加速用于浇注法的树脂溢流系统中的固化过程的方法技术方案

本发明专利技术涉及加速用于浇注法的树脂溢流系统（F）中的固化过程的方法，包括将用于树脂的固化加速剂（H）添加到树脂溢流系统（F）中的步骤。另外，本发明专利技术还分别涉及用于浇注法的包含固化加速剂(H)的树脂溢流容器（F）和隔室（G）。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，尤其是树脂浸溃或树脂传递模塑(RTM)或真空辅助树脂传递模塑(VARTM)法，以及用于浇注法的树脂溢流容器，和用于提供在浇注法的溢流容器中并且包含固化加速剂的隔室。
技术介绍
WO 2009103736描述了用于模塑纤维复合材料模具的真空浸溃或真空辅助树脂传递模塑法。在所述方法中，均匀分布的纤维被层叠在第一模具部件中，纤维是粗纱(即，纤维带的束)、粗纱或垫子的带，其或者是由单独的纤维制成的毡垫，或者是由纤维粗纱制成的编织垫。尔后将往往由弹性真空袋制成的第二模具部件置于纤维材料之上。通过在第一模具部件的内侧和真空袋之间的模具腔中产生真空，液体聚合物可以被吸入并在纤维材料含在模具中的情况下填充模具腔。所谓的分配层或分配管(以下也称为入口通道)被用在真空袋和纤维材料之间，以得到尽可能充分和有效的聚合物分配。在大多数情况下，施加的树脂为聚酯、乙烯基酯或环氧，且纤维补强通常是基于玻璃纤维或碳纤维的，但是也可以是塑料纤维、植物纤维或金属纤维。在填充模具期间，通过模具腔中的真空开口产生真空，即低压或负压，由此混合的环氧树脂被经由入口通道吸入模具腔中，以填充所述模具腔。由于负压作为流动前沿向真空通道移动，在模具腔内树脂由入口通道在所有方向上分散。因此，设备进一步包含用于测量气流的流动传感器，其设置为能够测量穿过该密封的容器的内部的气流。该密封的容器被用作从填充过程中收集过量树脂的溢流容器。在浇注后，这些溢流容器将被排空。为了避免该步骤中的任何危险情况，要求等待直到溢流容器中的混合树脂固化之后，再排出硬化树脂。一种选择是等待很长时间或加热树脂混合物以提高固化速率，从而加速固化过程。本专利技术的一个目的是解决上述问题，并改善浇注法，特别是提高这样一种方法，如树脂浸溃或RTM或VARTM法，的生产率。本专利技术还有一个目的是提供溢流容器，以及用于提供在所述浇注法的溢流容器中的隔室。
技术实现思路
本专利技术的目的可通过权利要求1的，和权利要求8的用于浇注法中的树脂溢流容器，以及根据权利要求14的用于浇注法中的隔室而达到。根据本专利技术的(以下描述中被称作树脂传递模塑(RTM)法，但本专利技术不限于RTM法)包括将用于树脂的固化加速剂添加到用于从填充过程中收集过量树脂的树脂溢流系统中的步骤。固化加速剂提高固化过程中的过量树脂的固化速率。由此，固化过程可被加速或增速，并允许在RTM法或树脂溢流系统的溢流容器的填充已经停止后，过量树脂从树脂溢流系统中的更快的移出。另外，更快的固化反应有利地使得在移出过程期间树脂溢流系统，尤其是溢流容器的操作更安全，这是因为改善的固化反应无需对溢流系统中含有的或剩余的过量树脂的外部加热。任选的加热可以与上述方法一同使用，以改善固化反应。固化加速剂是加速树脂固化过程的物质，可以是催化硬化剂或固化剂。催化硬化剂例如可以是通过在要被固化的树脂混合物中引发放热反应而释放热至未固化树脂混合物并从而提升聚合速率的组分。或者，固化加速剂可以是增加固化过程的其他固化机理的物质。例如，在浇注法中使用的常规逐步(生长)聚合机理的速率可以被离子聚合反应或自由基聚合反应的聚合速率超越。因此，主要的聚合物机理由逐步生长改为离子的或自由基的。这可以通过添加离子聚合引发剂来完成，有利地以催化量添加，例如以约0.05-10wt%的量，优选约0.l-5wt%和特别是约0.2-4wt%。固化加速剂仅用于引发离子聚合反应,该反应是自持的，直到树脂中的全部反应基团都进行了聚合。因而，在开始该新聚合反应机理之后，不要求进一步添加固化加速剂，除非聚合反应停止。在基于环氧或乙烯基的聚合反应的情况下，逐步聚合(也被称为逐步生长聚合)和自由基聚合分别在比阴离子或阳离子聚合反应更高的温度下发生。这意味着树脂单体或低聚物与固化剂间的逐步聚合通常具有比离子聚合更高的活化能，这是因为不同的反应机理的原因。在引发离子聚合后，该聚合的释热提高了逐步聚合反应的聚合速率。自由基聚合的引发，例如，在温度达到临界值或混合树脂暴露于UV光的情况下发生。在另一方面，用于根据本专利技术的用于浇注法的树脂溢流容器因而包含用于该溢流容器中的树脂的固化加速剂。在将树脂添加进容器并使固化剂与树脂发生接触时，可以发生上述放热反应的引发或者其他聚合反应的引发，其他聚合反应例如为离子或自由基聚合。因此，具有固化加速剂的溢流容器允许对RTM法中的过量树脂的更安全操作，这是因为溢流容器中的树脂的固化过程得以加速。根据另一方面，用于提供在RTM法的溢流容器中的隔室包含固化加速剂，并适合于在溢流容器已被用树脂至少部分充满时释放该固化加速剂。该隔室可以用于促进溢流系统组件，尤其是溢流容器，的更安全操作。由于提高的聚合速率，该隔室可以用于改善RTM法的经济性。本专利技术的特别有利的实施方案和特征由附属权利要求给出，如在以下说明书中显示的。通过以下所述的各种实施方案的特征的组合，可以衍生出另外的实施方案，各个权利要求类别特征可以以任何适当的方式组合。为了更好地理解，本专利技术在RTM法下描述，但不局限于这种特定的浇注法。本专利技术可以用于任何浇注法，例如树脂浸溃或VARTM法。【附图说明】本专利技术的其他目的和特征将由以下结合附图考虑的详细说明而变得明晰。然而，要理解的是，附图仅设计为举例说明，不作为本专利技术的界限的定义。其中: 图1显示了 RTM设备的示意性截面图。【具体实施方式】在根据本专利技术的第一方面的方法的优选实施方案中，树脂溢流系统包括溢流容器和/或连接模具与溢流容器或者为用于排掉溢流容器中的树脂的溢流容器排放口的一部分的排出管。排出管可以是软管或开放通道，并可以任选地含有阀和连接头等。溢流系统部件，如该软管或溢流容器，优选由可承受高温并且不被树脂组分之一溶解的材料制成。示例性材料为金属或聚氯乙烯(PVC)。由于软管在每个RTM法后通常与软管内的固化树脂一起处理，因此出于经济的原因，软管材料优选由PVC制成。溢流容器被用于收集流出模具的过量树脂。软管或通道通常用于将模具与溢流容器连接，用于在完成浇注过程后将未固化的树脂从模具中传递到溢流容器中。当在浇注的产品脱模期间撤掉溢流容器时，软管中的未固化的混合树脂在传统的过程中未固化。通常，操作溢流系统，尤其是填充有未固化树脂的软管，的工人必须穿着特别的安全服。工人的安全通过在溢流系统中，如在溢流容器和/或软管中，使用固化加速剂而得到改善，这是由于固化反应被加速的原因。有利地，通过注射法将固化加速剂添加到容纳在树脂溢流系统中的未固化树脂中。注射法意味着固化加速剂以液体或溶液形式添加。为了将固化加速剂注射到软管中，优选用固化加速剂填充注射器，并将其注射到该软管中的孔中。该孔可以由与注射器一起使用的针产生，或者可以是支线，其可以与注射器连接并含有在RTM法期间关闭该支线的阀。软管中的孔可以用胶带密封，在移开针后将胶带卷绕在软管周围。有利地，针可以保留在孔中，并用胶带覆盖。固化加速剂优选可以在溢流系统的最高点注射，尤其在软管的起点，S卩，在软管与模具出口连接的连接点之后不久。这确保树脂穿过由注射造成的孔的渗漏最小化。固化反应优选通过由聚合反应产生的热而保持，以固化整个软管内的树脂，所述软管内通常是密闭空间，其中固化加速剂的添加比在树脂溢流系统的溢流容器中更复杂本文档来自技高网...

