使内酰胺在模具中聚合的装置制造方法

使内酰胺在模具中聚合的装置制造方法
【专利摘要】用于使内酰胺在模具中聚合的装置，包括：储器，其用于储存内酰胺，储器保持处于用于熔化内酰胺且将其保持为熔化状态的在135-150℃的范围内变化的温度；内酰胺馈送装置，其包括用于从所述储器馈送内酰胺的配量管；第一配量装置，其用于馈送引发剂；第二配量装置，其用于馈送活化剂；混合头，其被构造为接受分别来自内酰胺馈送装置、第一配量装置和第二配量装置的内酰胺、引发剂和活化剂，混合头具有独立地接受内酰胺、引发剂和活化剂的三个独立入口以允许内酰胺、引发剂和活化剂分别在所述混合头内流动而彼此不混合，直到到达混合头的输出；以及混合管，其位于混合头的输出处并且构造为使内酰胺、引发剂和活化剂以它们混合在一起的方式首次接触。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本发明涉及在化工领域使用的用于使内酰胺聚合的技术，更特别地涉及用于使内 酰胺在模具中聚合的系统。 使内酰胺在模具中聚合的装置

【背景技术】
[0002] 内酰胺在模具中的聚合已使用且研究了多年。在改善内酰胺聚合的技术上的最新 投入集中于改进以受控和可选方式实施聚合的催化系统（由活化剂和引发剂构成)。然而， 基本成分混合且馈送到模具的方式尚未改变并且仍基本上为如下两个形式中的一种：在第 一种形式中，制备两种独立的预混物，第一种预混物包括引发剂和一部分内酰胺的混合物， 第二种预混物由引发剂和其余部分内酰胺组成。随后，将两种预混物组合以实施聚合。
[0003] 先前的技术允许生产组成物的串联部分，但是不适于连续生产非串联部分，例如 具有个别的尺寸和/或几何形状、不同的组分或特性。
[0004] 欧洲专利申请EP2338665A1描述了用于使内酰胺在模具中聚合的工艺和装置，其 中内酰胺、活化剂和引发剂被独立地馈送且按剂量配送到馈给模具的混合头。能够通过大 量的引发剂和活化剂来催化所描述的用于使内酰胺聚合的工艺，一些引发剂和活化剂是固 态的。在整个工艺期间，固态的引发剂和活化剂必须熔化且保持在高温下。所描述的用于 模制内酰胺的装置通用于大量的引发剂和活化剂。这种通用性使得装置的使用很难，因为 在那些材料(引发剂或活化剂）中的每种所通过的回路的每一个配量元件都需要加热装置。 对聚合工艺的三种组分（内酰胺、活化剂和引发剂）进行单独配量。这带来了所述工艺的两 个优点：（1)确保了时间稳定性；以及（2)对于要制造的每种类型的工件或零件，容许每种 组分的不同配量（以％计)。
[0005] 然而，已经观察到在高温下活化剂和引发剂的熔化和配量很难进行。此外，两种材 料必须按非常特定的百分比添加到混合物中，这使得通过常规齿轮泵进行其正确配量变得 复杂。另外，由于固态引发剂和活化剂必须在高于室温的温度下熔化，并且其熔化状态呈现 出取决于温度的粘度，所以在整个配量过程中其温度必须保持恒定且精确。
[0006] 在EP2338665A1中描述的装置的不同元件分别通过单独的加热系统彼此独立地 加热，或者通过基于电阻的电气系统或通过热流体。然而，那些元件的单独加热造成了每对 元件之间的连接元件(通过阀、螺母或任何其它连接元件)中的冷区域。例如，己内酰胺在低 于70°C的温度下变成固态，并且这些冷点能够形成单体的冷却和随后的固化，从而造成配 量系统中的阻塞。
[0007] 总之，需要这样一种装置：这种装置使能以高效方式解决使内酰胺在模具中聚合 的常规的工艺和装置的上述问题。
[0008] 发明概述
[0009] 本发明的目的是提供用于使内酰胺在模具中聚合的装置，其中聚合反应的三种组 分（内酰胺、引发剂和活化剂）被彼此独立地馈送和按配量送到混合头，引发剂和活化剂在 室温下为液态的。
