專利名稱：可膨脹的填料嵌入物和該可膨脹的填料嵌入物的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包括聚合物基體的可膨脹的填料嵌入物，該可膨脹的填料嵌入物的制 備方法，及該可膨脹的填料嵌入物用來填充或密封空腔如車輛的中空結(jié)構(gòu)件的用途。
背景技術(shù)：
普遍使用通常借助于載體的可發(fā)泡的材料來填充和/或密封中空結(jié)構(gòu)或空腔如 車輛的支柱。這種材料在電沉積或烤漆噴涂過程中向車體施加約120攝氏度至約210到 220攝氏度(°C)的外部熱時(shí)發(fā)泡和膨脹，由此通過在駕駛期間阻擋道路和風(fēng)噪音的傳輸提 供隔音、防音和振動(dòng)抑制并改進(jìn)車輛內(nèi)的寂靜。另外，可發(fā)泡的材料一般用來通過提供中空 結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)性加強(qiáng)而加強(qiáng)或加固車輛空腔。通常，可膨脹的(也稱為可發(fā)泡的)材料被支撐和固定到中空結(jié)構(gòu)的空腔中的預(yù) 定位置，直到其通過外部熱而發(fā)泡和膨脹?？膳蛎浀牟牧系闹?固定一般是必需的，因?yàn)?否則在可膨脹的材料的激活之前或期間可膨脹的材料易于被從空腔內(nèi)的所需位置上移動(dòng)。 結(jié)果，未固定的可膨脹的材料不可能必然或重復(fù)地阻塞或密封空腔至可接受的程度。研制了固定夾具(也稱為載體或支撐體)來把可發(fā)泡的材料固定在適當(dāng)位置，直 到完成外部加熱，使得所需的空間或空腔得到填充或密封。這些載體由具有與可發(fā)泡的材 料完全不同的性質(zhì)的材料如金屬或耐熱的硬合成樹脂制成。這種載體的使用帶來了某些問 題，即在可發(fā)泡的材料的激活之前和/或之后，可發(fā)泡的材料不可能牢固地附著到載體上。 可發(fā)泡的/發(fā)泡的材料因而可能會(huì)與載體分離，由此干擾空腔的一致的、均勻的和耐久的 填充或密封。另外，由于組件使用不同的材料，包括載體和可發(fā)泡的材料的部件的組裝或制 造可能相對復(fù)雜并從而是昂貴的。為了防止可發(fā)泡的材料與載體分離，開發(fā)了諸如在幾個(gè)側(cè)面固定可發(fā)泡的材料的 載體的方法，來更牢固地把可發(fā)泡的材料連到載體上。還開發(fā)了其它方法，如把載體的閉鎖 (retaining)釘嵌入到可發(fā)泡的材料的閉鎖孔中，以便把可發(fā)泡的材料固定到載體上。然 而，這些方法需要增加部件數(shù)量和更復(fù)雜的制造工藝，增加了組件的成本和重量。另外，可 發(fā)泡的材料在沒有固定件或閉鎖釘?shù)膮^(qū)域內(nèi)能夠與載體分離開，并且發(fā)泡和膨脹方向未得 到適當(dāng)控制，空腔不可能充分地得到填充或密封。WO 01/054936A1描述了一種自支撐體形式的加強(qiáng)部件，其在加熱至膨脹溫度時(shí)膨 脹。該自支撐體包含彼此間隔一定距離設(shè)置的第一和第二組肋條。在熱激活期間，熱空氣 能夠流經(jīng)以一定距離設(shè)置的肋條，使得加強(qiáng)材料的較大表面積暴露于熱下；這旨在產(chǎn)生改 進(jìn)的膨脹。在把自支撐體加熱至膨脹溫度時(shí)，所述肋條的每一個(gè)都膨脹并接觸其它肋條。US 2005/0249916描述了用于填充結(jié)構(gòu)的中空的空間或空腔的另一種嵌入物，其 為可發(fā)泡的片材，該可發(fā)泡的片材利用連續(xù)的成型工藝如壓機(jī)、壓光輥或者通過片材的擠 出制造為連續(xù)形成的片材。然后將片材加工成條，并把條的末端重疊且利用連接裝置結(jié)合 在一起。這些可發(fā)泡的或可膨脹的材料能夠有可能當(dāng)充分加熱時(shí)均勻地膨脹以填充中空的 空間或空腔。然而，因?yàn)槠谋仨毥?jīng)常以將允許片材嵌入到相對狹窄的和小空間中的方式自身折疊，所以對于這種片材的厚度有實(shí)際限制。這可以使得難于將一些足以完全密封或 填充空腔的量的可發(fā)泡的材料引入到空腔中，特別當(dāng)可發(fā)泡的材料具有相對低膨脹度時(shí)或 當(dāng)空腔形狀不規(guī)則或具有銳角的拐角時(shí)。EP 383498描述了用于嵌入到車輛空腔中并隨后的發(fā)泡的無載體的、可發(fā)泡的成 形零件。該成形零件能夠通過擠出制造，它們的截面調(diào)整為適合于待填充的空腔的截面。通過結(jié)合兩個(gè)或更多的側(cè)面金屬片材構(gòu)建許多中空結(jié)構(gòu)，如車輛的支柱，并且其 空腔的橫截面形狀具有側(cè)面片材在此連接的拐角。這些拐角通常狹窄和復(fù)雜，并且在空腔 的中心區(qū)域的簡單地發(fā)泡和膨脹的可發(fā)泡的材料或定向膨脹的可發(fā)泡的材料不足以充分 填充整個(gè)空腔或拐角。相應(yīng)地，本領(lǐng)域中仍然需要適合用于中空結(jié)構(gòu)或空腔如汽車的支柱等的可熱膨脹 的組件，其能夠容易設(shè)計(jì)和控制，制造便宜，及解決一個(gè)或更多現(xiàn)有技術(shù)設(shè)計(jì)的問題，如上 述的那些問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種用于填充或密封中空的空間或空腔(例如，車輛支柱)而不使 用載體或支撐體組件的可膨脹的填料嵌入物。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，嵌入物包括具 有內(nèi)部空間和外表面的自支撐的連續(xù)結(jié)構(gòu)，該外表面基本上平行于空腔的截面形狀而不 (在其未激活狀態(tài))接觸空腔的內(nèi)表面。自支撐的連續(xù)結(jié)構(gòu)由包含至少一種聚合物或聚合 物前體和至少一種潛發(fā)泡劑的聚合物基體制備。至少一個(gè)隔離物和/或一個(gè)固定元件從自 支撐的連續(xù)結(jié)構(gòu)突出，并且優(yōu)選與自支撐的連續(xù)結(jié)構(gòu)構(gòu)成整體，以把嵌入物固定到空腔的 至少一個(gè)內(nèi)表面上。可膨脹的填料嵌入物能夠具有一個(gè)以上延伸到自支撐的連續(xù)結(jié)構(gòu)的內(nèi) 部空間中的突起，提供另外的聚合物基體來保證空腔的完全密封或填充。嵌入物還可以具 有一個(gè)或數(shù)個(gè)從自支撐的連續(xù)結(jié)構(gòu)的外周在具有銳角的空腔拐角的方向延伸的突起，由此 協(xié)助這種拐角的完全密封或填充。本發(fā)明的可膨脹的填料嵌入物令人驚訝地有效實(shí)現(xiàn)了空 腔的完全阻塞或密封，盡管它們?nèi)狈d體或固定夾具。同時(shí)，這種嵌入物相對簡單且制造便且。在又一個(gè)方面，提供了這種可膨脹的填料嵌入物的制備方法，其中把該聚合物基 體異型擠出成擠出股，在特別的實(shí)施方案中擠出成擠出閉合管，該擠出閉合管具有的截面 形狀對應(yīng)于所需的自支撐的連續(xù)結(jié)構(gòu)的尺寸，然后把擠出股或管切割成所需的厚度。作為 選擇，可以利用注射成型來把聚合物基體形成為所需的自支撐的連續(xù)結(jié)構(gòu)的形狀。提供了 這些和其它方面，解決至少一些問題并滿足至少一些上述的需要。


論及下列描述、所附的權(quán)利要求書，及參照附圖，本發(fā)明的眾多優(yōu)點(diǎn)可以被本領(lǐng)域 的技術(shù)人員更好地理解，附圖中圖1顯示了包含空腔的車輛支柱。圖2顯示了適合于嵌入到圖1的車輛支柱的空腔內(nèi)的根據(jù)本發(fā)明的可膨脹的填料 嵌入物。圖3顯示了固定在圖1的車輛支柱的空腔內(nèi)的適當(dāng)位置的圖2的可膨脹的填料嵌入物。圖4顯示了根據(jù)本發(fā)明的可膨脹的填料嵌入物，其中該固定元件由不同于聚合物 基體的材料制成并且其中使該自支撐的連續(xù)結(jié)構(gòu)環(huán)繞固定元件的后部成形。圖5顯示了位于具有狹窄的不規(guī)則拐角的支柱內(nèi)的根據(jù)本發(fā)明的可膨脹的填料 嵌入物，嵌入物具有向狹窄的不規(guī)則拐角延伸的突起。圖6顯示了根據(jù)本發(fā)明的具有凸出到自支撐的連續(xù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)部空間中的突起的 可膨脹的填料嵌入物。圖7顯示了能夠用來制備根據(jù)本發(fā)明的可膨脹的填料嵌入物的注射鑄模 (injection mold)。圖8顯示了根據(jù)本發(fā)明的成形零件(=可膨脹的填料嵌入物)的另一種實(shí)施方 案，該成形零件具有主體la和包括底切掛鉤(undercut latchinghook) 3a的固定元件2a。 在縱軸，即垂直于兩個(gè)平行劃界表面的方向觀察成形零件。主要部件和隔離物是緊湊的并 且由相同的反應(yīng)性材料制成。圖9與圖8類似。該固定元件2a現(xiàn)在包括平行于縱軸延伸并且通到兩個(gè)平行劃 界表面的空腔4a。圖10顯示了對應(yīng)于圖8的成形零件，其在這里包括延伸到固定元件2a中的內(nèi)部 空腔4a。該成形零件包括由反應(yīng)性材料制成的壁5a并且當(dāng)在垂直于縱軸的不同方向觀察 時(shí)具有不同的厚度。圖11顯示了根據(jù)本發(fā)明的成形零件，其具有隔離物6a、內(nèi)空腔4a、由反應(yīng)性材料 (還由其制成隔離物6a)制成的壁5a及由粘性物質(zhì)制成的條7a。如圖8至10所示，沿其 縱軸，即垂直于兩個(gè)平行劃界表面觀察該成形零件。圖12為對應(yīng)于圖8的成形零件的透視圖，其具有主體la和包括底切掛鉤3a的固 定元件2a。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供了用于填充或密封中空的空間或空腔的可膨脹的填料嵌入物。另外， 本發(fā)明提供了用于填充或密封車輛支柱的中空的空間或空腔的可膨脹的填料嵌入物。本發(fā) 明還提供了通過異型擠出成型(也稱為型材成型(profile molding))或注射成型制備可 膨脹的填料嵌入物的方法。在本發(fā)明的實(shí)施方案中，提供了可膨脹的填料嵌入物，其例如用于填充和/或密 封空腔如車輛如汽車的支柱的空腔或中空結(jié)構(gòu)。可膨脹的填料嵌入物包括具有內(nèi)部空間的 自支撐的連續(xù)結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)由包含a)至少一種聚合物和/或聚合物前體和b)至少一種潛 發(fā)泡劑的聚合物基體組成。連續(xù)結(jié)構(gòu)是制造為任選地具有內(nèi)部空間(即開口，從垂直于由自支撐的連續(xù)結(jié)構(gòu) 限定的平面的方向觀察，其在某些實(shí)施方案中表示可膨脹的填料嵌入物的總面積的至少約 50%或至少約60%或至少約70%或至少約80% )的單一連續(xù)件的結(jié)構(gòu)。在這種情況下的 連續(xù)結(jié)構(gòu)具有內(nèi)表面(其面向內(nèi)部空間)和外表面(其面向嵌入物將放入其中的中空構(gòu)件 的內(nèi)表面)并且是自支撐的(即，除了在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案中的固定元件之外，可膨脹的 填料嵌入物不包含聚合物基體連在其上的單獨(dú)的載體、固定夾具或其它支撐體)。結(jié)構(gòu)的外
