多层滚塑制品的制作方法_5

文档序号:9307766阅读:来源:国知局
和160°C之间的内部空气溫度下注入。所述内部空 气溫度必须与该溫度相容并且优选在整个周期时间期间为至多170°C。 阳277] 通过旋转模塑而获得的制品通常为没有任何烙接线(weldingline)的中空部 件,例如结构部件、罐、圆桶、容器(container)、瓷(缸,vat)、方桶(jerrycan)、壶、槽 (cistern)、箱(盒,box)、缓冲器(保险杠,bumper)、家具(浴盆)、汽车部件(例如车口、 车身和汽车座椅)、船舶和水上设备(nauticalandaquaticequipment)、浮标化uoy)、救 生具(漂浮物,float)、飞机部件、板(board)、厚板(plank)和接头(joint)。所述滚塑制 品优选地选自包括汽车部件的组。在所述汽车部件中,可例如举例出车身和车口和内部零 件例如仪表面板和车把手。
[0278] 运些制品可具有一个或多个开口和/或塑料或金属插入件(insert)和/或作为 在所述制品内的两个表面之间的加强结(reinforcingjunction)或桥化ridge)的"碰穿 位化issoff)"。
[0279] 通过根据本发明的旋转模塑工艺获得的制品典型地不具有薄弱(weakness)点。 它们显示出均匀的特性,例如,均匀的壁厚W及内部和外部均良好的表面外观,而没有任何 变形、气泡或其它缺陷。此外,用于本工艺中的组合物在滚塑过程期间不呈现任何流挂行 为。 阳280] 特别地,所获得的制品具有非常小的收缩率和翅曲。层A的存在W及层B中共聚 物或=元共聚物(增容试剂)的(任选)存在使制品的冲击强度提高。 。巧。6.用聚氨酷填充 阳282] 通过旋转模塑获得的制品通常为没有任何烙接线的中空部件。作为中空的,根据 本发明的滚塑制品典型地包括一个或多个空腔。在一个实施方式中,通过将运些空腔用聚 氨醋(PU)例如聚氨醋泡沫体填充,可获得增强的绝缘性质或结构性质。
[028引本发明人发现,对于根据本发明的滚塑制品,制品内壁与PU泡沫体之间的粘附是 优异的。 阳284] 因此,在【具体实施方式】中,本滚塑制品包括至少一个空腔,所述空腔包括聚氨醋例 如聚氨醋泡沫体,优选地所述空腔用聚氨醋例如聚氨醋泡沫体填充。 阳285] PU泡沫体可大大地增强滚塑制品的结构性质和绝缘性质,而不使制品增加很大重 量。所述PU泡沫体可为刚性的、半刚性的或柔软的PU泡沫体。为了增强滚塑制品的结构 性质,优选刚性的PU泡沫体。聚氨醋泡沫体的柔软度和弹性性质取决于多元醇和异氯酸醋 单体的选择,因为多元醇单体典型地提供柔软的畴(domain),且异氯酸醋单体形成较硬的 畴。 阳286] PU泡沫体所包括的PU聚合物的类型对于本发明不是关键的。所述PU聚合物可通 过将如下所述的形成PU的组合物引入到滚塑制品中而制成。
[0287] 可通过如下获得用PU泡沫体填充:将形成PU的组合物引入到滚塑制品的一个或 多个空腔中。 阳28引通常,运样的形成PU的组合物包括: 阳289] 至少一种异氯酸醋化合物,下文中也被称作"异氯酸醋单体";和 阳290] 至少一种多元醇,下文中也被称为"多元醇单体"。 阳291] 合适的异氯酸醋单体包括多异氯酸醋例如二异氯酸醋和/或=异氯酸醋。所述多 异氯酸醋可为脂族的、芳脂族的和/或芳族的多异氯酸醋,其典型地为R2-(NC0)y类型的,其 中X为至少2且R2为芳族的、脂族的、或者组合的芳族/脂族的基团。R2的实例为二苯基 甲烧、甲苯、二环己基甲烧、六亚甲基、或者提供类似多异氯酸醋的基团。 