聚氨酯模塑制品的生产方法技术

本发明专利技术涉及聚氨酯模塑制品的生产方法，其中施加到增强纤维层或增强纤维垫的聚氨酯形成混合物包括气体和泡沫稳定剂。这些模塑制品用于汽车和构造应用和用于家具。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及聚氨酯(PU)模塑制品，特别地PU夹层结构部件的生产方法，和它们的用途。
技术介绍
用于平面板制造的夹层元件的生产方法已知一些时间。夹层构造由轻和耐压缩芯与高强度覆盖层组成。此复合结构由PU反应混合物形成，该反应混合物当在热压缩模塑工艺中在两个侧面上施加时，可以形成坚固的键合。夹层结构的内芯层优选由具蜂巢结构的纸板组成，它在压缩过程期间用作由PU湿润的覆盖层的定距片。夹层物覆盖层的湿润优选由喷啉进行。由于采用此取向双面施加可以同时进行，基材载体在此情况下是机器人导向的，和在通过混合的PU施加期间在水平或优选在垂直方向布置顶盖。同样，聚氨酯混合头可以由机器人导向。由于压缩和成形工艺的结合也可以生产三维模塑制品。蜂巢芯，它对于片材料在整个表面上建立到均匀的厚度十分之几毫米厚，现在在部分区域中压缩到它初始尺寸的小百分比。完成部件的外部轮廓的成形由在成形工具(模具)中夹紧边缘由夹层结构的夹膜进行，使得在从模具取出之后结构部件关闭外部边缘。在此成形工艺中，获得具有未层压可见表面和同样未层压可见边缘的三维结构部件。PU模塑制品，特别地PU夹层结构部位的先前生产方法提供具有差边缘定义和/或不足够材料充填的三维部件。特别是在高度异形制品的情况下，边缘定义通常是不令人满意的。此外，由于施加的液体聚氨酯混合物倾向于滴落，可以施加的聚氨酯数量有限。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供能够以简单方式生产具有良好边缘定义的三维PU制品的方法。如果施加的聚氨酯混合物中加入气体和也包含泡沫稳定剂，令人惊奇地达到此目的。附图说明图1说明由实施例1中所述的本专利技术方法生产的模塑制品。图2说明由实施例2中所述的现有技术生产的模塑制品。图3是照片，其中将根据实施例3中所述本专利技术方法生产的模塑部件(指定的区段B)贴近根据实施例4中所述现有技术生产的模塑部件(指定的区段A)布置。本专利技术涉及一种，其中a)将聚氨酯形成混合物加入到至少一个芯层(内层)和两个增强纤维覆盖层的夹层物的增强纤维层或加入到增强纤维垫，b)在模具中放置来自a)的夹层物或增强纤维垫，c)在40℃-160℃的模塑温度下成形模具内容物和同时硬化聚氨酯形成混合物以形成模塑制品，d)从模具取出在c)中生产的模塑制品，和e)任选地，后处理模塑制品。加入到增强纤维覆盖层或增强纤维垫的至少一些部分聚氨酯形成混合物必须向其中加入气体和也包含泡沫稳定剂。由此方法获得具有良好边缘定义的模塑制品。此外，可以与施加表面成比例增加聚氨酯的数量和防止或至少最小化流出或滴落。在本专利技术方法的优选实施方案中，除聚氨酯混合物以外，也在部件之上或在增强纤维覆盖层或增强纤维垫的整个表面上施加碎纤维。实施这些以PU湿润的另外施加的碎纤维的结合。空气、氮气和CO2是优选使用的气体。气体的引入可以由任何已知方法，如间歇或在线方法进行。合适的泡沫稳定剂包括本领域技术人员已知的那些。特别优选的泡沫稳定剂的例子是聚醚硅氧烷，特别地水溶性的那些。通过采用一定的方式合成优选的稳定剂化合物使得环氧乙烷和环氧丙烷的共聚物键合到聚二甲基硅氧烷残基。这样的泡沫稳定剂例如，描述于U.S.专利2834748、2917480和3629308。特别感兴趣的是通过脲基甲酸酯基团多支化的聚硅氧烷-聚氧化烯共聚物，如在DE-OS2558523中描述的那些。也合适作为泡沫稳定剂的是其它有机聚硅氧烷、氧乙基化烷基酚、氧乙基化脂族醇、石蜡油、蓖麻油酯和蓖麻油酸酯、土耳其红油和花生油，和泡孔调节剂(cell regulators)如石蜡、脂族醇和二甲基聚硅氧烷。为了改进的乳化效果，泡孔(cell)结构和/或稳定，可以使用采用聚氧化烯残基和氟烷烃残基作为侧基团的低聚物聚丙烯酸酯。泡沫稳定剂的使用数量通常为0.01-5重量份，以每100重量份多元醇计。用于本专利技术方法的聚氨酯形成混合物通常包括A)至少一种平均OH值为300-700的多元醇组分，它包括至少一种短链和一种长链多元醇，单个多元醇的官能度为2-6，B)至少一种多异氰酸酯，C)任选地，发泡剂，D)活化剂，以及E)任选的辅助物质、脱模剂和添加剂。