7表面具有這樣的形狀，即輪廓上對應(yīng)于并且通常遵照或平行于待填充的空腔的截面形狀。在一個(gè)實(shí)施方案中，連續(xù)結(jié)構(gòu)是有彈性的。就有彈性而言，它是指連續(xù)結(jié)構(gòu)(在室溫下，例 如，15 30°C )當(dāng)經(jīng)受外力如扭轉(zhuǎn)或擠壓時(shí)，能夠暫時(shí)彎曲、變形或翹曲至至少某種程度而 不斷裂或裂紋，但是當(dāng)釋放這種外力時(shí)回復(fù)到其原始形狀。該特性使可膨脹的填料嵌入物 在結(jié)構(gòu)件如車輛支柱等的空腔內(nèi)的處理和放置容易。連續(xù)結(jié)構(gòu)優(yōu)選由足夠硬的聚合物基體 制成，以便使得連續(xù)結(jié)構(gòu)尺寸穩(wěn)定和自支撐。在本發(fā)明的某些實(shí)施方案中，自支撐的連續(xù)結(jié)構(gòu)呈環(huán)狀。認(rèn)為截面(即，在垂直于 由自支撐的連續(xù)結(jié)構(gòu)限定的平面的平面中的截面)中環(huán)的尺寸和形狀不是特別關(guān)鍵性的， 但是通常應(yīng)當(dāng)這樣選擇，以便提供充足的聚合物基體，使得當(dāng)包含在其中的潛發(fā)泡劑通過 加熱而激活時(shí)，獲得了嵌入物放置在其中的空腔的完全或基本上完全的密封。另外，截面中 環(huán)的尺寸和形狀應(yīng)當(dāng)這樣選擇，以便使得連續(xù)結(jié)構(gòu)自支撐(當(dāng)處理時(shí)或當(dāng)放置在中空結(jié)構(gòu) 構(gòu)件的空腔內(nèi)的適當(dāng)位置時(shí)，在一個(gè)或更多區(qū)域中過薄的連續(xù)結(jié)構(gòu)不可能完全保持其所需 的形狀)。在橫截面中，環(huán)可以例如為圓形、橢圓形、正方形、長方形、多邊形、三角形、叉形、 “U”、“V”、“D”、“T”、“X”、“C”等的形狀或者可以為不規(guī)則的形狀。典型地，相對于自支撐的 連續(xù)結(jié)構(gòu)的平均總體半徑，環(huán)的平均厚度(從垂直于由自支撐的連續(xù)結(jié)構(gòu)限定的平面的方 向觀察)低于50%或低于40%或低于30%或甚至低于20%?？膳蛎浀奶盍锨度胛锟梢酝ㄟ^固定元件固定在例如車輛支柱的中空的空間或空 腔內(nèi)，該固定元件從連續(xù)結(jié)構(gòu)的外表面突出并且優(yōu)選與連續(xù)結(jié)構(gòu)的外表面構(gòu)成整體。在本
文中所使用的“與......構(gòu)成整體”，是指固定元件是連續(xù)結(jié)構(gòu)的一部分并且不能在不損
傷可膨脹的填料嵌入物的連續(xù)結(jié)構(gòu)的條件下從其中除去或與其分離。然而，在另一個(gè)實(shí)施 方案中，固定元件未與連續(xù)結(jié)構(gòu)構(gòu)成整體并且可以與連續(xù)結(jié)構(gòu)分離而不引起對其的損傷。 在下面進(jìn)一步描述的又一個(gè)實(shí)施方案中，可膨脹的填料嵌入物通過一片粘性物質(zhì)固定到內(nèi) 空腔壁上。 在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案中，可膨脹的填料嵌入物完全由聚合物基體形成。例如，可 以使聚合物基體成型(例如，利用具有所完成的可膨脹的填料嵌入物所需形狀的鑄模通過 注射成型，即包括自支撐的連續(xù)結(jié)構(gòu)和與其構(gòu)成整體的固定元件兩者)以提供嵌入物。在 這樣的實(shí)施方案中，固定元件是嵌入物的必不可少的部件(即，包括聚合物基體)并且可 以呈有助于通過摩擦或壓力把嵌入物固定在結(jié)構(gòu)構(gòu)件空腔內(nèi)適當(dāng)位置的腿等的形狀(例 如，其中腿足夠有彈性而允許它們在嵌入固定元件的同時(shí)稍微移動(dòng)，然后在釋放時(shí)彈回到 靠空腔壁的位置)。作為選擇，固定元件可以采取能夠經(jīng)過空腔壁中的開口嵌入嚙合凸出 (engagingprojection)等的形狀，但是設(shè)計(jì)成耐經(jīng)過這種開口的取出(例如，通過凸出上 的掛鉤或脊與開口附近的結(jié)構(gòu)構(gòu)件壁的外表面的嚙合)，由此把可膨脹的填料嵌入物固定 在適當(dāng)位置。在一個(gè)有利的實(shí)施方案中，固定元件由聚合物基體組成，使得在通過加熱激活 時(shí)固定元件膨脹并且有助于填充和密封其中已經(jīng)嵌入了嵌入物的空腔壁中的開口。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，可膨脹的填料嵌入物的主體由聚合物基體制得， 而固定元件由不同材料如金屬或不可膨脹的耐熱的塑料或橡膠構(gòu)成。例如，固定元件可以 包括延伸到自支撐的連續(xù)結(jié)構(gòu)中的銷、桿、腿、凸緣等以及能夠經(jīng)過空腔壁開口嵌入但是可 承受從開口取出的塑料可壓縮的插銷等。本領(lǐng)域中已知的能夠把帶載體的可膨脹的材料固定到結(jié)構(gòu)構(gòu)件空腔的內(nèi)壁上的任何裝置還可以使其適合于用作本發(fā)明的可膨脹的填料嵌入物中的固定元件，并且不認(rèn)為 選擇特別的設(shè)計(jì)是特別關(guān)鍵性的。例如，固定元件可以包括兩個(gè)或多個(gè)可彈性偏轉(zhuǎn)的倒鉤， 該倒鉤配置用于在結(jié)構(gòu)構(gòu)件的開口中的固定接收。每個(gè)倒鉤可以包括帶柄的閉鎖件，該閉 鎖件相對于柄成角度突出以便形成掛鉤。這種固定元件在施加較小的力的條件下嵌入到壁 開口，引起倒鉤可逆地彼此相向彎曲在一起并朝向彼此。在倒鉤經(jīng)過開口之后，它們回復(fù)到 它們的正常位置，彼此分離。這使得閉鎖件可環(huán)繞開口周圍與結(jié)構(gòu)構(gòu)件壁的外表面嚙合，由 此防止固定元件容易經(jīng)過開口取出和把可膨脹的填料嵌入物固定在空腔內(nèi)。以這樣的方式 固定嵌入物從而防止其容易移位是非?？扇〉?，因?yàn)榉駝t，通常車輛組裝期間，在加熱和激 活聚合物基體之前的結(jié)構(gòu)構(gòu)件的處理將遭遇這樣的問題，即很可能引起嵌入的可膨脹填料 物不再適當(dāng)?shù)匚挥诳涨粌?nèi)所需的位置。作 為選擇，固定元件可以由桿部分和一對有彈性的 閉鎖腿構(gòu)件組成，各自以銳角偏離桿部分的各側(cè)并從桿部分的末端向自支撐的連續(xù)結(jié)構(gòu)延 伸。當(dāng)嵌入到支柱或其它中空結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)壁中的開口時(shí)，開始壓縮腿構(gòu)件，并且在完全嵌入 時(shí)，延伸出開口之外，并從而嚙合支柱或其它中空結(jié)構(gòu)構(gòu)件的外表面。其它類型的固定元件 也可以用于該目的，包括例如具有延長部分及多個(gè)有角度的凸緣的“圣誕樹”型緊固件(通 常由有彈性的塑料制得)?？膳蛎浀奶盍锨度胛锟梢跃哂幸粋€(gè)固定元件或者相同類型或不 同類型的多個(gè)固定元件。典型地，固定元件放射狀地從自支撐的連續(xù)結(jié)構(gòu)凸出并且通常可以平行于自支撐 的連續(xù)結(jié)構(gòu)的平面或在自支撐的連續(xù)結(jié)構(gòu)的平面中。例如，固定元件可以從自支撐的連續(xù) 結(jié)構(gòu)的外表面凸出。當(dāng)可膨脹的填料嵌入物待被連在結(jié)構(gòu)構(gòu)件的壁上時(shí)，例如，固定元件的至少一部 分嵌入到壁的開口中，該開口具有基本上匹配固定元件的所述部分的尺寸。開口的形狀不 是特別關(guān)鍵性的并且可以例如為正方形、圓形、長方形、多邊形、橢圓形或者不規(guī)則，只要它 能夠接收固定元件并且與固定元件相互作用以便把可膨脹的填料嵌入物固定在所需的位 置即可。典型地，將可膨脹的填料嵌入物安裝在空腔內(nèi)，使得由自支撐的連續(xù)結(jié)構(gòu)限定的平 面基本上垂直于車輛支柱或其它中空結(jié)構(gòu)構(gòu)件的縱軸。在本發(fā)明的某些實(shí)施方案中，部分聚合物基體位于結(jié)構(gòu)構(gòu)件壁中的開口附近，使 得在激活聚合物基體時(shí)，聚合物基體膨脹而完全阻塞開口。例如，固定元件可以從可膨脹的 填料嵌入物穿過部分聚合物基體而延伸出，該部分聚合物基體以相對于開口的方式放置， 使得在激活時(shí)，聚合物基體可以穿過開口延伸并且至少部分地包住附屬構(gòu)件，由此有助于 提供可膨脹的填料嵌入物在空腔內(nèi)的牢固的、永久性固定。固定元件能夠由耐熱的、任選地不可膨脹的材料(例如，金屬或工程熱塑性材料 如聚酰胺)制成，其中使一部分固定元件成形為自支撐的連續(xù)結(jié)構(gòu)以便相對于自支撐的連 續(xù)結(jié)構(gòu)把固定元件固定在固定位置。作為選擇，當(dāng)制造可膨脹的填料嵌入物時(shí)，固定元件能 夠具有與聚合物基體相同的組成并且由聚合物基體形成。在利用固定元件連在車輛空腔內(nèi) 之后，通過加熱長達(dá)足以發(fā)泡和膨脹聚合物基體的時(shí)間段而激活可膨脹的填料嵌入物，從 而阻擋或密封空腔以便在其中不留空間或孔。用于本發(fā)明的可膨脹的填料嵌入物的聚合物基體可以選自本領(lǐng)域中已知的任何 材料，該材料包含一種或更多聚合物和/或聚合物前體和一種以上潛發(fā)泡劑，并且在環(huán)境 溫度下具有足夠的尺寸穩(wěn)定性以便允許由其制得的連續(xù)結(jié)構(gòu)自支撐。還非常希望聚合物基體(或者至少其外表面)在環(huán)境溫度下基本上是非粘性的，并且仍然能夠在高溫下軟化或 熔化，使得其能夠通過異型擠出成型、注射成型等成形或形成為所需的構(gòu)造，優(yōu)選不激活潛 發(fā)泡劑。在本發(fā)明的理想的實(shí)施方案中，聚合物基體有彈性。選擇潛發(fā)泡劑來提供通過應(yīng) 用外部加熱(例如，約120°C至約220°C的溫度，當(dāng)在車體上焙烘面漆涂層時(shí)車體通常使用 的溫度范圍)約10分鐘至約150分鐘而使聚合物基體發(fā)泡和膨脹的性質(zhì)。