用于制造柔性加热器的方法技术

一种用于制造柔性加热器的方法，所述柔性加热器包括封闭在两个电绝缘塑料材料片中的电阻轨道，所述轨道包括与电线连接的电连接部；该方法包括以下步骤：-将电阻轨道封闭在两个电绝缘塑料材料的片中；-将电线连接到电阻轨道的电连接部；-将开放的模具放置在连接区的周围；-将液体铸塑调配物注入所述模具；-使所述组合物固化；-拆除模具。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本申请涉及一种。本申请还涉及这种加热器在尿素箱中、更具体地在用于该尿素箱的基板中/上的使用。针对车辆和载重汽车排放的法规尤其要求减小氮氧化物NOx向大气中的排放。实现此目的的一种已知途径是采用SCR (选择性催化还原)法，该方法通过将还原剂(通常是氨)注入排气管路而实现还原氮氧化物。该氨可由氨前驱体溶液的热分解而获得，其中该溶液的浓度可以是共晶浓度。这种氨前驱体通常是尿素溶液。就SCR法而言，以优化效率在燃烧期间在发动机内所产生的高水平NOx在离开发动机时在催化剂中被处理。该处理要求以精确浓度使用非常高质量的还原剂。因此对该溶液进行准确计量再将其注入排气流中，该溶液在将氮氧化物(NOx)转变成氮气(N2)和水(H2O)之前在排气流中被水解。为了达到此目的，必须给车辆装备容纳添加物(通常为尿素)溶液的箱、以及用于对期望量的添加物进行计量并将其注入排气管路的装置。由于通常用于此目的的尿素水溶液(共晶的32.5重量％尿素溶液)在_11°C下发生冻结，因而必须提供加热装置，使得如果在严寒状态下起动，能够使该溶液液化以便能够将该溶液注入排气管路。以本申请人名义的专利申请WO 2008/138960描述了一种具有一体化加热元件的尿素箱和基板。该一体化加热元件包括至少一个柔性加热部件。优选地，该柔性部件是柔性加热器，也就是说该柔性部件包括插在两个柔性膜之间或者附着到柔性膜的至少一个电阻轨道(resistive track)。通常,它被插在两个电绝缘片之间,这两个电绝缘片可以基于硅酮或者另一种耐尿素腐蚀的塑料材料(例如含氟聚合物)。市售的这种加热器通常属于两种不同类型:要么其电阻轨道是金属线、要么它是通过对金属箔进行化学蚀刻所获得的金属托架(阵列)。在任何情况下，所述电阻轨道都是用于电性连接到外部电源，这通常是利用必须焊接到所述电阻轨道上的电线而完成。US 5，444，228描述了这种柔性加热器，其中电阻轨道固定在PVC、聚酯、聚酰亚胺、硅酮等材料的两个片之间，并且其中连接条特别是通过电线的焊接而连接到电源。然而，此文件更多是针对家用电器，如电熨斗。因此，此文件并未解决电线连接的腐蚀防护问题，但这一问题确实存在于尿素与用于电阻轨道和焊接的常规导电金属的情形。数家公司提供用于销售的柔性加热器，这些柔性加热器总体上讲是耐腐蚀的，包括它们的引线连接部。然而，除了保护材料可以是硫化的硅酮橡胶外，有关于引线连接部(lead wire connection)是如何实现腐蚀防护的信息却很少:例如参见可从互联网上获得的有关TEMPCO公司的硅酮橡胶柔性加热器的商业信息。此外，值得指出的是通常硅酮柔性加热器不使用于潮湿环境。US 5，215，801涉及通过用粘稠的硅酮组合物实施包覆而保护电子器件(更具体地:电路板)，将该硅酮组合物浇涂于连接部上(即仅仅将该组合物放在连接部上并利用重力使其铺展)，其后使该组合物在高温下固化而变硬。 这种解决方案的弊端是浪费许多绝缘材料(因为绝缘材料不被限制在给定区域)以及固化时间较长，这使得这种方法对于较廉价材料(例如柔性加热器)而言从经济上考虑不可行。本专利技术特别是旨在通过提供一种适合于保护工业规模柔性加热器的电连接部的方法而解决此问题，该方法是快速的且消耗较少的材料。因此，本申请涉及一种，该柔性加热器包括封闭在电绝缘塑料材料的两个片中的电阻轨道，所述轨道包括电线所连接的电连接部，该方法包括以下步骤:-将电阻轨道封闭在电绝缘塑料材料的两个片中；-将电线连接到电阻轨道的电连接部；-将开放的模具放置在连接区的周围；-将液体铸塑调配物注入所述模具；-使所述组合物固化；-拆除模具。