專利名稱：復(fù)合部件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是具有以下層狀結(jié)構(gòu)的復(fù)合部件(i)從2到20、優(yōu)選從2到10、特別優(yōu)選從5到10mm的金屬、塑料或木料，優(yōu)選金屬，(ii)從10到300、優(yōu)選從10到100mm的塑料，優(yōu)選聚異氰酸酯聚加合物，和(iii)從2到20、優(yōu)選從2到10、特別優(yōu)選從5到10mm的金屬、塑料或木料，優(yōu)選金屬，在層(ii)中存在外徑小于5mm、優(yōu)選小于500μm的中空體。
本發(fā)明還涉及這些復(fù)合部件的生產(chǎn)方法，以及包含這些新復(fù)合部件的船或建筑。為(i)、(ii)和(iii)層指定的尺寸數(shù)據(jù)指的是各層的厚度。
對(duì)于船的結(jié)構(gòu)，比如說(shuō)船的船體、貨艙蓋、船橋、屋頂或者多層建筑，需要使用能夠承受由外力產(chǎn)生的相當(dāng)大的負(fù)荷的構(gòu)件。出于這樣的需要，這些構(gòu)件一般都由通過(guò)適宜的幾何形狀或合適的支撐加固的金屬板或金屬支柱構(gòu)成。為了達(dá)到很高的安全標(biāo)準(zhǔn)，油輪的船體通常由內(nèi)殼和外殼組成，每個(gè)殼都由15mm厚的鋼板構(gòu)成，鋼板通過(guò)約2m長(zhǎng)的鋼柱相互連接。由于這些鋼板承受著相當(dāng)大的力，所以外鋼殼和內(nèi)鋼殼都通過(guò)焊接的加固部件變得堅(jiān)固。這些傳統(tǒng)構(gòu)件的缺點(diǎn)是，鋼鐵需求量巨大、生產(chǎn)耗時(shí)且勞動(dòng)密集。而且，這些構(gòu)件相當(dāng)沉重，這就導(dǎo)致了船的噸位下降和燃料消耗的增加。此外，由于外表面以及外殼和內(nèi)殼之間鋼件的表面必須定期進(jìn)行防腐，因此這些以鋼鐵為基礎(chǔ)的傳統(tǒng)部件需要極其大量的養(yǎng)護(hù)工作。
包括了金屬和塑料復(fù)合物的SPS(三明治板系統(tǒng))是已知的鋼鐵結(jié)構(gòu)的替代品。與已知的鋼結(jié)構(gòu)相比，將塑料附著到兩層金屬上得到的復(fù)合部件有著特別的優(yōu)勢(shì)。在US 6 050 208、US 5 778 813、DE-A 198 25 083、DE-A 198 25 085、DE-A 198 25 084、DE-A 198 25 087和DE-A 198 35 727中公開(kāi)了這種SPS部件。
本發(fā)明的目的是提供相應(yīng)的在低溫和/或高溫下熱穩(wěn)定性已有所改善的復(fù)合部件。
我們發(fā)現(xiàn)，根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)本文開(kāi)始處描述的復(fù)合部件可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。
與已知的復(fù)合部件(在其生產(chǎn)中，例如，人們已經(jīng)知道使用緊湊型玻璃微球)，新的復(fù)合部件有著以下優(yōu)點(diǎn)-重量更輕，-將泡沫結(jié)構(gòu)引入層(ii)中而不必用空氣裝載該組分或添加發(fā)泡劑，-層(ii)更佳的機(jī)械性能，比如在低溫下有較低的儲(chǔ)能模量值而高溫下有較高的儲(chǔ)能模量值。
中空體的密度優(yōu)選小于1，特別優(yōu)選從0.1到0.6g/cm3。真實(shí)顆粒密度(即當(dāng)中空體完全被氣體包圍時(shí)中空體的重量與中空體的體積之比)可用作此處的密度。中空體(優(yōu)選中空球體)的平均壁厚優(yōu)選為中空體直徑的5到20％。中空體可以是以公知的材料為基料的，比如塑料(如聚乙烯、聚丙烯、聚氨基甲酸酯、聚苯乙烯或其的混合物)，或礦物質(zhì)(如粘土、鋁硅酸鹽或者玻璃)，但優(yōu)選以玻璃、鋁硅酸鹽或陶瓷為基料，特別優(yōu)選玻璃。這些中空體都是公知的并可通過(guò)商業(yè)渠道獲得。優(yōu)選中空體占層(ii)總體積(即包括中空體本身的體積)的從1到60％，特別優(yōu)選從10到40％。中空體的空腔內(nèi)可以有壁或其它構(gòu)件。中空體的空腔可以填充例如空氣、惰性氣體(如氮、氦或氬)、反應(yīng)性氣體(如氧)或其它已知的氣體，優(yōu)選空氣，并且可被開(kāi)頭所述的中空體材料完全或大部分封閉，優(yōu)選完全封閉。中空體的外形可以是球形或者不規(guī)則形。中空體的空腔內(nèi)可以是真空或部分真空。優(yōu)選使用的中空體是中空玻璃微球。在一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施方案中，中空玻璃微球具有至少15bar的耐壓強(qiáng)度。例如，Osthoff-Petrasch的3M-ScotchliteGlass Bubbles或Q-Cel，或者Trelleborg Fillite的Fillite都可以作中空玻璃微球來(lái)使用。
層(ii)優(yōu)選含有聚異氰酸酯聚加合物。聚異氰酸酯聚加合物可通過(guò)使原料(a)異氰酸酯與(b)對(duì)異氰酸酯呈反應(yīng)性的化合物發(fā)生反應(yīng)而獲得。因而新復(fù)合部件可優(yōu)選通過(guò)這樣的步驟來(lái)生產(chǎn)，即為生產(chǎn)(ii)，使(a)異氰酸酯與(b)對(duì)異氰酸酯呈反應(yīng)性的化合物在外徑小于500μm的中空體的存在下發(fā)生反應(yīng)?？梢詫⒅锌阵w加到組分(b)和/或組分(a)和/或(a)和(b)的液態(tài)反應(yīng)產(chǎn)物中。添加可以直接在混合管(如泵)中進(jìn)行，或者在起始組分(a)和/或(b)的儲(chǔ)存容器中進(jìn)行。中空體的混入可以通過(guò)手工方式(比如使用手動(dòng)攪拌器)，或者用已知的攪拌器進(jìn)行?？墒褂酶邏汉偷蛪簷C(jī)器，最好對(duì)混合管加以改進(jìn)，使得中空體不會(huì)因處理過(guò)程中產(chǎn)生的剪切力而破碎。在中空體含量很高和/或復(fù)合部件很大的情況下，可使用2個(gè)或更多的混合管或其他設(shè)備同時(shí)填充組分。
