CN105235320B - 聚氨酯喷涂产品及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种玻纤增强的聚氨酯喷涂产品，上下为玻纤增强聚氨酯层，中间为蜂窝纸芯层，蜂窝纸芯的侧壁上具有相互连通的孔，至少一个玻纤增强聚氨酯层上设有通气孔。通过蜂窝纸芯的侧壁上设置连通孔及玻纤增强聚氨酯层上的通气孔，使产品内部的气压与外部气压一致，解决了因为内部气压产生的鼓包缺陷和排气产生的蜂窝印痕缺陷。本申请还涉及了该种结构产品的生产方法。

Description

聚氨酯喷涂产品及其生产方法

技术领域

本申请涉及聚氨酯喷涂产品及其生产方法，具体涉及一种蜂窝纸夹心的玻纤增强聚氨酯产品及其生产方法。

背景技术

聚氨酯喷涂产品，也就是蜂窝纸夹心的玻纤增强聚氨酯产品，如图1所示，中间为蜂窝纸芯12，上下表面为玻纤增强聚氨酯层11和13。所采用的模具如图2所示，包括上模21和下模22。生产方法是，在蜂窝纸芯两面形成聚氨酯发泡料覆盖的玻纤层，放入热模具内使聚氨酯发泡料发生反应，聚氨酯发泡料变成聚氨酯泡沫，把玻纤层包裹起来形成完整表面，并与蜂窝纸芯粘接在一起。因为聚氨酯发泡料是喷涂在玻纤毡上的，与其他工艺相区别，而称为聚氨酯喷涂产品。

聚氨酯喷涂产品，具有强度好、重量轻的优点，广泛应用于汽车天窗遮阳板、备胎盖板、行李箱地板等汽车部件。

由于蜂窝纸芯把聚氨酯喷涂产品内部分隔成一个个独立的封闭单元，而在生产的过程中聚氨酯发泡料会发生发泡反应，产生气体，导致这些封闭单元内的压力升高。当模具打开时，每一个封闭单元的上下两面都会受到向外膨胀的作用力，使产品鼓包，表现为表面凸凹不平，如图3所示。更为严重时，会导致上下表面与蜂窝纸芯脱离，产生脱层缺陷，造成废品。

目前常用的方法是排气，就是在聚氨酯发泡料反应到一定程度之后，把模具分开一个缝隙，在内部气压的作用下，上下表面的玻纤层会与蜂窝纸芯分开，让气体从该封闭单元内排出，然后模具闭合，玻纤层再次与蜂窝纸芯接触，聚氨酯发泡料继续反应，把玻纤层与蜂窝纸芯粘接在一起。

排气法的缺点是，有时候一次排气之后，后续反应产生的气体仍然很多，需要二次、三次排气，操作繁琐，不好控制；或者把排气时机拖后，等大部分反应完成后再开模排气，该排气时机更不容易掌握，如果开模排气过程中，玻纤层与蜂窝纸芯分开，而聚氨酯发泡料已经基本反应完全，再次合模后不能把玻纤层和蜂窝纸芯粘接到一起，产品也会存在脱层缺陷，成为废品。

而且，当封闭单元内的压力较高，模具突然打开一个缝隙时，蜂窝纸芯有体积扩大的趋势，形状发生变化，模具再次闭合时，蜂窝纸芯不能对应原来的位置。排气之前蜂窝纸芯与玻纤粘接的位置上聚氨酯发泡料被蜂窝纸芯带走，蜂窝纸芯移位后，该位置上不再有聚氨酯泡沫来补充，玻纤没有被聚氨酯泡沫包覆。如图4所示，产品表面会有蜂窝印痕14，颜色发白，影响外观，实际使用中，由于表面没有完整的聚氨酯泡沫层，产品的防水性也大大降低。

