专利名称：成形的可膨胀材料的制作方法
技术领域：
本发明涉及适用于制品的成形的可膨胀材料。更具体地说，本发明涉及经成形应用于交通车辆例如机动车辆的空腔或其它位置以为该车辆提供密封、阻挡、增强、减弱声音、消除声音、它们的组合等的可发泡材料。
背景技术：
多年来，工业，尤其是运输工业涉及为制品如机动车辆提供功能属性密封、阻挡、减弱声音、消除声音和增强。而工业中又开发了各种材料和部件用以提供这些功能属性。在继续这种革新的兴趣方面，本发明寻求提供改进的材料和/或改进的部件以便提供这些功能属性。该材料和/或部件可以提供密封、阻挡、减弱声音、消除声音、它们的组合等，但是所述部件和/或材料已经发现尤其适合提供增强。发明概述部件由可膨胀材料形成并且该部件设置成为制品结构提供增强、阻挡、密封或它们的组合。通过提供显示自撑特性的可膨胀材料形成该部件。该自撑特性经由以下一种或多种手段提供部分固化该可膨胀材料，该可膨胀材料的快速固化时间和/或在该可膨胀材料内包括较高分子量聚合物材料、增韧热塑性塑料和/或触变性或纤维性填料。可以通过模塑、挤出或其它技术将该部件成形。此后，通常将该部件插入至少部分由该制品的结构限定的空腔中。在插入之后，通常将该可膨胀材料激活以固化，膨胀和附着于该结构的壁。附图
简述图I是由根据本发明一个方面的可膨胀材料形成的成形部件的透视图。图2是由根据本发明一个方面的可膨胀材料形成的另一个成形部件的透视图。图2B是图2的部件的横截面。图3是由根据本发明一个方面的可膨胀材料形成的另一个成形部件的透视图。图4是用于形成根据本发明一个方面的部件的示例性方法、机器或两者的侧视图。详细描述本发明预期提供一种成形的可膨胀材料，形成和/或使用该成形材料的方法和包括该材料的制品。该可膨胀材料可以用来形成部件用于为制品例如建筑物、器具等的结构提供功能属性例如密封、阻挡、减音、消音(altervation)、增强或它们的组合。可膨胀材料的部件尤其适合于为交通车辆(例如，船舶、火车、机动车辆)提供这些功能属性。
该成形可膨胀材料的形成通常包括以下之一或任意组合I)将组分混合以形成可膨胀材料，这类组分包括一种或多种聚合物材料、一种或多种固化剂和一种或多种发泡剂；2)将该可膨胀材料成形以形成适用于制品结构的成形可膨胀部件；3)与制品的结构相邻的(例如在该制品空腔内)放置该成形可膨胀部件；和
4)将该成形可膨胀部件激活以致该部件膨胀(例如，起泡沫)，附着于该结构的壁并固化(例如，热固性材料)。有利地，本发明可膨胀材料的组分和加工可以提供基本上完全均匀地由可膨胀材料形成的部件，其中该部件是足够自撑的以致，在该可膨胀材料的激活后，该部件将膨胀以增加由该部件占据的体积而该部件不会显著地损失其形状。或者，然而，所述组分和方法可以用来形成具有更显著形变的部件也被考虑。该可膨胀材料可以包括多个不同的组分或成分例如聚合物材料、固化剂、固化剂促进剂、发泡剂、发泡剂促进剂、填料、增稠剂、表面活性剂、粘合促进剂、它们的组合等。通常，该可膨胀材料将被配制包括在该可膨胀材料的激活过程中帮助提供该可膨胀材料自撑式特性的成分或根据技术。作为一个实例，该可膨胀材料将包括一种或多种用于提供自撑的较高分子量聚合物材料。作为另一个实例，该可膨胀材料可以包括帮助赋予该可膨胀材料自撑特性的填料(例如纤维)。