專利名稱:嵌件的提供的制作方法
嵌件的提供本發(fā)明涉及在制品中提供嵌件。本發(fā)明特別涉及為面板提供嵌件,所述面板例如用于建筑、汽車或航空工業(yè)。通常需要在制品中提供嵌件以連接諸如鉸鏈、基片(Chip)、鎖具或識(shí)別盤之類的產(chǎn)品。例如,可能需要裝配螺紋嵌件,使其能夠接受螺釘,以便通過該嵌件將鉸鏈連接到部件上。本發(fā)明對(duì)建筑、汽車和航空工業(yè)特別有用,特別是提供能夠?qū)⒔M件連接到蜂窩板的嵌件,所述蜂窩板例如是用于宇航飛行器內(nèi)部的面板。這些面板典型地用于宇航飛行器的地板、儲(chǔ)藏室的門或內(nèi)壁。傳統(tǒng)上,是通過為嵌件鉆出空腔、在空腔中嵌入嵌件,在空腔中的嵌件周圍注入膠,待膠凝固并去除多余的膠來提供嵌件的。該工藝有時(shí)用注射膠水的槍手工操作。典型的嵌件配有一個(gè)用于使嵌件位于空腔中心的可移除的蓋;這個(gè)封蓋用于注射膠和排出多余的膠。因此該工藝勞動(dòng)強(qiáng)度大并且不能總是準(zhǔn)確地實(shí)施。可以理解的是在一個(gè)面板中需要多個(gè)嵌件。例如兩個(gè)或多個(gè)鉸鏈、一個(gè)閂鎖和一個(gè)識(shí)別符可以與面板連接。因此,本發(fā)明提供了一個(gè)帶有可活化粘合劑的嵌件。本發(fā)明的嵌件可以置于預(yù)設(shè)的空腔中,粘合劑可以活化產(chǎn)生粘結(jié)性能。在這一方法中,粘合劑可以活化以便將嵌件牢固粘結(jié)在制品的空腔內(nèi)的所需位置上。粘合劑可以用任意適合的方法活化。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中,粘合劑是可發(fā)泡的并且被加熱活化。在這一實(shí)施例中,粘合劑優(yōu)選地通過加熱活化而泡沫化,更優(yōu)選地粘合劑在同一熱循環(huán)期間發(fā)泡和產(chǎn)生粘結(jié)性能。這樣,在適當(dāng)?shù)奈恢蒙蠋в星都闹破房梢员患訜釓亩拐澈蟿┡蛎浱顫M嵌件和其所在空腔內(nèi)壁間的空隙,同時(shí)產(chǎn)生了粘結(jié)性能,將嵌件和空腔粘結(jié)在一起。可選地,粘合劑可以在環(huán)境溫度下活化,在這一實(shí)施例中,帶有粘合劑的嵌件優(yōu)選在低于粘合劑活化溫度下儲(chǔ)存。這樣在儲(chǔ)存過程中,粘合劑是非活化和/或指觸干的。典型地采用-18°C到10°C的儲(chǔ)存溫度。盡管非必要,但優(yōu)選粘合劑在室溫下是指觸干和非膠粘的。在一個(gè)進(jìn)一步的實(shí)施例中,嵌件可以配備有可去除的罩或附件,所述附件延伸嵌件的上端之外。一旦嵌件置于空腔中,其上端將位于空腔開口處。罩或附件延伸至高于嵌件上端的末端,以至其能夠與空腔的周邊相互作用從而使嵌件定位在空腔中。粘合劑活化以至嵌件牢固地固定在空腔中以后,罩或附件可以移除以露出例如嵌件內(nèi)的螺紋,該螺紋用于連接鉸鏈、鎖、夾片、標(biāo)牌或其它類似附件。熱活化膨脹粘合劑優(yōu)選在室溫下是非指觸膠粘的,并且優(yōu)選是能夠受熱活化膨脹并產(chǎn)生粘合性能的材料。本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)例中,通過能膨脹和產(chǎn)生粘合性能的可膨脹粘合劑,將嵌件固定在蜂窩狀面板上。在具有蜂窩狀芯部和表面的面板制造中,將各層裝配在一起,并且使這種結(jié)構(gòu)處于80-200°C、典型地100-200°C或更典型地120_160°C的溫度范圍內(nèi)從而生產(chǎn)出面板。加熱的持續(xù)時(shí)間將根據(jù)采用的溫度、使用的材料和加熱的技術(shù)而變化。在蜂窩狀面板的制作中,加熱可以為至多30分鐘、典型地為在壓力下至多10分鐘,也可以將該結(jié)構(gòu)置于爐中加熱數(shù)小時(shí),例如從半小時(shí)到4小時(shí)??梢圆捎萌我夂线m的方式將可膨脹粘合劑施加到嵌件上??梢允鞘止ぱb配、模塑
