[发明专利]可固化的多组分材料的混合和分配

说明书

本申请是申请日为2007年12月14日、申请号为200780046202.8(国际申请号为PCT/US2007/087668)、发明名称为“可固化的多组分材料的混合和分配”的发明专利申请的分案申请。

相关专利申请

本专利申请要求根据美国临时申请序列号No.60/870,264(标题为“DEVICES AND METHODS FOR MIXING AND DISPENSING CURABLE MULTI-COMPONENT MATERIALS(用于混合和分配可固化的多组分材料的设备和方法)”，提交于2006年12月15日)以及美国临时申请序列号No.60/973624(标题为“MIXING AND DISPENSING CURABLE MULTI-COMPONENT MATERIALS(混合和分配可固化的多组分材料)”，提交于2007年9月19日)的35 U.S.C.§119(e)的权益，两者均以引用的方式全文并入本文。

技术领域

本发明整体涉及混合和分配混合材料的领域。更具体地讲，本发明涉及用于混合和分配可固化的多组分材料的设备和方法，其中所述可固化的多组分材料具有高度不同的体积比、显著不同的粘度、极端的粘度等。

背景技术

多组分材料的混合和分配带来了多种挑战，特别是对于开始固化或者说是在混合之后具有有限的适用寿命的那些材料。在这些情形中出现的问题是对组成混合材料的多种组分的体积比进行准确控制。混合材料中的组分的体积比可能影响材料的固化速率、其最终的强度、粘度、保质期等。因此，对组分与组分的比率进行的控制可能是重要的。

另一个问题是组分的完全混合，如果混合不充分，所得混合材料的均匀度可能降低。还有另一个潜在的问题是向混合材料中引入空气。在多个情形中(特别是对于较高粘度的材料)，混合过程中引入混合材料的空气可能无法逸出，这可能导致其中夹带空气的次优混合材料。

组分混合中的另一个潜在问题是向混合材料中引入异物(例如污物等)。当组分在未经充分清理的此前可能使用过的设备中混合时，这可能尤其麻烦。

其中可能出现多种上述问题的一个具体领域与汽车车身修补材料相关，在所述汽车车身修补材料中，混合反应性组分(诸如硬化剂和填料)以形成可以用于车身镶板修补的车身填料。通常，现在使用的车身填料的组分由技术人员手动混合，技术人员将得自敞口容器的适量填料手动堆积(例如利用手持工具)在混合平台上，然后将适量的硬化剂添加到混合平台上。然后，技术人员利用工具(诸如橡皮扫帚)手动混合两种组分。混合之后，技术人员再将车身填料涂敷到车辆上。技术人员通常使用磨料制品(诸如砂纸)来对车身修补材料进行定型，以与原始制品的轮廓匹配。可以重复此过程两次或更多次，直到充分填充车辆受损区域并匹配原始制品的轮廓。

此方法受上述多种问题的影响。例如，通常根据技术人员的判断分配组分的量。因此，批次之间的填料：硬化剂混合比可以显著变化。如果比率较大，例如为10:1、20:1或甚至更高，则可能尤其是这样。

填料与硬化剂比率的变化可能影响混合的车身填料的使用时间。硬化剂过多可能导致车身填料固化太快，而无法获得足够的使用时间，而硬化剂过少可能导致车身填料比期望的固化更慢。过量的硬化剂可能导致车身填料中随时间形成裂纹。在一些车身填料中，硬化剂包含过氧化物和/或增塑剂。这些材料可能污染随后施加的漆层，尤其在过量添加这些材料的情况下。

手动混合车身填料时可能出现的另一个问题是填料和硬化剂混合不完全，这可能导致车身填料固化不均匀。在例如填料和硬化剂的粘度显著不同和/或被混合的车身填料的量较大的情况下，该问题可能更加突出。

手动混合车身填料还可能导致车身填料中夹带空气。在某些情况下，被夹带的空气可能在完成的修补物中形成针眼，这需要在修补过程中添加釉料或其它材料来填充针眼。

除了夹带的空气之外，如果表面和用于进行混合的工具在混合之前不干净，手动混合还可能导致将异物(例如污物、已固化的车身填料块等)引入车身填料。这种异物在技术人员试图修平修补部位上的车身填料时可能导致条纹产生。

发明内容

本发明提供了用于混合和分配多组分材料的方法、设备、装置和系统。混合和分配优选地利用可移动、封闭式分配器来进行，所述分配器可以有利地用于在使用点提供混合的多组分材料。在一些实施例中，拟被混合成多组分材料的所述组分可以在料筒中提供，以便可能地简化不同的多组分材料之间的更换。