CN1890072A - 采用模塑方法生产用液压固化母体制成的部件的方法与采用这种方法得到的部件 - Google Patents

Abstract

采用模塑生产部件的方法，该方法包括在模具中采用注塑的模塑步骤、真空提取水步骤和新部件脱模步骤。同样地，本发明涉及采用所述方法得到的部件。

Description

采用模塑方法生产用液压固化母体制成的部件的 方法与采用这种方法得到的部件

本专利申请涉及一种采用模塑方法用液压固化母体生产零件的方法和采用这种方法得到的零件。

实际上，用玻璃纤维增强的水泥板(GRC)代替传统的混凝土板广泛地用于覆盖建筑物饰面，这样利用它们的高机械性能，同时厚度减小，因此轻得多。除了它们用于壁板(面板和建筑元件)外，它们还有其它的用途，例如成套卫生设备(浴盆和相关元件)以及内部元件。同样地，由于它们的高耐火性，也用于需要这种特性的其它类型结构中，例如像烘烤食品(如面包、比萨饼等)所使用的炉子。还可以利用它们代替木材生产运输货物的底托，而木材是为此目的而通常使用的材料。

但是，实际生产这些部件的方法既冗长又费钱，因为完全用手进行模塑和脱模，尤其因为脱模前的干燥时间不低于24小时。

本发明的第一个目的是提出采用模塑生产用液压固化母体制成的部件的有效方法，克服这些缺陷。

为此，本发明提出采用模塑生产用液压固化母体制成的部件的方法，该方法包括下述步骤：

a)将含有水硬粘结料和所谓混合水的浆体注入模具中，

b)通过抽真空提取混合水，

c)新部件脱模。

与现有技术的方法相比，本发明的方法与工业要求更相容，其中这种脱模在干燥状态下进行。事实上，真空提取大大降低模具的占用时间。因此，这种方法能够减少使用材料量以及生产这些部件所用时间。

另外，本发明的方法使用简单，可易于自动化。

本发明的方法第一个步骤可以是混合这种浆体。为此，例如把它的组分加到配备搅拌系统的混合器中，连续搅拌直到得到均匀的混合物。在压力容器内可以除去混合时产生的包裹空气。

然后，可以将这种浆体转移到例如配备合适锁闭系统的容器中，它们能够使其内部增压。这种容器可以加有基于真空过程的除去气泡内系统，如果必要，还任选地伴随产生从外部开始的震动，以便包裹的空气不会随着这种注塑浆体进入该模具内。

然后，将这种浆体注入该模具中，优选地通过使上述容器增压。

优选地，这种注塑可以在低压下或在高压下进行。根据这种情况，并在设计该模具时考虑到这个压力，低压注塑时，操作压力优选地是1.5-4巴，而高压优选地是4-30巴。

也可以采用任何其它的常见设备，例如蠕动泵或压缩空气(低压注塑时)进行这种注塑操作。

优选地，采用真空泵抽真空。

为了这种部件具有理想的湿度水平，提取过量的水。有利地，最后的水百分含量是一种折衷，即能毫无问题地搬运这种部件，同时避免因缺水而发生的龟裂。另外，真空提取步骤后的水/水泥比优选地可以是0.25-0.5。

有利地，本发明方法的真空提取步骤时间少于1小时，这样相对于现有方法特别能够大大提高产率。

同样地，这种方法能够得到一些既没有损害它们的物理性能，也没有损害它们的机械性能的例如厚度0.2cm-5cm的部件(例如用于地面的)，这样有助于减少使用材料的量，同时能降低成本，得到更轻的部件，这样有利于搬运和安装。

为了得到该最后部件，本发明的生产方法可以包括所得到部件的硬化步骤。为了明显降低能造成所得部件报废的微裂纹和变形的危险性，优选地，进行这种硬化的湿度与温度条件应能使得这种部件回到在真空提取步骤期间失去水后需要的水合水平。另外有利地，在硬化期间的相对湿度可以是90％-100％，硬化总时间可以是1-7天。

任选地可以选择其它的硬化系统，例如水蒸汽、压力釜等。

在一个优选的实施方式中，在注塑前将切断的增强纤维混入这种浆体中和/或在注塑前把这些增强纤维加到该模具中。

在一个有利的实施方式中，在注塑前把支持元件放到这种模具中，并借助所述的支持件取出置于所述支持件上的新部件。

另外，这种支持件可以是金属部件，其硬度适合于该部件尺寸，还适合于该部件所期望的形状，例如适合于生产瓦状的有倒圆区域的板。

根据一个特征，在浆体注塑期间可以开始真空提取。

另外，通过包括阳模(moule)和阴模(contre-moule)的封闭模塑系统的一个面和/或两个面可以进行这种注塑和/提取。例如通过(阴模)上面可以提取水，翻转这种模具通过(阳模)下面提取水。