3到嵌件上,還可以擠出到嵌件上或由迷你施膠機(jī)裝配到嵌件上。在此使用的可活化意味著材料發(fā)泡并軟化(例如,熔化),然后固化,或者由迷你施膠機(jī)或上述方式的組合來提供,或是特定化學(xué)成分(例如,雙-組分材料)的組合。典型地,處于活化的材料將浸濕然后粘結(jié)于相鄰的例如膨脹材料之類制件的表面上,并且該材料可以是熱塑性材料、熱固性材料或其混合物。根據(jù)優(yōu)選的實(shí)施方式,該材料是固化成剛性結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)性泡沫,諸如含環(huán)氧基材料、含乙烯基聚合物、含醋酸酯或丙烯酸酯的聚合物、或其混合物,其中當(dāng)與合適的成分(典型的是發(fā)泡劑、固化劑和可能的填料)化合時(shí),典型地在加熱或其它活化激發(fā)方式下以可靠的或可預(yù)期的方式進(jìn)行膨脹、固化或兩者皆然。 因此,根據(jù)一種實(shí)施方式,示例的材料可以是熱活化的和/或具有可發(fā)泡特性的環(huán)氧基樹脂。固化之后,材料通常變成固定的且不能再任意流動(dòng)的熱固化材料。商業(yè)上可得的優(yōu)選配方的實(shí)例包括可從 L&L Products, Inc. of Romeo,Michigan 得到的、在 L-0502、L-0504、 L-1066、L-2105、L-2190、L-2663、L-5204、L-5206、L-5207、L-5208、L-5214、L-5218、L-5222、 L-5248、L-6000、L_7102、L-7220、L-8000、L_8100、L_8110、L_8115、L-9000 系列中的材料或其混合物。還認(rèn)為該材料可以具有結(jié)合到材料的一面或多面上和/或材料中的玻璃纖維或其它紡織材料。粘合材料活化后,優(yōu)選但非必須的是材料(例如泡沫)具有相對(duì)高的強(qiáng)度。當(dāng)按照ASTM D-695進(jìn)行測(cè)試時(shí),材料發(fā)泡處,活化和發(fā)泡的材料典型地具有高于約IOOMPa的壓縮模量,更典型地高于約300MPa,特別典型地高于約550MPa (例如,約614MPa)。當(dāng)按照 ASTM D-695進(jìn)行測(cè)試時(shí),活化材料典型地具有高于約700psi的抗壓強(qiáng)度,更加典型地高于約1500psi,甚至特別典型地高于約2000psi。具有如前所述特性中的一個(gè)或任意組合的活化材料已經(jīng)配制出來,并且已經(jīng)發(fā)現(xiàn)具有特定組分或性能的混合物是特別需要的。除了特殊說明,文中的百分?jǐn)?shù)指的是重量百分?jǐn)?shù)??苫罨蚩膳蛎浀牟牧系湫偷匕ㄒ环N或多種聚合物材料,其可以包括各種不同的聚合物,例如熱塑性塑料、彈性體、塑料或其混合物。例如但不僅限于,聚合物可以是高分子混合物,包括商化聚合物、聚碳酸酯、聚酮、氨基甲酸酯、聚酯、硅烷、砜、丙烯醇、烯烴、苯乙烯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、環(huán)氧、硅酮、酚醛、橡膠、聚氧化苯乙烯、鄰苯二甲酸酯、醋酸酯(例如,EVA),丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯(例如,乙烯基甲基丙烯酸酯聚合物)或其混合物。其它可能的聚合材料可以是或包括但不僅限于聚烯烴(例如,聚乙烯、聚丙烯)、聚苯乙烯、聚丙烯酸酯、聚(氧化乙烯)、聚(二甲亞胺)、聚酯、聚氨酯、聚硅氧烷、聚醚、聚磷吖嗪、聚酰胺、聚酰亞胺、聚異丁烯、聚丙烯酰腈、聚氯乙烯、聚(甲基丙烯酸甲酯)、多乙酸乙烯酯、聚偏二氯乙烯、聚四氟乙烯、聚異戊二烯、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸和聚甲基丙烯酸酯。該聚合物材料可以包括達(dá)到85%重量或更多的可活化材料。優(yōu)選,該聚合物材料包括約0. 1-約85%、更優(yōu)選約1-約70%重量的可活化材料。