作为又一个实例，该可膨胀材料可以包括第一固化剂，它在该可膨胀材料的激活之前(例如，在该可膨胀材料的形成、加工和/或成形过程中)至少部分将该可膨胀材料固化以提供自撑特性。还认为，可以使用较快和/或较低温度固化剂和/或固化剂促进剂和/或较快或较低温度发泡剂和/或发泡剂促进剂来使发泡和固化时间最小化以致达到该可膨胀材料的激活同时该可膨胀材料保持自撑。当然，可以结合地使用这些材料或技术来形成尤其受希望的可膨胀材料和尤其受希望的可膨胀部件。聚合物材料本发明内预期各种聚合物可以包括在可膨胀材料中，例如通过共聚合，共混或其它方式。例如，但并不限制地，可合适地引入该可膨胀材料中的其它聚合物包括卤化聚合物，聚碳酸酯，聚酮，脲烷，聚酯，硅烷，砜，烯丙基树脂，烯烃，苯乙烯，丙烯酸酯，甲基丙烯酸酯，环氧树脂类，硅酮，酚醛树脂，橡胶，聚苯醚，对苯二甲酸酯，乙酸酯(例如乙烯-乙酸乙烯酯(EVA))，甲基丙烯酸酯(例如乙烯丙烯酸甲酯聚合物(EMA))或其混合物。其它可能的聚合物材料可以是或者可以包括，但不限于聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚烯烃、聚丙烯酸酯、聚(环氧乙烷)、聚(乙烯亚胺)、聚酯、聚氨酯、聚硅氧烷、聚醚、聚磷嗪、聚酰胺、聚酰亚胺、聚异丁烯、聚丙烯腈、聚(氯乙烯)、聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚(乙酸乙烯酯)、聚(偏氯乙烯)、聚四氟乙烯、聚异戊二烯、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸酯。可使用各种异氰酸酯反应性化合物形成异氰酸酯反应性组分，这种异氰酸酯反应性组分又可用于形成可激活材料。适用于可膨胀材料的异氰酸酯反应性化合物通常包括大约I 一大约8或更多个异氰酸酯反应性基团，优选约2 —约6个异氰酸酯反应性基团。合适的化合物包括聚缩醛、聚碳酸酯、聚酯醚、聚酯碳酸酯、烃类聚硫醚、聚酰胺、多元醇(例如二-或多元醇)如聚醚、二醇、聚酯和蓖麻油、聚酯酰胺、聚硅氧烷、聚丁二烯和聚丙酮。该异氰酸酯反应性化合物通常含有大约2或更少至大约4或更多个反应性氨基或羟基。异氰酸酯反应性化合物可以按大约5 —大约100wt%(基于异氰酸酯反应性组分的总重量)，更通常大约10 —大约90wt%，甚至更通常大约40 —大约80wt%的量包括在该异氰酸酯反应性组分内。优选地，但不要求，上述异氰酸酯反应性化合物一旦与异氰酸酯反应，则可通过释放气体(例如CO2)产生发泡效果。如上所述，该可膨胀材料可以包括具有较高分子量的材料用于帮助为该材料提供自撑特性。这些聚合物材料可以选自任何本文论述的材料例如苯氧基树脂、脲烷、弹性体、橡胶(例如亚硝酸酯橡胶)、异氰酸酯反应性化合物、聚酰胺、聚酰胺合金、乙烯共聚物(例如EVA或EMA)、固体环氧树脂、环氧树脂/橡胶加合物(例如羧基化丁腈橡胶/环氧树脂加合物或CTBN/环氧树脂加合物)、它们的结合物等。一种优选的材料是环氧树脂基材料，更优选是固体双酌· A环氧树脂。当包括时，聚合物材料在具有较高分子量的可激活材料中的百分率优选至少大约30wt%,但是可以更少，更优选至少大约50wt%,甚至更优选至少大约6 5wt%。本文所使用的较高分子量用来指分子量足够高以维持该聚合物材料在大约室温下(例如，大约5°C -大约50°C)呈固态。