阳292] 合适的多异氯酸醋的非限制性实例为二苯基甲烧二异氯酸醋(MDI)型异氯酸醋 (W其2, 4' -、2, 2' -和4, 4' -异构体和其混合物的形式)(也称为纯MDI)、二苯基甲烧二 异氯酸醋(MDI)和其低聚物的混合物(本领域中称作"粗制"或聚合物型MDI)、W及多异 氯酸醋(例如,W上列出的多异氯酸醋)与包含对异氯酸醋具有反应性的氨原子的组分的 反应产物(形成聚合物型多异氯酸醋或所谓的预聚物)。其它实例为亚甲苯基二异氯酸醋 (也称为甲苯二异氯酸醋,和称为TDI)例如2, 4TDI和2, 6TDI(W任意合适异构体混合物的 形式)、六亚甲基二异氯酸醋(HMDI或皿I)、异佛尔酬二异氯酸醋(IPDI)、亚下基二异氯酸 醋、S甲基六亚甲基二异氯酸醋、二(异氯酸醋基环己基)甲烧例如4, 4'-二异氯酸醋基 二环己基甲烧化12MDI)、异氯酸醋基甲基-1,8-辛烧二异氯酸醋和四甲基二甲苯二异氯酸 醋灯MXDI)、1,5-糞二异氯酸醋(NDI)、对亚苯基二异氯酸醋(PPDI)、1,4-环己烧二异氯酸 醋(CDI)、联甲苯胺二异氯酸醋(T0DI)、运些多异氯酸醋的任意合适混合物,W及运些多异 氯酸醋的一种或多种与MDI型多异氯酸醋的任意合适混合物。 阳293] 所述聚氨醋通常是通过使异氯酸醋单体与一种或多种多元醇单体反应而制备的。 合适的多元醇单体包括径基末端的聚醋(聚醋多元醇)、径基末端的聚酸(聚酸多元醇)、 径基末端的聚碳酸醋、或其混合物。在【具体实施方式】中,所述多元醇单体包括一种或多种选 自包括如下的组的单体:聚酸二元醇、聚酸=元醇、聚醋二元醇、和聚醋=元醇。 阳294] 所述聚醋多元醇可通常为线型聚醋,并且可具有约500-10000的平均分子量 (Mn)。所述分子量可通过末端官能团的检验测定并且与数均分子量有关。所述聚合物可通 过如下制造:(1) 一种或多种二醇与一种或多种二元簇酸或酸酢的醋化反应,或者(2)醋交 换反应,即一种或多种二醇与二元簇酸的醋的反应。为了获得具有末端径基基团优势的线 型链,优选通常二醇对酸过量大于1摩尔的摩尔比。合适的聚醋中间体还包括各种内醋例 如典型地由己内醋和双官能引发剂例如二甘醇制得的聚己内醋。所期望聚醋的二元簇酸可 为脂族的、脂环族的、芳族的、或其组合。可单独使用或W混合物使用的合适的二元簇酸通 常具有总计4-15个碳原子并且包括:班巧酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸 二酸、十二烧二酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、环己烧二簇酸等。也可使用W上二元簇酸的酸 酢例如邻苯二甲酸酢、四氨邻苯二甲酸酢等。反应形成期望的聚醋中间体的二醇可为脂族 的、芳族的或其组合,并且具有总计2-12个碳原子且包括乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二 醇、1,3-下二醇、1,4-下二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、2, 2-二甲基-1,3-丙二醇、1,4-环 己烧二甲醇、十亚甲基二醇、十二亚甲基二醇等。 阳295] 聚酸多元醇可得自具有总计2-15个碳原子的二元醇或多元醇,优选与包括具有 2-6个碳原子的环氧烧控(典型地,环氧乙烧或环氧丙烷或其混合物)的酸反应的二醇或烧 基二元醇。例如,可通过首先使丙二醇与环氧丙烷反应,之后与环氧乙烧后续反应而制造径 基官能的聚酸。由环氧乙烧得到的伯径基与仲径基相比更具反应性并且因此是优选的。可 用的商业聚酸多元醇包括:聚(乙二醇),其包括环氧乙烧与乙二醇反应;聚(丙二醇),其 包括环氧丙烷与丙二醇反应;聚(四(亚)甲基二醇)(PTMG),其包括水与四氨巧喃(THF) 反应。聚酸多元醇进一步包括环氧烧控的聚酷胺(多元胺)加合物,并且可包括例如,乙二 胺加合物,其包括乙二胺与环氧丙烷的反应产物;二亚乙基=胺加合物,其包括二亚乙基= 胺与环氧丙烷的反应产物;和类似的聚酷胺(多元胺)型聚酸多元醇。