可以在多元醇组分中包括的合适多元醇是含有至少两个对异氰酸酯基团为反应性的H原子的多元醇。优选使用聚酯多元醇和聚醚多元醇。根据本专利技术，优选使用二苯基甲烷二异氰酸酯系列的高级核异氰酸酯(pMDI类型)，它们的预聚物或粗MDI。作为发泡剂C)可以通常使用化学或物理作用的化合物。作为化学作用的发泡剂，可以优选使用水，它通过与异氰酸酯基团的反应而形成二氧化碳。物理发泡剂的例子是(环)脂族烃，优选含有4-8个，更优选4-6个和最优选5个碳原子的那些，部分卤代烃、或醚、酮或乙酸酯。也可以通过加入在低于室温的温度下分解的化合物与气体的释放达到发泡效果。各种发泡剂可以单独使用或以彼此相关的混合物使用。合适的催化剂包括用于发泡和交联反应的常规活化剂，例如胺和金属盐。其它辅助物质、脱模剂和添加剂可以任选地引入反应混合物中。这样添加剂的例子包括表面活性添加剂如乳化剂、阻燃剂、成核剂、抗氧剂、润滑剂和脱模剂、着色剂、分散助剂和颜料。异氰酸酯和多元醇组分通常以一定的数量反应使得多异氰酸酯的NCO基团当量与对异氰酸酯基团为反应性的剩余组分的氢原子总当量的比例为0.8∶1-1.4∶1，优选0.9∶1-1.3∶1。芯层优选是可热成形聚氨酯泡沫、纸、金属或塑料蜂巢。合适的纤维材料包括玻璃纤维垫、玻璃纤维非织造物、玻璃纤维无规结构、玻璃纤维薄织物、切碎或研磨的玻璃或矿物质纤维、天然纤维垫和编织织物、切碎的天然纤维和纤维垫、基于聚合物纤维的纤维非织造物和编织织物、碳纤维或芳酰胺纤维、以及其混合物。正常以一定的方式生产用于步骤a)的夹层物使得将增强纤维覆盖层施加到芯层的两侧。然后加入聚氨酯形成双组分混合物(所谓的异氰酸酯和多元醇组分)。在加入聚氨酯形成混合物的同时，也可以优选在整个或部分表面上施加碎纤维。如果在步骤a)中使用增强纤维垫，将垫首先取得和采用常规方式由聚氨酯形成混合物浸渍。在此情况下，可以另外同时在整个或部分表面上施加两种碎纤维。根据本专利技术生产的PU模塑制品，在从模塑取出之后，可以根据已知工艺在随后的步骤中与覆盖层或装饰性物质层压。如果使用合适的覆盖层或装饰性物质，对PU模塑制品的粘结可以通过首先取得覆盖层或装饰性物质和同时在模具中压缩它与夹层结构或增强纤维，已经在生产步骤期间发生。作为装饰性材料，在此方面可以使用由聚氨酯浸溃而封闭的纺织品、致密或发泡塑料膜、以及聚氨酯的喷淋皮层(skin)或RIM皮层。作为覆盖层，也可以使用适于外部应用的预形成材料，如金属箔或板材，以及PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)、ASA(丙烯酸酯改性的苯乙烯-丙烯腈三元共聚物)、PC(聚碳酸酯)、PA(聚酰胺)、PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)和/或PPO(聚苯醚)以涂漆、可涂漆制备的或着色形式的致密热塑性复合材料。作为覆盖层同样可以使用基于蜜胺-酚、酚-醛、环氧或不饱和聚酯树脂的连续或间歇生产的覆盖层。具体实施例方式根据本专利技术生产的PU模塑制品优选用作结构部件或衬里/包覆部分，特别用于汽车工业、家具工业和建筑和构造工业。借助于如下实施例更详细讨论本专利技术。实施例起始材料多元醇1OH值为865，通过加入PO到三羟本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚氨酯模塑制品的生产方法，包括：ａ）向部件加入包括泡沫稳定剂和气体的聚氨酯形成混合物，该部件包括（１）包括至少一个芯层和两个增强纤维覆盖层的夹层物或（２）增强纤维垫，ｂ）在模具中放置来自ａ）的部件，ｃ）保持模具在 ４０℃－１６０℃的温度下以模塑部件和硬化聚氨酯形成混合物和因此形成模塑制品，ｄ）从模具取出在ｃ）中生产的模塑制品，和ｅ）任选地，后处理模塑制品。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：HG维尔茨，A西曼内克，R保罗，D维格纳，
申请(专利权)人：拜尔材料科学股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]