聚合物可以為 熱塑性聚合物、橡膠(彈性體，包括可交聯(lián)的或可固化的彈性體)和/或熱塑性彈性體。適 當(dāng)?shù)臒崴苄跃酆衔锇ǎ缫蚁乙酸乙烯酯共聚物、乙烯和(甲基)丙烯酸烷基酯的 共聚物、聚乙烯、聚丙烯、聚酯。適當(dāng)?shù)南鹉z和熱塑性彈性體包括，例如苯乙烯-丁二烯橡 膠(SBR)、乙烯-丙烯橡膠、乙烯-丙烯-二烯單體橡膠(EPDM)、聚丁二烯、苯乙烯-異戊二 烯_苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯_ 丁二烯_苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯_乙烯/ 丁烯-苯乙 烯嵌段共聚物、苯乙烯_乙烯/丙烯嵌段共聚物、腈橡膠、氯化的聚乙烯橡膠等。還可以單 獨(dú)以及與一種或多種聚合物組合使用特征為在加熱時(shí)能夠固化、交聯(lián)和/或擴(kuò)鏈的聚合物 前體，即包括為單體或低聚體的預(yù)聚物、樹脂等的材料或物質(zhì)。適當(dāng)?shù)木酆衔锴绑w的實(shí)例包 括但不限于環(huán)氧樹脂、聚氨酯預(yù)聚物等。因而聚合物基體可以為熱塑性材料、熱固性材料， 或者在一個(gè)特別理想的實(shí)施方案中，熱塑性材料和熱固性材料兩者(即，能夠在適度的高 溫下成形或模制，但是也能夠在更高的溫度下固化或交聯(lián))。當(dāng)加熱至高溫時(shí)，存在于聚合物基體中的一種或多種潛發(fā)泡劑引起聚合物基體的膨脹或發(fā)泡。潛發(fā)泡劑能夠?yàn)楸绢I(lǐng)域中已知的任何已知的發(fā)泡劑，例如在加熱時(shí)通過分解 釋放氣體的“化學(xué)發(fā)泡劑”和/或“物理發(fā)泡劑”，即在加熱時(shí)體積膨脹的膨脹中空珠(也稱 為可膨脹的微球)。可以使用不同發(fā)泡劑的組合，例如，具有較低激活溫度(例如，約100°C) 的發(fā)泡劑可以與具有較高激活溫度(例如，約180°c )的發(fā)泡劑一起使用。認(rèn)為是“化學(xué)發(fā)泡劑”的潛發(fā)泡劑的實(shí)例例如能夠包括但不限于偶氮、酰胼、亞硝 基和卡巴胼材料如偶氮二異丁腈、改性的或未改性的偶氮二碳酰胺(ADCA)、二-亞硝基-五 亞甲基四胺、4，4'-氧二(苯磺酸酰胼)(OBSH)、偶氮環(huán)己腈、偶氮二氨基苯、苯磺酰胼、鈣 氮化物、4，4' -二苯基二磺?；?、二苯基-砜_3，3' -二磺酰胼、苯-1，3-二磺酰 胼、三胼基三嗪、對甲苯磺酰胼和對甲苯磺酰氨基脲?！盎瘜W(xué)發(fā)泡劑”可以與另外的活化劑或促進(jìn)劑如鋅材料(例如，氧化鋅、硬脂酸鋅、 二甲苯亞磺酸鋅)，氧化鎂，(改性的)脲等組合使用。還可以使用不同的酸/碳酸(氫) 鹽混合物作為潛發(fā)泡劑。認(rèn)為是“物理發(fā)泡劑”的潛發(fā)泡劑的實(shí)例包括但不限于可膨脹的中空微球，其中 該中空微球基于聚偏二氯乙烯共聚物或丙烯腈/(甲基)丙烯酸酯共聚物并且例如包含 包封的揮發(fā)性物質(zhì)如輕烴或鹵代烴。商購的適當(dāng)?shù)目膳蛎浀闹锌瘴⑶蚰軌蚶缫陨虡?biāo) “Dualite”從Pierce&Stevens (現(xiàn)為漢高公司的一部分)獲得。選擇潛發(fā)泡劑的量，以便當(dāng)加熱至有效地激活發(fā)泡劑的溫度時(shí)提供聚合物基體所 需的體積膨脹。潛發(fā)泡劑的量典型地為全部聚合物基體的約5重量％至約20重量％。依據(jù)用于聚合物基體的發(fā)泡劑的量和類型以及其它因素(例如，發(fā)泡促進(jìn)劑/活 化劑的存在、一種或多種聚合物/ 一種或多種聚合物前體的性質(zhì))，聚合物基體能夠配制 為，與聚合物基體的初始體積相比，當(dāng)加熱時(shí)膨脹至少約500體積％，或者至少約1000體 積％，或者至少約1500體積％，或者至少約2000 %體積。
另外，例如可以把本領(lǐng)域中已知的添加劑如交聯(lián)劑、固化劑等添加到聚合物基體 中以促進(jìn)聚合物或聚合物前體的固化和/或交聯(lián)。這種交聯(lián)劑和固化劑基于用于聚合物 基體中的聚合物或聚合物前體的類型選擇。在本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述交聯(lián)劑和 /或固化劑在環(huán)境溫度下是潛在的，即穩(wěn)定的/非反應(yīng)性的，但是當(dāng)把聚合物基體加熱至高 溫時(shí)被激活。在這樣的實(shí)施方案中，作為這種加熱的結(jié)果，聚合物基體既膨脹又交聯(lián)/固 化。通常這樣選擇所采用的交聯(lián)劑/固化劑的類型，以便與聚合物基體的其它成分，特別是 聚合物和聚合物前體相容。例如，還可以向聚合物基體中添加本領(lǐng)域中已知的添加劑，如穩(wěn)定劑、硬化劑、填 料、軟化劑、增塑劑、蠟、防老化劑、抗氧化劑、顏料、著色劑、殺菌劑、增粘劑、蠟和/或阻燃 劑。適當(dāng)?shù)南灠ㄈ刍瘻囟葹榧s45°C至約70°C的石蠟，熔化溫度為約60°C至約95°C 的微晶蠟，熔化溫度為約100°C至約115°c的合成的費(fèi)-托蠟，及熔化溫度為約85°C至約 140°C的聚乙烯蠟。能夠向聚合物基體中添加本領(lǐng)域中已知的任何抗氧化劑和穩(wěn)定劑如空間位阻的 酚和/或硫醚和/或空間位阻芳香族胺。在聚合物基體中能夠存在本領(lǐng)域中已知的任何填料如滑石，碳酸鈣，粘土，二氧化 硅，氧化鋁，玻璃珠，玻璃纖維，聚合物纖維，硫酸鋇，云母，炭黑，碳酸鈣-鎂，重晶石和硅酸 鹽填料，硅酸鉀鋁，偏硅酸鈣，浮石，及有機(jī)填料。填料的量例如可以為聚合物基體的約1重
量％至約20重量％?？梢赃m用于制造本發(fā)明的自支撐的連續(xù)結(jié)構(gòu)的配方例如包括例如描述在下列 不同的專利和公布的專利申請中的配方如US2005-0096401 ；US 6830799 ；US 6281260 ； US 2004-0221953 ；US5266133 ；US 5373027 ；US 7084210 ；US 5160465 ；US 5212208 ； US6573309 ；US 2004-0266898 ；US 6150428 ；US 5708042 ；US 5631304 ；US 5160465；US 2004-0266899 ；US 2006-0188726和US 5385951，上述每一個(gè)整體并入本文中作為參考?？捎米鞅景l(fā)明的聚合物基體組分的其它適當(dāng)?shù)牟牧侠绨ㄉ藤彯a(chǎn)品如漢高公 司及其附屬企業(yè)出售的TEREPHON、TER0C0RE和ORBNV產(chǎn)品的某些。圖1以截面圖解說明了車輛支柱(1)，在車輛支柱(1)內(nèi)有空腔(2)。車輛支柱 (1)包括利用固定手段如金屬螺栓、焊接、粘合劑等在固定點(diǎn)(22)和(23)固定到外支柱部 件(20)上的內(nèi)支柱部件(24)。內(nèi)支柱部件(24)包含開口(15)，其中將把可膨脹的填料嵌 入物(10)的固定元件(12)嵌入所述開口中。內(nèi)支柱部件(24)和外支柱部件(20)例如可 以利用本領(lǐng)域中眾所周知的形成方法由金屬薄板制造。圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明的可膨脹的填料嵌入物(10)，其適于放置在圖1所示的車 輛支柱(1)的空腔內(nèi)(2)，應(yīng)當(dāng)理解這種放置可以便利地在內(nèi)支柱部件(24)和外支柱部件 (20)組裝形成車輛支柱(1)之前進(jìn)行。嵌入物(10)包括具有預(yù)定形狀和尺寸的自支撐的 連續(xù)結(jié)構(gòu)(11)，該形狀和尺寸對應(yīng)于待填充/密封的空腔(2)的形狀和尺寸，但是提供了自 支撐的連續(xù)結(jié)構(gòu)的外表面和優(yōu)選基本上均勻的空腔(2)的內(nèi)表面之間的間隙(13)(如圖3 所示)?？膳蛎浀奶盍锨度胛?10)的固定元件(12)是連接夾(attachment clip)，該夾包 括桿部分(14)和易彎曲的夾部分(16)，其中該夾部分(16)嵌入到內(nèi)支柱部件(24)的開口 (15)中或穿過內(nèi)支柱部件(24)的開口(15)。固定元 件(12)的桿部分(14)具有肩(18)，該肩(18)比內(nèi)支柱部件(24)的開口(15)大，使得其壓在內(nèi)支柱部件(24)的內(nèi)表面上，并且 與夾部分(16)組合把嵌入物(10)固定在適當(dāng)位置。夾部分(16)可以具有兩個(gè)倒鉤(4)和 (5)，這兩個(gè)倒鉤(4)和(5)可以相對彼此彈性偏轉(zhuǎn)以便于將夾部分(16)嵌入到開口(15) 中。每個(gè)倒鉤(4、5)可以包含凹口(6、7)，該凹口(6、7)進(jìn)一步幫助把可膨脹的填料嵌入物 (10)固定在空腔(2)內(nèi)所需的位置和取向。在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案中的固定元件(12)與 自支撐的連續(xù)結(jié)構(gòu)(11)構(gòu)成整體并且包括與自支撐的連續(xù)結(jié)構(gòu)(11)相同的聚合物基體， 由此簡化了可膨脹的填料嵌入物(10)的制造并且還協(xié)助確保開口(15)被在聚合物基體的 激活時(shí)產(chǎn)生的泡沫狀物填充。如圖2和3所示的固定元件(12)允許可膨脹的填料嵌入物
(10)保持在適當(dāng)位置，肩部分(18)防止自支撐的連續(xù)結(jié)構(gòu)(11)的外表面與待填充/密封 的空腔內(nèi)表面接觸(除了在連接點(diǎn))，由此在自支撐的連續(xù)結(jié)構(gòu)(11)和支柱⑴的內(nèi)壁周 圍之間建立間隙(13)。該間隙(13)允許液體如清潔劑、預(yù)處理劑(pretreatments)、轉(zhuǎn)化 涂料、底漆、油漆等在可膨脹的填料嵌入物嵌入之后引入到空腔中，基本上與空腔的整個(gè)內(nèi) 表面接觸，然后除去。作為替代，嵌入物(10)能夠利用固定元件(12)以與內(nèi)支柱部件(24) 幾乎一樣的方式固定到外支柱部件(20)上，和/或可以固定到內(nèi)支柱部件(24)和外支柱 部件(20)兩者上。如果需要的話，可以采用與車輛支柱壁中的多個(gè)開口組合的多個(gè)固定元 件。使示于圖3中的車輛支柱(1)和可膨脹的填料嵌入物(10)的組裝體經(jīng)受外部加 熱(例如，約120°C至約210°C的溫度)，其加熱時(shí)間的量達(dá)到足以引起形成自支撐的連續(xù)結(jié) 構(gòu)(11)的聚合物基體發(fā)泡和封閉車輛支柱(1)的空腔(2)。特別地，在自支撐的連續(xù)結(jié)構(gòu) 的外表面和支柱的內(nèi)表面之間的間隙(13)以及初始可膨脹的填料嵌入物(10)的內(nèi)部空間 (9)變得填充有由聚合物基體產(chǎn)生的泡沫狀物。內(nèi)支柱部件(24)中的開口(15)還被膨脹 的聚合物基體封閉和密封。在一個(gè)實(shí)施方案中，固定元件(12)能夠具有與自支撐的連續(xù)結(jié)構(gòu)相同的材料并 且制造為其必不可少的部件，或者它能夠例如由不同的耐熱材料如金屬或聚酰胺或其它工 程熱塑性材料制成。圖4描繪了可膨脹的填料嵌入物(10)具有由不同于聚合物基體的材料 制成的固定元件(12)。包含聚合物基體的自支撐的連續(xù)結(jié)構(gòu)(11)能夠環(huán)繞固定元件(12) 的桿部分(14)制造(例如利用包覆成型)，由此使得固定元件(12)與自支撐的連續(xù)結(jié)構(gòu)