[0010] 根据本发明的方案，提供用于使内酰胺在模具中聚合的装置，包括：储器，其用 于储存内酰胺，其中所述储器保持处于用于熔化所述内酰胺且将其保持为熔化状态的在 135-150°C的范围内变化的温度；内酰胺馈送装置，其包括用于从所述储器馈送内酰胺的配 量管；第一配量装置，其用于馈送引发剂；第二配量装置，其用于馈送活化剂；混合头，其被 构造为接受分别来自所述内酰胺馈送装置、所述第一配量装置和所述第二配量装置的内酰 胺、引发剂和活化剂，所述混合头具有用于独立地接受内酰胺、引发剂和活化剂的三个独立 入口，以允许内酰胺、引发剂和活化剂分别在所述混合头内流动而彼此不混合，直到到达所 述混合头的输出；以及混合管，其位于所述混合头的输出处并且构造为使内酰胺、引发剂和 活化剂以它们混合在一起的方式首次接触。所述引发剂和活化剂为液态的。所述储器和 内酰胺馈送装置位于加热器内，所述加热器被构造为将所述内酰胺的温度保持为基本恒定 值，直到其到达所述混合头。
[0011] 在优选的实施方案中，内酰胺馈送装置包括泵，所述泵被构造为泵送来自所述储 器的内酰胺并且按剂量朝向所述混合头配送，所述泵位于所述加热器内。更优选地，装置还 包括用于控制泵的配量的发动机，所述发动机位于所述加热器外部并且通过穿过所述加热 器的壁的轴与所述泵连结。
[0012] 优选地，内酰胺馈送装置包括压力计，所述压力计被构造为在过压情形下停止所 述泵，所述压力计位于所述加热器内，从而将所述压力计的温度保持为基本恒定值。在特定 的实施方案中，压力计还包括容纳在加热器的绝缘层中的电连接器。
[0013] 优选地，内酰胺馈送装置还包括减压阀，所述减压阀被构造为在超过最大工作压 力的情形下被机械地启动以清除所述内酰胺，所述减压阀位于所述加热器内，从而将所述 减压阀的温度保持为基本恒定值。
[0014] 优选地，内酰胺馈送装置还包括三向阀，所述三向阀位于所述储器和所述泵之间， 用于使从所述储器到所述泵或者从所述储器到排泄管的原料流连通，用于清空所述储器， 所述三向阀位于所述加热器内，从而将所述三向阀的温度保持为基本恒定值。在特定的实 施方案中，所述三向阀还包括被置于所述加热器外部的启动装置，所述启动装置通过穿过 所述加热器的壁的隔板的轴与所述三向阀连结。
[0015] 优选地，所述装置包括电阀，所述电阀被构造为当所述泵工作时打开且当所述泵 停止时关闭，防止一旦所述内酰胺的配量完成出现滴流，所述电阀位于所述加热器的绝缘 层中。
[0016] 优选地，所述混合头包括用于所述内酰胺的径向入口、用于所述引发剂的第一入 口以及用于所述活化剂的第二入口，所述第一入口与第一管连接并且所述第二入口与第二 管连接，以使得在所述引发剂和活化剂平行地进入的同时内酰胺流与输出轴垂直地进入所 述混合头，使得所述引发剂和活化剂通过所述混合头的中央部分出来(且进入混合管)，而 内酰胺流通过周边部分出来。
[0017] 优选地，用于馈送引发剂的第一配量装置包括与混合头的第一入口连结的注射器 驱动器。
[0018] 优选地，用于馈送活化剂的第二配量装置包括与混合头的第二入口连结的注射器 驱动器。
[0019] 优选地，通过片式电阻调和所述混合头，从而防止所述内酰胺固化且保持所述混 合物的温度在控制之中。
[0020] 优选地，混合管是静态混合器。
[0021] 在使用时，所述加热器内的温度优选地在l〇〇°C和115°C之间。
[0022] 优选地，装置包括围绕所述储器的电阻器，所述电阻器被构造为将所述储器内的 内酰胺的温度升高，从而使内酰胺达到135°C和150°C之间的温度。
