[发明专利]可膨胀的填料嵌入物和该可膨胀的填料嵌入物的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及包括聚合物基体的可膨胀的填料嵌入物，该可膨胀的填料嵌入物的制备方法，及该可膨胀的填料嵌入物用来填充或密封空腔如车辆的中空结构件的用途。

背景技术

普遍使用通常借助于载体的可发泡的材料来填充和/或密封中空结构或空腔如车辆的支柱。这种材料在电沉积或烤漆喷涂过程中向车体施加约120摄氏度至约210到220摄氏度(℃)的外部热时发泡和膨胀，由此通过在驾驶期间阻挡道路和风噪音的传输提供隔音、防音和振动抑制并改进车辆内的寂静。另外，可发泡的材料一般用来通过提供中空结构的结构性加强而加强或加固车辆空腔。

通常，可膨胀的(也称为可发泡的)材料被支撑和固定到中空结构的空腔中的预定位置，直到其通过外部热而发泡和膨胀。可膨胀的材料的支撑/固定一般是必需的，因为否则在可膨胀的材料的激活之前或期间可膨胀的材料易于被从空腔内的所需位置上移动。结果，未固定的可膨胀的材料不可能必然或重复地阻塞或密封空腔至可接受的程度。

研制了固定夹具(也称为载体或支撑体)来把可发泡的材料固定在适当位置，直到完成外部加热，使得所需的空间或空腔得到填充或密封。这些载体由具有与可发泡的材料完全不同的性质的材料如金属或耐热的硬合成树脂制成。这种载体的使用带来了某些问题，即在可发泡的材料的激活之前和/或之后，可发泡的材料不可能牢固地附着到载体上。可发泡的/发泡的材料因而可能会与载体分离，由此干扰空腔的一致的、均匀的和耐久的填充或密封。另外，由于组件使用不同的材料，包括载体和可发泡的材料的部件的组装或制造可能相对复杂并从而是昂贵的。

为了防止可发泡的材料与载体分离，开发了诸如在几个侧面固定可发泡的材料的载体的方法，来更牢固地把可发泡的材料连到载体上。还开发了其它方法，如把载体的闭锁(retaining)钉嵌入到可发泡的材料的闭锁孔中，以便把可发泡的材料固定到载体上。然而，这些方法需要增加部件数量和更复杂的制造工艺，增加了组件的成本和重量。另外，可发泡的材料在没有固定件或闭锁钉的区域内能够与载体分离开，并且发泡和膨胀方向未得到适当控制，空腔不可能充分地得到填充或密封。

WO 01/054936A1描述了一种自支撑体形式的加强部件，其在加热至膨胀温度时膨胀。该自支撑体包含彼此间隔一定距离设置的第一和第二组肋条。在热激活期间，热空气能够流经以一定距离设置的肋条，使得加强材料的较大表面积暴露于热下；这旨在产生改进的膨胀。在把自支撑体加热至膨胀温度时，所述肋条的每一个都膨胀并接触其它肋条。

US 2005/0249916描述了用于填充结构的中空的空间或空腔的另一种嵌入物，其为可发泡的片材，该可发泡的片材利用连续的成型工艺如压机、压光辊或者通过片材的挤出制造为连续形成的片材。然后将片材加工成条，并把条的末端重叠且利用连接装置结合在一起。这些可发泡的或可膨胀的材料能够有可能当充分加热时均匀地膨胀以填充中空的空间或空腔。然而，因为片材必须经常以将允许片材嵌入到相对狭窄的和小空间中的方式自身折叠，所以对于这种片材的厚度有实际限制。这可以使得难于将一些足以完全密封或填充空腔的量的可发泡的材料引入到空腔中，特别当可发泡的材料具有相对低膨胀度时或当空腔形状不规则或具有锐角的拐角时。

EP 383498描述了用于嵌入到车辆空腔中并随后的发泡的无载体的、可发泡的成形零件。该成形零件能够通过挤出制造，它们的截面调整为适合于待填充的空腔的截面。

通过结合两个或更多的侧面金属片材构建许多中空结构，如车辆的支柱，并且其空腔的横截面形状具有侧面片材在此连接的拐角。这些拐角通常狭窄和复杂，并且在空腔的中心区域的简单地发泡和膨胀的可发泡的材料或定向膨胀的可发泡的材料不足以充分填充整个空腔或拐角。

相应地，本领域中仍然需要适合用于中空结构或空腔如汽车的支柱等的可热膨胀的组件，其能够容易设计和控制，制造便宜，及解决一个或更多现有技术设计的问题，如上述的那些问题。

发明内容