適于將中空體與(a)和/或(b)和/或(a)和(b)的反應(yīng)產(chǎn)物混合的混合設(shè)備是，例如，優(yōu)選連續(xù)運(yùn)行的設(shè)備，它包括混料罐，用于(a)、(b)和/或(a)和(b)的液態(tài)反應(yīng)產(chǎn)物的供料管，用于中空微球的供料管，攪拌部件和可以調(diào)整的出口。該優(yōu)選的混合設(shè)備可以安裝在帶有一個(gè)或多個(gè)混合管的高壓和/或低壓機(jī)器的上游或者下游，優(yōu)選安裝在上游，或者是這些機(jī)器中一部分。
可以用常規(guī)反應(yīng)容器，例如由鋼、玻璃或塑料(如環(huán)氧樹(shù)脂)制成的反應(yīng)容器作混料罐?；炝瞎拮詈檬锹┒窢睿隹谖挥诼┒返念i部。該漏斗最好垂直安放?；炝瞎薜拇笮∪Q于新方法的實(shí)施規(guī)模；通常來(lái)說(shuō)，混料罐可以從小規(guī)模運(yùn)行，比如其體積為幾立方厘米；直到大規(guī)模運(yùn)行，其體積最高可達(dá)幾立方米。供料通向混料罐。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，供料量可以被分別單獨(dú)調(diào)節(jié)。生產(chǎn)(ii)所用的反應(yīng)原料的供給可使用例如已知的PU計(jì)量?jī)x計(jì)量，并且中空微球的供給可使用例如螺旋型計(jì)量?jī)x器計(jì)量。
混合設(shè)備最好配備一個(gè)攪拌裝置。該攪拌裝置一方面確?；旌?，另一方面持續(xù)不斷地將混料罐中的混合物從供料口向出料口輸送。一般來(lái)說(shuō)，常規(guī)的攪拌器適宜于這個(gè)目的，如盤(pán)式攪拌器或者槳式攪拌器。優(yōu)選將攪拌器調(diào)整到?jīng)]有攪拌死角。應(yīng)使攪拌器的不同大小和幾何形狀最適于不同粘性和生產(chǎn)能力的混合要求。另外，優(yōu)選將攪拌器調(diào)整并使其運(yùn)行在盡可能不會(huì)損及中空微球的速度。通常采用從100到5000rpm的攪拌速度，優(yōu)選從500到1500，特別優(yōu)選從700到1000rpm。如果使用例如中空玻璃微球，在混合后損壞的中空玻璃微球占使用的玻璃微球總重量的百分比通常小于40，優(yōu)選小于10，更優(yōu)選小于5，特別優(yōu)選小于2，尤其是小于1重量％。該比例可因所用中空球體的密度而不同。用于生產(chǎn)(ii)的含有新中空體的原料由出口流出。優(yōu)選可對(duì)出口進(jìn)行調(diào)節(jié)。在一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施方案中，通過(guò)一個(gè)可以在垂直于出口方向上移動(dòng)的錐形閉合進(jìn)行調(diào)節(jié)。完全降低錐形閉合，就可以完全關(guān)閉出口；大幅升高錐形閉合，又可以完全打開(kāi)所述出口。通過(guò)這種方式，就可能對(duì)流出產(chǎn)品進(jìn)行計(jì)量了。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，該錐形閉合是結(jié)合在攪拌部件中的。但還可使用其它具有所需控制功能的調(diào)整設(shè)備。通過(guò)對(duì)進(jìn)料和流出產(chǎn)物的適當(dāng)計(jì)量，可以調(diào)節(jié)在混合設(shè)備中的平均滯留時(shí)間。通常來(lái)說(shuō)，為從0.1到10分鐘，優(yōu)選從0.1到1分鐘?？刂品磻?yīng)和混合，使得剛剛在出口處出現(xiàn)的混合物的粘性為從1000到30000mPa.s，這樣是更為有利的。該粘性是在室溫(25℃)下使用基于平板-錐形幾何學(xué)的旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)測(cè)定的。對(duì)流出物溫度的持續(xù)測(cè)量也可以作為混料罐中最佳滯留時(shí)間的一個(gè)參數(shù)。流出物的溫度從20到100℃、優(yōu)選從20到80℃、特別優(yōu)選從20到50℃，可確保有足夠的開(kāi)放時(shí)間(直到材料變?yōu)楣腆w)，并能防止放熱反應(yīng)過(guò)于劇烈。放熱反應(yīng)過(guò)于劇烈會(huì)導(dǎo)致聚氨基甲酸酯在混料罐中固化并因而使生產(chǎn)過(guò)程終止。本方法可以以這種方式控制，而對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)技術(shù)并不復(fù)雜。
另外，以舉例的方式指出以下關(guān)于復(fù)合部件生產(chǎn)的內(nèi)容。此內(nèi)容不涉及中空體。
優(yōu)選以液態(tài)將生產(chǎn)(ii)的原料引入(i)和(iii)之間的空間中，在填充待填充的(i)和(iii)之間的空間的過(guò)程中，優(yōu)選生成減小的壓強(qiáng)。其好處在于液體會(huì)被吸進(jìn)空間，并且即使是很小的空穴也會(huì)被液體填充。待填充的空間中減小的壓強(qiáng)優(yōu)選為從0.2到0.8bar，即在待填充的空間中，壓強(qiáng)要低于大氣壓從0.8到0.2bar。該減小的壓強(qiáng)可以通過(guò)例如公知的真空泵產(chǎn)生，優(yōu)選通過(guò)以下方式達(dá)到生產(chǎn)(ii)的原料通過(guò)(i)和/或(iii)中的一個(gè)或多個(gè)孔(iv)被引入；除孔(iv)之外，(i)和/或(iii)至少還有一個(gè)孔(v)，通過(guò)孔(v)施以減小的壓強(qiáng)。產(chǎn)生低壓的真空泵和(i)中的孔(v)之間最好有一管道相連。該管道可以例如被壓在或粘合在(i)上。難以將生產(chǎn)(ii)的原料的量確定到待填充的空間(S)剛剛被填滿而可防止原料溢出的程度。所以優(yōu)選將量超過(guò)(i)和(iii)之間的空間所能容納的用于生產(chǎn)(ii)的起始組分引入所述空間中。