通过在阳模和/或阴模中预备的一个或多个不同或相同孔可以进行这种注塑和/提取。

另外，在模塑系统部分或全部的下和/或上表面上可以分配这种注塑和/提取。

另外，在这种浆体注塑前把这些金属插件放在这种模具中，这样可以生产有一个或多个金属插件的部件，这些金属插件用于最后固定这种部件(面板等)，例如最后固定在建筑物上。

此外，任选地加热这种模具，达到加速这种固化。

实施本发明方法的模具可以由一种封闭的模具系统(阳模-阴模)组成，包括至少一个进口孔，由此孔能注入优选地预先均化的浆体，和至少一个第二孔，该孔与用于所述提取的第一孔不同或相同。

为了避免该系统出现故障，可以在模具中包括一个或多个浆体出口孔或溢流孔，它们本身配备能将它们封闭，避免在真空提取水期间压力降低的锁闭机构。

为了能通过真空提取水，这种模具还优选地配备了多个直径小于或等于1cm的孔，它们直接或间接地与真空提取系统连接。同样地，为了避免在这个抽真空步骤期间损失材料，可以在所述的孔与这种浆体之间放置滤纸或任何其它常见的过滤系统。在这个步骤期间，可以任选地加热这种模具，以便加速固化。

如果在这种模具中放置支持元件，这个模具优选地可以包括一个或多个面向阳模或阴模的孔。

如果通过阴模进行提取和注塑，则这时可能预备与该阴模接触的元件，例如磁元件，并且该元件有面向阴模孔的孔。

本发明还有一个目的是采用前面描述方法得到的用液压固化母体制成的部件。它的组成含有以总质量计2-98重量％水硬粘结料、以总质量计0.1-95重量％砂、以总质量计5-75重量％水、以总质量计0-50重量％增强纤维(优选地玻璃纤维2.5-7％)、以总质量计0-50重量％其它纤维、以总质量计0-75重量％聚合物、以总质量计0-20重量％超塑化剂、以总质量计0-50重量％偏高岭土和任选地其它选择添加剂，以便得到具有要求特性的部件。

因为其组成，这种部件具有高温强度。这种组成还能改进其机械性能，减轻通常的混凝土部件。

所述的部件可以用于覆盖需要高耐火水平的建筑物面和结构。

本发明的方法不仅涉及注塑和生产水泥基元件(作为水硬粘结料使用的水泥)，不仅考虑它们；而且还考虑利用其它水硬粘结料的可能性，例如石膏、生石膏、石灰、硅酸钙。

也可以将几种粘结料混合起来。这种母体还可以由与其它骨料，石膏、生石膏、石灰、合成树脂、聚合物、各种类型的塑料、热塑性塑料等混合的水泥构成。

这种粘结料含有水泥时，使用的水泥优选地可以是快速凝固水泥，它们具有起始高强度，任何强度的常见硅酸盐水泥、具有低碱金属含量的含铝水泥，一般而言任何类型的水泥，设计这种部件时应该考虑选择其水泥，以便总是保持水硬粘结料的特性。

这些聚合物例如可以是丙烯酸或合成类型的聚合物、各种类型的树脂，或任何其它的聚合物，它们可用于改善母体，使生产的部件在这种部件预期的各种设计与性能方面有更高的能力。GRC最后部件不是用于高温用途，只是用于面板和壁板，或用于不需要特别耐火或高温的其它用途时，可以任选地只是添加这些聚合物。

另外，这些其它添加剂特别地可以是加速剂、缓凝剂、乳化剂、起泡剂、封闭空气剂、稳定剂、抗氧化剂、流化剂或增稠剂，例如纤维素、纤维素纤维、任何类型的纤维素氢氧化物、其它化学增稠剂，还有可用于改善注入浆体粘附性和稳定性的淀粉或天然产品，一般而言，任何添加剂目的在于根据该部件预料设计和性能以及任选的生产要求而使母体改性。