(11)構(gòu)成整體。比穿過自支撐的連續(xù)結(jié)構(gòu)(11)延伸的桿部分(14)的截面寬的凸緣(21) 存在于自支撐的連續(xù)結(jié)構(gòu)(11)的內(nèi)側(cè)上，由此把固定元件(12)固定到自支撐的連續(xù)結(jié)構(gòu) (11)上。圖4所示的可膨脹的填料嵌入物(10)的自支撐的連續(xù)結(jié)構(gòu)(11)為環(huán)形，該環(huán)具 有長方形截面形狀。固定元件(12)包含一對有彈性的閉鎖腿構(gòu)件(17、19)，每個(gè)以銳角偏 離桿部分(14)的各側(cè)并從桿部分(14)的末端向自支撐的連續(xù)結(jié)構(gòu)(11)延伸。圖5顯示了在具有狹窄的不規(guī)則拐角(26、28)的組裝的車輛支柱(1)內(nèi)的符合本 發(fā)明實(shí)施方案的可膨脹的填料嵌入物(10)。如圖5所示，自支撐的連續(xù)結(jié)構(gòu)(11)的外表面 包含向支柱(1)的狹窄的不規(guī)則拐角(26、28)延伸的突起(14、16)，因而一旦聚合物基體通 過加熱而激活，則允許拐角(26、28)以及空腔內(nèi)部被密封。符合本發(fā)明的狹窄的不規(guī)則拐 角為任何具有銳角的拐角。圖6顯示了本發(fā)明的實(shí)施方案，其中該可膨脹的 填料嵌入物(10)具有凸出到自支 撐的連續(xù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)部空間(9)中的突起(18)。當(dāng)可膨脹的填料嵌入物(10)通過加熱激活而發(fā)泡和膨脹聚合物基體時(shí)，突起(18)有助于完全密封空腔。在本發(fā)明的某些實(shí)施方案中，選擇這樣的聚合物基體，其能夠通過成型技術(shù)如注 射成型或擠出成型(有時(shí)也稱為異型擠出成型或異型擠出)形成。在一個(gè)實(shí)施方案中，聚 合物基體經(jīng)過擠出機(jī)擠出，其中聚合物基體被加熱至足夠高的溫度以便軟化或熔化聚合物 基體，使得其能夠被擠出，但是在足夠低的溫度下以避免過早激活潛發(fā)泡劑和任何可能存 在的潛固化劑。同樣地，當(dāng)采用注射成型方法時(shí)，充分加熱聚合物基體而允許聚合物基體注 射到鑄模中，同時(shí)避免將由于發(fā)泡劑激活而引起聚合物基體的膨脹的溫度。在成型為所需 的形狀之后，將聚合物基體冷卻和再固化。
圖7顯示了能夠用來制造根據(jù)本發(fā)明的可膨脹的填料嵌入物的注射鑄模。鑄模包 括頂板(30)、鑄?？蚣芑蛘系K物(32)及底板(34)，其各自可以由金屬或其它耐熱的材料制 造。鑄模部分可以進(jìn)行組裝并且例如借助于螺栓或銷(46)和孔(48)保持對準(zhǔn)。注射器 (50)用來經(jīng)過頂板(30)的開口(42)把熔化或軟化形式的聚合物基體流遞送到占據(jù)中心位 置的鑄?？蚣?32)中，其中開口(42)與鑄?？蚣芑蛘系K物(32)中的空隙(44)對準(zhǔn)。對 鑄?？蚣?32)進(jìn)行配置以提供所需形狀、設(shè)計(jì)和尺寸的自支撐的連續(xù)結(jié)構(gòu)。例如，鑄?？?架(32)可以包含對應(yīng)于自支撐的連續(xù)結(jié)構(gòu)的所需輪廓的主溝道(36)以及對應(yīng)于固定元件 的所需尺寸的與其相連的側(cè)溝道(38)。因而引入到鑄?？蚣苤械娜刍蜍浕木酆衔锘w 占據(jù)了空隙(44)(其將提供凸出到自支撐的連續(xù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)部空間中的突起)、主溝道(36) 以及側(cè)溝道(38)。作為選擇，可以采用包覆成型來把固定元件并入到可膨脹的填料嵌入物 中。就是說，固定元件可以通過不同于聚合物基體的耐熱的材料如聚酰胺的注射成型而單 獨(dú)制得。把固定元件放置到側(cè)溝道(38)中，使此后聚合物基體包覆成型在固定元件上。本發(fā)明的可膨脹的填料嵌入物還可以通過異型擠出成型過程制得。擠出機(jī)器(擠 出機(jī))經(jīng)過模具組裝體擠出熔化或軟化形式的聚合物基體。在需要具有內(nèi)部空間的可膨脹 的填料嵌入物的情況下，模具組裝體包括端板通過緊固件固定到其上的構(gòu)件。將具有所需 的截面形狀的型材板設(shè)置在構(gòu)件和端板之間。型材板中開口的形狀限定將被擠出的聚合物 基體的閉合管的截面。例如，可以利用具有環(huán)形出口截面的模具來使擠出聚合物基體成形 為所需的中空形狀。中空管、導(dǎo)管和其它這種形狀的擠出成型領(lǐng)域中已知的任何技術(shù)和設(shè) 備可以適用于本發(fā)明。例如，模具組裝體可以包括中心進(jìn)料的芯軸-支撐模具(有時(shí)也稱 為多角架支撐的芯軸模具或支撐環(huán)模具)，其中該熔化聚合物基體在芯軸支撐區(qū)域中分成 分離流。熔化聚合物基體環(huán)繞多角架腿流動(dòng)。還可以使用過濾網(wǎng)組模具(也稱為多孔板模 具)，其中該芯軸由管狀穿孔體過濾網(wǎng)組固定。能夠使用的模具組裝體的又一種類型為側(cè)面 進(jìn)料的芯軸模具(也稱為十字頭模具)。當(dāng)采用側(cè)面進(jìn)料的芯軸模具時(shí)，熔化聚合物基體 經(jīng)由歧管經(jīng)過芯軸周圍。還可以利用螺旋形芯軸模具，其中螺旋形_成形芯軸以多線的形 式環(huán)繞芯軸纏繞?？梢耘c擠出機(jī)結(jié)合使用冷卻設(shè)備以降低聚合物基體的熱擠出閉合管的溫 度，直到其充分固化以保持所需的形狀。可以把擠出閉合管切割成所需的長度/厚度，以提 供可用于可膨脹的填料嵌入物的自支撐的連續(xù)結(jié)構(gòu)。通常來講，擠出閉合管可以利用任何 適當(dāng)?shù)姆椒ㄈ鐭岬?、鋸或其它這種裝置，在基本上垂直于擠出閉合管的縱軸的方向切割。此 夕卜，可以改變型材板來制造不同直徑或截面形狀的管。在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案中，例如，截 面形狀包括一個(gè)或多個(gè)具有固定元件的所需截面形狀的突起，使得當(dāng)切割擠出閉合管時(shí)， 提供了一個(gè)或多個(gè)與自支撐的連續(xù)結(jié)構(gòu)構(gòu)成整體的固定元件，由此避免單獨(dú)組裝或成型步驟的需要，其中該固定元件單獨(dú)形成，然后連在自支撐的連續(xù)結(jié)構(gòu)上或者在單獨(dú)成型步驟 中由不同于聚合物基體的材料形成。作為中空管的替換物，可以異型擠出大股可膨脹的材 料，然后將其切割成所需的支柱填料嵌入物。本發(fā)明的其它實(shí)施方案可以描述如下。在這些實(shí)施方案中，與前文中使用的術(shù)語 “可膨脹的填料嵌入物”同義地使用術(shù)語“成形零件”。因而，在進(jìn)一步的實(shí)施方案中，本發(fā)明涉及具有由反應(yīng)性交聯(lián)材料制成的主體的 成形零件，該反應(yīng)性交聯(lián)材料在120至220°C范圍內(nèi)的溫度下可膨脹至少20%，該主體包括 分別具有前側(cè)和后側(cè)的至少一個(gè)固定元件和/或至少一個(gè)隔離物，前側(cè)和后側(cè)因?yàn)榘ㄒ?個(gè)或多個(gè)固定元件或一個(gè)或多個(gè)隔離物的整個(gè)成形零件由兩個(gè)平行平面劃界而定義，每個(gè) 固定元件或每個(gè)隔離物的前側(cè)位于平行表面的一個(gè)中，而后側(cè)位于平行表面的另一個(gè)中。此處的“主體”理解為成形零件的部分，該部分在膨脹之后產(chǎn)生填充有發(fā)泡材料的 空腔的加強(qiáng)和/或絕緣。固定元件或隔離物不包括在主體中，因?yàn)槿缜拔乃?，它們能夠?非發(fā)泡的材料制成。在后一種情況下，它們無助于加強(qiáng)和/或絕緣。根據(jù)本發(fā)明的該實(shí)施方案規(guī)定，包括所有固定元件和/或隔離物的整個(gè)成形零件 被兩個(gè)平行平面劃界。然而，出于制備原因，會(huì)存在對兩個(gè)表面平行的微小偏離。然而，兩個(gè) 表面意在至少以近似地平行方式放置至它們彼此形成至多10°、優(yōu)選至多5°的角度的程 度。這兩個(gè)(近似地)平行表面因此不但劃界成形零件的主體，而且劃界存在的所有固定 元件和/或隔離物。固定元件和/或隔離物的構(gòu)造因此不獨(dú)立于成形零件的主體的構(gòu)造。 相反，固定元件和/或隔離物以這樣的方式成形，即它們被兩個(gè)平行表面劃界，這兩個(gè)平行 表面分別位于與主體的兩個(gè)平行劃界表面相同的平面。換言之在平行于兩個(gè)平行劃界表 面的方向觀察，包括隔離物和/或固定元件的整個(gè)成形零件相對于兩個(gè)平行劃界表面既未 展示出凸出又未展示出縮進(jìn)。垂直于兩個(gè)平行表面延伸的方向?qū)⒃谙挛闹蟹Q為縱向，相應(yīng)的軸稱為縱軸。這獨(dú) 立于成形體在所述縱軸的方向所具有的延伸。在垂直于縱軸的方向，成形零件能夠被任意成形的表面劃界，限制在于除了垂直 于縱軸設(shè)置的兩個(gè)劃界表面的所有表面均平行于縱軸。再一次，由于制備原因，可能會(huì)存 在對平行的小偏離，盡管這些偏離不大于10°，優(yōu)選不大于5°。作為選擇，包括固定元件 和/或隔離物的根據(jù)本發(fā)明的成形零件能夠以這樣的方式描述，即其基本上包括兩個(gè)平行 劃界表面，及所有其它劃界表面能夠任意成形，但是基本上垂直(最大偏離為10°，優(yōu)選為 5° )于上述的平行表面。這進(jìn)一步包括這樣的事實(shí)，即除了兩個(gè)上述的平行表面的劃界表 面在縱軸方向以平坦的方式延伸，即在那個(gè)方向未展示出升起或凹陷。這還能夠由這樣的 言語表示，即位于除了上述的兩個(gè)平行表面的劃界表面上并且在縱軸方向延伸的任何線為 直線。由垂直于兩個(gè)上述的平行表面延伸的劃界表面形成的所有邊緣相應(yīng)地作為平行于縱 軸的直線延伸。