[0023] 本发明的另外的优点和特征将通过随后的详细说明变得显然并且将在所附的权 利要求书中特别地指出。

【专利附图】

【附图说明】
[0024] 为完成说明书且为了提供对本发明的更佳理解，提供了一组附图。所述附图形成 了说明书的整体部分且示出了本发明的实施方案，其不应被解释为限制本发明的范围，而 仅为如何实施本发明的实施例。附图包括以下图：
[0025] 图1是示意性地示出根据本发明的实施方案的装置的图。
[0026] 图2示出了根据本发明的实施方案的混合头朝向混合器的出口段。
[0027] 发明详述
[0028] 在该背景下，术语"包括"及其衍生词(诸如"包括有"，等等）不应在排他的意义上 理解，也即，这些术语不应解释为排除所描述的和限定的可包括另外的元件、步骤等的可能 性。
[0029] 本发明的背景下，术语"近似"及其族的术语(诸如"接近"等）应当理解为表示极 接近那些附于前述项的值。也就是说，自准确值的合理限制内的偏差应当是可接受的，因为 本领域技术人员将理解由于测量不精确等使得距所指示值的偏差是不可避免的。同样适应 于术语"大约"和"大概"和"基本上"。
[0030] 下面的说明不应视为限制，而是仅为描述本发明的宽泛原理的目的而给出的。下 面将参照显示出根据本发明的装置和结果的上述附图通过实施例的方式来描述本发明的 实施方案。
[0031] 本发明的用于使内酰胺在模具中聚合的程序包括：将内酰胺、活化剂和引发剂馈 送到混合头中，其中所述活化剂和引发剂在室温下是液态的。内酰胺、活化剂和引发剂被独 立地馈送到混合头中。
[0032] 能够从例如包括β -内酰胺、Y -内酰胺δ -内酰胺，ε -已内酰胺和十二内酰胺 等等的组中选择内酰胺。
[0033] 引发剂可以为异氰酸盐及其衍生物，以及酰基-内酰胺、尿素和碳二亚胺，假设它 们在室温下是液态的。
[0034] 活化剂可以为碱土金属内酰胺盐(诸如钠或镁的金属盐)、水合物、氢氧化物以及 金属氨合物或其它有机金属化合物，假设它们在室温下是液态的。
[0035] 成型出的材料的最终的机械特性的控制是通过作用于催化系统(活化剂和引发 齐IJ)和/或多种内酰胺的组合的浓度以及处理和后处理条件来实现的。
[0036] 接下来，描述使内酰胺在模具中聚合的装置。内酰胺被引入经加热的储器中，在储 器中内酰胺熔化。一旦熔化，通过经加热的配量和泵送系统将内酰胺从储器取到混合头。熔 化的内酰胺与被置于两个独立的配量装置(优选地在室温下通过活塞来配量）中的引发剂 和活化剂同时进入混合头。引发剂和活化剂通过两个独立的管进入混合头，穿过混合头直 到到达其外部，在外部放置有静态混合器。在该静态混合物的入口处三种组分（内酰胺、弓丨 发剂和活化剂）首次接触，当三种组分经过其内部螺旋时它们被混合并且完全混合在一起 从静态混合物中出来。
[0037] 通过本发明的装置解决的问题与在高温下对引发剂和活化剂进行熔化和配量的 难度有关。两种材料必须按特定百分比(例如，相对于内酰胺重量的〇. 5-2%重量的范围内） 添加到混合器中，这使得通过齿轮泵难以进行正确的配量。此外，如已经解释的，固态的引 发剂和活化剂必须在比室温高的温度下熔化。此外，当熔化时，这些引发剂和活化剂呈现出 与温度相关的粘度。结果，在整个配量过程中这些材料的温度必须恒定且精确。
[0038] 因此，使用在室温下为液态且稳定的催化系统(引发剂和活化剂)。这使得简化了 内酰胺的聚合过程以及成型，并且简化了所使用的装置。这种简化涉及到构成装置的元件 数量的大幅减少，主要是热元件，以及容器和配量管的数量的大幅减少。此外，基于更简单 元件的新的装置容许对每个部件的更精确的配量，这是通过基于软件的控制装置来实现 的，控制装置根据待制造的零件或工件的最终体积以及所使用的内酰胺、引发剂和活化剂 的百分比来自动地计算装置的工作参数(配量系统的速度和工作时间）。