这些增强纤维可以是切断纤维、整纤维、任何类的切断增强纤维毡片、连续纤维毡片，例如SAINT GOBAIN公司销售的Cem-FIL，纺织织物网。

同样地，这些增强纤维可以是合成纤维，例如聚酰胺、人造纤维、尼龙、PVA、聚丙烯，一般而言，任何有机纤维，任何天然纤维(例如椰子树纤维、处理植物基纤维、纤维素纤维、剑麻纤维)或任何类的合成纤维；无机纤维，例如碳纤维、玄武岩纤维，一般而言，任何类的无机纤维；E、Z、C类玻璃纤维或耐碱或AR的玻璃纤维，一般而言，任何组成的所有玻璃纤维；金属纤维，例如铜、钢、不锈钢、铁、铸铁和球墨铸铁纤维，一般地，任何金属类纤维。还可以列举石墨、硼、陶瓷、玄武岩纤维。

这些其它纤维可以是绝缘纤维，例如岩棉纤维或玻璃纤维。

下表1列出这些部件的某些组成实例，例如本发明用GRC制成的部件，并用通常的GRC制成的部件进行比较。

表1

	水泥(kg)	砂(kg)	水(kg)	聚合物	超级增塑剂	偏高岭土
							通常的GRC	50	33	16	3-7重量％聚合物固体的水泥	0-1重量％水泥	0-50重量％水泥
通常的GRC	50	33	16.5
				通常的GRC	50	50	17.5
通常的GRC	50	33	16
				通常的GRC通常的	5050	5050	1314.5
GRC通常的	50	33	17.5
				GRC
本发明注塑GRC	50	40	22.5
				本发明注塑GRC	50	40	40
本发明注塑GRC	50	40	30
				本发明注塑GRC	50	40	21

在组合中，调节不同类型纤维的比例，以便能获得良好的应用性能和达到不同的机械强度水平。研究了有关与母体其它组分相容调节的不同类型纤维的组合，以便能够注塑该混合物而无严重问题。根据这种注塑部件达到的理想优点或性能，可以使用任何比例的有这种增强作用的材料(纤维)。

优选地使用长12mm的AR玻璃纤维，总质量的2-3％。

下面描述一个优选实施方式；但是，应指出它并不限制本发明。

在称取这些材料后根据下述方法进行混合：逐步往需要的水量添加水泥和砂，达到砂/水泥比0.8，水/水泥比0.45。进行混合直到得到均匀的混合物。添加这些切断的增强纤维(例如玻璃增强材料)和添加剂，然后进行混合直到得到均匀的浆体。

为此，把这种浆体的这些组分加到配备搅拌系统的混合器中，搅拌持续直到得到均匀的混合物。在压力容器内将混合时产生的包裹空气除去。

然后，将这种浆体转移到例如配备适当锁闭系统的容器中，它能够使该容器内部增压。该容器加有除去气泡的内部系统，该系统基于真空过程，如果必要，还要从外部开始任选地产生震动，以便包裹的空气不会随注入浆体加到该模具中。

然后，准备注塑用模具。为了避免在抽真空步骤期间损失材料，可以在所述孔与这种浆体之间放置滤纸或任何其它常见的过滤系统。例如把滤纸或特定薄膜放在下支持物上面或在该模具上放置套管并设计成能很容易取出新部件。优选地，另外在该模具中还放置例如具有适当形状的用玻璃纤维制成的增强机织织物网。

这种模具例如由封闭的模具系统(阳模-阴模)构成，例如包括在这种阳模和阴模上九个孔，它们优选地均匀分布并相对着，通过这些孔注入均匀的浆体和/或进行提取。

为了避免系统出现故障，可以在该模具中准备一个或多个浆体排出孔或溢流孔，它们本身配备了能将这些孔闭合的锁闭机构，从而避免在真空提取水期间压力下降。

在前面得到的浆体通过这些孔充满该容器，关闭并加压。压力达到2.5-3巴后，打开容器浆体排出阀，让这种材料流到该模具中。

这些溢流孔表明该模具已充满，开启真空源，停止注入。为了能真空提取水，一个或多个孔的直径小于或等于1cm，并且直接或间接地与真空提取系统连接。

抽真空的总时间是15分钟，它达到最后的水/水泥比为0.35-0.40。在这个步骤期间，任选地可以加热该模具，以加速其固化。

然后，打开该模具，使部件脱模，把这个部件放到硬化室，达到该部件所要求的水合和硬化水平。这种硬化在环境温度与高于95％相对湿度的条件下进行7天。

Claims (19)

