模塑复合材料制造技术

技术编号:960443 阅读:134 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
用以制造臂如通道门、家俱部件、建筑装饰物或结构部件的模塑复合材料,它可用下法制造:将衬底和表面修饰膜放入模中,合拢模子,将活性聚合物母料注入衬底和表面修饰膜之间。注射压力和活性聚合物母料固化时的自生压力将表面修饰膜定形而紧贴于模腔表面,同时此聚合物母料与表面修饰膜产生化学键合。(*该技术在2010年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本专利技术主要涉及模塑复合材料,更具体说明是涉及那些能制成通道门、家具或建筑部件的模塑复合材料的制造方法。使用适于制成譬如通道门或家具部件的聚合物和金属或非金属材料来制造模塑复合材料的方法在工艺上是熟知的。典型的方法是,这样的模塑复合材料可以用反应模塑法来制造,例如聚氨酯反应注射模塑法(RIM)。即将聚异氰酸酯、多元醇和扩链剂一次加入混合(如需要,多元醇和扩链剂可以予混),直接注射入放置有金属或非金属嵌衬物的模腔中,则固化的聚氨酯在嵌衬物上面形成修饰层,嵌衬物或衬底减少了应注射入的聚氨酯母料的用量,另外还对所形成的模塑复合材料提供结构支持的作用,制造模塑复合材料的其他方法包括胶衣法,在此法中,将欲作为制品外表层的聚合物材料喷涂至模腔中。另一个方法是片料成型法,在此法中将纤维状的浸渍过的料坯放入模腔中,用加热和加压使其成为所需要的形状。前述工艺所公开的方法所得的外表面难于着色和上漆,并且不能准确地模仿天然木材和皮革的外观和手感等等。在1981年6月30日公布的美国专利NO.4,676,041公开过一种方法,即用含液体催化树脂材料(用它浸渍玻璃纤维)的玻璃纤维包封一个芯体,并让玻璃纤维和树脂一同形成为门的外表皮或外壳,然而,为避免在门的表面上露出纤维,模子的壁上先要涂覆一层相同的液体催化树脂材料,这一般称之为“胶衣”法,并能确保模塑塑料制品的表面不露出玻璃纤维。在1985年11月5日公布的美国专利NO4,550,540公开了用于制造压塑门的片状成型料(SMC)的使用。最后,美国专利NO4,250,585公开了制造滑水板的方法,即将在模子内靠贴着铝板的液体可反应组分进行聚合。这样形成的滑水板塑料层被机械地粘结于铝板上,而整个滑水板都包含有增强单元。附图简要说明附图说明图1是板式模塑复合材料的透视图,体现了本专利技术的细节;图2是用于制造图1的模塑复合材料的模子的局部截面图。它描绘了在聚合物母体注射时模腔内板状衬底和表面修饰膜的位置;图3是制造通道门的模塑复合材料板料的透视图;图4是用于制造图3的模塑复合材料的模子的局部截面图,它描绘了在聚合物母体注射时模腔内所形成的衬底及表面修饰膜的位置;图5是本专利技术的一个具体实例的图解,它显示了表面修饰膜实际上在整个模腔中使用。本专利技术提供一个制造可用于制作譬如通道门、家俱及建筑部件等的模塑复合材料的方法,包括提供至少两个具有对置表面的相配合的模截面,该表面一起构成了制造模塑复合材料的模腔,其特征为A)放置衬底及表面修饰膜在这两模截面之间;B)合拢这两模截面;和C)将聚合物母料注射入衬底及表面修饰膜之间的模腔内,聚合物母料填充模腔,同时使表面修饰膜变形以适合于模中的一个对置表面的形状,聚合物母料在其中进行反应并形成聚合物层,同时与表面修饰膜进行化学键合。本专利技术亦提出包括衬底和表面修饰膜在内的一种模塑复合材料;其特征在于反应模塑聚合物层排布于上述的衬底和上述的表面修饰膜之间;在上述的衬底和上述的表面修饰膜之间注射入的聚合物母料形成的层在腔内使上述的表面修饰膜适合于模腔的一部分形状,聚合物母料在其中反应形成上述的层,而同时将其与表面修饰膜进行化学键合。现在参阅附图,特别是图1,它概括了本专利技术的要点于模塑复合材料10。图1中所描绘的模塑复合材料10是板状的,其后它可以成形为譬如通道门、家俱部件或建筑板材的形状。此板状的模塑复合材料10依次包括衬底12,键合于衬底12上的反应模塑聚合物材料层14和与反应模塑聚合物材料层14化学键合的表面修饰膜16。更准确地说,此模塑复合材料10是用反应模塑法制造的,在此法中,衬底和表面修饰膜是被放置于由合拢相配合的模截面而形成的模腔中,然后将液体的反应聚合物母料注射入这衬底及膜之间。