優(yōu)選將產(chǎn)生的溢流通過(guò)孔(v)除去。一旦(i)和(iii)之間的空間被用于生產(chǎn)(ii)的起始組分完全填滿，就可以通過(guò)升高管道中的液體來(lái)終止填充(管道最好是透明的)，并且可關(guān)閉孔(vi)和(v)?？椎年P(guān)閉可以使用例如塑料塞或金屬塞進(jìn)行，最好是帶有螺旋閉合的。此塞可以是在溢流管中，或優(yōu)選在溢流管和(i)及/或(iii)之間。最好直到(a)和(b)混合物固化過(guò)程結(jié)束之前一直通過(guò)固定混合管使孔(iv)保持關(guān)閉。優(yōu)選(i)和(iii)之間待填充的空間只有孔(vi)和(v)，流出端(優(yōu)選混合管)存在于(iv)上，在(v)上施以減小的壓強(qiáng)。因?yàn)樵谶@一優(yōu)選實(shí)施方案中空氣不能進(jìn)入待填充的空間，因而可以產(chǎn)生減小的壓強(qiáng)。
層(i)和(iii)通常沒(méi)有可用于緊固用來(lái)以液體填充(i)和(iii)之間的空間的流出端的外形。術(shù)語(yǔ)流出端可適用于常規(guī)裝置，比如箱的管口、管道的端口、混合管、靜態(tài)混合器或其他類似裝置，借助這些常規(guī)裝置可以填充液體。優(yōu)選流出端是混合管。這種混合管是人們公知并且可通過(guò)商業(yè)渠道獲得的，例如與用于聚氨基甲酸酯系統(tǒng)的常規(guī)計(jì)量設(shè)備結(jié)合的混合管。優(yōu)選通過(guò)在至少三個(gè)點(diǎn)上螺緊傳輸裝置的流出端或傳輸裝置流出端的固定器，將流出端(優(yōu)選混合管)緊固到層(i)上，優(yōu)選從三個(gè)到六個(gè)點(diǎn)，特別優(yōu)選四個(gè)到五個(gè)點(diǎn)。優(yōu)選通過(guò)至少一個(gè)(i)和/或(iii)內(nèi)的孔(iv)將液體引入(i)和(iii)之間的空間。為了緊固例如混合管，可以將帶有螺紋并用來(lái)緊固混合管或混合管固定器的螺栓打入層(i)中。這些螺栓可優(yōu)選朝著在背離螺紋的一個(gè)面上的點(diǎn)逐漸變細(xì)，以便能夠更容易地將它們引入層(i)中。螺栓的直徑優(yōu)選為6到20mm，長(zhǎng)度為8到42mm。螺紋在螺栓固定以后指向外，也就是在(i)背向(iii)的那一面，螺紋的長(zhǎng)度優(yōu)選為4到30mm?？赏ㄟ^(guò)例如用購(gòu)得的螺絲刀(例如從Hilti購(gòu)得)擰入的方式將螺栓引入。于是，優(yōu)選(i)在用于引入液體的孔(iv)的附近帶有借以將流出端擰到(i)上的螺紋。為了改善流出端和層(i)間的密封性，可將含有彈性材料的O形環(huán)固定在層(i)和混合管之間。這種O形環(huán)是公知的，并且可以按照孔(iv)和混合管的直徑定制它們的大小。于是，將原料引入的混合管就被更好地緊密固定在(i)或(iii)的孔(iv)上。
流出端特別優(yōu)選不是直接固定在層(i)上，而是固定到擰在(i)的固定器上。這種固定器可以由常規(guī)材料構(gòu)成，比如塑料、木料或優(yōu)選常規(guī)金屬。優(yōu)選固定器是帶有鉆孔的結(jié)構(gòu)，固定到(i)上的螺紋可從鉆孔穿過(guò)并被例如相應(yīng)的螺母緊固。除此之外，固定器還有用于流出端的緊固部件，比如插塞式連接器、螺旋式連接器或固定邊，通過(guò)該固定邊可用彈性帶將流出端夾緊在固定器上。尤其適宜的是，流出端至少要在三個(gè)點(diǎn)上被緊固在固定器上，以免傾斜。這樣，固定器就被螺到至少三個(gè)緊固在(i)上的螺絲上，并且混合管被固定到該固定器上。在復(fù)合部件做成后，螺栓可以例如從(i)的表面上鋸掉。
(i)和(iii)之間空間的填充可使用常規(guī)輸送裝置，例如，使用高壓和低壓機(jī)器進(jìn)行，優(yōu)選連續(xù)進(jìn)行，以低壓機(jī)器更為適宜。填充優(yōu)選使用低壓機(jī)器(例如得自Cannon的)通過(guò)一個(gè)或多個(gè)混合管(優(yōu)選一個(gè)混合管)在一個(gè)獨(dú)立操作(優(yōu)選注入法)中進(jìn)行，起始組分在混合管中進(jìn)行混合?！霸谝粋€(gè)單獨(dú)注入方法中”是指例如用生產(chǎn)(ii)的原料填充(i)和(iii)之間的空間在填充完成之前不被打斷。因此，優(yōu)選將原料在壓力下、一次單獨(dú)注入中引入(i)和(iii)之間的空間。當(dāng)液體是能因反應(yīng)而固化的反應(yīng)性混合物時(shí)，這樣做是尤其正確的。因此更適宜使用高壓設(shè)備通過(guò)一個(gè)或多個(gè)混合管將原料引入，優(yōu)選一個(gè)混合管。(i)和(iii)之間空間的填充可以是在(i)和(iii)垂直放置時(shí)進(jìn)行，也可以是在(i)和(iii)水平放置時(shí)進(jìn)行。
層(i)和(iii)可優(yōu)選以常規(guī)塑料、木料或優(yōu)選具有新的厚度的金屬板(比如鐵板、鋼板、銅板和/或鋁板)使用。
在用于生產(chǎn)新復(fù)合部件之前，可將(i)和(ii)涂裝，比如涂上底漆或拋光并/或用常規(guī)塑料涂裝。優(yōu)選(i)和(iii)以未涂裝的形式使用，并特別優(yōu)選在清潔(例如通過(guò)常規(guī)噴砂)后使用。
可優(yōu)選將待填充的空間干燥。這樣做的好處在于，待填充的對(duì)水呈反應(yīng)性的液體組分(如異氰酸酯)尤其不會(huì)發(fā)生不需要的副反應(yīng)。干燥最好緊鄰著填充之前進(jìn)行，可以采用例如熱空氣或壓縮空氣進(jìn)行。另外，還可以通過(guò)將(i)和/或(iii)加熱對(duì)(i)和(iii)之間待填充的空間進(jìn)行干燥，溫度加熱至從20到150℃，加熱10到180分鐘。(i)和(iii)之間待填充的空間可優(yōu)選利用吹風(fēng)機(jī)將空氣吹過(guò)(i)和/或(iii)中的孔(iv)和孔(v)以及(i)和(iii)之間待填充的空間進(jìn)行干燥。
孔(iv)和(v)優(yōu)選是(i)和/或(iii)中的、帶有在(i)和/或(iii)中的直徑為從0.5到5.0cm的孔。
