[發明專利]由聚異氰酸酯加聚產物組成的復合零部件

無效

• 申請號: 00806796.1
• 申請日: 2000-03-17
• 公開（公告）號: CN1349457A
• 公開（公告）日: 2002-05-15
• 發明（設計）人: T·巴茨;G·克諾布勞赫;H·威爾德;H·福斯特;J·默提斯;H－J·里斯;M·蘭克;K－W·候爾
• 申請（專利權）人: 巴斯福股份公司
• 主分類號: B32B15/08
• 分類號: B32B15/08;C08G18/48;C08G18/66;C08J9/12
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 劉明海

本發明涉及具有以下層結構的復合零部件：

(i)2到20毫米，優選5到20毫米，特別優選5到10毫米的金屬，

(ii)10到300毫米，優選10到100毫米的聚異氰酸酯加聚產物，該產物可通過(a)異氰酸酯與(b)對于異氰酸酯具有反應活性的化合物，在基于聚異氰酸酯加聚產物體積的0.1到50％，優選1到20％體積的至少一種氣體(c)以及，如果需要，(d)催化劑和/或(e)助劑和/或添加劑的存在下反應而獲得，

(iii)2到20毫米，優選5到20毫米，特別優選5到10毫米的金屬。

本發明進一步涉及制備這些復合零部件的方法及它們的用途。

船，例如船的船體及艙蓋，橋梁或高層建筑物的建造需要使用能夠承受相當大外力的結構部件。針對這些需求，這種結構部件通常由采用適當的幾何形狀或適合的支撐的方法加強的金屬板或金屬支架組成。這樣，由于安全標準的提高，油輪的船體通常是由一個內殼和一個外殼組成，其中每種殼是由15毫米厚的用約2米長的鋼架相互連接的鋼板制造而成。由于這些鋼板承受相當大的力，內部及外部的鋼殼都采用焊接上加固部件的方法來加固。這些典型的結構部件的缺陷在于都需要相當大數量的鋼材且耗費時間并需要勞動密集的方法制造。另外，這種結構部件具有相當大的重量，從而導致船的噸位較低以及燃料消耗的增加。此外，這種基于鋼材的典型的結構零部件需要大量的維護，這是由于外表面及外部與內部殼體之間的鋼部件的表面都必須進行定期的防腐保護。

本發明的目的是開發結構部件，該結構部件可承受高的外力并用于，例如，造船，橋梁建造或高層建筑物的建造。待開發的結構部件也稱作為復合零部件，應能夠用于替代已知的鋼結構，并且特別是在它們的重量，制造方法及維護強度方面具有優勢。特別是，可簡單而快速地制造具有大尺寸的復合零部件并且由于其耐水解能力的提高也可應用于造船業。

我們已經發現這一目的可以通過在開始所描述的復合零部件來實現。

本發明的復合零部件除具有極好的力學性能外，在獲得具有很大尺寸的復合零部件方面也具有特別的優勢。這種由在兩金屬板(i)和(iii)之間合成聚合物(ii)的方法制備得到的復合零部件至今只在有限的程度上可以獲得，這是由于合成聚合物(ii)在其反應期間及反應后的收縮引起。由于合成聚合物(ii)例如聚異氰酸酯加聚產物的收縮，合成聚合物(ii)會與金屬板(i)和/或(iii)發生部分的分離。然而，一種合成聚合物(ii)與金屬板(i)和/或(iii)的很完善很好的粘接對于這種復合零部件的力學性能是特別重要的。(a)與(b)在(c)存在下的反應很大程度上避免了(ii)的收縮及由此產生的從(i)和/或(iii)上部分的分離。

作為制備(ii)的組分(c)，采用通常已知的化合物是可行的，該化合物優選在25℃及1巴壓力下為氣態，例如空氣，二氧化碳，氮氣，氦氣和/或氖氣。優選采用空氣。組分(c)優選對于組分(a)為惰性，特別優選對于組分(a)及(b)為惰性，即氣體與(a)及(b)的反應活性幾乎不能檢測出來，優選檢測不出來。氣體(c)的使用基本上不同于生產發泡聚氨酯的常規的發泡劑的使用。當以液體的形式使用常規的發泡劑，和在反應過程中由于生成熱而被蒸發出去，或也可在水存在的情況下，與異氰酸酯基團反應形成氣態的二氧化碳時，在本發明中優選采用以氣態形式的組分(c)。

為制備(ii)，優選采用常規的泡沫穩定劑作為(e)，該穩定劑可從商業途徑獲得并且是本領域技術人員通常已知的，例如通常已知的聚硅氧烷-聚氧化烯的嵌段共聚物，如Goldschmidt的Tegostab?2219。在(ii)的制備中這些泡沫穩定劑的比例優選0.001到10％重量，特別優選0.01到10％重量，特別為0.01到2％重量，基于為制備(ii)所用的組分(b)，(e)及，如果使用，(d)的重量。采用這些泡沫穩定劑可穩定為制備(ii)的反應混合物中的組分(c)。

本發明的復合零部件可通過以下方法生產，在(i)和(iii)之間制備與(i)和(iii)粘接的聚異氰酸酯加聚產物(ii)，通常為如果需要，含有脲和/或異氰脲酸酯結構的聚氨酯，是通過(a)異氰酸酯與(b)對于異氰酸酯具有反應活性的化合物，在基于聚異氰酸酯加聚產物體積的0.1到50％的至少一種氣體(c)以及，如果需要，(d)催化劑和/或(e)助劑和/或添加劑的存在下的反應來實現。

由于未能形成氣體填充泡孔的網狀物，盡管使用了(c)，聚異氰酸酯加聚產物可被描述為致密的產物。