由于注射压力和在固化时产生的自生压力的结果,聚合物母料形成一层与衬底牢固结合的聚合物层,它并使表面修饰膜变形以便紧密地和模腔表面一部分相接触,同时使表面修饰膜与固化的聚合物层化学键合。如图2所示,制造如图1的板状模塑复合材料10的典型模子包括相配合的上、下模截面18和20,模截面18和20作适当的移动(相互靠近或离开),可合拢或打开此模(未画出)。模截面18和20分别具有对置的表面22和24,它们共同构成模腔26,为了图的清楚和便于描绘,模腔26画于图2的断截面部分。模截面22和24的部分合成了模腔的表面,靠贴着它将形成模塑复合材料10的修饰表面。如图2所示,模上截面22作为这样的模腔表面靠着它表面修饰膜16在注射压力和聚合物母料固化时的自生压力下得以定形。模腔26连通入口或浇口28和连接混合室30,此混合室接受从混合头注射喷嘴32注射来的聚合物母料。在模截面18和20之间相应地有一凹陷部分作为嵌接混合头注射喷嘴32的入口孔34,使得喷嘴和混合室30相连接,籍此给以在表面修饰膜16和板状衬底12(合模前已先放入模腔26之内)之间的注射聚合物母料提供一条通道。当模截面18和20打开分别放置时(未画出)便将衬底12放入模腔26内,本专利技术的方法是很方便地操作的。然后,表面修饰膜16放置于模截面18和20之间,其位置为紧靠着上模表面22,上模表面将定形此板状模塑复合材料10的修饰表面。作为本专利技术所使用的一个名词,模塑复合材料10的修饰表面意味着是在最终制得的模塑复合材料10上的表面修饰膜16的可见的暴露表面。下一步,将模如图2所示合拢,将聚合物母料注入表面修饰膜16及板状衬底12之间的模腔26中。注射压力和模腔26内之聚合物母料固化时的自生压力一起使表面修饰膜16紧贴上模表面22。注射和固化的压力都有助于在固化聚合物层14和衬底12之间建立起牢固的机械结合,亦有利于在固化聚合物层14和表面修饰膜16之间建立优良的化学键合。在聚合物母料固化完成后,板状模塑复合材料10可以脱模,多余的表面修饰膜可以用任何适当的切割技术从复合材料10的四周去掉。用适当的方法,如模冲或模压,可以将板状模塑复合材料10成形为用于制作通道门、家俱部件、建筑部件等所用的板材,而不会发生在衬底12和聚合物层14之间或在聚合物层14和表面修饰膜16之间的剥层现象。这是可能的,因为用本专利技术的反应模塑法所产生的自生压力和注射压力的结果使在每层间都产生卓越的结合力。在另一个实施例中,本专利技术的方法可以用于制造一个定形的模塑复合材料36,如图3所示,它是适于制作通道门的。其他定形的模塑复合材料可用于制作例如家俱部件、建筑物装饰或结构部件。定形模塑复合材料36依次包括衬底38,键合于衬底38的反应模塑聚合物层40,与反应模塑聚合物40化学键合的表面修饰膜42。再者,定形模塑复合材料36可以制成模仿天然木纹花样,如44所示那样子。图4描绘一个制作如图3的定形模塑复合材料36的模子的结构,它包括相配合的上下模截面46和48,移动模截面46和48(相互靠近或离开)可以合拢或打开这个模(未画出)。模截面46和48分别具有对置的表面50和52,它们一起构成模腔。模截面表面50和52的一部分构成了模腔的表面,靠贴着它模塑复合材料36的修饰表面将被定形。如图4所示,模截面的下表面52为这个模腔表面,依靠着它表面修饰膜42被注射压力和聚合物母料固化时的自生压力所定形。模腔连通入口或浇口54,连接混合室56,它是接受从混合头本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造模塑复合材料的方法,该方法包括提供至少两个具有对置表面的相配合的模截面,对置表面一起构成了形成模塑复合材料的模腔,此方法的特征为:A)在这两个模截面之间排布衬底和表面修饰膜;B)合拢模截面;C)将聚合物母料注射入衬底和表 面修饰膜之间的模腔中,聚合物母料填充模腔并同时使表面修饰膜按膜子中的一个对置表面定形,聚合物母料就在其中反应并形成聚合物层,同时使聚合物层与表面修饰膜键合。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员:威廉R韦弗詹姆斯E马特津格
申请(专利权)人:利比欧文斯福特公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1