修饰语“柔性”实际上应被理解成表示“容易变形”，该变形通常是以可逆的方式进行。通常，这对应于低于4000Ν.πι的抗弯刚度(其被定义为等于(Eh3)/(12 (1-V2)，其中E是依照ASTM D790-03标准所测量的柔性加热器的杨氏模量，h是该加热器的厚度，v是该加热器组成材料的泊松比)；优选地，在本专利技术的上下文中，柔性部件的刚度为小于或等于1000N.m、或者小于或等于100N.m、或者甚至小于或等于ION.m、最特别优选小于或等于IN.m0根据本专利技术，术语“柔性加热器”意图是指包括放置在电绝缘塑料材料的两个片或膜(也就是说，两个大致平的载体，其材料和厚度使得其为柔性)之间的一个或多个电阻轨道的加热器。这些片是大致相似的或者甚至是相同的，并且它们优选地是由塑料制成(尽管任何其它绝缘材料也可能是合适的)，特别是由弹性体制成。在上面定义的抗弯刚度计算中，优选地将泊松比取为这些片或膜的组成材料的泊松比。本专利技术的片可由任何合适的电绝缘塑料材料制成，如硅酮树脂、聚烯烃(聚乙烯或聚丙烯)、热塑性弹性体(或者说TPE)、聚酯、聚酰亚胺(例如KAPTON 树脂)等。鉴于聚酯和聚酰亚胺对尿素的耐性较低(尤其在高温下)的事实，这些片优选地基于硅酮、聚烯烃或TPE。优选地，这些片基于硅酮组合物，即由通式为RnSiXmOy (其中R是非反应性取代基，通常是Me或Ph，并且X是如H、0H、C1或OR的官能团)的支化笼状低聚硅氧烷所构成的一种类型的硅酮材料。使这些基团进一步缩合以获得高度交联的不溶性聚硅氧烷网络。通常是通过对各种硅酮前驱体进行水解缩合而制备硅酮树脂。可以使用利用过氧化物或催化剂(例如钼)而固化的、具有或不具有乙烯基位点的甲基硅酮、苯基甲基硅酮、或者氟化硅酮。可以添加填充剂、保护剂和着色剂以及任何其它成分(例如硅烷醇或缚酸剂)。可从Fenner Precision公司购得娃酮片。电阻轨 道可以基于金属、碳等，或者甚至基于这些导电材料的组合。这些电阻轨道通常是金属的(最特别优选地是由耐尿素的金属例如不锈钢制成)。如果存在数个这种轨道，则优选地以并联的方式连接这些轨道，使得如果这些轨道中的一个轨道受损，不会妨碍其它轨道的工作。这里各电阻轨道包括电连接部(即较大表面积的部分)，从而允许将电线焊接到电连接部上。术语“线(wire)”应被广义地理解成表示通常具有细长的形状允许连接到电(能量)源的任何线、棒或其它导电装置。该柔性加热器可包括数个叠置层的电阻(电阻轨道)。该柔性加热器也可包括在至少一侧上的玻璃纤维涂层，用以提升其机械强度。在本专利技术的上下文中，夹在两个硅酮树脂片(其中一个片最后用玻璃纤维网络加以覆盖)之间的不锈钢电阻轨道给出了良好的结果。优选地，本专利技术的柔性加热器包括至少两个电阻轨道，这两个电阻轨道相互交错(即相互交织)以便节省空间和材料。在本专利技术的范围之外，这一实施例也是有利的。可利用任何已知技术制造该柔性加热器。一种给出良好结果的方法是将至少一个金属轨道夹在两个未固化的硅酮片之间，再对这两个硅酮片进行共硫化。优选地，这两个硅酮片中的一个片具有孔，这些孔对应于电阻轨道的电连接部所在的位置。在一个优选实施例中(该实施例在本专利技术的范围之外也是有利的)，各电连接部(焊接区)和这些孔的相应尺寸和形状设计成使得，即使在层压期间发生了一些位移，在孔的整个表面上仍然有足够的焊接材料供利用。优选地以某种其它方式来促进塑料片与电阻轨道之间的粘附，例如通过调整所述片的组成(使得它们包含粘附促进剂)以及/或者通过将胶粘剂涂布在轨道上。一种得出良好本文档来自技高网...

【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：崔在植，让米歇尔·葛哈尼，皮埃尔弗朗索瓦·达鹤迪，
申请(专利权)人：英瑞杰汽车系统研究公司，
类型：
国别省市：