例如，环氧树脂基材料(例如，双酚环氧树脂基材料)的较高分子量通常大于大约1000或更低，更通常大于大约1200，甚至更通常大于大约1400、2000乃至2750。聚酰胺或聚酰胺共混物的较高分子量通常大于大约10，000或更低，更通常大于大约20，000，甚至更通常大于大约30，000,40, 000乃至50，OOO0该聚合物材料通常是该可膨胀材料的至少大约25wt%,更通常至少40wt%,甚至更通常至少60、70、80wt%或更多。当然,在本发明范围内可以使用更小的量，除非另外特别说明。增靭热塑性塑料可膨胀材料也可以包括一种或多种增韧热塑性塑料材料。可以被增韧的热塑性塑料的实例包括但不限于，聚烯烃(例如聚乙烯)、聚丙烯乙烯甲基丙烯酸酯、乙烯-乙酸乙烯酯、热塑性环氧树脂、聚酯、聚酰胺、它们的结合物等并且这些热塑性塑料可以被增韧性材料例如更韧性的热塑性塑料、弹性体、热塑性弹性体或它们的结合物增韧。一种优选的增韧热塑性塑料是与增韧聚合物例如热塑性聚烯烃或弹性体反应和/或用它们增韧的热塑性环氧树脂(TPER)。这些TPER材料的实例是聚(羟基醚)或聚醚胺并且更具体地说，热塑性羟基官能化聚醚胺(例如，聚羟基氨基醚(PHAE))，它们尤其适合作为用于本发明的热塑性塑料。这些聚醚胺通常经由一种或多种多官能化且优选双官能化胺与一种或多种多官能化且优选双官能化环氧树脂的反应形成以形成主要是(即，至少70、80、90%或更多)线性羟基官能化聚醚胺树脂。有利地，聚醚胺树脂的分子量可以通过改变胺与环氧树脂的反应物比例来改进。适合的PHAE的其它实例在美国专利号5，275，853和5，464，924中进行了公开，它们对于所有目的在此弓I入供参考。这些初始热塑性聚合物可以用一种或多种其它增韧用聚合物(例如，更韧性的热塑性塑料、弹性体、两者等)增韧，所述增韧用聚合物可以反应或接枝到该初始热塑性塑料上。这些适合的或初始的热塑性聚合物(例如，热塑性环氧树脂例如PHAE)将包括反应性基团或官能团例如羟基、环氧基、胺基、它们的结合等并且适合于增韧那些初始热塑性塑料的增韧聚合物将包括可与该初始热塑性塑料的官能团反应的(例如，已经被改性而包括)化学官能团例如羧酸、马来酸或两者。可以经改性包括这些化学官能团的增韧聚合物的实例包括但不限于，更韧性的热塑性塑料例如聚烯烃(例如聚乙烯)，含乙烯的聚合物，聚酯，聚丙烯酸酯，聚乙酸酯，热塑性聚烯烃(例如，乙烯甲基丙烯酸酯(EMA)，乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)或两者)，它们的结合物等和/或弹性体例如聚异戊二烯、聚丁二烯或两者。在一个优选实施方案中，根据热塑性环氧树脂的先前描述的热塑性环氧树脂(例如PHAE)用增韧聚合物例如热塑性乙酸酯(EVA)、热塑性乙酸酯(EMA)或两者如下进行增韧将上述反应性或官能化TPER与增韧聚合物混合和/化学反应，其中该增韧聚合物是被一个或多个胺、羟基和/或环氧基反应性基团例如环氧基团、羧酸基、马来酸基、酸酐基、它们的组合等官能化的。此种官能化增韧聚合物(例如，较更韧性的热塑性塑料)的一个实例是以商品名称LOTADER AX8950销售的可从Arkema Chemicals商购的甲基丙烯酸缩水甘油酯改性的乙烯甲基丙烯酸酯聚合物(例如，共聚物或三元共聚物)。