1.采用模塑生产用液压固化母体制成的部件的方法，其特征在于该方法包括下述步骤：

a)将含有水硬粘结料和所谓混合水的浆体注入模具中，

b)通过抽真空提取混合水，

c)新部件脱模。

2.根据权利要求1所述的采用模塑生产部件的方法，其特征在于采用注塑容器增压将这种浆体注入该模具中。

3.根据权利要求1或2中任一项权利要求所述的采用模塑生产部件的方法，其特征在于使用蠕动泵将这种浆体注入该模具中。

4.根据权利要求1或2中任一项权利要求所述的采用模塑生产部件的方法，其特征在于使用压缩空气将这种浆体注入该模具中。

5.根据权利要求1或2中任一项权利要求所述的采用模塑生产部件的方法，其特征在于在压力1.5-4巴的低压下进行注塑。

6.根据权利要求1或2中任一项权利要求所述的采用模塑生产部件的方法，其特征在于在压力4-30巴的高压下进行注塑。

7.根据权利要求1-6中任一项权利要求所述的采用模塑生产部件的方法，其特征在于在真空提取步骤后的水/水泥比是0.25-0.5。

8.根据权利要求1-7中任一项权利要求所述的采用模塑生产部件的方法，其特征在于该方法能够得到厚度0.2-5cm的部件。

9.根据权利要求1-8中任一项权利要求所述的采用模塑生产部件的方法，其特征在于真空提取步骤的时间少于1小时。

10.根据权利要求1-9中任一项权利要求所述的采用模塑生产部件的方法，其特征在于它包括该部件的硬化步骤，该步骤是在相对湿度90％-100％的条件下进行的。

11.根据权利要求10所述的采用模塑生产部件的方法，其特征在于硬化步骤的总时间是1-7天。

12.根据权利要求10或11中任一项权利要求所述的采用模塑生产部件的方法，其特征在于这种硬化步骤是在水蒸汽存在下进行的。

13.根据权利要求10或11中任一项权利要求所述的采用模塑生产部件的方法，其特征在于这种硬化步骤是在压力釜中进行的。

14.根据权利要求1-13中任一项权利要求所述方法得到的用液压固化母体制成的部件，其特征在于所述部件的组成含有以总质量计2-98重量％水硬粘结料、以总质量计0.1-95重量％砂、以总质量计5-75重量％水、以总质量计0-50重量％增强纤维、以总质量计0-50重量％其它纤维、以总质量计0-75重量％聚合物、以总质量计0-20重量％超塑化剂、以总质量计0-50重量％偏高岭土。

15.根据权利要求14所述的用液压固化母体制成的部件，其特征在于这种水硬粘结料含有水泥，这种水泥可以是快速凝固水泥，它们具有起始高强度，任何强度的通常硅酸盐水泥、具有低碱金属含量的含铝水泥，一般而言任何类型的水泥，设计这种部件时应该考虑选择其水泥，以便总是保持水硬粘结料的特性。

16.根据权利要求14或15所述的用液压固化母体制成的部件，其特征在于这些聚合物可以是丙烯酸或合成类的、各种类型的树脂，或任何其它的聚合物，它们可用于使这种母体改性，使生产的部件在这种部件预期的各种设计与性能方面有更高的能力。

17.根据权利要求14-16中任一项权利要求所述的用液压固化母体制成的部件，其特征在于它含有其它添加剂，它们可以是加速剂、缓凝剂、乳化剂、起泡剂、封闭空气剂、稳定剂、抗氧化剂、流化剂或增稠剂，例如纤维素、纤维素纤维、任何类型的纤维素氢氧化物、其它化学增稠剂，还有可用于改善注塑浆体粘附性和稳定性的淀粉或天然产品，一般而言，目的在于根据该部件预料设计和性能要求以及任选的生产要求而使母体改性的任何添加剂。

18.根据权利要求14-17中任一项权利要求所述的用液压固化母体制成的部件，其特征在于这些增强纤维可以是切断纤维、整纤维、任何类的切断增强纤维毡片、连续纤维毡片，例如Cem-FIL，纺织织物网。

19.根据权利要求14-18中任一项权利要求所述的用液压固化母体制成的部件，其特征在于这些增强纤维可以是合成纤维，例如聚酰胺、人造纤维、尼龙、PVA、聚丙烯，一般而言，任何类的所有有机纤维或合成纤维；无机纤维，例如碳纤维、玄武岩纤维，一般而言，任何类的所有无机纤维；玻璃纤维，例如E、Z、C、AR，一般而言，任何组成的所有玻璃纤维；金属纤维，例如铜、钢、不锈钢、铁、铸铁、球墨铸铁纤维，一般而言，任何的金属类纤维。