混合物固化。此外，在本专利技术的方法中，形成泡沫的反应混合物在恒定注入压力下被弓I入模具。本文中的术语“恒定”包括技术上不可避免的波动。具体地，包括平均值±15%左右的波动。尤其对于放热反应，恒定注入压力的优势是可实现反应混合物的良好混合。由于恒定压力，输入反应体系的能量也是恒定的，这对反应动力学并因此也对混合的质量具有有利的影响。优选地，在一个混合头中通过混合多个组分获得形成泡沫的反应混合物后，并随即将其引入模具。此处该混合头的排放孔可同时代表排放管，用其将混合物引入模具。如果通过在一个混合头中混合多个组分而获得形成泡沫的反应混合物，并且该混合头包含一个或多个注入喷嘴，则本专利技术方法中保持恒定的压力为施用于注入喷嘴处的压力。在聚氨酯加工中液体反应组分在混合头中进行混合，在高压混合和低压混合之间存在区别。在高压混合过程中，其优选用于所描述的方法，由泵产生的反应组分的压力能通过喷嘴转化为动能。通过将组分注入位于混合头中相对较小的混合室中，动能在空间上被集中并用于混合反应组分。根据材料的密度，常规的注入压力在120至170巴之间，从而可实现约140至180m/s的流速。与改变每单位时间的排出量有关的压力的变化可通过恒压注射器来平衡。适合的喷嘴的实例有弹簧加压的恒压注射器或者气动控制的(气压弹簧)或液压控制的恒压注射器。形成泡沫的反应混合物以可随时间变化的量引入模具这一事实意味着进入模具的反应混合物的材料流是可变的，可用例如g/s来表示。所述随时间的变化可以是线性的或者可遵循其他时间规则。将反应混合物引入模具中是由作用于该反应混合物的泵电机的输出量控制的。这自然包括以下情况:其中待传输的形成泡沫的反应混合物存多个组分，配备多个电机。输入曲线可对于每个模具而单独调整。对于反应混合物引入模具的引入量随时间恒定时，形象地说，获得了水平注入模具底部的反应混合物的呈椭圆状的分布。另一方面，本专利技术的排放行为随时间变化时，反应混合物以伸长的带状形式获得。具有更好预分布的经铺展的反应混合物因此具有更短的路径以填充模具。缩短流动路径可以节省材料和得到更加各向同性或更加均匀的泡沫结构。换句话说，在完成的泡沫中可获得更均一的堆积密度分布。由于剪切损失最小化，泡沫的强度特性也得到改进。可以使用适合于最短的可能流动路径的泡沫体系。这也称作“高速体系”。在本专利技术的方法中，可使用与混合物排放有关的孔截面不可变的混合头或者注入喷嘴用于将反应混合物弓I入模具。优选地，形成泡沫的反应混合物包含多元醇组分和聚异氰酸酯组分，使得获得聚氨酯泡沫。泡沫可以是开孔式单元或是封闭式单元。如果反应混合物具有低的初始粘度，例如在混合过程中通常的温度下> 300mPas至彡2000mPas的粘度，则这也是有利的。本专利技术方法的优选实施方案描述如下，可任意彼此组合所述实施方案，条件是不能明显与本文相违背。在本专利技术方法的一个实施方案中，泵电机的输出量通过使用变频器改变电机的速度来变化。这可以通过该电机或多个电机的可编程逻辑控制器(PLC)来轻易地实现。在本专利技术方法的另一个实施方案中，形成泡沫的反应混合物由第一反应组分和第二反应组分反应得到，第一反应组分和第二反应组分通过恒压注射器分别引入混合室。适合的喷嘴的实例有弹簧加压的恒压注射器或者气动控制的(气压弹簧)或液压控制的恒压注射器。随后，反应混合物可从混合室引入到模具中。该方法的优点在于两种组分的恒定的混合质量。如以上已经陈述的，两种组分特别地是多元醇体系和聚异氰酸酯。在本专利技术的另一个实施方案中，选择形成泡沫的反应混合物使得可获得硬质聚氨酯泡沫。术语“硬质聚氨酯泡沫”中包含聚氨酯/聚异氰脲酸酯硬质泡沫。对于生产包含氨基甲酸乙酯和/或异氰脲酸酯基团的硬质泡沫，可特别地使用下述物质作为起始组分:a)脂肪族的、脂环族的、芳脂族的、芳香族的和杂环的聚异氰酸酯，优选二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)或者聚苯基聚亚甲基聚异氰酸酯(聚合的MDI )，带有碳二亚胺基团、氨基甲酸乙酯基团、脲基甲酸酯基团、异氰脲酸酯基团、脲基团或缩二脲基团的聚异氰酸酯，尤其优选基于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：汉斯吉多·沃茨，F·格瑞伯格，R·阿伯斯，A·皮拉斯奇，
申请(专利权)人：拜耳知识产权有限责任公司，
类型：
国别省市：