此种官能化增韧聚合物(例如，较更韧性的热塑性塑料)的另一个实例以商品名称FUSABOND MC 190D或MC 250D销售的马来酸酐改性乙烯-乙酸乙烯酯，都可从DuPont商购。官能化增韧聚合物(例如，弹性体、热塑性塑料或它们的结合物)的又一个实例是以商品名称LOTADER 3410销售的用马来酸酐改性的乙烯丙烯酸丁酯，也可从Arkema Chemicls商购。 应当理解，此种增韧聚合物可以根据各种方法与初始热塑性塑料的初始热塑性链起反应或反应进入其中(例如接枝到其上)。因此，增韧聚合物可以本身反应进入初始热塑性链，可以相对于该初始热塑性链侧挂，可以是该初始链的端部或其它方式。增韧聚合物的此种定位通常将取决于初始热塑性塑料(例如TPER)的反应性基团(例如胺或羟基)的位置，该更韧性热塑性塑料(例如，EVA、EMA或它们的结合物)上的反应性基团(例如，环氧基团、酸酐基或两者)的位置或这两种情形。因此，增韧热塑性塑料是初始热塑性塑料/更韧性热塑性塑料加合物或反应产物(例如，TPER/聚烯烃聚合物(例如,共聚物、三元共聚物或两者))。实例包括TPER/EVA (例如PHAE/EVA)共聚物和TPER/EMA (例如PHAE/EMA)共聚物。可以根据各种规程将初始热塑性塑料和增韧聚合物混合和/或使之反应。根据一个优选的实施方案，在挤出机(例如，25mm双螺杆挤出机)或间歇式混合机中将初始热塑性塑料与该更韧性热塑性塑料熔融混合以如所述使该热塑性塑料反应。用于这种混合的所需温度可以取决于待混合和反应的热塑性塑料和/或聚合物改变，但是通常大于该TPER的Tg，大于该增韧聚合物的Tm或这两种情形。典型的温度的非限制性实例在大约200 0F和大约500 °F之间，更通常在大约300 °F和大约420 °F之间，仍更通常在大约340 °F和大约400 °F之间。这样增韧允许初始热塑性塑料和增韧聚合物(例如，更韧性热塑性塑料)的掺合和反应，其中该初始热塑性塑料和增韧聚合物之一或两种在室温下(23°C)是固体并且它们的反应产物在室温下也是固体。这些固体可以作为可适宜用于形成、加工等的物质(例如，粒料、块体等)提供。有利地，这些增韧热塑性塑料材料可以帮助为根据本发明形成的制品提供自撑特性和/或冲击强度。适合的韧化热塑性塑料(例如韧化TPER)的实例在2006年5月19日提交的题目为 Toughened Polymeric Material and Method of Forming and Using the same 的美国专利申请序列号60/747，677和与本申请同一日期提交的与前述申请具有相同题目的美国专利申请律师案卷号1001-232P2中进行了公开，这两个申请为了所有目的在此引入作为参考。固化剂和促讲剂如技术人员将认可的那样，可膨胀材料中的固化剂和促进剂通常将取决于待固化的聚合物材料。固化剂和固化剂促进剂的量可以在可膨胀材料内广泛地改变，这取决于所需的多孔结构的类型，可膨胀材料的膨胀的所需量，所需的膨胀率，可膨胀材料的所需的结构性能等。存在于可膨胀材料中的固化剂或固化剂促进剂的示例性范围为大约O. lwt%-大约 7wt%0有用类别的固化剂包括选自以下物质的材料脂族或芳族胺或它们相应的加合物，酰氨胺，环脂族胺(例如酸酐、多元羧酸聚酯、异氰酸酯、苯酚基树脂(例如苯酚或甲酚酚醛清漆树脂、共聚物例如苯酚萜烯的那些、聚乙烯苯酚或双酚A甲醛共聚物、双羟基苯基烷烃等)或它们的混合物。