在低于70°C的溫度下，根據(jù)本發(fā)明的成形零件為固體并且是自支撐的，即其形狀 在其自身重量的影響下不改變。成形零件不包括反應(yīng)性材料鄰接在其上的支撐元件。選自 纖維、織物或網(wǎng)狀物的加強(qiáng)元件仍然能夠埋置到反應(yīng)性材料中。這些加強(qiáng)元件能夠例如由 玻璃、塑料、金屬、石棉或碳纖維制成。出于制備原因，把織物或網(wǎng)狀物埋置到成形零件中， 使得它們在很大程度上平行于成形體的縱軸布置。纖維還能夠相對于縱軸偏斜地排放，但是在縱軸方向展示出明確優(yōu)選的取向。當(dāng)在平面圖中即在縱軸方向觀察兩個(gè)平行劃界表面時(shí)，成形零件的主體通常展示 出不規(guī)則的截面，這是由這樣的事實(shí)導(dǎo)致的，即截面適合于待絕緣或加強(qiáng)的組件空腔的截 面。例如幾何規(guī)則截面如圓、橢圓、等邊三角形或諸如正方形、五邊形或六邊形的多邊形在 理論上都是可以的，但是通常實(shí)際上不存在。成形零件因此在垂直于縱軸的不同的方向通 常具有不同延伸。在本文中可以限定垂直于縱軸的軸和在成形體的最大延伸的方向上的 軸。該軸在下文中也稱為水平軸，相應(yīng)的方向稱為水平方向。垂直于縱軸和水平軸兩者的 那個(gè)軸也稱為垂直軸。平行于垂直軸的方向也稱為垂直方向。通過限定，非膨脹的成形零 件具有在垂直方向比在水平方向小的延伸。在縱軸方向觀察，成形體能夠比水平或垂直方 向更厚或更薄。特別地，成形零件在縱向能夠相對平坦并且為盤形。例如，成形零件在水平 方向的寬度能夠?yàn)樵诳v軸方向的厚度的至少三倍。然而，還能夠存在這樣的幾何極限情形，其中水平方向不能與垂直方向相區(qū)別，因 為存在兩個(gè)彼此垂直的最大延伸方向。然而，該幾何極限情形實(shí)際上應(yīng)當(dāng)很少出現(xiàn)。圖8 顯示了在縱軸方向觀察根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的成形零件Ia的實(shí)施方案。觀察者因 此垂直地在兩個(gè)平行劃界表面的一個(gè)上觀察。在該示例性實(shí)施方案中，成形零件由主體Ia 和包括底切掛鉤3a的固定元件2a構(gòu)成。如上面限定的水平和垂直軸用短劃線繪制，并且 分別用字母h和ν標(biāo)記。該實(shí)施方案中的固定元件2a平行于垂直軸排放的事實(shí)是偶然的。 固定元件2a事實(shí)上能夠指向任何任意方向并且能夠在任何任意點(diǎn)安裝在主體上，只要如 下條件得到滿足，即其被與主要部分的平行劃界表面一致的兩個(gè)平行表面劃界，及另一個(gè) 劃界表面垂直于所述表面排放。如圖8所示，成形零件能夠以這樣的方式配置，即其平行于縱向延伸的劃界表面 僅極微小地平行或者根本不平行于水平軸或垂直軸延伸。成形零件能夠相對于水平軸或垂 直軸成任意角度，并且能夠如圖8所示以楔形狀逐漸變細(xì)。以楔形方式逐漸變細(xì)的成形體 的區(qū)域能夠相應(yīng)地延伸到待加強(qiáng)或絕緣的空腔的尖銳的拐角，并且能夠在熱膨脹(“發(fā)泡”) 之后特別好地充滿所述拐角。如前文中所解釋和下面以一些進(jìn)一步的細(xì)節(jié)所討論的，根據(jù)本發(fā)明的填料嵌入物 或成形零件能夠以特別有利的方式通過如下步驟制造經(jīng)過相應(yīng)地成形模具擠出反應(yīng)性材 料以產(chǎn)生股，及垂直于擠出方向把所述股切片，以近似平行的切割面的方式制備。該擠出操 作賦予反應(yīng)性材料的鏈形分子以在成形體縱軸方向的統(tǒng)計(jì)學(xué)優(yōu)選的方向。作為填充由此制 得的鏈形的分子的結(jié)果，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的成形零件當(dāng)加熱至在70至100°C范 圍內(nèi)的溫度時(shí)在水平方向和垂直方向的收縮不超過10 %。該收縮優(yōu)選低于5 %，特別地低 于3%，在每個(gè)情況下都基于在從20°C加熱至70 100°C之前在相應(yīng)的方向的延伸。該性 能是想得到的，因?yàn)榻Y(jié)果在更高溫度下開始發(fā)泡和交聯(lián)之前，成形體在加熱時(shí)在很大程度 上保持幾何穩(wěn)定。鏈形的分子在擠出方向的優(yōu)選取向的相同 機(jī)理進(jìn)一步引起根據(jù)本發(fā)明的成形零 件在加熱至120至220°C時(shí)以這樣的方式膨脹，即在垂直方向的膨脹比在縱軸方向的膨脹 更大，在每個(gè)情況下膨脹都認(rèn)為相對于在相應(yīng)方向的材料厚度。這還適用于在與水平方向 相比的垂直方向的膨脹，使得根據(jù)本發(fā)明的成形零件在加熱至120至220°C時(shí)以這樣的方 式膨脹，即在垂直方向的膨脹比在水平方向的膨脹更大，再一次在每個(gè)情況下膨脹都認(rèn)為相對于在相應(yīng)方向的材料厚度。在垂直于縱軸的方向相對更大的膨脹是特別想得到的，因?yàn)樵诖怪庇诳v軸的方向 膨脹在朝向待加強(qiáng)或絕緣的空腔的壁的方向延伸。使成形零件形成所需的尺寸，使得在非膨脹狀態(tài)下，其不完全充滿空腔截面。在成 形零件必須與空腔壁有接觸以固定的那些位置旁邊，仍然在成形零件的外表面和空腔的內(nèi) 劃界壁之間，保留寬約1至約IOmm的流動(dòng)間隙。只要成形零件不膨脹，處理和涂布流體就能 夠自由地流經(jīng)該流動(dòng)間隙。只有作為熱膨脹的結(jié)果，成形零件的體積才以這樣的方式增加， 即成形零件處處鄰接空腔的內(nèi)壁，因而完全密封空腔或使空腔壁變硬。該膨脹通過在10 150分鐘范圍內(nèi)的時(shí)間段內(nèi)加熱至120至220°C范圍內(nèi)的溫度來完成。實(shí)際上，該加熱步驟 符合第一漆層的焙烘。因此，漆焙烘爐的熱能夠用來膨脹和固化成形零件。如圖8所示，包括固定元件或隔離物的整個(gè)成形零件能夠?yàn)榫o湊的，即能夠展示 出沒有通過肉眼可察看的內(nèi)部空間(“空腔”)。然而，主體和/或固定元件和/或隔離物 還能夠包括內(nèi)部空腔，其允許節(jié)省材料。在前文中已經(jīng)對此進(jìn)行了更概括的描述。這個(gè)的 一個(gè)實(shí)施方案示于圖9中。此處，主體是緊湊的，即不包含空腔，而固定元件2a包括內(nèi)部空 腔4a。因此，在本發(fā)明的該實(shí)施方案中，至少一個(gè)固定元件或至少一個(gè)隔離物包括空腔，該 空腔平行于縱軸從平行表面的一個(gè)表面向另一個(gè)表面延伸，并且通到所述表面。所述空腔 的劃界表面能夠平行于隔離物或固定元件的外表面延伸。然而，空腔還能夠具有獨(dú)立于固 定元件或隔離物的外部輪廓的形狀。該實(shí)施方案借助于圖9中的實(shí)施例描述。在進(jìn)一步的實(shí)施方案中，主體本身能夠包括內(nèi)部空間或一個(gè)或多個(gè)空腔，其平行 于縱軸從平行表面的一個(gè)表面向另一個(gè)表面延伸，并且通到所述表面。該實(shí)施方案借助于 圖10中的實(shí)施例描述，其中主體包括延伸到固定元件2a中的空腔4a。然而，所述空腔能夠 被限定于主體內(nèi)并且未延伸到固定元件或隔離物中。在這種情況下，固定元件和/或隔離 物是緊湊的，而主體包括空腔。在該實(shí)施方案中，反應(yīng)性材料被限定于壁5a內(nèi)，該壁5a被空腔4a的劃界表面內(nèi) 部劃界并且被成形體的外部劃界表面外部劃界。該壁能夠在垂直于縱軸的每個(gè)方向具有相 同的厚度。在這種情況下，壁5a的部和外部劃界表面以平行方式延伸。然而，圖10描述了 一般化的實(shí)施方案，根據(jù)該實(shí)施方案，空腔壁5a在垂直于縱軸的不同方向具有不同厚度。 壁5a的空腔側(cè)劃界表面然后未平行于成形體的外部劃界表面延伸。該實(shí)施方案具有這樣 的優(yōu)點(diǎn)，即反應(yīng)性材料的量能夠不同地分布在待加強(qiáng)或絕緣的組件空腔的截面上。例如，在 圖10的具體實(shí)施例中，特別大量的反應(yīng)性材料位于在以楔形方式逐漸變細(xì)的區(qū)域附近。該使得可用的充足的可膨脹的和反應(yīng)性材料完全充滿逐漸變細(xì)成點(diǎn)的待加強(qiáng)或 絕緣的組件空腔的區(qū)域。圖10借助于實(shí)施例描述了其中主體僅包括單個(gè)空腔4a的實(shí)施方 案。然而，在此處未描述的其他的實(shí)施方案中，所述空腔能夠被分隔物分成都平行于成形體 的縱軸延伸的多個(gè)空腔。如在本發(fā)明的其它實(shí)施方案中一樣，平行于成形體的縱軸延伸的空腔或數(shù)個(gè)空腔 能夠展示出任何截面，不管所述空腔是否存在于主要部分中或存在于固定元件或隔離物 中。截面能夠是完全不規(guī)則的。然而，還有可能的是圓形、橢圓形、有尖角的(例如長方形、 三角形、梯形等)，或者X形、U形、V形、D形(例如近似地如圖10中)，及其它空腔截面。固定元件(“固定元件”此處理解為上面所進(jìn)一步限定和解釋的)或幾個(gè)固定元件(其包括所有固定元件)，或者一個(gè)或幾個(gè)隔離物(其包括所有隔離物)，能夠由與主體 相同的可膨脹的材料制成。這相應(yīng)于圖8至10所示的，其中主體的材料過渡到固定元件的 材料，而沒有組成界限。在這種情況下，固定元件和/或隔離物參與了主體的發(fā)泡并且在那 種環(huán)境下交聯(lián)。對于固定元件來說，這具有這樣的優(yōu)點(diǎn)，即經(jīng)過其嵌入固定元件的組件空腔 壁的開口有效地通過固定元件的發(fā)泡而絕緣。一個(gè)或幾個(gè)固定元件(其包括所有固定元件)，或者一個(gè)或幾個(gè)隔離物(其包括所 有隔離物)，還能夠由非膨脹材料制成。它們?nèi)缓笤谥黧w加熱至膨脹溫度時(shí)保持它們的形 狀。然而，然后必須將固定元件或隔離物的主體側(cè)末端以這樣的方式刺入到主體材料中，即 在主體膨脹時(shí)，未失去與固定元件或隔離物的結(jié)合。在該實(shí)施方案中，固定元件或隔離物能 夠例如由聚酰胺制成。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，根據(jù)本發(fā)明的成形零件的可膨脹的材料在非膨脹狀態(tài)下， 在10至約40°C范圍內(nèi)的溫度下不是粘性的。這促進(jìn)了成形零件的運(yùn)送和處理，因?yàn)樗鼈儽?持未彼此粘結(jié)或粘結(jié)到包裝材料上。然而，還能夠提供在上述的溫度范圍內(nèi)為粘性的成形 零件的表面部分，使得成形零件能夠由所述粘性表面片段粘合固定到待加強(qiáng)或絕緣的空腔 的內(nèi)壁上。那么機(jī)械固定元件如夾就不是必需的。