[发明专利]由真空灌注法生产的聚氨酯复合物

说明书

发明背景

本发明涉及一种聚氨酯形成体系，用于通过真空灌注法生产强化的聚氨酯复合物，以及由此体系生产的复合物。本发明此体系的加工特征及由此体系生产的复合物的物理性质特别有利于生产大型制品。本发明的复合物特别合适应用在例如风力机叶片。

强化的复合物被用在强度及轻重量是重要物理性质的多种应用中。使用强化的复合物的应用实例包括汽车零件及建筑材料。

迄今，使用纤维强化复合物的应用受限于聚合物形成体系的加工性及用于生产复合物的聚合原料的性质。更确切地说，大型复合物制品的生产要求液体反应性体系的黏度足够低，能完全穿透强化原料，并且反应性足够缓慢使得形式或模具完全填满之前不会完全定型，但是不会缓慢至生产单个模塑复合物制品将需要极长的时间而使得用此原料生产复合物制品变得不经济。

一种加速将反应性体系引入强化材料的方法是真空灌注模塑法。在真空灌注模塑法中，将强化材料放在真空腔内。随后将此真空腔内的压力抽低。在其中压力下降的袋子与在进料至袋子的反应性混合物上的大气压力之间的压差，推挤反应性混合物进入袋子及进入强化材料中。但是，此技术并不是没有其问题。因为不良的纤维体积控制、太少的纤维体积及过量的树脂，生产的复合物的局部区域可能显现低于最优化的物理性质。

尝试解决真空灌注法产生的问题包括使用特殊设计的模具(U.S.2008/0237909)、使用双重真空腔树脂灌注装置(U.S.2008/0220112)、使用多重流动注射点、在两个分开的阶段加入热塑性材料(U.S.2010/0062238)、及生产较小片段的所要制品且随后连接这些片段(U.S.2007/0183888)。

但是，这些技术要求特殊设计的设备及/或多重方法步骤。

迄今，改良形成聚合物的反应混合物，尤其是形成聚氨酯的反应混合物尚未成为一种途径能成功实施于真空灌注法中用于生产大型复合物制品例如风力机。

因此，有利于发展聚氨酯形成体系，其黏度足够低使其可以在完成聚氨酯形成反应之前成功灌注到强化材料中且反应性不至于缓慢至使复合物的生产变成经济上不可行。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于生产大型复合物制品的聚氨酯形成体系。

本发明的另一个目的是提供一种聚氨酯形成体系，其可以通过真空灌注法有效地灌注到强化材料中。

本发明的另一个目的是提供一种使用本发明聚氨酯形成体系所生产的复合物制品。

本发明的另一个目的是提供一种聚氨酯形成体系用于生产复合物风力机叶片。

本发明的另一个目的是提供一种用本发明聚氨酯形成体系真空灌注强化材料的方法。

本发明的另一个目的是提供由真空灌注法所生产的复合物，其具有足够的湿强度(green strength)，能在6小时或更短时间内脱模。

这些及本领域普通技术人员明显理解的其它目的是经由下面更详细叙述的聚氨酯形成体系达成，该体系在25℃的黏度小于600mPas，持续至少30分钟，凝胶时间大于60分钟，且水含量低于0.06重量%。

附图简要说明

附图说明由实施例2的聚氨酯形成体系、环氧树脂及乙烯酯树脂生产的复合物板的张力疲乏数据。

发明详述

本发明关于一种聚氨酯形成体系，该体系在25℃的黏度小于600mPas，持续至少30分钟，较宜低于400mPas，最宜从250至300mPas，凝胶时间大于60分钟，较宜大于180分钟，且水含量低于0.06重量%，以聚氨酯形成体系总重量为基准。

本发明体系包括异氰酸酯组分及异氰酸酯-反应性组分。

本发明体系的异氰酸酯组分在25℃的黏度必须是从约20至约300mPas，较宜从约20至约300mPas，更宜低于100mPas，最宜从约40至约80mPas。此异氰酸酯组分包括至少一种二异氰酸酯或聚异氰酸酯。