模塑零件的制造方法技术

本发明专利技术涉及模塑零件的制造方法，其中通过模塑至少一种复合夹层材料得到该模塑零件，所述夹层材料加入在模塑时反应的膨胀剂。本发明专利技术还涉及得到的模塑零件和使用的夹层材料。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及特别用于汽车或建筑领域的强度大和重量轻的模塑零件。强度大而重量轻的模塑零件一般是由含有蜂窝状芯材(或者是心材或核材)(用于减轻产品的重量)和位于芯材两侧的外部表层(或者是皮材)(用于加强产品的刚度)夹层复合材料制造的，整体是通过模塑形成的，此模塑至少包括加热和机械的动作(热模压、热加压、热成形等)。但是在得到的产品中经常会观察到表面的缺陷(比如在蜂窝的每一个小室中的小空洞)。本专利技术人证实，当制造夹层材料和/或通过模塑成形时，加热能够使芯材明显软化，特别是如果该材料由与皮材相同的材料构成时，软化导致可观察到的表面缺陷，而且还不利于芯材的良好抗压和抗弯性能。因此本专利技术的目的是开发一种与有上述缺点的产品相比改善了的模塑零件，特别是重量轻、成本低的复合材料零件(或者是复合材料制品或复合材料)，适合于耐受与其使用有关的应力(特别是表现出良好的抗压和/或抗弯性能)，并具有(特别是用裸眼观察)良好的表面外观(特别是平整的(tendu)表面外观)。按照本专利技术的模塑零件制造方法达到了此目的，在该方法中，通过对至少一种夹层状复合材料进行模塑得到了该模塑零件，所述夹层材料加入了在模塑的期间进行反应的膨胀剂。本专利技术还涉及得到的模塑零件以及用来形成所述复合材料使用的并加入了适合于在模塑期间发生反应的所述膨胀剂的夹层材料。得到的模塑零件是复合材料，一般也是呈夹层状的结构，此复合材料有利地具有平整的表面外观(表面的波纹或不规则度的尺度任选有利地小于50μm，优选小于40μm，特别小于10μm，与前面提到的现有产品相反，在该现有产品中所述的尺度最大经常达到50～100μm)。此产品一般还具有大约30～1200kg/m3的密度，并具有令人满意的机械性能，特别是适合于于汽车或建筑领域中各种用途的抗压和/或抗弯性能。此零件可以是一种具有某种形状的零件，或者只是呈板状，它特别可具有比如汽车底板的形状、汽车车轮拱罩、支持板、车身板等。在本专利技术中使用的夹层状复合材料包括至少一种芯材，该芯材有利地由至少一种热塑性材料形成，在其至少一个表面上，优选在其与以最大尺寸相对的两个表面中至少每一个上装有包括至少一种增强材料的复合面层。按照本专利技术，还加入至少一种适合于在模塑期间(特别是在通过模塑成形期间在加热夹层材料的温度下)进行反应，特别是适合于在模塑期间在芯材和面层之间的界面上产生压力(与在面层上，特别是在夹层材料的表面上引起缺陷的减压相反)的膨胀剂。制造所用的夹层材料可以独立地由模塑进行，或者在模塑成形步骤之前的步骤中进行。夹层状的芯材一般是由至少一种有机热塑性材料和任选的填料和/或增强材料形成的，比如用来降低成本和/或增加产品的机械强度。此热塑性材料可以是比如聚烯烃(特别是聚丙烯)、聚酯、聚酰胺等，优选与相连接的复合面层材料中的那种或至少一种相同或相容(即能够很好地进行化学粘接)。此一种或几种填料可任选是滑石、碳酸钙、木屑等，而此一种或几种任选的增强材料可以是一种或几种材料，比如玻璃、碳、聚芳酰胺(aramide)的纤维或颗粒等。此一种或几种芯材的材料可以是天然的或者是合成的、“贵重(noble)”的或者更有利地是回收的(比如芯材可由回收聚丙烯得到)。在芯材中热塑性有机材料的含量优选至少为65wt％，填料和/或增强材料的含量小于30wt％，其它材料或杂质，特别是不相容和不可回收的材料含量不超过5wt％。此芯材可通过比如挤塑、在模具中注射模塑、挤塑/压塑等来制造，在用面层或其外皮覆盖芯材完成夹层材料之前，此芯材具有蜂窝的形状(密度一般为80～120kg/m3)，或者呈紧密结构或者部分膨胀的结构，优选当制造夹层材料和/或模塑夹层材料时再膨胀(或者进行补充膨胀)(这些结构膨胀以后得到的密度一般为大约700～1200kg/m3)，或者是已经膨胀或轻度膨胀的结构(比如泡沫，这种结构的密度一般为30～300kg/m3)。