該實(shí)施方案因此特征在于另外非粘性的 成形零件包括至少一個(gè)外表面，該外表面從平行表面的一個(gè)表面向另一個(gè)表面延伸并至少 在所述外表面的選定區(qū)域被在10至40°C是粘性的材料覆蓋，該選定區(qū)域在兩側(cè)被兩個(gè)平 行表面劃界。該實(shí)施方案示意性地描述于圖11中。該圖顯示了成形零件，其具有緊湊的隔 離物6a、內(nèi)部空腔4a、由反應(yīng)性可膨脹的材料制成的壁5a及在10至40°C下是粘性材料的 條7a。平行于縱軸再一次觀察成形零件。觀察者因此看到粘性材料的條7a的端面。前文中已經(jīng)描述可膨脹的材料的可能的組成(包括至少一種聚合物或聚合物前 體和至少一種潛發(fā)泡劑)。這些適用于本發(fā)明的所有實(shí)施方案。例如，可膨脹的材料可以包 含至少下列成分a)在120至220°C范圍內(nèi)的溫度下，與自身或者與材料的其它組分交聯(lián)的樹脂 (在下文中也稱為“粘合劑”，及相應(yīng)于“聚合物或聚合物前體”，如前文中已經(jīng)稱為樹脂或粘 合劑一樣)；b)在120至220°C范圍內(nèi)的溫度下反應(yīng)而使體積增加或釋放氣體，由此使材料的 體積增加至少20 %的發(fā)泡劑。前文中已經(jīng)描述了可膨脹的材料的可能的組成(包括發(fā)泡劑)，其可以用于本發(fā) 明的所有實(shí)施方案?，F(xiàn)在描述又可用于本發(fā)明的所有實(shí)施方案的一些替換物和/或過更多 細(xì)節(jié)例如，下面描述基于環(huán)氧樹脂和硬化劑的反應(yīng)性可膨脹的材料的替換物粘合劑體 系(“樹脂”)，如在W0 00/52086或W0 2003/054069及W0 2004/065485中所公開的粘合 劑體系許多每個(gè)分子包含至少兩個(gè)1，2-環(huán)氧基的聚環(huán)氧化物適于作為環(huán)氧樹脂。這些 聚環(huán)氧化物的環(huán)氧當(dāng)量能夠在150和50000之間，優(yōu)選在170和5000之間變化。聚環(huán)氧化 物基本上能夠是飽和的、不飽和的、環(huán)狀或無環(huán)的、脂肪族、脂環(huán)族、芳香族或者雜環(huán)聚環(huán)氧 化物材料。適當(dāng)?shù)木郗h(huán)氧化物的實(shí)例包括多縮水甘油醚，其是通過如下制得在堿的存在 下使表氯醇或表溴醇與多酚反應(yīng)。適合于此的多酚例如為間苯二酚、鄰苯二酚、氫醌、雙酚A(雙-(4-羥基苯基)-2，2-丙烷)、雙酚F(雙-(4-羥基苯基)甲烷)、(雙-(4-羥基苯 基)-1，1_異丁烷)、4，4' -二羥基二苯甲酮、雙(4-羥基苯基)-1，1_乙烷、1，5_羥基萘。 適合作為多縮水甘油醚的基礎(chǔ)的其他多酚為已知的酚醛清漆樹脂類型的苯酚和甲醛或乙 醛的縮合產(chǎn)品。其他的聚環(huán)氧化物為多羧酸的多縮水甘油酯，例如縮水甘油或表氯醇與脂肪族或 芳香族多羧酸如草酸、琥珀酸、戊二酸、對苯二甲酸或者二聚脂肪酸的反應(yīng)。其他的環(huán)氧化物衍生自烯鍵式不飽和的環(huán)脂肪族材料的環(huán)氧化產(chǎn)物或天然油和 脂肪的環(huán)氧化產(chǎn)物。衍生自雙酚A或雙酚F和表氯醇的反應(yīng)的環(huán)氧樹脂是非常特別優(yōu)選的，液體環(huán) 氧樹脂優(yōu)選基于雙酚A并且具有足夠低的分子量。在室溫下為液體的環(huán)氧樹脂通常具有 150 約480的環(huán)氧當(dāng)量重量；182 350的環(huán)氧當(dāng)量重量范圍是特別優(yōu)選的。具有增韌效果的環(huán)氧樹脂，如羧基_封端的丁二烯_丙烯腈共聚物(CTBN)和 基于得自雙酚A的二縮水甘油醚的液體環(huán)氧樹脂的加合物(本身已知的)，能夠用作 增韌劑(flexibilizing agent)。具體實(shí)例為 B. F. Goodrich 的 Hycar CTBN 1300X8、 1300X13或1300X15與液體環(huán)氧樹脂的反應(yīng)產(chǎn)物。還能夠使用氨基_封端的聚亞烷基二醇 (Jeffamines)與過量的液體聚環(huán)氧化物的反應(yīng)產(chǎn)物。基本上，根據(jù)本發(fā)明，還能夠使用巰基 官能的預(yù)聚物或液體愈瘡酚磺酸鉀聚合物與過量的聚環(huán)氧化物的反應(yīng)產(chǎn)物作為增韌環(huán)氧 樹脂。然而，非常特別優(yōu)選的是聚合物脂肪酸、特別是二聚物脂肪酸與表氯醇、縮水甘油或 者特別是雙酚A的二縮水甘油醚(DGBA)的反應(yīng)產(chǎn)物。還適合作為增韌劑的是丙烯腈與丁 二烯和/或異戊二烯和任選地(甲基)丙烯酸的共聚物，該共聚物具有的丙烯腈含量為10 和50重量％之間，優(yōu)選為20和40重量％之間，及(甲基)丙烯酸含量為0.0和1重量％ 之間，優(yōu)選為0. 0和0. 1重量％之間。還能夠使用上述增韌劑的混合物。為了建立用于擠出工藝所需的粘度，反應(yīng)性材料能夠包含反應(yīng)性稀釋劑。用于本 發(fā)明目的的反應(yīng)性稀釋劑為包含環(huán)氧基和具有脂肪族或芳香族結(jié)構(gòu)的低粘度物質(zhì)(縮水 甘油醚或縮水甘油酯)。這些反應(yīng)性稀釋劑一方面用來在軟化點(diǎn)以上降低粘合劑體系的粘 度，另一方面它們在注射成型中控制預(yù)凝膠過程。根據(jù)本發(fā)明采用的反應(yīng)性稀釋劑的典型 實(shí)例為C6至C14 一元醇或烷基酚的一、二或三縮水甘油醚，以及腰果殼油的一縮水甘油醚， 乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、1，2-丙二醇、1，4_ 丁二醇、1，5-戊二醇、1，6-己二 醇及環(huán)己烷二甲醇的二縮水甘油醚，三羥甲基丙烷的三縮水甘油醚，及C6至C24羧酸的縮 水甘油醚，或者其混合物。因?yàn)楦鶕?jù)本發(fā)明的可硬化的成形體以單組分方式實(shí)施并且在高溫下硬化，所以它 們此外包含潛硬化劑和/或另外一種或多種促進(jìn)劑。能夠用于環(huán)氧樹脂粘合劑體系的熱激活或潛在的硬化劑為胍、取代的胍、取代的 脲、三聚氰胺樹脂、胍胺衍生物、環(huán)叔胺、芳香族胺和/或其混合物。硬化劑能夠化學(xué)計(jì)量地 包括在硬化反應(yīng)中，但是它們還能夠?yàn)榇呋钚缘?。取代的胍的?shí)例為甲基胍、二甲基胍、 三甲基胍、四甲基胍、甲基異二胍、二甲基異二胍(guianidine)、四甲基異二胍、六甲基異二 胍、七甲基異二胍和非常特別地氰基胍(雙氰胺)?？梢砸玫倪m當(dāng)?shù)碾野费苌锏拇?為烷基化的苯并胍胺樹脂、苯并胍胺樹脂或甲氧甲基/乙 氧甲基苯并胍胺。當(dāng)然，單組分可 熱固化的材料的選取標(biāo)準(zhǔn)是在室溫下這些物質(zhì)在樹脂體系中的低溶解度，使得此處優(yōu)選固體、細(xì)細(xì)磨碎的硬化劑；雙氰胺是特別適當(dāng)?shù)摹＿@保證了組合物的良好的放置穩(wěn)定性。除了上述的硬化劑之外或代替上述的硬化劑，能夠使用催化活性的取代的脲。這 些特別地為對氯苯基_N，N- 二甲基脲(Monuron)，3-苯基-1，1_ 二甲基脲(Fenuron)，或者 3，4-二氯苯基-N，N-二甲基脲(Diuron)。基本上，例如還能夠使用催化活性的叔丙烯酰 胺或烷基胺如芐基二甲基胺、三(二甲基氨基)苯酚、哌啶或哌啶衍生物，但是這些在粘合 劑體系中常具有太高的溶解度，使得在這種情況下不能實(shí)現(xiàn)單組分體系的充足的放置穩(wěn)定 性。另外，能夠使用多種(優(yōu)選，固體)咪唑衍生物作為催化活性的促進(jìn)劑?？梢粤信e的代 表為2-乙基-2-甲基咪唑、N- 丁基咪唑、苯并咪唑和N-C1-至-C12-烷基咪唑或正芳基咪 唑，三嗪衍生物，及咪唑/三嗪材料(例如C11-Z-吖嗪)。還能夠使用細(xì)細(xì)磨碎的形狀的所 謂的加速的雙氰胺形式的硬化劑和促進(jìn)劑的組合。這偶然消除了催化活性的促進(jìn)劑單獨(dú)添 加到環(huán)氧硬化體系中的需要。對于特定的反應(yīng)性的體系，還能夠使用基于胺與環(huán)氧樹脂的加合物的細(xì)細(xì)磨碎的 粉末狀的硬化促進(jìn)劑；這些加合物包括叔氨基和環(huán)氧基。這些潛在的、粉末狀的促進(jìn)劑能夠 與上述的潛硬化劑和/或促進(jìn)劑組合使用。反應(yīng)性和可熱膨脹的材料能夠另外包含至少一種細(xì)微粒熱塑性聚合物粉末。這些 熱塑性聚合物粉末基本上能夠選自多種細(xì)微粒聚合物粉末；可以提及的實(shí)例為乙酸乙烯酯 均聚物，乙酸乙烯酯共聚物，乙烯-乙酸乙烯酯共聚物，氯乙烯均聚物(PVC)，或者氯乙烯與 乙酸乙烯酯和/或(甲基)丙烯酸酯的共聚物，苯乙烯均聚物或共聚物，(甲基)丙烯酸酯 均聚物或共聚物，或者聚乙烯醇縮丁醛。特別優(yōu)選的熱塑性聚合物包含官能團(tuán)如羧基、羧酸 酐基或咪唑基，并且具有核/殼結(jié)構(gòu)，這些聚合物的殼相對于增塑劑或反應(yīng)性稀釋劑在室 溫下展示出稍微溶脹的性能。在反應(yīng)性材料擠出期間的預(yù)凝膠反應(yīng)的環(huán)境下，在擠出材料 冷卻之后，這些核/殼聚合物立即非?？焖俚厝苊洸⑶以诳膳蛎浀恼澈蟿由袭a(chǎn)生不粘的 表面。這些聚合物粉末旨在具有低于1mm、優(yōu)選低于350 ym并且非常特別優(yōu)選低于100 y m 的平均粒度。一般來說，反應(yīng)性材料進(jìn)一步包含例如本身已知的填料，如不同的磨碎的或沉淀 的白堊、碳黑、鈣鎂碳酸鹽、重晶石及特別地鋁鎂鈣硅酸鹽類型的硅酸鹽填料例如鈣硅石、 綠泥石。如可熱膨脹的、可熱固化的成形體將用來制造特有的輕質(zhì)結(jié)構(gòu)，則除了上述的“一 般”填料之外，它們優(yōu)選包含所謂的輕質(zhì)填料，輕質(zhì)填料例如選自金屬中空球如中空鋼球， 中空玻璃球，粉煤灰(fillite)，基于苯酚樹脂、環(huán)氧樹脂或聚酯的中空塑料球，具有由(甲 基)丙烯酸酯共聚物、聚苯乙烯、苯乙烯_(甲基)丙烯酸酯共聚物制成、及特別地由聚偏二 氯乙烯以及偏二氯乙烯與丙烯腈和/或(甲基)丙烯酸酯的共聚物制成的壁材料的膨脹中 空微球，中空陶瓷球，或者天然來源的有機(jī)輕質(zhì)填料如磨碎的堅(jiān)果殼，例如腰果殼、椰果殼 或花生殼，以及軟木粉或煤焦粉末?；谥锌瘴⑶虻哪切┹p質(zhì)填料是特別優(yōu)選的；在固化成 形體基體中，它們保證了成形體的壓縮強(qiáng)度的高水平。前文中已經(jīng)描述可以獨(dú)立于各種聚合物基體使用的適當(dāng)?shù)臐摪l(fā)泡劑。在另一方面，本發(fā)明包括具有上述的特征和性質(zhì)的成形零件，其特征在于其通過 如下制得經(jīng)過模具擠出一股可膨脹的材料和把這股材料切片，在把這股切片時(shí)形成了上 述的平行表面。