(i)和(iii)之間填滿了用于生產(chǎn)(ii)的原料的空間不必是(i)和(iii)之間的整個(gè)空間。(i)和(iii)都可以在邊上突出，超出(ii)，也就是說(shuō)，(i)只是在(i)和(iii)中的一部分中通過(guò)(ii)與(iii)結(jié)合。例如，(i)和(iii)間的空間可在填充原料前以這樣的方式密封，即密封存在于(i)和(iii)圍成的空間，而(i)和/或(iii)的邊緣突出出來(lái)。
輸送可因需填充的體積而不同。為了保證(ii)均勻徹底的固化，最好應(yīng)選擇輸送和傳輸裝置，使在0.5到20分鐘內(nèi)用生產(chǎn)(ii)的成分將需填充的空間填滿。優(yōu)選使用高壓機(jī)器或特別優(yōu)選低壓機(jī)器(優(yōu)選帶有偏心螺釘泵的)，存儲(chǔ)容器最好裝備有攪拌器并最好是熱穩(wěn)定的，最好存在存儲(chǔ)容器-混合管-存儲(chǔ)容器循環(huán)，出料優(yōu)選為從0.1到3.0kg/sec。
在合適的生產(chǎn)方法的完善過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)(ii)的液體起始組分會(huì)不被控制地用盡。這是一個(gè)幾乎不可消除的缺陷。由于每次注入的數(shù)量是有限制的，生產(chǎn)(ii)的原料不被控制的損失導(dǎo)致(i)和(iii)之間的空間填充不完全。由于反應(yīng)速度快，并且(ii)對(duì)(i)和(iii)的粘附極佳，不完全的填充在復(fù)合部件中產(chǎn)生不含(ii)而且再也不能填充起始組分的大面積區(qū)域。不幸，這樣的復(fù)合部件必須被丟棄。
為了防止起始組分的損失，已經(jīng)證實(shí)非常仔細(xì)地檢查將被填充的模子的氣密性是很有利的。通常，層(i)和(iii)被固定為適當(dāng)?shù)呐帕校热缁ハ嗥叫?。選擇的距離一般是使(i)和(iii)之間的空間(S)的厚度為10到300mm?？梢杂美缬酶舭?比如在模具或合適的夾具中的)將(i)和(iii)的固定。中間空間的邊緣通常以這樣的方式被密封，即(i)和(iii)之間的空間能夠完全被生產(chǎn)(ii)的起始組分或液體所填滿，而可以避免這些組分在完全填充之前用盡。密封可以使用常規(guī)塑料膜和/或塑料片、紙片或金屬箔和/或金屬板。它們可以被粘著連接、焊接或壓入，而且如果需要，它們也可以當(dāng)作隔板使用。這種優(yōu)選的密封不涉及前面描述的優(yōu)選孔(iv)和(v)。
填充起始組分前的(S)氣密性檢查優(yōu)選通過(guò)壓力差測(cè)量進(jìn)行。術(shù)語(yǔ)壓力差測(cè)量應(yīng)理解為嘗試在空間(S)及其外部環(huán)境之間建立壓力差超過(guò)一個(gè)特定的期間，比如通過(guò)嘗試在(S)中達(dá)到相對(duì)于外部環(huán)境間降低的壓強(qiáng)或高出的壓強(qiáng)?？梢允褂贸Ｒ?guī)的真空泵或公知的將空氣或氣體泵入空間(S)中的壓縮機(jī)實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。如果在(S)中能產(chǎn)生穩(wěn)定的降低的壓強(qiáng)或高出的壓強(qiáng)，這就表明可以填充生產(chǎn)(ii)的起始組分的空腔的氣密性足夠好。應(yīng)優(yōu)選保證將用來(lái)給(S)填充起始組分或者作為排出口或多余起始組分的溢出口的孔(iv)和(v)同樣暫時(shí)密封起來(lái)。如果需要的話，至少這些孔中的一個(gè)可以用來(lái)連接(S)和真空泵或壓縮機(jī)。
將被填充的模子優(yōu)選由上述的層(i)和(iii)以及(vi)組成，它們更適宜平行排列，層(i)和(iii)之間最好密封起來(lái)以防止在填充過(guò)程中液體用盡。這樣層(ii)就更為適宜地粘附在層(i)和(iii)之間。
優(yōu)選新復(fù)合部件通過(guò)以下方法來(lái)生產(chǎn)將類似片狀的結(jié)構(gòu)(vi)固定為基本平行(優(yōu)選平行)于層(i)，其間的距離最好為5到150mm，優(yōu)選從15到50mm，特別優(yōu)選從15到30mm；將層(iii)固定得基本平行于(i)和(vi)；密封將用(ii)填充的空間，但是孔除外，例如本文中描述的用于填充的孔(iv)和(v)；然后用生產(chǎn)(ii)的原料填充待填充的空間。將(vi)固定到(i)上可以在(i)為水平方向下進(jìn)行，比如，將隔板(如高度適當(dāng)?shù)哪玖?、塑料或金屬塊)置于層(i)上，并將結(jié)構(gòu)(vi)置于這些隔板上。然后層(iii)就可以被固定在合適的距離上，即(ii)有合適的層厚度，(iii)優(yōu)選與(i)和(vi)平行排列，例如可通過(guò)在(ii)將占據(jù)的空間的邊緣將金屬板固定(例如焊接)到(i)上，最好垂直于(i)，并將層(iii)固定(例如焊接)到限制和密封(ii)側(cè)邊的這些金屬板上。優(yōu)選將原料在一次單獨(dú)操作中連續(xù)不停頓地注入(i)和(iii)之間的空間；特別優(yōu)選例如用高壓設(shè)備經(jīng)一個(gè)或多個(gè)混合管填充，將原料引入。
用于生產(chǎn)(ii)的液體中優(yōu)選含有(a)異氰酸酯和(b)對(duì)異氰酸酯呈反應(yīng)性的化合物。因此，層(ii)優(yōu)選含有聚異氰酸酯聚加合物。在本文中，術(shù)語(yǔ)原料或起始組分應(yīng)理解為特指(a)異氰酸酯和(b)對(duì)異氰酸酯呈反應(yīng)性的化合物，但使用時(shí)還有可能包括(c)氣體、(d)催化劑、(e)助劑和/或(f)發(fā)泡劑。
制備聚異氰酸酯聚加合物的起始組分通常在從0到100℃下混合，優(yōu)選20到60℃，然后如上文所述被引入(i)和(iii)之間的空間中。可以使用攪拌器或螺旋攪拌器進(jìn)行機(jī)械混合。反應(yīng)溫度，也就是反應(yīng)發(fā)生的溫度，根據(jù)材料厚度通常大于20℃，優(yōu)選50到150℃。