[0039] 参见图1，示出了示意性地显示出根据本发明的实施方案的装置的图。系统10包 括用于储存内酰胺的内酰胺储器20。优选地，储器20将内酰胺保持在通过储器的上部11 馈送的诸如例如氮气氛的惰性气体气氛下，并且优选地保持在135-150°C之间的温度下。内 酰胺从储器20按计量送到混合头50,后面将进行详细说明。
[0040] 内酰胺通过下面描述的馈送系统被取到混合头50。从储器20到混合头50的内酰 胺的配量是通过泵送系统来实现的。泵送系统包括泵23。在特定的实施方案中，泵23为可 测量容积的齿轮泵。
[0041] 泵送系统还包括发动机26。通过发动机26来控制泵23的配量，发动机能够调节 转速(流量控制)以及转数(体积控制)。该发动机26被置于加热器(本文后面部分将介绍和 描述加热器）外。任选地，泵送系统还包括安装在发动机26中的减速器。
[0042] 优选地，装置(系统10)包括用于提供过压保护的安全装置。安全装置被导入馈送 系统中并且为：压力计27,其被构造为在过压情形下停止泵23 ;和/或安全阀（或减压阀） 28,其被构造为在超过最大工作压力的情形下被机械地启动以清除液态的内酰胺。在优选 的实施方案中，最大工作压力被确立为大约5巴。压力计27充当应对可能发生的过压的泵 的保护装置。目标是，如果由于阻塞或回路误操作导致发生过压，则压力计27与泵连通并 且关断发动机。减压阀28还充当过压保护装置。
[0043] 此外，装置优选地包括位于储器20和泵23之间的三向阀22,用于使从储器20到 泵23或者从储器20到排泄管12的材料流连通，这允许排空储器20。优选地，三向阀22包 括细长轴，使得其能够穿过加热器21的隔板，从而容许驱动装置位于加热器的外部(还未 进行说明）。
[0044] 在混合头50的入口前馈送系统的最后一个部件是电阀29,其被构造为当泵运转 时打开，并且一旦内酰胺的配量完成则关闭，防止滴流(泵处于停止位置)。该电阀29的目 的是防止一旦泵已停止内酰胺发生泄漏。优选地，该电阀29被构造在加热器21的隔离层 中（还未进行说明）并且通过优选地呈夹子形式的电阻器进行加热。
[0045] 上述元件(一般为储器20、泵23、安全系统(压力计27和/或安全阀28)、电阀29 和内酰胺馈送系统）位于加热器21内，加热器被构造为将与内酰胺接触的所有元件保持在 100°C和115 °C之间的温度下。在这样的温度下，防止了由于冷却而导致内酰胺的固化（内酰 胺的固化发生于大约70-80°C)。如之前所提到的，发动机26被置于加热器21的外部。
[0046] 另一方面，引发剂和活化剂被置于彼此独立的各配量装置30、40中。在优选的实 施方案中，这些配量装置30、40为活塞泵，诸如位于混合头60近处的注射器驱动器，如图1 所示。注射器驱动器由发动机形成，发动机使在其固定有注射器的柱塞(活塞）的端部处的 主轴旋转。使用两个注射器驱动器，每种组分（引发剂和活化剂）一个。配量装置30、40位 于加热器21的外部。配量装置30、40处于室温下。通过控制活塞的推进，控制试剂的流动 和体积。为了将注射器将混合头50连结，使用柔软的软管，例如由硅酮制成。除了容许精 确控制剂量之外，推荐使用注射器驱动器，因为其与活化剂和引发剂相接触的元件(塑料注 射器和硅管)是一次性的。这解决了清洁它们的问题。剂量的控制因此是独立的，并且改变 这些组分之间的比率是可能的。
[0047] 精确的剂量控制是通过与发动机附接的带有编码器的主轴来实现的。因此，通过 发动机的转速来调节流量，并且通过编码器基于转数来调节剂量。