以這樣的方式制得的根據(jù)本發(fā)明的成形零件因?yàn)楹唵魏涂焖俚闹苽浞椒ǎ韧ㄟ^注射成型方法制得的另外相應(yīng)的成形零件更節(jié)省成本。本發(fā)明進(jìn)一步涉及具有上述的特征和性質(zhì)的成形零件的制備方法，預(yù)混合的可膨 脹的材料優(yōu)選在室溫以上的溫度下擠出成股，及把該股切片，使得上述的平行表面作為切 割面產(chǎn)生。在經(jīng)過模具擠出期間可膨脹的材料的溫度優(yōu)選在約70至約110°C范圍內(nèi)。可膨 脹的材料能夠在1至15m/分鐘范圍內(nèi)的速率下擠出。在擠出期間的確切步驟取決于是否所有隔離物和固定元件要由與成形零件的主 體相同的反應(yīng)性材料制成，或者是否它們要由另一種、不可膨脹的材料制成。在前一種情況 下，反應(yīng)性可膨脹的材料經(jīng)過其開口成形的模具擠出，使得一部分?jǐn)D出股的材料展示出固 定元件和/或隔離物的截面。在把該股切片成根據(jù)本發(fā)明的成形零件時(shí)，則一部分?jǐn)D出材 料分別具有固定元件或隔離物的形狀。然而，如果要通過擠出和隨后的擠出股的切片而制造的是其中至少一個(gè)隔離物或 一個(gè)固定元件由除了反應(yīng)性材料之外的材料制成的成形零件，則仍能夠使用與前面情況中 相同的模具，但是隔離物或固定元件的不可膨脹的材料必須與成形體的主體的可膨脹的材 料一起，以這樣的方式共擠出，即不可膨脹的材料經(jīng)過模具開口的那部分壓縮，其形成隨后 的隔離物或隨后的固定元件。同時(shí)，必須小心隔離物或成形體的不可膨脹的材料充分滲入 到主體的可膨脹的材料中，以保證兩種材料之間的牢固的機(jī)械結(jié)合。該機(jī)械結(jié)合必須如此 牢固，以致在成形零件加熱至膨脹溫度時(shí)，成形體的主體未從非膨脹的固定元件或隔離物 上分離。如果需要根據(jù)本發(fā)明的成形零件包括選自纖維、織物或網(wǎng)狀物的前述的加強(qiáng)元 件，則優(yōu)選進(jìn)行如下如上所述把可膨脹的材料擠出成股，及在把該股切片之前把選自纖 維、織物或網(wǎng)狀物的加強(qiáng)元件壓到所述股中；然后以這樣的方式把該股切片，即平行表面作 為切割面產(chǎn)生。例如能夠使用滾筒把加強(qiáng)元件壓到擠出股中。作為根據(jù)本發(fā)明的成形零件的進(jìn)一步實(shí)施方案，前面描述了其中其表面的選定區(qū) 域覆蓋有在10至40°C下是粘性的材料的成形零件，所述選定區(qū)域在兩側(cè)被兩個(gè)平行表面 劃界。具有這些特征的成形體的制備方法優(yōu)選以這樣的方式進(jìn)行，即粘性材料與反應(yīng)性材 料以這樣的方式共擠出，即一條粘性材料形成在擠出股的外表面上。在以產(chǎn)生平行切割面 的方式把該股切片時(shí)，獲得了相應(yīng)實(shí)施的成形體。然而，作為其選擇，可以僅把反應(yīng)性材料(如果適用的話，與隔離物和/或固定元 件的材料一起)擠出成股，并且在擠出成股之后但是在把它切片之前，把一條粘性材料施 加到該股上。這能夠通過一種層壓方法利用滾筒完成。本發(fā)明此外包括加強(qiáng)、絕緣、阻尼和/或密封中空組件的方法，其中在中空組件完 成之前，把根據(jù)本發(fā)明的成形零件或可膨脹的填料嵌入物固定到中空組件的內(nèi)壁上，及把 中空組件封閉并優(yōu)選在10至150分鐘范圍內(nèi)的時(shí)間段內(nèi)加熱至在120至220°C范圍內(nèi)的溫度。車輛結(jié)構(gòu)中的延長的中空結(jié)構(gòu)，例如包圍乘客間的框架的通常生產(chǎn)方法用于該方 法。這些中空結(jié)構(gòu)通常通過如下制得由金屬制備兩個(gè)相應(yīng)地成形的半殼(half-Shell)， 及把這些半殼連接到一起而得到中空框架結(jié)構(gòu)或其部分。這種中空結(jié)構(gòu)或中空支撐體例如 為支撐車頂結(jié)構(gòu)或車頂框架的車體的A-、B-或C-支柱，底梁，及車輪架或發(fā)動(dòng)機(jī)支撐體的 部件。如在這種中空結(jié)構(gòu)中使用所謂的“支柱填料”或“隔板”在現(xiàn)有技術(shù)中是平常的一樣，在把所述半殼連接到另一個(gè)半殼上構(gòu)成中空結(jié)構(gòu)之前，根據(jù)本發(fā)明的成形零件能夠在固定 元件或粘性表面部分的幫助下固定到后面將變成空腔內(nèi)壁的一個(gè)半殼的表面上。成形零件 優(yōu)選以這樣的方式成形，即其截面(垂直于縱軸觀察)對應(yīng)于空腔的截面形狀。然而，使成 形零件形成所需的尺寸，使得在發(fā)泡之前，它僅在一個(gè)或很少幾個(gè)點(diǎn)與中空部件的內(nèi)壁接 觸。除了這些點(diǎn)以外，寬度為約1至約10mm、優(yōu)選為約2至約4mm的流動(dòng)間隙保持在平行于 成形零件和中空部件的內(nèi)壁的縱軸設(shè)置的劃界表面之間。該流動(dòng)間隙保證了利用其處理基 本車體的不同的過程流體能夠潤濕空腔壁內(nèi)側(cè)的每個(gè)部件。流動(dòng)間隙僅在成形體熱膨脹時(shí) 封閉，結(jié)果后者實(shí)現(xiàn)了其加強(qiáng)、絕緣、阻尼和/或密封中空部件的目的。成形零件上的隔離 物能夠確保該流動(dòng)間隙在成形體發(fā)泡之前可靠地產(chǎn)生，并且得以保持直到發(fā)泡。
最后，在其他的方面，本發(fā)明涉及具有中空框架結(jié)構(gòu)的車輛，該中空框架結(jié)構(gòu)包括 在其膨脹和硬化之后的上述的填料嵌入物或成形零件。本文中描述的本發(fā)明的可膨脹的填料嵌入物(或者“成形零件”)能夠用于在機(jī)動(dòng) 車框架內(nèi)的任何位置。例如，這類位置包括但不限于支柱(包括A、B、C和D支柱)，橫檔， 門區(qū)域的支柱，支柱區(qū)域的車頂，中間支柱區(qū)域，車頂橫檔，風(fēng)擋或其它窗框，行李箱蓋，窗 口(hatches)，車頂位置的可移動(dòng)頂部，其它車輛開縫線位置，發(fā)動(dòng)機(jī)(引擎)橫檔，較低的 底梁，搖板橫檔，支撐橫梁，橫向構(gòu)件，較低的橫檔等。一般而言，可膨脹的填料嵌入物將放 到具有縱軸的中空結(jié)構(gòu)構(gòu)件中，使得由自支撐的連續(xù)結(jié)構(gòu)限定的平面基本上垂直于中空結(jié) 構(gòu)構(gòu)件的縱軸。盡管本發(fā)明的可膨脹的填料嵌入物已經(jīng)描述用于車輛的中空的空間或空腔如汽 車支柱中，但是也應(yīng)當(dāng)理解可膨脹的填料嵌入物在其中需要密封或填充中空的空間或空腔 (特別是其中在至少一個(gè)組裝步驟期間使制品經(jīng)受加熱步驟)的任何其它應(yīng)用中顯現(xiàn)優(yōu) 點(diǎn)。例如，可膨脹的填料嵌入物能夠用于除了車輛之外的具有中空結(jié)構(gòu)構(gòu)件的產(chǎn)品，這些產(chǎn) 品沒有限制地包括飛行器、家用電器、家具、建筑物、壁和分隔物，及船舶應(yīng)用(船)。
權(quán)利要求
一種用于填充具有內(nèi)表面的空腔的可膨脹的填料嵌入物，所述嵌入物包括自支撐的連續(xù)結(jié)構(gòu)，所述連續(xù)結(jié)構(gòu)具有基本上平行于空腔的內(nèi)部形狀而與空腔的內(nèi)表面間隔開的外表面，及用于把嵌入物固定到空腔的內(nèi)表面上的從自支撐的連續(xù)結(jié)構(gòu)突出的隔離物和/或固定元件，所述自支撐的連續(xù)結(jié)構(gòu)由包含至少一種聚合物或聚合物前體和至少一種潛發(fā)泡劑的聚合物基體組成。
2.權(quán)利要求1所述的可膨脹的填料嵌入物，其中所述嵌入物具有內(nèi)部空間。
3.權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的可膨脹的填料嵌入物，其具有由反應(yīng)性交聯(lián)材料 制成的主體，所述反應(yīng)性交聯(lián)材料包括所述包含至少一種聚合物或聚合物前體和至少一種 潛發(fā)泡劑的聚合物基體，所述反應(yīng)性交聯(lián)材料在120至220°C范圍內(nèi)的溫度下可膨脹至少 20%，該主體包括分別具有前側(cè)和后側(cè)的至少一個(gè)固定元件和/或至少一個(gè)隔離物，該前 側(cè)和后側(cè)由如下方式限定包括一個(gè)或多個(gè)固定元件或者一個(gè)或多個(gè)隔離物的整個(gè)可膨脹 的填料嵌入物由兩個(gè)平行的平坦表面劃定界限，各固定元件或各隔離物的前側(cè)位于一個(gè)平 行的表面中，而后側(cè)位于另一個(gè)平行的表面中。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可膨脹的填料嵌入物，其中向該反應(yīng)性材料中埋置選自纖 維、織物或網(wǎng)狀物的加強(qiáng)元件。
5.根據(jù)權(quán)利要求3和4中一項(xiàng)或兩項(xiàng)所述的可膨脹的填料嵌入物，其中在非膨脹狀態(tài) 下，其在與垂直于平行表面的縱軸垂直的第一方向比在垂直于縱軸且垂直于第一方向的第 二方向延伸得更遠(yuǎn)，第一方向?yàn)樽钸h(yuǎn)延伸的方向并且稱為水平方向，而分別垂直于縱軸和 垂直于水平方向的第二方向稱為垂直方向。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的可膨脹的填料嵌入物，其中其在水平方向的寬度為其在縱軸 方向的厚度的至少三倍。
7.根據(jù)權(quán)利要求5和6中一項(xiàng)或兩項(xiàng)所述的可膨脹的填料嵌入物，其中在加熱至70至 100°C范圍內(nèi)的溫度時(shí)，其在水平方向和垂直方向的收縮不超過10 %。
8.根據(jù)權(quán)利要求5至7中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的可膨脹的填料嵌入物，其中在加熱至120 至220°C時(shí)，其以這樣的方式膨脹，即在垂直方向的膨脹比在縱軸方向的膨脹相對更大。
9.根據(jù)權(quán)利要求5至8中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的可膨脹的填料嵌入物，其中在加熱至120 至220°C時(shí)，其以這樣的方式膨脹，即在垂直方向的膨脹比在水平方向的膨脹相對更大。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的可膨脹的填料嵌入物，其中至少一個(gè)固定 元件或至少一個(gè)隔離物包括空腔，該空腔平行于縱軸從平行表面中的一個(gè)表面向另一個(gè)表 面延伸，并且通向所述表面。