根據(jù)本發(fā)明生產(chǎn)的復(fù)合部件的層(ii)優(yōu)選在-45到+50℃的溫度范圍內(nèi)彈性模量大于275MPa(根據(jù)DIN 53457)，對(duì)(i)和(iii)的附著力大于4MPa(根據(jù)DIN 53530)，在-45到+50℃的溫度范圍內(nèi)伸長(zhǎng)大于30％(根據(jù)DIN 53504)，抗拉強(qiáng)度大于20MPa(根據(jù)DIN 53504)，耐壓強(qiáng)度大于20MPa(根據(jù)DIN 53421)。層(ii)的密度(即包括新中空體)優(yōu)選為350到1200kg/m3，特別優(yōu)選650到1000kg/m3。
新復(fù)合部件可通過(guò)以下步驟生產(chǎn)在存在或不存在發(fā)泡劑(f)(1到50體積％。以聚異氰酸酯聚加合物的體積計(jì))、至少一種氣體(c)、(d)催化劑和/或(e)助劑的情況下，使(a)異氰酸酯和(b)對(duì)異氰酸酯呈反應(yīng)性的化合物反應(yīng)，在(i)和(iii)之間制備可含有尿素和/或異氰酸酯結(jié)構(gòu)的聚異氰酸酯聚加合物(ii)(通常是聚氨基甲酸酯)，(ii)優(yōu)選粘附到(i)和(iii)上。這種聚異氰酸酯聚加合物(ii)的制備已有廣泛的描述。
在生產(chǎn)復(fù)合部件之前，為了清潔并增大表面粗糙度，(i)和(iii)的表面可以用砂或鋼噴洗，用金剛砂或黃鐵礦更好。這種噴洗可以通過(guò)噴洗材料沖擊表面(例如在高壓下)的常規(guī)方法進(jìn)行。適于進(jìn)行這種處理的設(shè)備可通過(guò)商業(yè)渠道獲得。
對(duì)于在(a)與(b)反應(yīng)后與(ii)接觸的(i)和(iii)的表面的這種處理，會(huì)實(shí)質(zhì)性地增強(qiáng)(ii)與(i)和(iii)的附著。噴洗最好是在緊鄰著將生產(chǎn)(ii)的組分引入(i)和(iii)之間的空間之前進(jìn)行。(ii)附著的(i)和(iii)的表面最好沒(méi)有降低附著的無(wú)機(jī)物和/或有機(jī)物，如灰塵、污垢、油和脂肪或者我們通常所知的脫模劑。
新方法中的原料(a)、(b)、(c)、(d)、(e)和(f)通過(guò)舉例描述如下合適的異氰酸酯(a)有已知的脂肪族、脂環(huán)族或芳脂族(araliphatic)和/或芳香異氰酸酯，優(yōu)選二異氰酸酯，可以是已用公知方法縮二脲化和/或異氰脲酸酯化的。具體示例有在亞烷基中有4到12個(gè)碳原子的亞烷基二異氰酸酯，例如1，12-二異氰酸十二烷酯、1，4-二異氰酸2-乙基四亞甲基酯、1，5-二異氰酸2-甲基五亞甲基酯、1，4-二異氰酸四亞甲基酯、賴氨酸酯二異氰酸酯(LDI)、1，6-二異氰酸六亞甲基酯(HDI)、1，3-和或1，4-二異氰酸環(huán)己酯、2，4-和2，6-二異氰酸六氫亞甲苯基酯和相應(yīng)的異構(gòu)體混合物、二環(huán)己甲烷4，4’-、2，2’-和2，4’-二異氰酸酯和相應(yīng)的異構(gòu)體混合物、1-異氰酸-3，3，5-三甲基-5-異氰酸甲酯基環(huán)己烷(IPDI)、2，4-和/或2，6-二異氰酸亞甲苯酯(TDI)、二苯甲烷4，4’-、2，4’-和/或2，2’-二異氰酸酯(MDI)、多苯多亞甲基多異氰酸酯和/或含有至少兩種所述異氰酸酯的混合物。含有酯、尿素、脲基甲酸酯、碳化二亞胺、脲二酮和/或尿烷基團(tuán)的二異氰酸酯和/或多異氰酸酯也可以在新方法中使用。優(yōu)選2，4’-、2，2’-和/或4，4’-MDI和/或多苯多亞甲基多異氰酸酯，特別優(yōu)選含有多苯多亞基甲多異氰酸酯和至少一種MDI異構(gòu)體的混合物。
例如，含有羥基、硫醇和/或伯氨基和/或仲氨基作為對(duì)異氰酸酯呈反應(yīng)性的基團(tuán)、并且分子量通常為60到10000g/mol的化合物，如選自聚合多羥基化合物、聚醚多醇、聚酯多醇、聚硫醚多醇、含羥基的聚縮醛和含羥基的脂肪族聚碳酸酯的多醇化合物，或至少兩種所述多羥基化合物的混合物可用作對(duì)異氰酸酯呈反應(yīng)性的(b)化合物。這些化合物通常都具有2到6個(gè)與異氰酸酯有關(guān)的官能度和400到8000的分子量，并且是本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的。
合適的聚醚多醇的示例有通過(guò)已知技術(shù)、使用常規(guī)的引發(fā)劑、通過(guò)環(huán)氧化物(如四氫呋喃、1，3-環(huán)氧丙烷、1，2-或2，3-環(huán)氧丁烷、氧化苯乙烯并優(yōu)選環(huán)氧乙烷和/或1，2-環(huán)氧丙烷)的加成反應(yīng)可獲得的聚醚多醇?？墒褂玫囊l(fā)劑有，例如，已知的含有至少一個(gè)羥基(優(yōu)選2到4個(gè)羥基)和/或至少一個(gè)氨基(優(yōu)選2到4個(gè)氨基)的脂肪族、芳脂族、脂環(huán)族和/或芳香族化合物。例如，乙二醇、二甘醇、1，2-或1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、1，5-戊二醇、1，6-己二醇、1，7-庚二醇、甘油、三羥甲基丙烷、新戊二醇、糖(如蔗糖)、季戊四醇、山梨糖醇、乙二胺、丙二胺、新戊二胺、1，6-己二胺、異佛爾酮二胺、4，4’-二氨基二環(huán)己基甲烷、2-(乙氨基)乙胺、3-(甲氨基)丙胺、二亞乙基三胺、二亞丙基三胺和/或N，N’-雙(3-氨丙基)亞乙基二胺都可以用作引發(fā)劑。
環(huán)氧化物可以單獨(dú)使用，也可接連使用或者用作混合物。優(yōu)選使用的環(huán)氧化物是可以在多羥基化合物中產(chǎn)生伯羥基的環(huán)氧化物。特別優(yōu)選使用的多羥基化合物是在烷氧基化作用的末尾用環(huán)氧乙烷烷氧基化、因而帶有伯羥基的多羥基化合物。
一般來(lái)說(shuō)，從聚氨基甲酸酯化學(xué)中已知的化合物(優(yōu)選苯乙烯/丙烯腈接枝多羥基化合物)可以作為聚合多羥基化合物使用。這是聚醚多羥基化合物的一個(gè)特殊種類。
正是聚合多羥基化合物的使用才可在實(shí)質(zhì)上減小了聚異氰酸酯聚加合物(如聚氨基甲酸酯)的收縮，并因此增強(qiáng)了(ii)對(duì)(i)和(iii)的附著。如果需要的話，可優(yōu)選用發(fā)泡劑(f)和/或氣體(c)作進(jìn)一步減小收縮的措施。