[0048] 如之前提到的，熔化的内酰胺与引发剂和活化剂同时进入混合头50。三种材料（内 酰胺、引发剂和活化剂)沿着混合头50内的独立管52、53、54流动，直到到达混合头50的输 出。在混合头50的输出处放置有静态混合器51。在静态混合器51的入口处这三种组分 (内酰胺、引发剂和活化剂）首次接触，当三种组分经过其内部螺旋时它们被混合在一起并 且在完全混合的情况下离开静态混合器。
[0049] 混合头50是三部件式的，也就是说，其具有三个独立的入口和单个出口。优选地， 通过片式电阻来调和混合头50,从而防止内酰胺的固化并且保持混合物的温度受控。
[0050] 通过固定内酰胺泵23和活塞配量装置30、40 (用于活化剂和引发剂）的流动来控 制三种组分中每种的混合比率，使得三种流量之间的关系与正确聚合所要求的混合比率匹 配。
[0051] 优选地，混合头由不锈钢制成。还优选地，混合头由两个部件构成；头支撑件，内 酰胺通过头支撑件横向地(与混合器的轴成径向）插入；以及头轴，催化系统(活化剂和引发 齐IJ)通过所述头轴自顶部插入。仅与活化剂和引发剂相接触的管穿过顶部的两个孔。这显 示于图1中。
[0052] 三部件式头被设计成将内酰胺、活化剂和引发剂这三种材料流引导至静态混合器 而不相接触。内酰胺流与输出轴垂直地进入混合头，而引发剂和活化剂平行地进入。目的是 使催化系统(活化剂和引发剂）从混合头的中央部分出来，而内酰胺流通过周边部分出来， 如图2所示。仅当材料离开该工件且开始进入混合管时，它们才彼此接触。
[0053] 由于已经使用静态混合器以及在市场上不存在商用的三输入式头，所以已经实现 了新的三输入式头。
[0054] 三种组分（内酰胺、引发剂和活化剂)在静态混合器51内混合，静态混合器51位于 混合头50的输出处。混合头50将其内容物排出到该静态混合器51。本领域技术人员将 理解的是，混合器51是静态的，因为其螺旋不运动(它们不是推进器)。静态混合器51优选 地在其内部具有与限定数量的螺旋结合的几何构造，螺旋被放置成相对于下一螺旋成90° 角。所得到的混合物被引导至预加热的模具(处于大约170-180°C)，在模具中发生聚合反 应根据所要获得的零件的体积、几何形状以及期望的填充时间在低压（〇至3巴）下进行成 型工艺，用于成型的精确温度取决于期望的反应速度以及所使用的催化剂和引发剂的百分 比。
[0055] 在例如电气柜的控制装置中集中进行电气的或气动的全部部件的控制，其中具有 特定控制软件的计算机已经安装在控制装置中。在图1中未示出该控制装置。用于该工艺 的全部元件的控制的计算机允许控制温度电阻器和泵发动机。而且，控制装置监控内酰胺 馈送系统的压力信号以及储器内的氮气，以及模具温度信号。
[0056] 返回到用于使内酰胺流过的系统保持缓和的加热装置，已使用加热器21，在加热 装置中已放置有内酰胺馈送装置的全部非电气元件。这些非电气元件为储器、阀、泵、配量 管以及其它安全元件。放置在加热器21内的需要电气控制(且因此通常不支持高于大约 ll〇°C的温度）的元件已通过如下方式进行了改造：其电气部分通过加热器21的壁处的隔 板置于加热器21的外部，隔板诸如为 ：
[0057] -用于三向阀的驱动控制的隔板。
[0058] -用于泵体和发动机之间的理解的隔板。
[0059]-用于压力计电缆的隔板。
[0060] 优选地，在加热器中还存在用于如下目的的隔板：
[0061]-内酰胺馈送装置和混合头之间的连接。
[0062]-内酰胺储器的上盖。
[0063]-内酰胺储器的电阻的电力电缆。
[0064]-排空内酰胺储器。