在此使用的環(huán)氧樹脂指任意傳統(tǒng)的二聚、齊聚或高聚的含至少一個(gè)環(huán)氧官能團(tuán)的環(huán)氧材料。該聚合物基材料可以是含有一個(gè)或多個(gè)氧雜環(huán)可通過開環(huán)反應(yīng)聚合得到的環(huán)氧。可活化材料據(jù)認(rèn)為可以包括達(dá)到約80%重量或更多的環(huán)氧樹脂。典型地,可活化材料包括約5-60%重量的環(huán)氧樹脂且更典型地為約10-30%重量的環(huán)氧樹脂。環(huán)氧可以是脂肪族的、脂環(huán)族的、芳族的等。環(huán)氧可以提供為固態(tài)的(例如小球、 大塊、條片等)或液態(tài)的(如環(huán)氧樹脂)。環(huán)氧可以包括一個(gè)可擁有一個(gè)α-烯的乙烯基共聚物或三元共聚物。作為共聚物或三元共聚物,聚合物是由兩個(gè)或三個(gè)不同單體組成的,所述單體即為具有高化學(xué)反應(yīng)性的、可與同類分子聯(lián)接的小分子。優(yōu)選地,環(huán)氧樹脂加入到可活化材料中以增加材料的粘結(jié)性能。一個(gè)環(huán)氧樹脂的實(shí)例為酚醛樹脂,該酚醛樹脂可為線性酚醛清漆型或其他型。另一優(yōu)選的含環(huán)氧材料可包括一雙酚A表氯醇醚聚合物或一可被丁二烯或另一聚合物添加劑改性的雙酚A環(huán)氧樹脂。本發(fā)明的可活化材料包括足量的彈性材料或橡膠材料,這些材料可以是一種彈性體或數(shù)種不同彈性體的混合物。使用時(shí),彈性材料典型的占可活化材料至少約5%、更典型為至少約14%、進(jìn)一步典型為至少25 %,并且少于約65 %、更典型為少于約45 %、進(jìn)一步典型為少于約35%。使用作彈性材料的橡膠和彈性體包括但不僅限于天然橡膠、苯乙烯-丁二烯橡膠、聚異丙烯橡膠、聚異丁烯橡膠、聚丁二烯橡膠、異丙烯-二丁烯共聚物、氯丁橡膠、丁腈橡膠(例如丁腈、諸如羧端基的丁腈橡膠)、丁基橡膠、聚硫彈性體、丙烯酸彈性體、丙烯腈彈性體、硅橡膠、聚硅氧烷、聚酯橡膠、二異氰酸酯連接的縮聚彈性體、EPDM(乙烯-丙烯雙單體橡膠)、氯磺化聚乙烯、氟化烴等。特別優(yōu)選的彈性體是以商品名VISTAL0N7800和2504 銷售的EPDM,Whxon Mobil Chemical商業(yè)可得。另一個(gè)優(yōu)選的彈性體是以商品名H-1500 銷售的聚丁烯異丁烯-丁烯共聚物,從BP Amoco Chemical商業(yè)可得。含彈性體的加成物也可用于本發(fā)明的可活化材料,諸如環(huán)氧/彈性體加成物。環(huán)氧/彈性體混合物或反應(yīng)產(chǎn)物可以包括達(dá)到約80%重量或更多的可活化材料。更典型地,當(dāng)包括了含彈性體的加成物時(shí),其占可活化材料的約20-80%重量、優(yōu)選約30-70%重量。加成物本身通常包括約1 5到5 1份的環(huán)氧與彈性體、優(yōu)選為約1 3到3 1 份。彈性體化合物可以是熱固形或其它彈性體。示例的彈性體包括但不限于天然橡膠、苯乙烯-丁二烯橡膠、聚異丁烯橡膠、聚丁二烯、異丙烯-丁二烯共聚物、氯丁橡膠、丁腈橡膠 (例如丁腈、諸如羧端基的丁腈橡膠)、丁基橡膠、聚硫彈性體、丙烯酸彈性體、丙烯腈彈性體、硅橡膠、聚硅氧烷、聚酯橡膠、二異氰酸酯連接的縮聚彈性體、EPDM(乙烯-丙烯雙單體橡膠)、氯磺化聚乙烯、氟化烴等。在一個(gè)實(shí)施方式中使用了回收輪胎橡膠。當(dāng)添加到可活化材料中時(shí),優(yōu)選添加含彈性體的加成物以改變材料的結(jié)構(gòu)性能, 諸如強(qiáng)度、韌性、剛性、彎曲模量等。此外,含彈性體的加成物可以被選定以使得可活化材料更兼容涂料,諸如水性涂料或打底漆系統(tǒng)或其它傳統(tǒng)涂料。一種或多種發(fā)泡劑可以添加到可活化材料中。這些發(fā)泡劑有助于形成多孔或發(fā)泡可活化材料,其典型地具有低密度和/或重量。發(fā)泡劑可以是物理發(fā)泡劑或化學(xué)發(fā)泡劑。例如,發(fā)泡劑可以是當(dāng)暴露于加熱條件時(shí)會(huì)膨脹的熱塑性膠囊狀溶劑。