合適的聚酯多羥基化合物可由例如含有2到12個(gè)碳原子的有機(jī)二羧酸(優(yōu)選含有4到6個(gè)碳原子的脂肪族二羧酸)和含有2到12個(gè)、優(yōu)選2到6個(gè)碳原子的多元醇(優(yōu)選二醇)制取。聚酯多羥基化合物優(yōu)選有2到4、特別是2到3的官能度，并且分子量為480到3000，優(yōu)選600到2000，特別是600到1500。
優(yōu)選用聚醚多羥基化合物作為與異氰酸酯進(jìn)行反應(yīng)的組分(b)生產(chǎn)這種新復(fù)合部件，使用那些相對(duì)于異氰酸酯的平均官能度為1.5到8(優(yōu)選2到6)并且分子量為400到8000的聚醚多羥基化合物是有利的。
由于與聚酯多羥基化合物相比，聚醚多羥基化合物提高了聚異氰酸酯聚加合物對(duì)于水解分裂的穩(wěn)定性，而且粘度較低，因此使用聚醚多羥基化合物具有相當(dāng)大的優(yōu)越性。在用于造船時(shí)，提高水解的穩(wěn)定性是特別有利的。聚醚多羥基化合物及用于生產(chǎn)(ii)的含有聚醚多羥基化合物的反應(yīng)混合物粘度較低，這就可以使用生產(chǎn)該復(fù)合部件的反應(yīng)混合物填充(i)與(iii)之間的空間更快更容易。在運(yùn)用于相當(dāng)大的空間的情況下，特別是用作船舶建造中的結(jié)構(gòu)部分，低粘度的液體物質(zhì)具有相當(dāng)大的優(yōu)越性。
作為對(duì)異氰酸酯呈反應(yīng)性的化合物，如果需要的話，除所述通常分子量為400到8000的化合物除外，分子量為60到小于400的二醇和/或三醇可進(jìn)一步用作新方法中的增鏈劑和/或交聯(lián)劑。而加入增鏈劑、交聯(lián)劑或其混合物(如果需要的話)，證實(shí)對(duì)于改善機(jī)械性能例如硬度是有利的。增鏈劑和/或交聯(lián)劑的分子量?jī)?yōu)選為60到300。例如，合適的有含有2到14(優(yōu)選4到10)個(gè)碳原子的脂肪族、脂環(huán)族、芳脂族的二醇，如乙二醇、1，3-丙二醇、1，10-癸二醇、鄰-、間-和對(duì)-二羥基環(huán)己烷、二甘醇、二丙二醇并優(yōu)選1，4-丁二醇、1，6-己二醇和雙(2-羥乙基)對(duì)苯二酚；三元醇，如1，2，4-和1，3，5-三羥基環(huán)己烷、甘油和三羥甲基丙烷；基于環(huán)氧乙烷和/或1，2-環(huán)氧丙烷和前述作為引發(fā)劑分子的二醇和/或三醇的低分子量、含羥基的聚環(huán)氧化物，和/或二胺(如二亞乙基甲苯二胺和/或3，5-二甲基硫代-2，4-甲苯二胺)。
如果把增鏈劑、交聯(lián)劑或它們的混合物用于制備聚異氰酸酯聚加合物，它們的使用量宜占所用對(duì)異氰酸酯呈反應(yīng)性的化合物(b)總重量的0到30，優(yōu)選1到30重量％。
在(ii)的生產(chǎn)過(guò)程中，用于最優(yōu)化固化過(guò)程的脂肪族、芳脂族、脂環(huán)族和/或芳香羧酸也可用作(b)。這些羧酸的示例有甲酸、乙酸、丁二酸、草酸、丙二酸、戊二酸、己二酸、檸檬酸、苯甲酸、水楊酸、苯乙酸、鄰苯二甲酸、甲苯亞磺酸、所述酸的衍生物、所述酸的異構(gòu)體和所述酸的任何合適的混合物。這些酸的量以重量計(jì)可占(b)總重量的0到5，優(yōu)選0.2到2重量％。
使用胺引發(fā)的聚醚多元醇，同樣可以改善用于生產(chǎn)(ii)的反應(yīng)混合物的固化。用于生產(chǎn)(ii)的化合物(b)和其他組分優(yōu)選在水的含量低的情況下使用，以避免由于水與異氰酸酯基團(tuán)發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳。
在1bar下沸點(diǎn)低于(即溫度低于)-50℃的公知化合物，例如空氣、二氧化碳、氮?dú)?、氦氣、氖氣，能夠用作生產(chǎn)(ii)的組分(c)。優(yōu)選使用空氣。優(yōu)選組分(c)對(duì)組分(a)是惰性的，特別優(yōu)選對(duì)組分(a)和(b)是惰性的，也就是說(shuō)很難發(fā)現(xiàn)氣體對(duì)(a)和(b)的反應(yīng)性，優(yōu)選不可發(fā)現(xiàn)。氣體(c)的用法與用于制備發(fā)泡聚氨基甲酸酯的常規(guī)發(fā)泡劑的用法是根本不同的。在本發(fā)明中，常規(guī)發(fā)泡劑(f)是以液態(tài)的形式使用的(或者在是氣態(tài)物理發(fā)泡劑的情況下，可以以低百分比溶解于多羥基化合物組分中)，而且在反應(yīng)過(guò)程中，或者由于放熱而汽化，或者如果是水的情況下由于與異氰酸酯基團(tuán)的反應(yīng)而產(chǎn)生氣態(tài)二氧化碳；而成分(c)優(yōu)選已經(jīng)以氣態(tài)形式用作氣溶膠(例如在多羥基化合物組分中)。
能大大加速異氰酸酯與對(duì)異氰酸酯呈反應(yīng)性的化合物的反應(yīng)的公知化合物可用作催化劑(d)。催化劑總含量，以所用(優(yōu)選投入反應(yīng)的)對(duì)異氰酸酯呈反應(yīng)性的化合物的總重量計(jì)，為從0.001到15，特別是從0.05到6重量％。例如，以下化合物可以被用作催化劑三乙胺、三丁胺、二甲基芐胺、二環(huán)己基甲胺、二甲基環(huán)己胺、N，N，N’，N’-四甲基二氨基二乙醚、雙(二甲氨丙基)脲、N-甲基-和N-乙基嗎啉、N-環(huán)己基嗎啉、N，N，N’，N’-四甲基乙二胺、N，N，N’，N’-四甲基丁二胺、N，N，N’，N’-四甲基1，6-己二胺、五甲基二亞乙基三胺、二甲基哌嗪、N-二甲氨乙基哌啶、1，2-二甲基咪唑、1-氮雜雙環(huán)[2.2.0]辛烷、1，4-二氮雜雙環(huán)[2.2.2]辛烷(Dabco)，以及鏈烷醇胺化合物，如三乙醇胺、三異丙胺醇、N-甲基-和N-乙基二乙醇胺、二甲氨基乙醇、2-(N，N-二甲氨乙氧基)乙醇，N，N’，N”-三(二烷基氨基烷基)六氫三嗪，如N，N’，N”-三(二甲氨丙基)-s-六氫三嗪，氯化亞鐵、氯化鋅、辛酸鉛并優(yōu)選錫鹽，如二辛酸錫、二乙基己酸錫、二月桂酸二丁基錫和/或二丁基二月桂基錫硫醇化物，2，3-二甲基-3，4，5，6-四氫嘧啶、氫氧化四烷基銨，如氫氧化四甲基銨，堿金屬氫氧化物，如氫氧化鈉，堿金屬醇化物，如甲醇鈉或異丙醇鉀，和/或含有10到20個(gè)碳原子和(如果需要)側(cè)羥基的長(zhǎng)鏈脂肪酸堿金屬鹽。