发明内容

本申请的目的就是解决聚氨酯喷涂产品生产过程中排气导致的缺陷。

本申请的技术方案如下：

一种玻纤增强的聚氨酯喷涂产品，上下为玻纤增强聚氨酯层，中间为蜂窝纸芯层，其特征在于，蜂窝纸芯的侧壁上具有相互连通的孔，至少一个玻纤增强聚氨酯层上设有通气孔。

如图5所示，蜂窝纸芯12侧壁上的相互连通的孔121使产品内部的互相连通，玻纤增强聚氨酯层13上的通气孔131，把产品内部与外部互相连通，使得产品内部的气压可以通过这些互相连通的通道释放到产品之外，不需要通过现有的开模排气方式来解决内部气压导致的鼓包和脱层问题。

作为第一种优选方案，玻纤增强聚氨酯层上的通气孔为玻纤增强聚氨酯材料的缺损形成。

作为进一步的优选方案，玻纤增强聚氨酯层上因为玻纤增强聚氨酯材料缺损所形成的通气孔上设有堵头。

如图5所示，采用材料缺损的方式形成通气孔131，成本最低，但是外观较差、不利于防水；在产品从模具上取下后，如图6所示，采用堵头15把通气孔堵住，改善产品的外观和防水效果。

作为第二种优选方案，玻纤增强聚氨酯层上的通气孔为第一端穿透玻纤聚氨酯层、进入蜂窝纸芯层、具有侧向孔，第二端露出在产品表面，具有轴向孔的通气部件形成。

作为进一步的优选方案，通气部件的第二端露出产品表面的部分被去除，并堵住通气部件中心的通气孔。

如图7所示，采用通气部件16形成通气孔，第一端进入产品内部，第二端留在产品外面，并留在产品上，可以保证通气孔的通透性，进入产品内部的第一端具有侧向通气孔161，可防止通气部件插入产品内部时被聚氨酯发泡料堵塞；第二端具有轴向的通气孔162，还可以在通气部件的外部设置凸缘163，用于控制第一端进入产品的深度。如图8所示，把暴露在产品外面的一端去除，并堵住通气部件中心的通气孔，使产品具有完美的外观和良好的防水效果。

前述的产品的生产方法，其特征在于，模具上设有通气孔，通气孔上设有通气部件，由覆盖聚氨酯发泡料的上玻纤层、侧壁上具有相互连通的孔的蜂窝纸芯、覆盖聚氨酯发泡料的下玻纤层组成的三明治结构放置在模具上，合模后，通气部件的末端穿过覆盖聚氨酯发泡料的玻纤层，三明治结构内的空间通过通气部件和通气孔透过模具与外界相通。

作为一种优选方案，通气部件为多次使用，牢固装配在模具的通气孔上，当产品从模具上取下时，通气部件留在模具上，在产品上留下玻纤增强聚氨酯材料的缺损形成的通气孔。

作为另一种优选方案，通气部件为一次性使用，临时放置在模具的通气孔上，当产品从模具上取下时，通气部件保留在产品上。

如图9所示，采用侧壁上具有相互连通的孔的蜂窝纸芯，把内部空间相互连通；在下模具22上设置通气孔221；并设置通气部件16，一端进入产品内部，与内部空间相通，另一端插入模具上的通气孔221，与模具的外部空间相通，使产品内部与模具外部的空间相通，释放产品内部的压力，所以不需要通过开模排气，就可以解决鼓包和脱层缺陷。

如图10所示，多次使用的通气部件23牢固装配在下模具22上的通气孔221中，生产的产品如图5所示，在产品上留下的是材料缺损形成的通气孔，通气部件不是消耗材料，而且不用每件产品都进行安装通气部件的操作，材料成本低、操作简单。

如图9所示，一次性通气部件16临时放置在模具22上的通气孔221中，在产品从模具上取下时，最终通气部件嵌在产品上，如图7所示。一次性通气部件16是消耗材料，每件产品都需要一个通气部件，而且生产时必须每件产品都进行放置通气部件的动作，材料成本高，操作更复杂。但是，因为通气部件只是一次性使用，也避免了多次使用造成的通气孔堵塞问题，而且留在产品上的通气部件可以通过热铆焊等简单操作堵住通气孔，或者削去露出产品表面的部分，作为拧螺丝的安装孔也是非常有利的。