或者,發(fā)泡劑可以產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),從而當(dāng)加熱或潮濕的條件下或者暴露于另一種化學(xué)反應(yīng)物時(shí)釋放氣體。發(fā)泡劑可以包括一種或多種含氮官能團(tuán),例如酰胺、胺等。合適的發(fā)泡劑實(shí)例包括偶氮二碳酰胺、二硝基五亞甲基四胺、4,4j-氧基-雙(苯磺酰胼)、三胼基三嗪和N,Nj-二甲基-N,Nj-二亞甲基對(duì)苯二甲酰胺。還可以向可活化材料中提供發(fā)泡劑用加速劑??梢允褂酶鞣N加速劑以增加發(fā)泡劑在形成惰性氣體的速度。一種優(yōu)選的發(fā)泡劑加速劑是金屬鹽或氧化物,例如金屬氧化物,比如氧化鋅。其它優(yōu)選的加速劑包括改性或未改性的噻唑或咪唑,脲等。在可活化材料中發(fā)
5泡劑和加速劑的量可以根據(jù)所期望的多孔結(jié)構(gòu)的類型、可膨脹材料的膨脹狀態(tài)和膨脹速率等發(fā)生較大變化。示例的可活化材料中發(fā)泡劑和加速劑的量在約0. 001%-約5%重量分?jǐn)?shù)之間變化。一種或多種固化劑和/或固化劑促進(jìn)劑可以加入到可活化材料中??苫罨牧现械墓袒瘎┖凸袒瘎┐龠M(jìn)劑的用量可如同發(fā)泡劑一樣在較大范圍內(nèi)變化,這取決于所需的多孔結(jié)構(gòu)的類型、可活化材料的所需膨脹量、所需的膨脹速度和可活化材料的所需結(jié)構(gòu)性能等。存在于可活化材料內(nèi)的固化劑或固化劑促進(jìn)劑的例舉范圍為約0.001%至約7%重量分?jǐn)?shù)。典型地,通過聚合物、環(huán)氧樹脂或二者的交聯(lián)幫助可活化材料固化。還期望固化劑輔助熱固化可活化材料。有用的幾組固化劑是選自脂族或芳族胺或其各自的加成物、酰氨基胺、聚酰胺、脂環(huán)族胺、酸酐、聚羧酸聚酯、異氰酸酯、酚基樹脂(例如苯酚或甲酚novolak 型樹脂,共聚物如苯酚萜烯的那些共聚物、聚乙烯基苯酚,或雙酚A甲醛共聚物、雙羥基苯基烷烴或類似物)、硫磺或其混合物中的材料。特別優(yōu)選的固化劑包括改性和未改性的多胺或聚酰胺如三亞乙基四胺、二亞乙基三胺、四亞乙基五胺、氰基胍、雙氰胺和類似物。也可提供用于制備可活化材料的固化劑用促進(jìn)劑(例如改性或未改性的脲如亞甲基二苯基雙脲、 咪唑或其結(jié)合)。其他固化加速劑的示例包括但不限于金屬氨基甲酸鹽(例如二甲基二硫代氨基甲酸銅、二丁基硫代氨基甲酸新、其混合物等)、二硫化物(例如二苯并噻唑二硫化物)。盡管較長的固化時(shí)間也是可能的,但對(duì)于本發(fā)明的配方來說,小于5分鐘,和甚至小于30秒的固化時(shí)間是可能的。而且這樣的固化時(shí)間既可以根據(jù)在材料上外加的能量(例如加熱、光照、輻射)也可以根據(jù)在室溫固化材料的情況來決定。作為建議,特別需要快速固化劑和/或加速劑以縮短開始固化到基本完全固化 (即至少固化了可活化材料中可能的90% )之間的時(shí)間,以及在可活化材料具備了自我支撐特性時(shí)進(jìn)行固化。在此使用的開始固化時(shí)只占完全固化的至少3%但不超過10%。對(duì)于本發(fā)明,非常希望在開始固化到完全固化之間的時(shí)間少于約30分鐘,更希望少于約10 分鐘甚至少于約5分鐘,更甚至為少于1分鐘。應(yīng)當(dāng)注意與聚合物材料的軟化時(shí)間更相關(guān)地、固化時(shí)間和氣泡形成或發(fā)泡時(shí)間能夠幫助膨脹材料的活化而不損失其自我支撐特性。 通常,可預(yù)期到本領(lǐng)域技術(shù)人員通過采用以上討論的各種固化劑和/或加速劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛘业剿谕墓袒瘯r(shí)間。