在所涉及的每一个表面上与芯材相结合的复合面层优选由至少一种热塑性有机材料(选自比如聚烯烃，特别是聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚酯，特别是聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚酰胺、聚氯乙烯(PVC)、聚苯硫醚等)和有利地呈纤维状(纱和/或长丝)的至少一种此有机材料的增强材料(比如玻璃、碳、聚芳酰胺等)形成，增强材料的含量优选为面层的至少50wt％。面层在所涉及的每一个表面上可以是相同或不同的，在组装到芯材上之前呈加固的板状和/或呈平行纱的织物和/或纱层和/或毡状等。此面层优选由至少一种复合交织纱网得到，此网有利地包括至少一种有机材料的纤维，特别是与增强纤维等交替排列、交叉插入、交替掺混、混合排列的纤维，优选包括复合纱或共混纱(一种材料的长丝和另一种材料的长丝在纱中的复合纱，此种纱可如在比如专利EP0599695、EP 0616055、EP 0367661和WO 98/01751中所述的方法得到)。此网还优选是一种纺织品和/或针织品或任选是一种格栅状物，可以使用同样的或不同的纱来制成网链和网板。在与芯材组装之前的面层可以由比如如此的一种或几种网来形成，或者这样的网可以预先经过一个有机材料熔融的步骤，使其具有板状。除了此一种或几种网以外，此面层还可以包括一个或几个其它的层(或薄膜或结构件)，比如，基于有机材料并任选含有一种或几种添加剂或填料，特别是用来改善表面外观，赋予其特定性能(抗紫外线、密封性、防腐、耐化学等)的层。面层与芯材的粘接是通过比如加热此有机材料，特别是加热该面层(特别是在表层的表面)使之层合或热粘接，以使其通过熔融(表面熔融)来粘接而实现的。比如，就在将面层与芯材组装之前用红外线对其进行加热，组装也引起在与面层接触区域的芯材有机材料表面熔融，此有机材料的熔融导致所述面层和芯材之间的粘接。还可以通过其它的手段，比如添加热熔膜来增强此粘接。要与夹层材料的组分相一致并根据其来选择夹层材料的膨胀剂和，以使所述膨胀剂在夹层材料模塑的过程中在模具的内部起到作用，膨胀剂一般在模塑工艺的进程中，特别是在实际模塑操作前加热时开始发挥作用(特别是通过分解或相变伴随着释放出气体)。按照一种实施模式，可以使用一种或几种膨胀剂，其中至少一种在按照本专利技术模塑期间在模具中发挥作用。用于本专利技术的同样的膨胀剂也可以具有多个活化温度，其中至少一个是在模塑期间启动其反应(特别是释放出气体)。在模塑的过程中，膨胀剂的作用并不避免伴随着其它作用(其它试剂的作用和/或此同一种试剂在其具有多个活化温度时的作用)，特别是预先的作用，比如在使用紧密型的芯材(或者只是部分膨胀的芯材)以使其变轻的情况下夹层材料芯材的膨胀作用。但是，这些不同的作用应该明确地被区别开，所有独立于模塑的预先的作用对于解决这里的问题都是无助的。不像芯材的膨胀操作可以在夹层材料模塑的过程中制造芯材的不同时期进行，为了避免表面的外观出现缺陷，在本专利技术中的膨胀剂的所研究的作用，应该，至少是部分预先设计或预订，使得至少部分在模塑的过程中在必要时进行作用。在必要时，膨胀剂可以与适当的抑制剂一起使用，以避免其在比如模塑加热之前(在有限的时间内或者在给定温度之下抑制剂可以起作用)发生反应和/或对此方法进行设计，使得模塑的操作刚好在膨胀剂作用之后进行。一种或几种膨胀剂，必要时的一种本文档来自技高网...

【技术保护点】
模塑零件的制造方法，其中通过模塑至少一种复合夹层材料得到该模塑零件，所述夹层材料加入在模塑期间反应的膨胀剂。

【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：G扎内拉，
申请(专利权)人：法国圣戈班韦特罗特斯有限公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]