尤其优选的固化剂包括改性和未改性的多胺或聚酰胺如三亚乙基四胺、二亚乙基三胺、四亚乙基五胺、氰基胍、双氰胺等。还可以提供固化剂的促进剂(例如，改性或未改性的脲例如亚甲基二苯基双脲、咪唑、4，4’ -亚甲基双(苯基二甲脲)或它们的结合物)用于制备可膨胀材料。其它适合的催化剂或固化剂包括叔胺和金属化合物。合适的叔胺催化剂包括三乙胺、三丁胺、N-甲基吗啉、N-乙基吗啉、N，N，N’，N’ -四亚甲基二胺、五甲基二亚乙基三胺和高级同系物、1，4-二氮杂双环[2. 2. 2]辛烷、N-甲基-N’ _( 二甲基氨乙基)哌嗪、双(二甲基氨烷基)哌嗪、N，N-二甲基苄胺、N，N-二甲基环己胺、N，N-二乙基苄胺、双(N，N-二乙 基氨乙基)己二酸酯、N，N，N’，N’ -四甲基-1，3-丁二胺、N，N-二甲基-β-苯乙胺、I-甲基咪唑、1，2-二甲基咪唑、2-甲基咪唑、单环和双环脒、双(二烷氨基)烷基醚(美国专利号3330782)，和含有酰胺基(优选甲酰胺基)的叔胺。所使用的催化剂也可以是已知的仲胺(如二甲胺)和醛(优选甲醛)或酮(如丙酮)和酚类的曼尼希碱。如建议，更快的固化剂和/或促进剂可以尤其希望用于缩短固化的开始和基本上完全固化之间的时间(即，特定可激活材料的可能固化的至少90%)和用于固化可膨胀材料同时它维持其自撑特性。本文所使用的"固化的开始"用来指在可膨胀材料的激活过程中经历了基本上完全固化的至少3%但是不大于10%。对于本发明，通常希望固化的开始和基本上完全固化之间的时间小于大约30分钟，更通常小于大约10分钟，甚至更通常小于大约5分钟。应该指出的是，将聚合物材料的软化时间、固化时间和气泡形成或发泡时间更精密地相关可以帮助允许可膨胀材料的激活而不会损失其自撑特性。通常，考虑的是，技术人员的实验可以使用上述各种固化剂和/或促进剂或其它产生受希望的固化时间。已经发现，对于二氰胺固化剂或在激活过程中用于固化的其它试剂，其它固化剂或促进剂例如以商品名称ANCAMINE 2441或2442或2014AS销售的改性多胺(例如，环脂族胺)；以商品名称CUREZOL 2ΜΑ-0Κ销售的咪唑(例如，4- 二氨基_6 [2’ -甲基咪唑基-(I’)乙基_s_三嗪异氰脲)，这两者可从Air Products商购；以商品名称PN-23销售的胺加合物，以商品名称ADH销售的己二酸酰肼，这两者可从Ajinimoto商购或以商品名称LC-65销售的且可从A&CCatalyst商购的咪唑和异氰酸酯的加合物可以产生尤其受希望的固化时间。此外，如此前所建议，可膨胀材料可以经配制包括在该材料激活之前将该可膨胀材料至少部分固化的固化剂。优选地，部分固化单独地或与可膨胀材料的其它特征或成分结合地赋予该可膨胀材料足够的自撑特性，以致在激活(例如，固化和/或发泡)期间，该可膨胀材料(通常成形为部件)仅按体积膨胀而不会损失其形状。在一个实施方案中，可膨胀材料包括第一固化剂和非必要的第一固化剂促进剂和第二固化剂和非必要的第二固化剂促进剂，它们都优选是潜伏性的。该第一固化剂和/或促进剂通常设计用来在可膨胀材料的加工(例如，混合、成形或它们的组合)期间将该可膨胀材料部分固化用于至少帮助为该可膨胀材料或由其制得的部件提供受希望的自撑性能。