前述产品或方法所使用的蜂窝纸芯，每个蜂窝孔具有两个两层纸粘接在一起形成的侧壁和四个单层纸结构的侧壁，其特征在于连通孔位于单层纸形成的侧壁上。

蜂窝纸芯的结构如图11所示，每个完整的蜂窝孔包括4个单层纸形成的侧壁122和两个两层纸粘接在一起的侧壁123，连通孔121位于单层纸形成的侧壁121上。如果在双层纸形成的侧壁上开设连通孔，蜂窝纸芯所形成的单元仅仅是纵向连通，所生产出来的产品的内部空腔并未形成一个整体。

附图说明

图1 现有技术的产品示意图；

图2 现有技术的生产方法示意图；

图3 鼓包缺陷示意图；

图4 蜂窝印痕缺陷示意图；

图5 本发明的第一种实施方式的产品示意图；

图6 本发明的第一种实施方式的产品改善状态示意图；

图7 本发明的第二种实施方式的产品示意图；

图8 本发明的第二种实施方式的产品改善状态示意图；

图9 本发明的第二种实施方式的模具示意图；

图10 本发明的第一种实施方式的模具示意图；

图11 本发明的产品所用蜂窝纸芯示意图。

具体实施方式

对照例

如图2所示，两层覆盖有聚氨酯发泡料的玻纤层中间夹一层蜂窝纸芯，放入模具中，上模具21和下模具22形成封闭空间，把材料封闭起来。

理想的产品应该如图1所示，中间为蜂窝纸芯12，上面为上玻纤增强聚氨酯层11，下面为下玻纤增强聚氨酯层13，上下玻纤增强聚氨酯层表面平整，玻纤完全被聚氨酯泡沫包围。但是，因为聚氨酯发泡料在模具内反应会在产品内部产生气压，模具打开后在产品内部的压力作用下，产品会发生鼓包，如图3所示。如果进行排气操作，模具打开的瞬间受内部气压的作用，蜂窝纸芯会向边缘移动，导致玻纤上与蜂窝纸芯粘接处原本覆盖玻纤的聚氨酯发泡料被移位，产生与蜂窝纸芯的六边形形状相对应的发泡料缺损，最终的产品如图4所示，内部的聚氨酯发泡料被蜂窝纸移位，产生蜂窝印痕14，没有足够的发泡料来包覆玻纤，从产品的外观上看会有发白的花纹，这些部位容易透水。

实施例1

材料为两层覆盖有聚氨酯发泡料的玻纤层中间夹一层侧壁上带有连通孔的蜂窝纸芯，放入如图10所示的模具中，在下模具22上设有通气孔221，可多次使用的通气部件23装配在通气孔221中。

通气部件23的上端与产品的内部空间相通，下端位于模具的通气孔内，从而把产品内部的发泡料反应产生的气体输送到模具之外。

当模具打开时，产品内部的气压与外部气压一致，不会导致如图3所示的产品鼓包，因为没有进行开模排气操作，也不会产生如图4所示的蜂窝印痕。

产品从模具上取下后，如图5所示，下玻纤增强聚氨酯层13上会有一个通气孔131。该通气孔131与蜂窝纸芯12侧壁上的连通孔121互相连通。如果不能把通气孔131堵住，潮气会让蜂窝纸芯变软，降低产品的强度。

所以，如图6所示，在产品上加一个堵头15，使内部的蜂窝纸芯12免受潮气侵袭。堵头15可以通过在通气孔131上注入热熔胶来实现。

产品取下后，可多次使用的通气部件23留在下模具上，用于下一模产品的生产。

实施例2

材料为两层覆盖有聚氨酯发泡料的玻纤层中间夹一层侧壁上带有连通孔的蜂窝纸芯，放入如图9所示的模具中，在下模具22上设有通气孔221，一次性使用的通气部件16放置在通气孔221中。

