[发明专利]用于二组分聚氨酯泡沫配制物的混合装置

说明书

技术领域

本发明为适合于混合和施加二组分聚氨酯泡沫配制物的混合装置。

背景技术

通常通过馈送异氰酸酯组分(A组分)以及多元醇组分(B组分)以产生混合物且随后从施配器喷射所述混合物来施加二组分聚氨酯(2CPU)泡沫配制物。存在两个类型的2CPU泡沫配制物：经发泡和未经发泡。经发泡泡沫配制物在A组分中使用例如HFC-134等气态发泡剂(GBA)，且在B组分中使用GBA和液体发泡剂(LBA)两者。经发泡泡沫可经由静态混合器在低压力(小于两兆帕(MPa))下施配。相比而言，未经发泡2CPU泡沫配制物在A组分中不含发泡剂且在B组分中仅具有LBA。未经发泡2CPUs在通常5.5-10MPa的高压力下且在高温下施配。当施配未经发泡2CPU泡沫配制物时，A和B组分在施加期间通过两个组分的高压冲击接触而混合和雾化。伴随着未经发泡2CPU泡沫配制物的加热的高压使得必需可耐受压力和温度要求的昂贵的混合和施配装置。

需要将混合和施加期间未经发泡2CPU泡沫配制物的必需压力减小到小于两MPa，借此不会像通常必需那样需要在超过5MPa的压力下稳健的施料器。

发明内容

本发明解决使用小于5MPa的压力有效地混合和施加未经发泡2CPU泡沫配制物的问题。本发明的混合装置能够混合和施加未经发泡2CPU泡沫配制物，也就是说，在小于5MPa的压力下在配制物的A组分中不含GBA的2CPU泡沫配制物。

为解决此问题，本发明提供一种混合器设计，其在A和B组分组合时小心地控制空气到A和B组分中的灌注，且随后经由静态混合器引导空气与A和B组分的混合，接着将2CPU形式的配制物施加到所要衬底。所述混合装置为尤其适合于注射模制的设计，借此提供可完全由塑料制成的相对低成本装置。

在第一方面中，本发明是一种混合装置，其包括：(a)外壳，所述外壳界定混合腔室、A组分馈送通道进入开口、B组分馈送通道进入开口和空气馈送通道进入开口，以及退出开口，其中所述馈送通道进入开口和退出开口提供去往和/或离开混合腔室的流体连通；以及(b)静态混合元件，其容纳在混合腔室内在所述三个进入馈送通道与所述退出开口之间；其中所述混合装置的另一特征为空气馈送通道进入开口具有0.7平方毫米或更大和7.7平方毫米或更小的横截面面积。

在第二方面中，本发明是一种用于使用第一方面的混合装置施配未经发泡二组分聚氨酯泡沫配制物的过程，所述过程包括：经由A组分馈送通道馈送包括异氰酸酯且不含液体发泡剂的A组分，同时经由B组分通道馈送包括多元醇的B组分，且同时经由空气馈送通道馈送空气；在混合腔室中将A和B组分与空气混合；以及经由退出开口对其进行施配。

本发明的混合装置可用于根据本发明的过程制备和施加未经发泡2CPU泡沫配制物。

附图说明

图1-4说明本发明的示范性混合装置。图1和2说明侧横截面图。图3说明进入馈送通道开口上方的剖示图。图4说明空气馈送通道进入开口的横截面区域的视图。

具体实施方式

“和/或”意味着“和，或作为一替代方案”。除非另外指明，否则所有范围都包含端点。“多个”意指两个或两个以上。

本发明的混合装置包括外壳。所述外壳界定混合腔室、三个馈送通道进入开口和一退出开口。所述三个馈送通道进入开口是A组分馈送通道进入开口、B组分馈送通道开口和空气馈送通道进入开口。所述三个馈送通道进入开口和所述退出开口各自提供去往和/或离开外壳的混合腔室的流体连通。混合装置允许流体(也就是说，气体和/或液体)流动穿过馈送通道进入开口到达混合腔室，以及经由退出开口从混合腔室出来。

优选地，退出开口与三个进入开口大体相反定位使得大多数混合腔室体积驻留在馈送通道进入开口与退出开口之间。举例来说，在一个合乎需要的设计中，外壳和混合腔室为大体圆柱形形状，具有可为圆形或任何其它形状(包含卵形、矩形、五边形或星形)的横截面形状。进入开口位于圆柱形的一端，且退出开口位于圆柱形的相对端。在此类实施例中，进一步合乎需要的是，空气通道进入开口大体居中位于圆柱形外壳和混合腔室的一端上。同样合乎需要的是，退出开口大体居中位于外壳和混合腔室的一端上，与空气通道进入开口相对，而不管空气通道进入开口是否居中位于其末端上。