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)用于活化期間固化的雙氰胺固化劑或其他固化劑、諸如以商品名ANCAMINE 2441或M42或2014AS銷售的環(huán)烷胺或加速劑、以商品名⑶REZOL 2MA-0K銷售的咪唑(例如4-二氨基-6 [2’-甲基咪唑-(1’)乙基-三嗪異氰酸酯)、以商品名PN-23銷售的胺加成物、以商品名ADH銷售的可從Air Products商業(yè)得到的脂肪胼和以商品名LC-65銷售的可從A&CCatalyst商業(yè)得到的異氰酸酯能夠獲得希望的固化時(shí)間。此外根據(jù)上述建議,可活化材料可以設(shè)計(jì)成包括固化劑以便在該材料活化之前至少部分地固化該可活化材料。優(yōu)選地,單獨(dú)的部分固化或結(jié)合可活化材料的其他特征或成份的固化可以賦予可活化材料足夠的自支撐特性,以使其在活化和/或發(fā)泡過程中在不明顯損失形狀或在重力方向上不明顯流動(dòng)的同時(shí)擴(kuò)展容積。在一個(gè)實(shí)施方式中,可活化材料包括第一固化劑和可選的第一固化加速劑以及第二固化劑和可選的第二固化加速劑,這些均優(yōu)選為潛性的。第一固化劑和/或加速劑通常
6被設(shè)計(jì)成在加工可活化材料的過程中(例如加工、混合、成型或它們的組合)部分固化可活化材料以至少協(xié)助可活化材料為其提供所期望的自我支撐特性。第二固化劑和/或加速劑通常為潛性的,以使得當(dāng)暴露于諸如熱、潮濕或類似條件時(shí)固化可活化材料。在本實(shí)施方式的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,第二固化劑和/或加速劑是潛性的,這樣其中的一個(gè)或兩個(gè)都在第二溫度或活化溫度或溫度范圍內(nèi)固化膨脹材料的聚合物材料。然而,第一固化劑和/或加速劑也是潛性的,但是其中之一或兩者都在暴露于第一激發(fā)溫度時(shí)部分固化可膨脹材料,其中該溫度低于第二溫度或活化溫度。第一溫度和部分固化通常發(fā)生于材料混合、成形或這兩個(gè)過程期間。例如,第一溫度和部分固化能夠發(fā)生在用于混合可活化材料的成分并通過模具擠出為特定形狀的擠出機(jī)中。又例如,第一溫度和部分固化可以發(fā)生在用于成形且可選的混合膨脹材料的成分的成型機(jī)中(例如注射成型、壓模吹塑)。該第二或活化溫度和基本完全固化可以在放置了可活化材料的制品被加工期間所經(jīng)歷的溫度下發(fā)生。例如,在汽車工業(yè)中,外殼(e-coat)和涂料烘箱能夠提供活化溫度。 典型地,如下詳述期望可活化材料在活化溫度下固化的同時(shí)還進(jìn)行另外的膨脹(例如發(fā)泡)。部分固化可以通過各種技術(shù)實(shí)現(xiàn)。例如,第一固化劑和/或加速劑可以以亞化學(xué)計(jì)量的量添加到可膨脹材料中,這樣聚合物材料就實(shí)質(zhì)上提供了比僅通過第一固化劑和/或加速劑引發(fā)更多的反應(yīng)位點(diǎn)。優(yōu)選的第一固化劑和/或加速劑的亞化學(xué)計(jì)量通常以占由聚合物材料提供的可反應(yīng)位點(diǎn)不大于60 %、不大于40 %或不大于30 %,25 %或甚至15 %引發(fā)反應(yīng)。另外,部分固化可以通過提供第一固化劑和/或加速劑有效進(jìn)行,當(dāng)提供了多種不同聚合物材料時(shí)該固化劑和/或加速劑僅對(duì)某一百分比的聚合物材料起反應(yīng),并且該固化劑和 /或加速劑對(duì)一種或一部分聚合物材料具有反應(yīng)性。在該實(shí)施方式中,第一固化劑和/或加速劑通常與重量上不大于60 %、不大于40 %或不大于30 %,25 %或甚至15 %的聚合物材料進(jìn)行反應(yīng)。在另一實(shí)施方式中,可活化材料可以使用雙組份系統(tǒng)成型,其中所述雙組份系統(tǒng)是將第一組份與第二組份混合后部分固化。在該實(shí)施方式中,第一組份通常配備有第一固化劑、第一固化加速劑或這兩種成分同時(shí)提供并且第二組份與一種或多種聚合物材料一起提供,該聚合物材料通過固化劑和/或加速劑在混合第一和第二組份時(shí)被固化(例如交聯(lián))。