在本发明中还可利 用共聚酸。典型的共聚酸包括甘油与环氧乙烧或甘油与环氧丙烷的反应产物。 阳296] 径基末端的聚碳酸醋中间体可通过使二醇与碳酸醋反应而制备。US4131731由于 其公开了径基末端的聚碳酸醋和它们的制备方法而被在此引入作为参考。运样的聚碳酸醋 是线型的并且具有末端径基基团而基本上排除其它末端基团。基本的反应物为二醇和碳酸 醋。合适的二醇选自包含4-40、且优选4-12个碳原子的脂环族和脂族二元醇和选自每个分 子包含2-20个烷氧基并且各个烷氧基包含2-4个碳原子的聚氧亚烷基二醇。适合用于本发 明中的二元醇包括包含4-12个碳原子的脂族二元醇例如下二醇-1,4、戊二醇-1,4、新戊二 醇、己二醇-1,6、2, 2, 4-S甲基己烧二酬-1,6、癸烧二醇-1,10、氨化二亚油基二醇、氨化二 油基二醇;和脂环族二元醇例如环己烧二醇-1,3、二径甲基环己烧-1,4、环己烧二醇-1,4、 二径甲基环己烧-1,3、1,4-内亚甲基-2-径基-5-径甲基环己烧、和聚亚烷基二醇。取决 于成品中期望的性质,反应中使用的二元醇可为单一的二元醇或二元醇的混合物。 阳297] 此处使用的合适碳酸醋的非限制性实例包括亚乙基碳酸醋、=亚甲基碳酸醋、四 亚甲基碳酸醋、1,2-亚丙基碳酸醋、1,2-亚下基碳酸醋、2, 3-亚下基碳酸醋、1,2-亚乙基碳 酸醋、1,3-亚戊基碳酸醋、1,4-亚戊基碳酸醋、2, 3-亚戊基碳酸醋和2, 4-亚戊基碳酸醋。 阳29引此处合适的还有碳酸二烷基醋、脂环族碳酸醋和碳酸二芳基醋。所述碳酸二烷基 醋可在各个烷基中包含2-5个碳原子并且其具体实例为碳酸二乙醋和碳酸二丙醋。脂环族 碳酸醋尤其是二脂环族碳酸醋可在各个环状结构中包含4-7个碳原子,并且可存在一个或 两个运样的结构。当一个基团为脂环族时,另一个可为烷基或芳基。另一方面,如果一个基 团为芳基,另一个可为烷基或脂环族的。可在各个芳基基团中包含6-20个碳原子的碳酸二 芳基醋的优选实例为碳酸二苯基醋、碳酸二甲苯基醋和碳酸二糞基醋。 阳299] 反应通过如下进行:使10:1-1:10、但是优选3:1-1:3摩尔范围内的二醇与碳酸醋 (优选亚烷基碳酸醋)在l〇〇°C-300°C的溫度下和在0.l-300mm化的压力下在存在或不存 在醋交换催化剂的情况下反应,同时通过蒸馈除去低沸点二醇。 阳300]在【具体实施方式】中,所述形成PU的组合物可包括一种或多种聚酸二元醇或S元 醇。多元醇单体的选择可取决于经滚塑的、经PU填充的制品的所需规格。例如,与聚醋相 比,聚酸典型地提供更好的微生物和真菌耐受性,更容易加工(由于更低的粘度)并且具有 更低的成本。另一方面,聚醋可提供更好的耐磨性;负荷承载性质;热老化性质;反应性;和 氧气、臭氧和UV稳定性。进一步地,聚醋在油、油脂和溶剂中可更少溶胀。 阳301]所述形成PU的组合物可进一步包括一种或多种扩链剂,其全部是本领域技术人 员公知的。合适扩链剂的非限制性实例为具有约2-约10个碳原子的低级的脂族或短链 二醇并且包括例如,乙二醇、二甘醇、丙二醇、一缩二丙二醇、1,4-下二醇、1,6-己二醇、 1,3-下二醇、1,5-戊二醇、1,4-环己烧二甲醇、对苯二酪二(径基乙基)酸、新戊二醇等。 阳302]在【具体实施方式】中,该PU配方可包括一种或多种催化剂,所述催化剂例如选自 包括如下的组:叔胺例如二(2-二甲基氨基乙基)酸、N-乙基吗嘟、S亚乙基二胺、二甲 基环己基胺、或者二甲基乙醇胺;和有机锡化合物例如二月桂酸二下基锡、硫醇二辛基锡 (dioctyltinmercaptide)、或氧化二下基锡。 阳303]在某些实施方式中,所述形成PU的组合物可包括一种或多种矿物填料例如某些 氧化物、碳酸盐、娃酸盐、棚酸盐、锡酸盐、混合氧化物氨氧化物、氧化物氨氧化物碳酸盐、氨 氧化物娃酸盐、或者氨氧化物棚酸盐、或者运些物质的混合物。