[发明专利]采用PMI泡沫芯的拉芯方法

说明书

技术领域

本发明涉及填充有PMI泡沫芯的新纤维增强异型材的新制备方法。特别地，本发明涉及新拉挤成型方法(简称是拉芯(Pul-Core)方法)，借助该方法在一个方法步骤中制备纤维增强的异型材并同时向其中填充入PMI泡沫芯。在此，在同一个方法步骤中确保所述PMI泡沫芯与所述纤维增强的异型材的非常好的连接。

背景技术

根据现有技术，可以借助所谓模内方法制备填充有PMI泡沫的中空型体。这里将粒料填充入成品中空型体中，然后将其热发泡并在此交联。这种方法的缺点是需要多个方法步骤，即中空型体制备，填充入粒料，和发泡。另一个缺点是，由于PMI较高的发泡温度，所以不可以使用热不稳定材料，例如由碳纤维和环氧树脂制成的复合材料。另外，泡沫和覆盖层之间在发泡期间引起的连接仅是弱的。这种类型的模内方法例如描述在WO 2012/013393中。在根据现有技术的替代方案中，将呈液体形式的PUR泡沫填充料注射入空腔中，然后将其发泡和固化。然而，这种方法带来与所述PMI泡沫填充的方法相似的缺点，并且它另外不能转用于PMI。

替代地，可以使用切割到合适尺寸的泡沫芯填充敞开的壳部件，然后使第二壳部件与所述第一壳部件用粘合剂粘结或焊接而形成中空异型材。还可以在界面处施加粘合层以便改进泡沫芯的连接。这种方法的缺点是，需要许多耗时的工艺步骤，最终产物具有接头，并且泡沫芯的制备中可能根据其形状而产生大量下脚料。

在WO 2012/052219中描述的一个变型中，将泡沫芯与纺织材料(例如碳纤维)一起放入模具内并将树脂(例如环氧树脂)注射入所述模具中并固化。虽然在这里避免了接头，但是这种方法为此在下脚料、工艺速度和复杂性方面具有与前述方法相同的缺点。

拉挤成型方法，也称为德语名称Strangziehverfahren，是追溯到在20世纪50年代初的首次开发的成熟方法。拉挤成型方法用来连续地制备纤维增强塑料异型材，例如还有中空异型材，尤其是管子。在这里，原始使用聚酯树脂或环氧树脂浸渍多根玻璃纤维(玻璃粗纱)，然后经由一个或多个成型模具将它们集合成最终形状。最后，使树脂固化，并将连续制备的异型材锯成个体工件。

发明内容

目的

本发明所基于的目的主要是提供制备填充有PMI泡沫材料的纤维增强中空异型材，例如管材的新方法。

特别地，本发明的目的是提供借助其可以实现泡沫芯和外部的覆盖层之间的非常好连接的方法。另一个目的是借助该创造性的方法还可以使用不能在PMI的发泡温度下经受热负荷的材料作为覆盖材料。

另一个目的是所述方法可以按少数步骤和低成本快速地进行。特别地，如果所述方法可以在现有设备上在最少改动下进行，则将是有利的。

另一个目的是所述方法应可连续进行。

本发明另一个目的是提供新中空异型材，其填充有PMI泡沫，并具有a)在所述中空异型材的覆盖材料和PMI泡沫芯之间无粘合层，b)无接头和c)覆盖材料和PMI泡沫芯之间好的粘接。一个特定的目的在这里是提供中空异型材，其覆盖材料由与聚合物树脂粘接的纤维材料组成，并且其芯由PMI泡沫芯组成，其中可以灵活地调节所述泡沫芯的孔尺寸和由此调节其密度。

其它目的可以从说明书、附图和实施例变得明显，但不在这里明确提及。

目的的达到

所述目的利用连续制备填充有PMI泡沫芯的纤维增强的连续异型材的新方法达到。这种方法涉及拉挤成型方法，其中在中心将由PMI制成的泡沫芯导入。另外，利用拉挤成型方法围绕着所述泡沫芯形成由纤维材料和热塑性材料或热固性材料制成的覆盖层。其中将PMI泡沫芯导入拉挤成型产品中的这种新拉挤成型方法在下文中称作拉芯方法。

所述拉挤成型方法是这样一种方法，其中在第一方法步骤中，用树脂浸渍多根纤维或粗纱。在这里区分为所谓的开放式拉挤成型方法和封闭方法，在开放式拉挤成型方法中，所述树脂浸渍过程在纤维穿过的浸渍槽中发生，在封闭方法中，用树脂的浸渍只有在实际的成型仪器中才在压力下发生。所述设备一般在浸渍过程上游具有诸如梳理格栅之类的装置，利用该装置使纤维达到后续成型方法所需要的分布，并且可以将任选地预先提供的粗纱破碎而获得个体纤维。另外可能的是使用非织造织物、织造物和/或铺网纱布作为纤维材料以作为粗纱或纤维的替换物或补充物。