该第二固化剂和/或促进剂则通常将是潜伏性的，以致它们在暴露于条件如热、湿气等下时将该可膨胀材料固化。作为这一实施方案的一个优选的实例，该第二固化剂和/或促进剂是潜伏性的，以致它们之一或两者在第二或激活温度或温度范围下使该可膨胀材料的聚合物材料固化。然而，该第一固化剂和/或促进剂也是潜伏性的，但是它们任一或两者在暴露于低于第二或激活温度的第一高温下时使该可膨胀材料部分固化。通常将在材料混合、成形或这两者期间经历该第一温度和部分固化。例如，可以在挤出机中经历该第一温度和部分固化，此时该挤出机正在混合该可膨胀材料的成分并经由模口将该可膨胀材料挤出成特定形状。作为另一个实例，可以在模塑机(例如，注射模塑、吹塑压缩模塑)中经历该第一温度和部分固化，此时该模塑机正在成形和，任选地，混合该可膨胀材料的成分。用于这样和实施方案的第一固化剂可能是这样一种固化剂，其由于它的化学构成而具有特定的热，在该热下它固化，或者它可能是包封在材料如热塑性塑料中的较低温度固化剂，该材料在加工条件下破坏(例如，熔融或破裂)。 在一个实施方案中，认为，混合器或挤出机(例如，双螺杆挤出机)可以为注射模塑装置供给可膨胀材料。该挤出机可能直接地为注射模塑装置给料或者可能为储器给料，该储器接着为注射模塑装置给料。在这样一个实施方案中，部分固化或交联可能在挤出机、储器、注射模塑装置或其组合中进行。然后可能在制品加工过程中经历的温度期间经历该第二或激活温度和基本上完全固化，一部分可膨胀材料已经施加到该制品上。例如，在汽车工业中，e-涂覆和烤漆烘箱可以提供激活温度。通常，希望可膨胀材料如下面更详细描述的那样在该激活温度下进一步膨胀。在这个实施方案中，部分固化可以通过各种技术进行。例如，第一固化剂和/或促进剂可以按低化学计量添加到可膨胀材料中以致该聚合物材料与通过该第一固化剂和/或促进剂的实际反应相比提供显著更多的反应部位。优选的低化学计量包括可以引起由该聚合物材料提供的可利用反应部位的至多60%，至多40%或至多30%，25%乃至15%起反应的第一固化剂和/或促进剂的量。或者，部分固化可以通过提供仅可以与一定百分率的聚合物材料起反应的第一固化剂和/或促进剂来进行，例如当提供多种不同聚合物材料时，该第一固化剂和/或促进剂仅可与该聚合物材料之一或一小组反应。在这样一个实施方案中，第一固化剂和/或促进剂通常与该聚合物材料的至多60%，至多40%或至多30%、25%乃至15wt%反应。一般地说，更低量的部分固化通常允许更大的膨胀和更好的粘附，而更大的量通常提供更大的自撑。在另一个实施方案中，可以使用在第一组分与第二组分掺合时部分固化的双组分体系形成所述可激活的材料。在这样一个实施方案中，第一组分通常配备有第一固化剂、第一固化剂促进剂或该两者并且第二组分配备有一种或多种聚合物材料，该聚合物材料在该第一和第二组分混合时被该固化剂和/或促进剂固化(例如，交联)。此种混合通常将在小于140或150°C (例如，大约10°C -大约120°C)的温度下进行。如前述实施方案，部分固化单独地或与可膨胀材料的其它特征或成分结合地赋予该可膨胀材料足够的自撑特性，以致在激活和/或发泡期间，该可膨胀材料(通常成形为部件)仅按体积膨胀而不会损失其形状。同样如前述实施方案，部分固化可以通过各种技术进行。例如，第一固化剂和/或促进剂可以在第一组分和第二组分的混合时按低化学计量存在于可膨胀材料内以致该聚合物材料与通过该第一固化剂和/或促进剂的实际反应相比提供显著更多的反应部位。