現(xiàn)已經(jīng)證實(shí)，為了加速反應(yīng)，在(d)的存在下生產(chǎn)(ii)是非常有利的。
如果需要的話，可以把助劑(e)混入用于制備聚異氰酸酯聚加合物(ii)的反應(yīng)混合物中。示例有填充物、表面活性物質(zhì)、染料、顏料、阻燃劑、水解穩(wěn)定劑、抑菌物質(zhì)、泡沫穩(wěn)定劑。
合適的表面活性物物質(zhì)的示例是用來(lái)支持原料勻化、而且還適于調(diào)整塑料結(jié)構(gòu)的化合物。示例有乳化劑，例如蓖麻油硫酸酯的鈉鹽或脂肪酸的鈉鹽及脂肪酸與氨的鹽(如油酸與二乙氨的鹽、硬脂酸與二乙醇胺的鹽、蓖麻油酸與二乙醇胺的鹽)，磺酸鹽(如十二烷基苯磺酸或二萘甲烷二磺酸的堿金屬鹽或銨鹽)和蓖麻油酸。表面活性劑通常使用的量，以所用對(duì)異氰酸酯呈反應(yīng)性的化合物重量為100％計(jì)，為從0.01到5重量％。
合適的阻燃劑有，例如，磷酸三甲苯酯、磷酸三(2-氯乙基)酯、磷酸三(2-氯丙基)酯、磷酸三(1，3-二氯丙基)酯、磷酸三(2，3-二溴丙基)酯、四(2-氯乙基)亞乙基二磷酸酯、甲膦酸二甲酯、二羥乙基氨基甲基膦酸二乙酯和商用含鹵素的多羥基化合物阻燃劑。除了上面所提到的鹵代磷酸酯之外，無(wú)機(jī)或有機(jī)阻燃劑，例如紅磷、氧化鋁水合物、三氧化銻、氧化砷、多磷酸銨和硫酸鈣、膨脹石墨或三聚氰酸衍生物(如三聚氰胺)，或者至少兩種阻燃劑的混合物，如多磷酸銨和三聚氰胺及(如果需要)玉米淀粉或多磷酸銨、三聚氰酸和膨脹石墨和/或(如果需要)芳香聚酯也可用作聚異氰酸酯聚加合物的阻燃劑。一般來(lái)說(shuō)，以對(duì)異氰酸酯呈反應(yīng)性的化合物總重量計(jì)，使用5到50，優(yōu)選5到25重量％的所述阻燃劑已被證實(shí)是有利的。
除了新中空體之外其它可使用的填充物應(yīng)理解為是指，例如，傳統(tǒng)有機(jī)和無(wú)機(jī)填充物、增強(qiáng)材料、填充材料、表面涂裝物中改善磨損狀況的復(fù)合物、涂裝材料等，這些都是已知的。具體示例有無(wú)機(jī)填充物，例如硅酸鹽礦，如片狀硅酸鹽，例如葉蛇紋巖、蛇紋巖、角閃石、閃石、纖維蛇紋石和滑石；金屬氧化物，例如高嶺土、氧化鋁、二氧化鈦和氧化鐵；金屬鹽，例如白堊、重晶石；無(wú)機(jī)顏料，例如硫化鎘和硫化鋅，和玻璃等等。優(yōu)選使用高嶺土(瓷土)、硅酸鋁、硫酸鋇和硅酸鋁的共沉淀物，以及天然和合成的纖維礦石，例如鈣硅石，短金屬和玻璃纖維。合適的有機(jī)填充物有碳、三聚氰胺、松香、環(huán)戊二烯基樹(shù)脂和接枝聚合物及纖維素纖維、聚酰胺、聚丙烯腈、聚氨基甲酸酯和基于芳香族和/或脂肪族二羧基酯的聚酯光纖，特別是碳纖維。有機(jī)和無(wú)機(jī)填充物可以單獨(dú)使用，也可以以混合物使用。
在(ii)的生產(chǎn)中，以(ii)的重量計(jì)，優(yōu)選使用10到70重量％的填充物作助劑(e)。優(yōu)選使用的填充物是滑石、高嶺土、碳酸鈣、重晶石、玻璃纖維和/或玻璃微球。應(yīng)適當(dāng)選擇填充物顆粒的大小，以使將生產(chǎn)(ii)的組分引入(i)和(iii)之間的空間不會(huì)受到阻礙。填充物的顆粒大小特別優(yōu)選小于0.5mm。
在制備聚異氰酸酯聚加合物的反應(yīng)中，填充物優(yōu)選以多羥基化合物組分的混合物使用。
與例如鋼相比，聚異氰酸酯聚加合物的熱膨脹系數(shù)更大。填充物可用以降低聚異氰酸酯聚加合物的熱膨脹系數(shù)，這樣就可以使其與鋼的熱膨脹系數(shù)相適應(yīng)。這對(duì)于在(i)、(ii)和(iii)之間形成永久性牢固結(jié)合是特別有利的，因?yàn)樵跓嶝?fù)荷之下，各層之間產(chǎn)生的應(yīng)力較小。
可以通過(guò)商業(yè)渠道獲得、而且對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員是公知的常規(guī)泡沫穩(wěn)定劑，例如公知的聚硅氧烷/聚氧化烯嵌段共聚物，如得自Goldschmidt的Tegostab 2219，可優(yōu)選用作用于生產(chǎn)(ii)的(e)。在(ii)的生產(chǎn)中，這些泡沫穩(wěn)定劑的比例，以用于生產(chǎn)(ii)的組分(b)、(e)和(如果需要)(d)的重量計(jì)，優(yōu)選為0.001到10，特別優(yōu)選0.01到10，尤其是0.01到2重量％。使用這些泡沫穩(wěn)定劑，可確保組分(c)在用于生產(chǎn)(ii)的反應(yīng)混合物中穩(wěn)定。
由聚氨基甲酸酯化學(xué)中公知的發(fā)泡劑可被用作發(fā)泡劑(f)，例如物理的和/或化學(xué)的發(fā)泡劑。這種物理發(fā)泡劑的沸點(diǎn)在1bar時(shí)一般高于(即溫度高于)-50℃。物理發(fā)泡劑的示例有CFCs、HCFCs、HFCs、脂肪烴、脂環(huán)烴(在每種情況下，例如含4到6個(gè)碳原子)，或這些物質(zhì)的混合物，例如，三氯一氟甲烷(沸點(diǎn)24℃)、一氯二氟甲烷(沸點(diǎn)-40.8℃)、二氯一氟乙烷(沸點(diǎn)32℃)、一氯二氟乙烷(沸點(diǎn)-9.2℃)、二氯三氟乙烷(沸點(diǎn)27.1℃)、四氟乙烷(沸點(diǎn)-26.5℃)、六氟丁烷(沸點(diǎn)24.6℃)、異戊烷(沸點(diǎn)28℃)、正戊烷(沸點(diǎn)36℃)和環(huán)戊烷(沸點(diǎn)49℃)。
適宜的化學(xué)發(fā)泡劑，即由于反應(yīng)(例如與異氰酸酯基團(tuán)的反應(yīng))而生成氣態(tài)產(chǎn)物的發(fā)泡劑，有例如水、含有水合水的化合物、羧酸、叔醇(如叔丁醇)、氨基甲酸鹽(例如EP-A 1000955中描述的，尤其是第2頁(yè)第5行到第31行和第3頁(yè)第21行到第42行所描述的氨基甲酸鹽)、碳酸鹽(如碳酸銨和/或碳酸氫銨)和/或氨基甲酸胍。
優(yōu)選用水和/或氨基甲酸鹽作發(fā)泡劑。
