[发明专利]含填料模塑部件的制备方法及实施该方法的设备

说明书

技术领域

本发明涉及从自由流动的反应混合物制备含填料模塑部件或制品的方法及设备。在本发明的方法中，至少两种自由流动的化学反应组分通过混合而发生反应，其中至少一种组分含有填料。该自由流动的反应混合物被导入一个模具中，在那里完成反应。然后将模塑制品或部件从模具中脱出。

背景技术

一般情况下，通过多醇和异氰酸酯混合、反应而制备含填料模塑聚氨酯部件是公知的，其中多醇和异氰酸酯中至少其中之一含有填料，将得到的反应混合物导入一个模具中，使之固化，随后将其从模具中脱出。

用于该方法的化学反应组分的例子包括异氰酸酯和多醇。优选的填料包括纤维如玻璃纤维、碳纤维和天然纤维，例如黄麻和大麻纤维。但是也可以用颗粒状或粉末状物质，如回收的产品，三聚氰胺和白垩。

目前，这类模塑部件通常在相对较大的装置上制造。在每一种情况下，如在一个所谓的“多点”计量系统中，管线从带有搅拌器的贮罐经由计量装置通到混合装置，后者连接到一个模具中。一个或两个这样的模具可以排列在一个固定的模具支架上。

经常需要在相同的装置上制造相同或不同形状但具有不同填料含量的模塑部件或制品。为此需要在一个贮罐中制备具有相应量的一种反应组分和填料的批料。

那么，从模塑部件的一个系列转换到具有不同填料含量的另一系列需要制备一批新的反应组分并需清洗装置以除去先前的含填料反应组分。这意味着由于转换需要时间而会造成生产时间的损失以及物料的损失。

发明内容

本发明的目的在于提供转换的能力，即在含填料模塑部件制备过程中更迅速地，而且有可能的话，在没有物料损失的情况下转换到具有不同填料含量的反应混合物的能力。

对于本领域技术人员显而易见的该目的以及其他目的通过将至少一种反应组分分成至少两部分，且在这些部分的至少一部分中加入填料而得以实现。调节反应组分部分间的混合比例也调节了成品模塑部件的填料含量。

在本发明的方法中，至少反应组分之一被分成两部分。其中之一包括填料，另一部分不包括填料。调节这些部分的混合比可以在不明显干扰制备过程的情况下改变成品模塑部件的填料含量。

因此，在保持多醇-聚异氰酸酯组成比例的同时，通过改变不含填料部分喂入到含填料部分的比例，或选择性地通过改变第一含填料部分喂入到第二含填料部分的比例，经简单的切换即可不同程度地将反应混合物转换为具有不同填料含量的反应混合物。

在本发明的方法中，化学组成，即一种反应组分对另一种反应组分的用量比例，在填料含量变化的过程中保持恒定。如果仅使用一种含填料组分部分，这应该相当于至少成品模塑部件中所期望的最大的填料含量，以使所有填料含量可以调节到可能的最大含量。如果多种组分部分加入了填料，则填料的加入必须是不相同的。为使模塑部件中所需的填料含量可以调节，一部分的填料含量应该高，而另一部分的填料含量应该低。

在本发明方法的一个实施方案中，为进行加工或被加工，使用了至少两部分加入了不同量填料的相同类型反应组分。

为进行加工或处理，也可以使用两种反应组分中每一种反应组分的不含填料部分和含填料部分。

勿需指明，至少一种反应组分也可以被分成两个部分以上，至少两部分加入了填料。但原则上这是不必要的，因为这需要太多的设备。

优选纤维用作填料。适合的纤维材料的例子包括：矿物纤维如玻璃纤维；合成纤维如聚酰胺纤维；以及天然纤维如黄麻或大麻纤维。

适合的纤维也包括呈颗粒状的通用纤维，如回收产品，或粉末状通用纤维，如三聚氰胺或白垩。

根据本发明，用于从自由流动的反应混合物制备含填料模塑部件的设备是基于用于自由流动的化学反应组分的至少两个贮罐，至少其中之一加入了填料。贮罐一般通过计量装置连接到至少一个混合装置上，该混合装置通向一个模具。

提供至少两个贮罐用于至少一个反应组分。至少该反应组分的两部分之一加入了填料。在这两个贮罐和混合装置之间安装有可调节的计量装置。

图1和2示出本发明适用于制备来自于异氰酸酯和多醇反应组分的聚氨酯含填料模塑部件的设备简图。图1表示合适装置的第一个实施方案，图2表示该装置的第二个实施方案，图3表示混合装置及用于选择性地加入填料的反应组分的进料管线俯视图。