11.根據(jù)權(quán)利要求3至10中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的可膨脹的填料嵌入物，其中該主體包括 一個(gè)空腔或幾個(gè)空腔，該空腔平行于縱軸從平行表面中的一個(gè)表面向另一個(gè)表面延伸，并 且通向所述表面。
12.根據(jù)權(quán)利要求10和11中一項(xiàng)或兩項(xiàng)所述的可膨脹的填料嵌入物，其中該空腔和外 表面之間的壁厚度在垂直于縱軸的不同方向上是不同的。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至12中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的可膨脹的填料嵌入物，其中一個(gè)固定元 件或若干固定元件或者一個(gè)隔離物或若干隔離物由與主體相同的可膨脹的材料制成。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至13中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的可膨脹的填料嵌入物，其中一個(gè)固定元 件或若干固定元件或者一個(gè)隔離物或若干隔離物不是由可膨脹的材料制成的。
15.根據(jù)權(quán)利要求1至14中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的可膨脹的填料嵌入物，其中其包括至少 一個(gè)固定元件，該固定元件裝配有底切掛鉤，該底切掛鉤的外表面成圓錐形地逐漸變細(xì)并 且垂直于平行表面延伸。
16.根據(jù)權(quán)利要求1至15中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的可膨脹的填料嵌入物，其中該可膨脹的 材料在10至40°C范圍內(nèi)的溫度下不是粘性的。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的可膨脹的填料嵌入物，其中其包括至少一個(gè)外表面，該外表面 從平行表面的一個(gè)表面向另一個(gè)表面延伸并且至少在所述外表面的選定區(qū)域被在10至 40°C下是粘性的材料覆蓋，該選定區(qū)域在兩側(cè)被兩個(gè)平行表面劃定界限。
18.根據(jù)權(quán)利要求1至17中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的可膨脹的填料嵌入物，其中該可膨脹的 材料至少包含下列成分a)在120至220°C范圍內(nèi)的溫度下，與自身或者與材料的其它組分交聯(lián)的樹脂；b)在120至220°C范圍內(nèi)的溫度下反應(yīng)而使體積增加或釋放氣體，由此使材料的體積 增加至少20%的發(fā)泡劑。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的可膨脹的填料嵌入物，其中該可膨脹的材料包含環(huán)氧樹脂和硬 化劑作為成分a)。
20.根據(jù)權(quán)利要求1至19中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的可膨脹的填料嵌入物，其中其通過如下 制得經(jīng)過模具擠出可膨脹的材料股及把所述材料股切片，在切片所述股時(shí)形成了上述的 平行的表面。
21.制備根據(jù)權(quán)利要求1至13和15至20中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的可膨脹的填料嵌入物的 方法，其中該可膨脹的材料經(jīng)過模具擠出成股，及把該股切片，使得產(chǎn)生作為切割表面的上 述平行表面。
22.制備根據(jù)權(quán)利要求14至20中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的可膨脹的填料嵌入物的方法，其中 該主體的可膨脹的材料和至少一個(gè)固定元件或隔離物的不可膨脹的材料經(jīng)過模具共擠出 成股，及把該股切片，使得產(chǎn)生作為切割面的上述平行表面。
23.根據(jù)權(quán)利要求21和22中一項(xiàng)或兩項(xiàng)所述的用于制備根據(jù)權(quán)利要求4所述的可膨 脹的填料嵌入物的方法，其中在把可膨脹的材料擠出成股之后和在把該股切片之前，把選 自纖維、織物或網(wǎng)狀物的加強(qiáng)元件壓到該股中，然后把該股切片，使得產(chǎn)生作為切割面的上 述平行表面。
24.根據(jù)權(quán)利要求21至23中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法，其中在經(jīng)過模具擠出時(shí)，該可膨 脹的材料具有在70至110°C范圍內(nèi)的溫度。
25.根據(jù)權(quán)利要求21至24中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的用于制備根據(jù)權(quán)利要求17所述的可膨 脹的填料嵌入物的方法，其中該粘性材料與所述材料以這樣的方式共擠出，即在該股的外 表面上形成粘性材料條。
26.根據(jù)權(quán)利要求21至24中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的用于制備根據(jù)權(quán)利要求17所述的可膨 脹的填料嵌入物的方法，其中在把所述材料擠出成股之后和在把該股切片之前，把粘性材 料條施加到該股上。
27.根據(jù)權(quán)利要求21至26中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法，其中在1至15m/分鐘范圍內(nèi)的 速率下擠出該可膨脹的材料。
28.權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的可膨脹的填料嵌入物，其中所述自支撐的連續(xù)結(jié)構(gòu)是有復(fù)原力的。
29.權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的可膨脹的填料嵌入物，其中使所述自支撐的連續(xù)結(jié) 構(gòu)的所述外表面形成所需的尺寸，以便形成1至10mm的環(huán)繞所述自支撐的連續(xù)結(jié)構(gòu)的外周 的在所述空腔的外表面和內(nèi)表面之間的基本上均勻的間隙。
30.權(quán)利要求2所述的可膨脹的填料嵌入物，其中所述自支撐的連續(xù)結(jié)構(gòu)為環(huán)。
31.權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的可膨脹的填料嵌入物，其中所述聚合物基體包含選 自熱塑性材料、橡膠、可固化的樹脂及其組合的至少一種聚合物或聚合物前體。
32.權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的可膨脹的填料嵌入物，其中該潛發(fā)泡劑選自化學(xué)發(fā) 泡劑、物理發(fā)泡劑及其組合。
33.權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的可膨脹的填料嵌入物，其中該聚合物基體在熱活化 之后膨脹至少約1000%。
34.權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的可膨脹的填料嵌入物，其中所述聚合物基體由至少 一種熱塑性材料和至少一種化學(xué)發(fā)泡劑組成。
35.權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的可膨脹的填料嵌入物，其用于填充具有包括至少一 個(gè)銳角的截面形狀并具有內(nèi)表面的空腔，所述嵌入物包括具有內(nèi)部空間和外表面的自支撐 的連續(xù)結(jié)構(gòu)，該外表面基本上平行于空腔的截面形狀而不接觸空腔的內(nèi)表面，其中該自支 撐的連續(xù)結(jié)構(gòu)的外表面具有至少一個(gè)向空腔的至少一個(gè)銳角延伸的突起，固定元件從自支 撐的連續(xù)結(jié)構(gòu)突出以把嵌入物固定到空腔的內(nèi)表面上，及所述聚合物基體包含至少一種聚 合物或聚合物前體和至少一種潛發(fā)泡劑。
36.權(quán)利要求35所述的可膨脹的填料嵌入物，所述嵌入物進(jìn)一步包括突起，該突起包 括延伸到自支撐的連續(xù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)部空間中的聚合物基體。
37.制備根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的可膨脹的填料嵌入物的方法，所述方法包 括把聚合物基體注射成型到鑄模中。
38.用于填充或密封具有內(nèi)表面的空腔的方法，所述方法包括把根據(jù)權(quán)利要求1所述 的可膨脹的填料嵌入物連至所述內(nèi)表面上，及把所述可膨脹的填料嵌入物加熱至有效地活 化所述至少一種潛發(fā)泡劑的溫度。
39.一種具有中空框架結(jié)構(gòu)的車輛，該中空框架結(jié)構(gòu)在其膨脹和硬化之后包含根據(jù)權(quán) 利要求1至20中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的成形零件。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于填充或密封中空的空間或空腔(2)的無載體的可膨脹的填料嵌入物(10)。該嵌入物包括自支撐的連續(xù)結(jié)構(gòu)(11)，該自支撐的連續(xù)結(jié)構(gòu)(11)可以通過異型擠出成型或注射成型聚合物基體制得，該聚合物基體包含聚合物和/或聚合物前體和潛發(fā)泡劑。可膨脹的填料嵌入物例如利用固定元件(12)固定到車輛支柱(1)的內(nèi)表面上，該固定元件(12)可以與自支撐的連續(xù)結(jié)構(gòu)構(gòu)成整體，聚合物基體此后通過加熱而激活和膨脹。
文檔編號(hào)B60R13/08GK101835677SQ200780043991
公開日2010年9月15日 申請日期2007年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月27日
發(fā)明者丹尼爾·魯?shù)婪? 卡爾·韋舍, 德爾菲娜·勒克萊爾, 格雷戈里·馬內(nèi)特, 讓-皮埃爾·莫內(nèi), 馬蒂亞斯·耶尼興 申請人:漢高兩合股份公司