[0065] 为了实现内酰胺在储器20内的加热，加热器21内的电阻器25被放置在储器20 的周围。这容许提高储器内的内酰胺的温度(其因此达到在135-150°C的范围内的温度)。 [0066] 电阻器25容许提升内酰胺的温度，同时将加热器21内的其余部件的温度保持在 大约110°C的温度。通过电阻器25,储器20内的内酰胺的温度达到在135-150°c的范围内 的值。
[0067] 由于材料与湿气、与氧气的反应或者在高温下其低稳定性，不鼓励诸如流量计或 PID控制比例的阀的测量元件，因为这些元件易碎，并且在材料变劣或固化的情形下，这种 测量元件可能故障或破损。
[0068] 其结果是，需要选择稳固的机械部件，此外，通过施以热、通过使用溶剂或通过使 用其它清洁系统在材料变劣或固化的情形下易于进行清洁。
[0069] 另一方面，对于要求最佳清洁条件且清洁复杂的那些元件，需要使用一次性材料。 这适用于在催化系统(活化剂和引发剂）中的配量元件中所使用的材料。
[0070] 裝置的不同元件的实施例
[0071] 实施例1
[0072] 如果我们想要在10秒内（填充模具的时间）成型出1. 03kg的聚酰胺工件6,其中 混合比率为：1〇〇份内酰胺(特别是己内酰胺)、2份引发剂以及1份活化剂，下面描述程序。
[0073] 储器20填充己内酰胺并且注射器驱动器30、40分别填充引发剂和活化剂。加热 器21通过编程设计为115°C，并且储器电阻器25通过编程设计为135°C。混合头的电阻器 通过编程设计为在115°C加热。
[0074] -旦己内酰胺熔化，则启动三个配量系统（己内酰胺、引发剂和活化剂)。齿轮泵通 过管从储器20对己内酰胺配量，直到混合头50保持10秒内恒定且连续的流100g/ S。
[0075] 同时/并行地，注射器驱动器通过硅酮管(管）按剂量配送活化剂和引发剂达到静 态混合器，恒定且持续的流动2g/s的引发剂和lg/s的活化剂。
[0076] 己内酰胺、引发剂和活化剂这三种流在静态混合管(静态混合器51)的入口处首 次彼此接触，用于获得均质混合物且保持其输出处的混合比率恒定不变。该输出与加热到 170°C的模具连接，以连续的方式且在三种组分的配量发生的相同的10秒内填充模具。一 旦模具内的反应发生，混合物变为固态且聚酰胺工件6能够从模具中取出。
[0077] 实施例2
[0078] -旦实施例1中所描述的过程结束，并且无需将机器关断，对其进行清洁或导入 新的原材料（己内酰胺、引发剂和活化剂)，在4秒内（填充模具的时间）制造出具有205g重 量的第二个聚酰胺工件6,其中混合比率为：100份的己内酰胺，1. 5份的引发剂，以及1份 的活化剂。
[0079] 启动三种配量系统（己内酰胺、引发剂和活化剂)。齿轮泵通过管对来自储器20的 己内酰胺进行配量，直到混合头50在4秒内具有50g/s的恒定且持续的流。
[0080] 同时/并行地，注射器驱动器通过硅酮管(管）将活化剂和引发剂按剂量配送直至 静态混合器，具有恒定且持续流的0. 75g/s的引发剂和lg/s的活化剂。
[0081] 类似于实施例1，己内酰胺、引发剂和活化剂这三种流在静态混合管(静态混合器 51)的入口处首次彼此接触，用于获得均质混合物且保持在其输出处的混合比率恒定不变。 该输出与加热至165°C的模具连接，以连续的方式且在三种组分的配量发生的相同的4秒 内填充模具。一旦模具内的反应发生，混合物变为固体且聚酰胺工件6能够从模具中取出。
[0082] 接下来，将对使用本发明的装置按工业级别成型聚酰胺6的过程进行说明：
[0083] a)材料的制备：必须确保反应组分的湿度百分比低于0. 04%。
[0084] b)模具必须被加热至成型温度。