优选的低化学计量包括具有可以引起由该聚合物材料提供的可利用反应部位的至多60%，至多40%或至多30%，25%乃至15%起反应的第一固化剂和/或促进剂的量。或者，部分固化可以通过提供仅可以与一定百分率的聚合物材料起反应的第一固化剂和/或促进剂来进行，例如当提供多种不同聚合物材料时，该第一固化剂和/或促进剂仅可与该聚合物材料之一或一小组反应。在这样一个实施方案中，第一固化剂和/或促进剂通常与该聚合物材料的至多60%，至多40%或至多30%、25%乃至15wt%反应。可膨胀材料的其它成分(S卩，附加的聚合物材料、填料、其它添加剂、发泡剂和/或促进剂等)可以是所述双组分体系的第一或第二组分的一部分。通常，其它附加的成分将以允许该第一组分与第二组分相当均匀混合的方式在组分间分流。通常，这将帮助该可膨胀材料显著均匀。可以根据在此描述的任何技术(例如，经由模口挤出、注射模塑等)将通过该 双组分体系形成的可膨胀材料成形。然而，根据一个优选的实施方案，同时将该第一和第二组分提供给和混合在具有一个或多个空腔的模口内，当将该可膨胀材料混合和/或部分固化时，该空腔将该可膨胀材料成形。因而，认为，该双组分材料可以通过高或低压铸塑或反应注射模塑进行成形。通常，认为在此论述的任何固化剂和/或固化剂促进剂或其它可以用作可膨胀材料的第一和第二固化剂并且所使用的试剂或促进剂通常将取决于部分固化所需的条件和激活所需的条件。然而，已经发现，对于第一固化剂，胺例如受阻胺(例如，空间受阻胺)是尤其有用的，它们可以是以商品名称ANCAMINE 2337或2014销售的可从Air Products, Inc.商购的改性多胺(例如，环脂族胺)。固化剂也可以是化学封端或阻碍的。其它受希望的第一固化剂是在可膨胀材料的混合、形成和/或成形(例如，挤出、模塑等)的温度下使聚合物材料固化的那些。因此，通常是在大于30°C，但可能更低，更通常大于50°C，甚至更通常大于70°C的温度下和/或在小于150°C，更通常小于120°C，甚至更通常小于100°C的温度下使聚合物材料固化的固化剂。还认为第一或第二固化剂可以是包封在材料例如热塑性塑料中的环境或高温固化剂，所述材料在本文论述的所需温度下或基于其它条件例如压力而破坏(例如，熔融或破裂)，以允许该第一或第二固化。异氰酸酯反应性体系(例如聚氨酯或多元醇体系)可以设计为双组分体系(S卩，第一固化剂在混合时反应，第二固化剂在暴露于条件如热下反应)或可以具有第一和第二潜固化剂(即，第一和第二固化剂在暴露于一个或多个条件下例如第一温度和第二更高温度下时反应)。通常，该潜固化剂是按一些方式封端的。优选地，尽管不要求，将异氰酸酯封端，以致该异氰酸酯组分、可激活材料或这二者基本上不含游离的未反应(NCO)基团。例如，可使上述异氰酸酯之一反应，以形成封端的异氰酸酯(例如惰性加合物)，如脲烷、脲、脲基甲酸酯缩二脲等，所述封端的异氰酸酯在高温下可经历与上述异氰酸酯反应性化合物的酯交换反应以形成聚氨酯，该聚氨酯可以是粘合剂、泡沫或其结合物等。下面反应性流程I中示出了在添加热的情况下，封端异氰酸酯和多元醇间的一种反应的实例
权利要求
