[发明专利]生产吸声柔性成型泡沫的方法

说明书

本发明涉及一种生产吸声聚氨酯柔性成型泡沫构件的方法。

聚氨酯柔性成型泡沫主要也应用于吸声领域。通过开孔泡沫的性质，由吸声作用减小了所谓的空气载声。按照现有技术，将这种泡沫(这里也称作弹簧)与一种较重的材料(这里也称作质量(Masse))相组合，就能减小空气载声和结构声。将尽可能致密而且薄的质量层与尽可能厚的弹簧层相组合，即可获得极佳的吸声效果。

在DE 10 2004 054 646中，从两种聚氨酯制备质量和弹簧，这两种聚氨酯的基本聚醚配方和异氰酸酯并无区别，区别仅在于其混合比例。在该质量中使用的多元醇比例低于弹簧中的多元醇比例，并且质量中的多元醇还掺有重物质。该方法的缺点是生产过程中需要三个而不是两个半模。通过两个半模(A)和(B)适当压缩所填充的发泡聚氨酯系统形成质量，从而不存在或者几乎没有发泡空间，因此聚氨酯就会在反应后形成致密层。这种方法的缺点是需要增大锁模力。将半模(B)替换成半模(C)产生一个新的型腔，在半模(A)的侧面通过致密层形成该型腔的边界，在对侧面通过半模(C)自身形成边界。将聚氨酯系统适当充入型腔，使其在发泡过程中能够膨胀进入型腔的剩余容积之中并且产生泡沫。

M.Tavema(“高填充性聚氨酯配方-用于前围板的创新技术”2009年聚氨酯杂志六月/七月刊)报道了一种方法，其中将填料分散在多元醇之中，在混料头中与异氰酸酯混合，然后将其喷出形成质量。与之前所述的一样，在随后的反应注射成型(RIM)工艺过程中形成弹簧。缺点是与填充的多元醇接触的机器部件磨损严重，因此必须采取措施防止磨损。此外还必须大幅度加热原料来降低粘度，随之带来的缺点是：增大了对原料进行调温处理的技术费用，并且原料在配料机的日用储罐中承受高的热负荷。该方法的另一缺点是：需要两种聚氨酯系统来制备一个致密的质量和一个发泡的弹簧。此外还无法根据局部需要更改喷涂面中的填料含量，因为多元醇和填料以固定的混合比分散存在。仅改变多元醇和异氰酸酯之间的混合比是可能的，但会导致喷涂后的质量层中的基质出现局部改变的机械特性。

DE-A 101 61 600和DE-A 10 2004 039 438均描述了一种将质量层喷涂到三维成型表面上的方法。这里首先混合多元醇和异氰酸酯，然后进行喷涂。在喷头之外将重物质优选是硫酸钡定量加入到自由喷束之中。该方法的缺点在于：要么需要两种不同的聚氨酯系统来制备一个致密的质量层和一个弹簧层，或者必须执行使用三个半模而不是使用两个半模的生产步骤，与之前结合DE-A10 2004 054 646所解释的一样。

此外按照DE-A 101 61 600所述的方案，如果在混合头之外将用量高的填料定量加入到喷束之中，则无法完全湿润填料。如果填料含量比例高，就会有很多填料颗粒处在其它填料颗粒的滑流(Flugschatten)之中，从而使得聚氨酯反应混合物的液滴无法将其湿润或者湿润程度不够充分。此外由于湍流几乎不能促进喷束中的湿润过程，因此湿润不完全。相互碰撞的喷束液滴和填料颗粒将会具有遵循动量定律而改变的合成运动轨迹，并且可能会因为与尚未改变运动轨迹的相邻颗粒碰撞而引起轻微的湍流，但是逐渐扩大的喷束性质会迅速减小发生此类碰撞的概率，因为在呈锥形扩大的喷束中所有相邻颗粒均在相对远离而去。结果湍流将会迅速减弱，最终使得颗粒湿润不够充分。DE-A 10 2004039 438还提出了将填料定量加入到混料头之中的想法，但是并没有进一步解释以何种方式和方法来实现。

本发明的任务在于，提供隔音及消声衬里，其制备仅需要两个半模，并且仅需要一种由多元醇配方和异氰酸酯配方构成的聚氨酯系统，因此可以将模具的投资成本保持在低的程度，节约液体的仓储空间，并且简化液态原料的后勤工作。

按照本发明所述，完成这一任务的方式为：在混料头中将高密度固体物质(A)、任选地还将第二种物质(B)和/或者第三种物质(C)一起与异氰酸酯组分(E)和多元醇组分(D)混合，将该混合物喷涂到半模1上形成质量层。物质(B)和(C)减少或者阻止聚氨酯反应混合物发泡。因此可以省去一个半模，否则就要以形成相应小的型腔并且使模架形成高锁模力的方式来阻止发泡聚氨酯。在第二个步骤中混合不含物质(A)、(B)和(C)的异氰酸酯组分(E)与多元醇组分(D)来制备弹簧层，其中所用异氰酸酯与多元醇的比例大于制备质量层时的比例。聚氨酯发泡填充质量层与半模2之间的型腔。

本发明涉及一种生产聚氨酯柔性成型泡沫的方法，所述柔性成型泡沫包括含有固体颗粒的致密(massive)聚氨酯层和第二层发泡聚氨酯，所述方法的特征在于，