發(fā)泡劑(f)優(yōu)選以足以獲得350到1200kg/m3的(ii)的優(yōu)選密度的量使用。這可以通過(guò)本領(lǐng)域技術(shù)人員通常熟悉的簡(jiǎn)易常規(guī)試驗(yàn)來(lái)確定。以各種情況下聚異氰酸酯聚加合物的總重量計(jì)，發(fā)泡劑(f)特別優(yōu)選以0.05到10、尤其是0.1到5重量％的量使用。
通過(guò)定義，(ii)的重量相應(yīng)的就是生產(chǎn)(ii)所用的組分(a)、(b)和(如果需要)(c)、(d)、(e)和/或(f)的重量。
為制備新聚異氰酸酯聚加合物，異氰酸酯和對(duì)異氰酸酯呈反應(yīng)性的化合物應(yīng)以這樣的量進(jìn)行反應(yīng)，即異氰酸酯(a)的NCO基團(tuán)的當(dāng)量數(shù)與對(duì)異氰酸酯呈反應(yīng)性的化合物(b)和(如果需要)(f)中反應(yīng)性氫原子的和的比率為從0.85∶1到1.25∶1，優(yōu)選從0.95∶1到1.15∶1，尤其是從1∶1到1.05∶1。如果至少有一些異氰脲酸酯基團(tuán)以結(jié)合在(ii)中的形式存在，那么通常采用的NCO基團(tuán)對(duì)反應(yīng)性氫原子之和的比率為從1.5∶1到60∶1，優(yōu)選從1.5∶1到8∶1。
通常運(yùn)用一次注入法或預(yù)聚物法制備聚異氰酸酯聚加合物，例如借助高壓或低壓技術(shù)。
采用二分量法，并將對(duì)異氰酸酯呈反應(yīng)性的化合物(b)、發(fā)泡劑(f)(如果需要)和(如果需要)催化劑(d)和/或助劑(e)結(jié)合為組分(A)(多羥基化合物組分)，并優(yōu)選將它們相互徹底混合，而且用異氰酸酯(a)作組分(B)，已經(jīng)證實(shí)這樣是特別有利的。
可以把成分(c)加入到包含(a)、(b)和(如果需要)(f)、(d)和/或(e)的反應(yīng)混合物中，和/或加入到單獨(dú)組分(a)、(b)、上文所述的(A)和/或(B)中。與(c)混合的成分通常以液態(tài)的形式存在。優(yōu)選將該組分混入組分(b)中。
可以用公知的方法將相應(yīng)的成分與(c)混合。例如，可用公知的裝料法將(c)加到相應(yīng)的組分中，例如空氣裝料法，優(yōu)選在一定壓力下進(jìn)行，例如通過(guò)增壓的容器或用壓縮機(jī)壓縮，如通過(guò)管口。相應(yīng)的成分與(c)的進(jìn)一步徹底混合優(yōu)選可這樣進(jìn)行，即在通常呈液態(tài)的組分中的(c)的氣泡的大小優(yōu)選為從0.0001到10，特別優(yōu)選從0.0001到1mm。
使用公知的測(cè)量?jī)x器，通過(guò)反應(yīng)混合物的密度，可以在高壓機(jī)器回流管中測(cè)定用于生產(chǎn)(ii)的反應(yīng)混合物中(c)的含量。反應(yīng)混合物中(c)的含量可用控制單元調(diào)節(jié)，優(yōu)選根據(jù)該密度自動(dòng)調(diào)節(jié)。在機(jī)器中的物料正常循環(huán)期間，可在線測(cè)定并調(diào)節(jié)這些組分的密度，即便循環(huán)速度非常低時(shí)也可如此。
根據(jù)本發(fā)明可獲得的復(fù)合部件特別用于需要能承受巨大壓力的構(gòu)件的領(lǐng)域中，例如作造船的構(gòu)件，如船體中的構(gòu)件(如包括外壁和內(nèi)壁的雙層船殼、貨艙蓋、支撐艙壁、負(fù)荷板)，或者建筑中的構(gòu)件(如船橋)，或者用作建造房屋、特別是多層建筑的構(gòu)件。
不應(yīng)將這種新穎的復(fù)合部件與傳統(tǒng)的三明治式部件相混淆。傳統(tǒng)的三明治式部件含有堅(jiān)硬的聚氨基甲酸酯和/或聚異氰脲酸酯泡沫作為中心，通常是用作熱絕緣體。由于它的機(jī)械強(qiáng)度相對(duì)較低，這種已知的三明治部件不適于所述用途。
這種新穎的復(fù)合部件的寬度優(yōu)選為從0.2到5m，優(yōu)選從0.5到3m，長(zhǎng)度為從0.5到10m，優(yōu)選從1到5m。
權(quán)利要求
1.具有下述層結(jié)構(gòu)的復(fù)合部件(i)從2到20mm的金屬、塑料或木料，(ii)從10到300mm的塑料及(iii)從2到20mm的金屬、塑料或木料，在(ii)層中存在外徑小于5mm的中空體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的復(fù)合部件，其中中空體的密度小于1g/cm3。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的復(fù)合部件，其中中空體的平均壁厚為中空體直徑的5到20％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的復(fù)合部件，其中中空體以玻璃、硅酸鋁或陶瓷為基料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的復(fù)合部件，其中中空體占層(ii)總體積的1到60％。
6.生產(chǎn)根據(jù)權(quán)利要求1到5任一項(xiàng)的復(fù)合部件的方法，其中，為生產(chǎn)(ii)，(a)異氰酸酯和(b)對(duì)異氰酸酯呈反應(yīng)性的化合物的反應(yīng)是在外徑小于500μm的中空體的存在下進(jìn)行的。
7.含有根據(jù)權(quán)利要求1到5任一項(xiàng)的復(fù)合部件的船舶或建筑物。
全文摘要
本發(fā)明涉及復(fù)合部件，該復(fù)合部件包括以下層結(jié)構(gòu)i)2和20mm之間的金屬、塑料或木料，ii)10和300mm之間的塑料，iii)2和20mm之間的金屬、塑料或木材。本發(fā)明的特征在于在層(ii)中包含外徑小于5mm的中空體。
文檔編號(hào)B32B27/06GK1642735SQ03806945
公開(kāi)日2005年7月20日 申請(qǐng)日期2003年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月26日
發(fā)明者T·德勒格, J·默特斯, E·施塔德勒, G·克諾伯勞施, S·呂安尼, J·博斯 申請(qǐng)人:巴斯福股份公司