参考图7和图9，通气部件16的上端（第一端）具有侧向孔161，与产品的内部空间相通，下端（第二端）位于模具的通气孔内，具有轴向孔162，把模具内部的发泡料反应产生的气体输送到模具之外，中部具有凸缘163，用于限定通气部件16插入通气孔221的深度。

当模具打开时，产品内部的气压与外部气压一致，不会导致如图3所示的产品鼓包，也不会产生如图4所示的蜂窝印痕。

产品从模具上取下后，如图7所示，通气部件16嵌入到产品中，通气部件16的第二端凸出在产品之外。如果不能堵住通气部件16第二端的轴向孔162，潮气会通过通气部件和蜂窝纸芯侧壁上的连通孔进入产品内部，使蜂窝纸芯受潮变软，降低产品的强度。

所以，如图8所示，把通气部件16凸出在产品之外的部分去掉，并把第二端的轴向孔162堵住，使内部的蜂窝纸芯12免受潮气侵袭。处理方法可以是通过热铆焊装置把通气部件16的凸出部分熔化，并压入到轴向孔162中。

多次使用的通气部件23与一次性使用的通气部件16形状基本相同，都具有伸入产品内部的第一端，第一端上带有侧向孔，以及生产过程中插入到模具上的通气孔221中的第二端，第二端具有轴向孔，在通气部件的外侧具有凸缘，用于限定第二端安装到模具通气孔221时的深度，从而限定第一端进入产品内部的深度，使第一端的侧向孔与产品内部的蜂窝纸芯侧壁上的连通孔相连通。

多次使用的通气部件23与一次性使用的通气部件16的区别一方面在于材质，另一方面在于凸缘的倒角方向。多次使用的通气部件23在凸缘上朝向第二端的一侧倒圆角，材质可以是金属或其他适合多次使用的材质；一次性使用的通气部件16在凸缘上朝向第一端的一侧倒圆角，材质可以是塑料等廉价材料，在后续的工序中便于切割去除，或者通过热的工具把凸出于平面的部分熔化，填充中间的轴向孔。

本发明使用的蜂窝纸芯如图11所示，为六边形蜂窝纸芯，每个完整的蜂窝孔都具有4个单层纸形成的侧壁122和两个双层纸粘结而成的侧壁123，在侧壁122上设有连通孔121。这样，每个蜂窝孔通过连通孔121与周围的四个蜂窝孔直接相通，并通过这四个蜂窝孔与剩下的两个蜂窝孔相通，最终把所有的蜂窝孔连通起来。

Claims (3)

1.一种玻纤增强的聚氨酯喷涂产品的生产方法，该产品上下为玻纤增强聚氨酯层，中间为蜂窝纸芯层，蜂窝纸芯的侧壁上具有相互连通的孔，至少一个玻纤增强聚氨酯层上设有通气孔，其特征在于，模具上设有通气孔，通气孔上设有通气部件，由覆盖聚氨酯发泡料的上玻纤层、侧壁上具有相互连通的孔的蜂窝纸芯、覆盖聚氨酯发泡料的下玻纤层组成的三明治结构放置在模具上，合模后，通气部件的末端穿过覆盖聚氨酯发泡料的玻纤层，三明治结构内的空间通过通气部件和通气孔透过模具与外界相通。

2.如权利要求1所述的玻纤增强的聚氨酯喷涂产品的生产方法，其特征在于，通气部件牢固装配在模具的通气孔上，当产品从模具上取下时，通气部件留在模具上，在产品上留下玻纤增强聚氨酯材料的缺损形成的通气孔。

3.如权利要求1所述的玻纤增强的聚氨酯喷涂产品的生产方法，其特征在于，通气部件临时放置在模具的通气孔上，当产品从模具上取下时，通气部件保留在产品上。