1.制品结构的增强方法，该方法包括 提供包括第一固化剂和在其膨胀过程中具有自撑特性的可膨胀材料，该自撑特性归因于存在造成该可膨胀材料的部分固化的第一固化剂，和该可膨胀材料中包括以下物质i)苯乙烯共聚物；和 )帮助赋予自撑特性的填料； 将该可膨胀材料注塑成部件； 将该部件插入至少部分被该制品结构限定的空腔；和 将该可膨胀材料激活以便因存在第二固化剂而固化，从而该可膨胀材料膨胀和附着于该结构的壁上。
2.根据权利要求I的方法，其中该可膨胀材料当触摸时是不粘的。
3.根据权利要求I的方法，其中在激活后该部件形成显示抗压强度大于5MPa的泡沫。
4.根据权利要求I的方法,其中该部件是框架。
5.根据权利要求I的方法，其中该制品是机动车辆。
6.根据权利要求I的方法，其中该部件在插入该空腔中时没有支撑体和模塑载体。
7.根据权利要求I的方法，其中在将该部件插入该空腔时该可膨胀材料是该部件的至少 90wt%。
8.根据权利要求I的方法，其中由可膨胀材料成形的部件是具有内肋的管状结构，该管状结构和该肋都由该可膨胀材料形成。
9.机动车辆结构的增强方法，该方法包括 提供包括第一固化剂和在其膨胀过程中具有自撑特性的可膨胀材料，该自撑特性归因于存在造成该可膨胀材料的部分固化的第一固化剂，和该可膨胀材料中包括以下物质i)苯乙烯共聚物； )弹性体；和 iii)帮助赋予自撑特性的填料； 将该可膨胀材料注塑成部件； 将该部件插入至少部分被该机动车辆结构限定的空腔；和 将该可膨胀材料激活以便因存在第二固化剂而固化，从而该可膨胀材料膨胀和附着于该结构的壁上，其中该部件在膨胀过程中保持其形状。
10.根据权利要求9的方法，其中该可膨胀材料当触摸时是不粘的。
11.根据权利要求10的方法，其中在激活后该部件形成显示抗压强度大于5MPa的泡沫。
12.权利要求11的方法，其中该部件是框架。
13.根据权利要求11的方法，其中该部件在插入该空腔中时没有支撑体和模塑载体。
14.根据权利要求9的方法，其中在将该部件插入该空腔时该可膨胀材料是该部件的至少90wt%。
15.根据权利要求9的方法，其中由可膨胀材料成形的部件是具有内肋的管状结构，该管状结构和该肋都由该可膨胀材料形成。
16.机动车辆结构的增强方法，该方法包括 提供包括第一固化剂的在其膨胀过程中具有自撑特性的可膨胀材料，该自撑特性归因于存在造成该可膨胀材料的部分固化的第一固化剂或该可膨胀材料的快速固化时间，和该可膨胀材料中包括以下物质 i)苯乙烯共聚物；和 )帮助赋予自撑特性的填料； 将该可膨胀材料注塑成具有内肋的管形部件； 将该部件插入至少部分被该机动车辆结构限定的空腔；和 将该可膨胀材料激活以便因存在第二固化剂而固化，从而该可膨胀材料膨胀和附着于该结构的壁上。
17.根据权利要求16的方法，其中 i.该可膨胀材料中当触摸时是不粘的；和 .在激活后该部件形成显示抗压强度大于5MPa的泡沫。
18.根据权利要求17的方法，其中 i.该部件在插入该空腔中时没有支撑体和模塑载体；和 .在将该部件插入该空腔时该可膨胀材料是该部件的至少95wt%。
全文摘要
可膨胀材料经成形而形成部件(10)，它可以成制品例如机动车辆的结构(12)提供功能属性例如增强。
文档编号B29C44/18GK102862255SQ201210362348
公开日2013年1月9日 申请日期2006年10月23日 优先权日2005年10月25日
发明者A·卡萨, D·科萨尔, K·希克斯 申请人:泽菲罗斯公司