[发明专利]微波熔接弹性体粉末

说明书

本发明涉及一种由基于热塑性弹性体的粉末制备模制部件的方法，其中将粉末置于模具上或引入模具中，并通过电磁辐射将其加热至使粉末至少部分熔化并因此熔融以形成模制部件的程度，电磁辐射的频率为0.01GHz至300GHz。

技术领域

本发明涉及一种基于热塑性弹性体粉末的模制品的制备方法，其中通过电磁辐射加热粉末并由此熔接在一起以得到模制品。本发明还涉及通过该方法制备的模制品，以及涉及热塑性弹性体粉末和其适用于制备这些模制品的用途。

背景技术

根据现有技术，基于弹性体的粉末通过以下工艺加工成模制品：粉末凝塑工艺，例如在DE3916874、DE4006648和DE4107454中所述的；或者通过施用在热金属模具上的旋转烧结工艺，例如在DE 102007019862A1中所公开的。

为此，在第一步骤中，例如在烘箱中，通过红外辐射或使用气体燃烧器加热模具。模具的温度必须足够高，使得在下一步骤中加入的热塑性弹性体粉末在热壁上至少部分熔化，以使所述粉末可以烧结在一起，从而得到稳定的模塑制品。

在另一步骤中，必须将金属模具再次冷却到使弹性体固化并且可以移出模制品的程度。

为了制备其他模制品，必须将模具再次加热到高于热塑性弹性体粉末的熔点的温度。

加热和冷却时间使该方法非常持久。

由于通常大而重的金属模具的重复加热和冷却，能量消耗非常高，因此长期以来一直寻求可替代的制备方法以节约能源。例如，DE 40 06 648A1记载了不仅通过在烘箱中加热模具而且通过表面热辐射来制备多孔聚氨酯。

致密热塑性弹性体通常通过挤出或注塑制备。这两种方法均使用热塑性粒料作为制造组件的起始材料。注塑需要结构复杂、不易弯曲且昂贵的模具。与注塑相比，挤出可容易地用于批量生产薄膜，但与粉末凝塑工艺相比，膜厚度不能灵活地改变，并且仅可制备二维结构部件。

因此，本发明的目的是克服所述方法的缺点并提供更好的方法。

发明内容

出人意料地，这在模制品由基于热塑性弹性体、优选热塑性聚氨酯的粉末制备的情况下实现，其中将粉末放置在模具上或放入模具中，并通过电磁辐射加热至使粉末经历至少部分熔化并因此熔融以提供模制品的程度，其中电磁辐射的频率为0.01GHz至300GHz，优选为0.01GHz至100GHz，特别优选为0.1GHz至50GHz。

在一个优选的实施方案中，借助漂移管例如速调管、行波管或磁控管、固定频率的耿氏(Gunn)二极管来使用电磁波。在其他优选的实施方案中，返波振荡器用于大频率范围或用于定向辐射和加热模制品的各区域和/或层的微波激射器。

电磁辐射在该频率范围内的渗透，这在热模具上烧结的情况下是不可能的，允许快速、特定和精确可控地加热弹性体粉末，从而快速可控地烧结在一起，而不需要缓慢地由外向内传递加热。因此，还可以将一层热塑性弹性体粉末分层烧结到不导热的耐微波固体基材或柔性织物上。

与常规方法相比，该方法的另一优点是模具不再需要导热，也不需要高热容来储存熔化能。因此，可以避免金属模具。

优选替代使用的是耐高温聚合物材料、陶瓷或不具有微波吸收的玻璃。这些材料例如已知为用于微波陶器的材料。

使用塑料模具允许所述方法为低产量的生产提供非常具有成本效益的替代方案，因为与金属模具相比，该模具的生产成本显著低。

另外弹性体粉末的着色允许各种各样的设计。

该方法的另一优点是，可将一个或多个其他层施加到第一弹性体层上。也可以在第一聚氨酯层上过烧结。