[發明專利]用于密封中空結構的制品及使用該制品的方法

有效

• 申請號: 201110209790.0
• 申請日: 2011-07-21
• 公開（公告）號: CN102889382A
• 公開（公告）日: 2013-01-23
• 發明（設計）人: 穆敏芳;王興旺
• 申請（專利權）人: 杜邦公司
• 主分類號: F16J15/02
• 分類號: F16J15/02;C08L23/06;C08L23/08;C08J9/04
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 過曉東

技術領域

本發明方面涉及一種用于密封中空結構的制品，還涉及一種使用該制品密封中空結構的方法。

背景技術

在當今運輸工具如飛機、汽車中，存在許多中空結構，用以減輕重量及減少金屬的用量。為了增強該結構，防止腐蝕，降低噪音，減少震動，這些中空結構通常需要使用密封材料進行密封。密封材料主要應用于防泄漏、防水、防振動及隔音、隔熱等場合。現有技術中主要采用向中空結構中加入可膨脹聚合物，然后再使之發泡膨脹，從而填充該中空結構，達到密封的效果。使用可膨脹聚合物的優點是，發泡膨脹后的材料重量輕，并且兼具防止腐蝕和降噪減震等優良性能。

但將可發泡聚合物直接置入中空結構中也有許多不利之處。譬如，可發泡聚合物在發泡過程中會因重力的作用流向該中空結構的底部，從而導致發泡后的聚合物在空腔之底部和上部的填充密實度有差異。尤其是當所欲填充的部位為該中空結構的上部或中部時，將可發泡聚合物直接置入該部位，實際上并無法獲得密封指定部位的效果。

為此，現有技術中，例如EP1362683提出了使用支撐體與可膨脹聚合物一起作為密封材料的技術方案，如此便能確定中空結構中的具體密封位置，也增進該密封材料的強度，同時又方便實踐操作。然而為了配合不同形狀大小的中空結構需要設計相應的支撐體，并且需用不同的模具來制造這些支撐體，故而導致制造此類密封材料所需的勞力增加與成本提高。

US?20020148198?A1也公開了一種層疊材料用作汽車結構中的密封材料，其由金屬載體層、位于金屬載體層之上的可膨脹聚合物層、以及位于可膨脹聚合物層之上的金屬覆蓋層構成。但由于該層疊材料中可膨脹聚合物層位于上下兩個金屬層之間，可膨脹聚合物的膨脹因此受到這兩個金屬層間距的限制，使得該層疊材料的密封效果并不盡人意。另外，由于所述層疊材料具有兩個金屬層，因此其原材料的成本相對較高。并且在制造過程中需要首先將可膨脹聚合物涂布到金屬載體層上，然后再將金屬覆蓋層置于可膨脹聚合物上，此兩個步驟的制造工藝也相對復雜。

另外，JP55002077A公開了一種制造三層結構包覆體的方法，所述包覆體的芯部為金屬線，金屬線上包覆有熱塑性樹脂發泡體層，在該發泡體層之上包覆具有彈性的熱塑性樹脂組合物，該三層結構的包覆體中具有彈性的熱塑性樹脂組合物對發泡體具有保護作用，并對發泡體的發泡程度具有限制作用。JP55002077A公開了該方法可以用于制造電線等。

發明內容

本發明一個方面涉及一種用于密封中空結構的制品，其包括：

(a)作為芯部支撐體的金屬線；以及

(b)包圍所述金屬線的密封劑，所述密封劑包括未交聯的可發泡聚合物基材；

其中，所述密封劑的發泡倍率至少為10，或者為15-40，或者為20-35。

在本發明的一個實施方案中，所述金屬線為鋼線、銅線或鋁線，并且該金屬線的直徑為約0.1-5.0mm，或者為約0.3-4.0mm，或者為約0.5-2.0mm。

在本發明的另一個實施方案中，所述密封劑的平均厚度為約1.0-15.0mm，并且所述密封劑的平均厚度與所述金屬線直徑的比率為約1-10，或者為約2-7。

在本發明的另一個實施方案中，所述未交聯的可發泡聚合物基材包括：

(a)約100-110重量份的熱塑性樹脂，所述熱塑性樹脂是選自聚乙烯、二元乙烯共聚物、三元乙烯共聚物、和其混合物；

(b)約0.2-7.0重量份的交聯劑；

(c)約10-50重量份的發泡劑；

(d)約7-30重量份的發泡助劑；以及

(e)約0-10重量份的選自以下組中的其他添加劑：抗氧劑、抗老化劑、著色劑、粘著增進劑、無機填料、阻燃劑、和其混合物。

在本發明的一個實施方案中，所述可發泡聚合物基材的發泡溫度為約140℃-200℃，或者為約140℃-170℃。

本發明另一方面涉及一種密封中空結構的方法，包括：

將一個或多個如前述用于密封中空結構的制品放置于中空結構中；以及加熱使未交聯的可發泡聚合物交聯發泡并填滿所述中空結構的空腔。

在本發明的一個實施方案中，將一個如前述用于密封中空結構的制品按照所述中空結構折成連續U型；所述連續U型制品的兩個平行相鄰片段之間的距離為T×A^1/3至2T×A^1/2，其中T是密封劑的平均厚度，A是密封劑的發泡倍率。