[0085] c)设备上的切换：通过主开关接通机器，并且对加热区域的温度进行编程。这些 为：电阀区和热区，通过外部电阻和加热器对电阀区和热区进行调和。
[0086] d)将己内酰胺导入储器中。待导入量是想要在工作期间获得的零件的函数。储器 被关闭，通过氮气将其增压至0.4巴的最大值，并且对罐的电阻进行编程。
[0087] e)己内酰胺的熔化：储器内的当热电耦标记出高于70°C的温度时，储器开始轻微 地搅拌以帮助通过均质的方式使己内酰胺块熔化。等待己内酰胺达到编程设定的熔化温度 所需的时间。
[0088] f)己内酰胺的校准的验证：在首次铸造己内酰胺之前，实施预铸造以通过权衡编 程的流量与实际流量匹配来进行验证。
[0089] g)催化系统加载：根据将使用的混合比率和份重量，加载注射器，并且注射器与对 应的硅酮管连接。最后，将注射器放置到对应的注射器驱动器中，将管导入混合头中。
[0090] h)催化系统的校正的验证：为实现这点，在每个驱动器中对流量进行独立地编程， 并且在将被配重的配衡容器中收集该量。
[0091] i)驱动器的启动注液：实施驱动器的启动注液，以使活化剂和引发剂完全填充硅 酮管。
[0092] j)将材料铸造到模具中：对待获得的工件的重量和催化系统的百分比（％)进行编 程，混合器输出与模具连接，并且铸造开始。在填充模具之后，管断开连接，并且允许管反 应。
[0093] k)混合管的清洁：紧接着模具断开连接后，将混合管清洁以去除已内酰胺/引发 剂/活化剂混合物的全部痕迹。
[0094] 1)工件的脱模：一旦材料固化，实施工件的冷却，此后将工件脱模。
[0095] m)重复铸造：如果即将实施多次连续铸造，一旦完成步骤k)，可以返回到步骤i)， 并且执行到各种模具的铸造。这些铸造物能够具有不同的重量和不同的催化剂系统的％，仅 在程序中改变混合比率和份重量即可。
[〇〇96] 另一方面，本发明明显不限于本文所描述的具体实施方案，而且涵盖了在如权利 要求书中所限定的本发明的一般范围内的本领域技术人员能够想到的任何变型例(例如， 关于材料、尺寸、组分、配置等的选择)。
【权利要求】
1. 使内酰胺在模具中聚合的装置（10)，包括： 储器（20)，其用于储存内酰胺，其中所述储器（20)保持处于用于熔化所述内酰胺且将 其保持为熔化状态的在135-150°C的范围内变化的温度； 内酰胺馈送装置，其包括用于从所述储器（20)馈送所述内酰胺的配量管； 第一配量装置（30)，其用于馈送引发剂； 第二配量装置（40)，其用于馈送活化剂； 混合头（50)，其被构造为接受分别来自所述内酰胺馈送装置、所述第一配量装置（30) 和所述第二配量装置（40)的所述内酰胺、所述引发剂和所述活化剂，所述混合头（50)具 有用于独立地接受所述内酰胺、所述引发剂和所述活化剂的三个独立入口，以允许所述内 酰胺、引发剂和活化剂分别在所述混合头（50)内流动而彼此不混合，直到到达所述混合头 (50)的输出；以及混合管（51)，其位于所述混合头（50)的输出处并且构造为使所述内酰 胺、引发剂和活化剂以它们混合在一起的方式首次接触； 所述装置的特征在于，所述引发剂和活化剂为液态的，并且所述储器（20)和内酰胺馈 送装置位于加热器（21)内，所述加热器（21)被构造为将所述内酰胺的温度保持为基本恒 定值，直到其到达所述混合头（50 )。
2. 如权利要求1所述的装置，其中所述内酰胺馈送装置包括泵（23)，所述泵（23)被构 造为泵送来自所述储器（20)的所述内酰胺并且按剂量朝向所述混合头（50)配送，所述泵 (23)位于所述加热器（21)内。