【技术保护点】
加速用于浇注法的树脂溢流系统（S）中的固化过程的方法，包括将用于树脂的固化加速剂（H）添加到所述树脂溢流系统（S）中的步骤。

【技术特征摘要】
2012.08.08 EP 12179633.81.加速用于浇注法的树脂溢流系统(S)中的固化过程的方法，包括将用于树脂的固化加速剂(H)添加到所述树脂溢流系统(S)中的步骤。2.根据权利要求1的方法，其中所述树脂溢流系统(S)包括溢流容器(F)和/或排出管(L)，所述排出管(L)连接模具(E)与所述溢流容器(F)或者为用于排掉所述溢流容器(F)中的树脂的溢流容器排放口(M)的一部分。3.根据权利要求1或2的方法，其中通过注射法将所述固化加速剂(H)添加到容纳在所述树脂溢流系统(S)中的未固化树脂中。4.根据任何前述权利要求任一项的方法，其中在向所述溢流容器(F)中充入所述树脂之前，将所述固化加速剂(H)提供在所述溢流容器(F)中。5.根据任何前述权利要求任一项的方法，其中所述固化加速剂(H)提供在所述溢流容器(F)的隔室(G)中，并在所述溢流容器(F)被树脂至少部分填充后释放。6.根据任何前述权利要求任一项的方法，其中所述树脂是环氧树脂或基于乙烯基的树脂。7.根据任...

【专利技术属性】
技术研发人员：M延森，SK佩德森，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：