這種混合通常在低于80°C (例如接近室溫或從約10°C到約30°C)的溫度下進(jìn)行。如前述實(shí)施方式所述,單獨(dú)的部分固化或結(jié)合可活化材料的其他特征或成份的固化賦予了可活化材料足夠的自我支撐特性,由此在活化或發(fā)泡期間可活化材料不會(huì)在重力方向上發(fā)生充分地流動(dòng)。仍如前述的實(shí)施方式,混合時(shí)的部分固化可以通過各種技術(shù)實(shí)現(xiàn)。例如,在混合第一和第二組份時(shí),第一固化劑和/或加速劑可以以亞化學(xué)計(jì)量的量存在于可活化材料中, 這樣聚合物材料可以提供比實(shí)際上由第一固化劑和/或加速劑引發(fā)更多的反應(yīng)位點(diǎn)。優(yōu)選第一固化劑和/或加速劑的亞化學(xué)計(jì)量的量通常引發(fā)由聚合物材料提供反應(yīng)位點(diǎn)的不大于60%、不大于40%或不大于30%、25%或甚至15%進(jìn)行固化?;蛘?,部分固化可以通過提供僅與一定百分比的聚合物材料反應(yīng)的第一固化劑和/或加速劑實(shí)現(xiàn),這樣當(dāng)提供了多種不同聚合物材料時(shí)第一固化劑和/或加速劑僅與一種或一部分聚合物材料進(jìn)行反應(yīng)。在該實(shí)施方式中,通常第一固化劑和/或加速劑能夠與重量上不大于60%、不大于40%或不大于30^^25%或甚至15%的聚合物材料進(jìn)行反應(yīng)??苫罨牧系钠渌煞?即額外的聚合物材料、填料、其它添加劑、發(fā)泡劑和/或加速劑等)可以是雙組份系統(tǒng)的第一或第二組份的其中一部分或分別添加。通常,其它額外的成分會(huì)以允許在第一與第二組份中可能的混合方式將組份之間分開。通常,這能幫助可活化材料保持充分均勻??苫罨牧线€可以包括一種或多種填料,包括但不僅限于顆粒狀材料(例如粉末)、小珠、微球或其他類似材料。優(yōu)選地,填料包括密度相對(duì)低的材料,這些材料通常不與存在于可活化材料中的其它組分發(fā)生反應(yīng)。填料的實(shí)例包括氧化硅、硅藻土、玻璃、粘土、滑石、顏料、著色劑、玻璃珠或玻璃泡、玻璃、碳化陶瓷纖維、抗氧劑、和其他類似材料。這些填料中特別是粘土能夠幫助可活化材料在材料的流動(dòng)中自己找平??捎米魈盍系恼惩量梢园茆}化的高嶺土、伊利石、綠泥石、蒙脫土或海泡石官能團(tuán)。合適的填料實(shí)例包括但不限于滑石、蛭石、葉臘石、鋅蒙脫石、 皂石、綠脫石、蒙脫石或其混合物。這些粘土還可以包括少量其它成分,比如碳酸鹽、長石、 云母和石英。填料還可以包括氯化銨,比如二甲基氯化銨、二甲基苯基氯化銨。還可以采用二氧化鈦。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中,一種或多種礦物或巖石類填料諸如碳酸鈣、碳酸鈉或類似的材料可以用作填料。在另一優(yōu)選實(shí)施方式中,硅酸鹽礦物如云母可以用作填料。已經(jīng)發(fā)現(xiàn),除了表現(xiàn)出填料常規(guī)的功能外,硅酸鹽和云母特別能改善固化的可活化材料的抗沖擊性。應(yīng)用時(shí),在可活化材料中填料的量占可活化材料重量的10% -90%的范圍內(nèi)。根據(jù)某些實(shí)施方式,可活化材料可以在重量上包括從約0. 001 %到約30 %、優(yōu)選約10 %到約 20%的粘土或類似填料。粉狀(例如約0. 01到約50、優(yōu)選約1到25微米的平均粒徑)的礦物性填料可以包括占可活化材料重量上約5-70%、優(yōu)選約10-約20%之間、更優(yōu)選接近 13%的量。期望填料中的一種或其他材料的組分可以是觸變的以幫助控制材料的流動(dòng)性以及諸如抗張、抗壓或剪切強(qiáng)度之類的特性。這些觸變性填料可以向可活化材料額外提供自我支撐特性。觸變性填料的實(shí)例包括但不限于硅石、碳酸鈣、粘土、芳香尼龍纖維、紙漿或其它材料。一種優(yōu)選的觸變填料為合成的無定形二氧化硅。通常,盡管并不必需,可活化材料會(huì)包括一種或多種阻燃劑。對(duì)可活化材料有用的阻燃劑包括商化的聚合物、其他商化材料、包含磷、溴、氯、溴、氧化物、其組合或類似物的材料(例如聚合物)。阻燃劑的實(shí)例包括但不限于氯化烷基磷酸鹽、二甲基甲基磷酸酯、溴化聚醚、氧化銻、偏硼酸鈣、氯化石蠟、溴化甲苯、六溴苯腈、氧化銻、石墨(例如膨脹石墨)、這些材料的混合物或類似的材料。使用時(shí),阻燃劑可以占可活化材料相當(dāng)幅度的重量百分比。第一阻燃劑可以占可活化材料的高于2%、更典型為高于12%、甚至更典型的高于25%且甚至可能的高于35%