例如,可使用氧化巧、氧化 侣、氧化儘、氧化锡、勃姆石、二水滑石(dihy化otalcite)、水侣巧石、或碳酸巧。 阳304]在某些实施方式中,所述形成PU的组合物可包括一种或多种泡沫稳定剂。泡沫稳 定剂是促进发泡期间规则泡孔结构形成的物质。泡沫稳定剂的非限制性实例为包括有机 娃的泡沫稳定剂例如硅氧烷-氧亚烷基共聚物或者其它有机聚硅氧烷,如下的烷氧基化产 物:脂肪醇、幾基合成醇、脂肪胺、烷基苯酪、二烷基苯酪、烷基甲酪、烷基间苯二酪、糞酪、烧 基糞酪、糞基胺、苯胺、烷基苯胺、甲苯胺、双酪A、烷基化的双酪A和聚乙締醇。 阳305]如本领域技术人员知晓的,所述形成PU的组合物可进一步包括一种或多种溶剂。 阳306]所述聚氨醋通常由如下制成:上述多元醇单体,优选聚酸,其进一步与异氯酸醋单 体优选二异氯酸醋反应;W及一种或多种添加剂,所述添加剂选自扩链剂、催化剂、泡沫稳 定剂、填料、染料、颜料、阻燃剂、抗氧化剂、杀真菌剂和生物杀灭剂。 阳307]可通过在进行W上反应时使用化学发泡剂或惰性发泡剂,或者通过在运些反应期 间使用气体来产生泡沫(化oth)而制造泡沫体。特别合适的化学发泡剂是水。水可与异氯 酸醋官能团反应,从而释放可充当发泡气体的二氧化碳。因此,在【具体实施方式】中,所述形 成PU的组合物包括水。 阳30引该形成PU的混合物中存在的发泡剂的量影响由所述形成PU的组合物形成的PU泡沫体的密度。 阳30引连施例
[0310]W下实施例说明本发明,但是绝不意图限制本发明的范围。
[0311] 实施例1 阳31引连施例中伸用的材料 阳31引房B:化A
[0314]作为聚醋,使用PLA,即聚-k丙交醋任LLA),其是在研磨化LA的粒料 (化化reWorks'嚴PLA聚合物6201D)之后获得的粉末形式。研磨后粉末的颗粒的平均颗 粒大小为300ym。
[0315] 所述PLA的物理性质:
[0316] ? 1. 24的在25°C下的比重,其根据D792测量。
[0317] ? 1. 08的在230°C下的烙体密度。 阳3化].15-30g/10min的在210°C下在2. 16kg的负荷下测量的烙体指数,其根据D1238 测量。
[0319] ?55-60°C的玻璃化转变溫度,其根据D3417测量。
[0320]?160-170°C的结晶烙融溫度,其也根据D3418测量。 32。房A:经聚合物树胎浸淸的纤维 阳322] 对于实验,使用两种不同的碳纤维预浸料: 阳323] 包括用HexPly?M77浸溃的碳纤维的预浸料,和包括用Cycom⑥977-2浸溃的 碳纤维的预浸料。
[0324] ?来自化xcel的HexPly租M77 :为环氧树脂基体,优选在8(TC和16(TC之间固化; 在 130°C15 分钟之后具有 125°C的Tg值MTA30-180°C,2°C/min)、和 1. 22g/cm3的密度。 阳扣引 ?来自切tec的Cycom曠977-2 :为经177 °C固化增初的环氧树脂,具有 126-138°C干法使用和104°C湿法使用能力,具有约212°C的Tg伽S,10°C/分钟)和1. 31g/cm3的在室溫下的密度。 32引 滚塑制品:
[0327] 使用如下制造5个瓶子(瓶子n。1、2、3、4):作为层A,使用Cycom饭977-2树 脂浸溃的碳纤维预浸料,和作为层B,使用PLA;并且使用如下制造两个瓶子(瓶子n°5和6):作为层A,使用:HexPly?M77树脂浸溃的碳纤维预浸料,和作为层B,使用PLA。 阳;32引使用旋转(caroused烘箱机器,W及Teflon涂覆的侣模具。模具的冷却是经由 仅外部空气冷却
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