3. 如权利要求2所述的装置，还包括用于控制所述泵（23)的配量的发动机（26)，所述 发动机（26)位于所述加热器（21)的外部并且通过穿过所述加热器（21)的壁的轴与所述泵 (23)连结。
4. 如权利要求2-3中任一项所述的装置，其中所述内酰胺馈送装置还包括压力计 (27) ，所述压力计（27)被构造为在过压情况下停止所述泵（23)，所述压力计（27)位于所述 加热器（21)的内部，从而将所述压力计（27)的温度保持为大致恒定值。
5. 如权利要求4所述的装置，其中所述压力计（27)还包括电连接器，所述电连接器容 纳在所述加热器（21)的绝缘层中。
6. 如权利要求2-5中任一项所述的装置，其中所述内酰胺馈送装置还包括减压阀 (28) ，所述减压阀（28)被构造为在超过最大工作压力的情形下被机械地启动以清除所述内 酰胺，所述减压阀（28 )位于所述加热器（21)内，从而将所述减压阀（28 )的温度保持为基本 恒定值。
7. 如权利要求2-6中任一项所述的装置，其中所述内酰胺馈送装置还包括三向阀 (22)，所述三向阀（22)位于所述储器（20)和所述泵（23)之间，用于使从所述储器（20)到 所述泵（23 )或者从所述储器（20 )到排泄管（12 )的原料流连通，用于清空所述储器（20 )，所 述三向阀（22 )位于所述加热器（21)内，从而将所述三向阀（22 )的温度保持为基本恒定值。
8. 如权利要求7所述的装置，其中，所述三向阀（22)还包括被置于所述加热器（21)外 部的启动装置，所述启动装置通过穿过所述加热器（21)的壁的隔板的轴与所述三向阀连 结。
9. 如权利要求2-8中任一项所述的装置，还包括电阀（29)，所述电阀（29)被构造为当 所述泵工作时打开且当所述泵停止时关闭，防止一旦所述内酰胺的配量完成出现滴流，所 述电阀（29 )位于所述加热器（21)的绝缘层中。
10. 如权利要求1-9中任一项所述的装置，其中所述混合头（50)包括用于所述内酰胺 的径向入口（52)、用于所述引发剂的第一入口以及用于所述活化剂的第二入口，所述第一 入口与第一管（53)连接并且所述第二入口与第二管（54)连接，以使得在所述引发剂和活 化剂平行地进入的同时内酰胺流与输出轴垂直地进入所述混合头（50)，使得所述引发剂和 活化剂通过所述混合头的中央部分出来，而内酰胺流通过周边部分出来。
11. 如权利要求10所述的装置，其中，用于馈送所述引发剂的所述第一配量装置（30) 包括与所述混合头（50)的所述第一入口连结的注射器驱动器，并且用于馈送所述活化剂 的所述第二配量装置（40)包括与所述混合头（50)的所述第二入口连结的注射器驱动器。
12. 如任意前述权利要求所述的装置，其中，通过片式电阻调和所述混合头（50)，从而 防止所述内酰胺固化且保持所述混合物的温度在控制之中。
13. 如权利要求1-12中任一项所述的装置，其中在使用时，所述加热器（21)内的温度 在100°C和115°C之间。
14. 如权利要求1-13中任一项所述的装置，还包括围绕所述储器（20)的电阻器 (25)，所述电阻器被构造为将所述储器内的内酰胺的温度升高，从而使内酰胺达到135°C和 150°C之间的温度。
【文档编号】C08G69/14GK104086766SQ201310676071
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2013年12月11日 优先权日:2012年12月13日
【发明者】M·S·加西亚阿里艾塔, U·莫拉莱斯迪茨, M·C·埃利泽提斯埃亚埃塞萨, M·A·迪拉卡列利扎拉祖, J·I·赫尔南德兹维森特, P·卡萨多弗朗西斯科, M·莱斯阿加安托里亚 申请人:泰克纳利尔研究与创新基金会