的重量。其它添加劑、助劑或性能改進(jìn)劑也可以按需包含在膨脹的可活化材料中,包括但不限于抗UV劑、阻燃劑、抗沖改性劑、熱穩(wěn)定劑、UV光引發(fā)劑、著色劑、加工助劑、潤滑劑、增強(qiáng)劑(例如碎玻璃或連續(xù)玻璃、陶瓷、尼龍纖維或碳纖維等類似材料)。本發(fā)明的可活化材料通常包括粘接助劑,該助劑可以包括一種或多種成分的混合物。使用時(shí),粘接助劑通常至少占可活化材料重量的約1%、更典型為至少約4%、甚至更典型地至少8%,而彈性材料典型地占可活化材料重量的低于約30%、更典型為低于約20%、 甚至更典型地為低于約15%。可以采用各種粘接助劑,其包括但不限于環(huán)氧材料、丙烯酸酯、烯烴樹脂或類似材料。一種特別優(yōu)選的粘接助劑是來自Neville Chemical Company, 以商品名SUPER NEVTAC 99銷售的烯烴樹脂。另一種特別優(yōu)選的粘接助劑是來自Kolon Chemical、以商品名HIKOTACK P-90S銷售的烯烴樹脂。本發(fā)明的可活化材料典型地包括可以是一種或多種油的混合物的加工油。一種特別優(yōu)選的加工油是來自Citgo oil、以商品名SENTRY320銷售的精煉石油。使用時(shí)這種油可以按重量的約到約25%存在于可活化材料中,但也可以采用更高或更低的含量。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中,本發(fā)明提供了一個(gè)蜂窩結(jié)構(gòu)狀制品的嵌件。蜂窩結(jié)構(gòu)可以包括面板,該面板由具有兩個(gè)相對(duì)板提供的蜂窩狀中心組成。在本例中蜂窩可以由紙、織物、塑料或諸如可以是鋁制金屬柵的金屬制成,而且表面可以是紙、塑料、碳或玻璃纖維或金屬或更優(yōu)選諸如填充了玻璃環(huán)氧預(yù)制料的纖維增強(qiáng)熱固性樹脂。本發(fā)明進(jìn)一步提供一種部件,該部件包括裝配了嵌件的制品部件,其中嵌件和制品部件之間通過可熱活化、熱發(fā)泡粘合劑連接。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中制品部件是面板,優(yōu)選該面板用于建筑、汽車或航空工業(yè),包括用于飛機(jī)內(nèi)部的面板并且該嵌件用于在部件上裝配諸如鉸鏈、夾具、手柄、螺栓、插銷、鎖具或標(biāo)牌。通過結(jié)合附圖舉例說明本發(fā)明,其中
圖1顯示了典型的裝配有可拆卸封蓋的嵌件。圖2顯示了圖1所示的嵌件位于蜂窩結(jié)構(gòu)的空腔中。圖3顯示了根據(jù)傳統(tǒng)工藝將膠注射到空腔和嵌件中,從而提供出如圖4所示的嵌件,當(dāng)除去可拆卸的封蓋時(shí),暴露出如圖5所示嵌件的螺紋。圖6顯示本發(fā)明的如前所述裝配了可活化粘合劑的嵌件,該粘合劑可以按傳統(tǒng)工藝被活化并發(fā)泡以制成類似圖5所示的結(jié)構(gòu)。圖7顯示本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式中可拆卸的封蓋不是必需的。圖1顯示金屬嵌件⑴具有內(nèi)螺紋(2)以及可拆卸的封蓋⑶。該封蓋具有兩個(gè)孔(4)和( 用于注射粘合劑和排出任意多余的粘合劑。圖2顯示了圖1所示嵌件裝配在蜂窩結(jié)構(gòu)(7)的空腔(6)中。圖3顯示了根據(jù)傳統(tǒng)方法,粘合劑(8)可以被注射到空腔(6)中以填充嵌件并將嵌件(1)粘接到蜂窩結(jié)構(gòu)(7)上。圖4顯示了粘合劑產(chǎn)品在(9)和(10)所標(biāo)注的位置上輕微的超出可拆卸的封蓋。圖5顯示了封蓋(3)和凸起(9)和(10)需要移除以提供帶有嵌件的部件,其中所述嵌件以其表面被沖刷和可接受的美觀而牢固地粘接。圖6和7顯示了本發(fā)明的嵌件(1)裝配了可以活化的粘合劑(11)以填充空腔并將嵌件粘接到空腔內(nèi)。圖6顯示了本發(fā)明的配備有可拆卸封蓋的嵌件定位在空腔中,而圖7顯示了可以不需要該可拆卸的封蓋。
權(quán)利要求
1.一種帶有可活化粘合劑的嵌件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的嵌件,其中可活化粘合劑是可發(fā)泡且可熱活化的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的嵌件,其中粘合劑是在環(huán)境溫度可活化的。
4.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的嵌件,其中粘合劑是干燥可觸且在室溫時(shí)不粘的。
5.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的嵌件,其具有可拆卸的封蓋或附件。
6.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的嵌件,其中嵌件具有螺紋鏜孔。
7.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的嵌件,其中粘合劑是熱塑性、熱固性或熱塑性和熱固性的混合材料。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的嵌件,其中粘合劑能夠提供結(jié)構(gòu)性泡沫。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的嵌件,其中該結(jié)構(gòu)性泡沫是含環(huán)氧基的材料。
10.一種在制品中裝配嵌件的方法,包括在制品中形成空腔,將一攜有可活化粘合劑的嵌件置于空腔中并活化該粘合劑以使嵌件與空腔內(nèi)壁相粘結(jié)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法,其中粘合劑是可發(fā)泡的粘合劑。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的方法,其中在加熱的作用下粘合劑發(fā)泡并產(chǎn)生出粘結(jié)性能。
13.根據(jù)權(quán)利要求10-12中任一項(xiàng)所述的方法,其中粘合劑是在環(huán)境溫度可活化的。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法,其中在將嵌件放置于空腔之前將其保存在-18-10°C 的溫度范圍內(nèi)。
15.根據(jù)權(quán)利要求10-14所述的方法,其中制品部件是蜂窩結(jié)構(gòu)。
16.根據(jù)權(quán)利要求10-15中任一項(xiàng)所述的方法,其中可活化粘合劑提供了泡沫結(jié)構(gòu)。
17.一種包含有按照權(quán)利要求10-16中任一項(xiàng)方法制造的嵌件的制品。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的制品,其中嵌件具有螺紋鏜孔。
全文摘要
配備有可活化粘合劑的諸如螺紋接收器的嵌件,其可以嵌入到制件上的空強(qiáng)中并且粘合劑是可活化的,以便將嵌件固定在制品中。
文檔編號(hào)C09J5/00GK102232100SQ200980142719
公開日2011年11月2日 申請(qǐng)日期2009年10月6日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月9日
發(fā)明者F·梅耶, J·布蘭卡諾 申請(qǐng)人:澤菲羅斯公司