[发明专利]泡沫层压制品及其成型方法

说明书

本发明涉及一种成型泡沫树脂层压制品的新方法，它特别适用于生产那些用于建筑、家具以及建筑装饰件的层压板。

包括泡沫树脂层和皮层的这类泡沫树脂层压板正被越来越多地使用于建筑、装饰和家具工业，因为通过成型不同材料层可以获得许多有用的性能。例如，可以获得将硬泡沫芯的有效的强度/重量比与耐候性、抗冲击性和/或通过选择皮层材料而获得的装饰性的结合。特别有意义的是那些在两皮层之间包含有泡沫塑料的泡沫夹心板，因为它们还能将优良的抗拉强度和抗压性与负荷下的低挠曲值相结合。

然而，那些存在于现行的成型层压板方法中的问题使层压板的广泛使用受到限制。

在一种成型层压板的常规方法中，先分别形成一个或两个皮层和一泡沫芯层，然后通过粘合剂或加热的方法将它们粘合在一起。然而，在某些情况会由于粘合剂的失效而导致分层，而在另一些情况出现难以涂施粘合剂或需要在小心控制的条件下使用粘合剂，例如由于粘合剂中的某些成分被认为是有毒的，或对健康有害的。还有一些情况中粘合剂的成份对要被粘合的一层或两层是不利的，如由于对其有化学腐蚀或局部溶解作用。同样，采用热粘合也受到限制，这是因为热粘合法只有在至少一层为能热软化的材料，而且加热对两层中的任何一层均没有不利影响的情况下才适用。此外，通过加热某些材料而获得的粘合是不够牢固或会随时间而趋于失效的。

还有这些方法对于生产某些板材诸如具有深的外形表面的镶格门板或复制壁板来说是不经济的，因为它们涉及到分别形成合适的芯层和皮层，还涉及到使用昂贵的模具。

已经有人提出另一种成型层压制品的方法，其中的一层是由泡沫树脂材料例如泡沫聚氨酯组成的。该方法包括用一层凝胶涂料诸如聚酯涂覆模腔的表面，然后用可发泡的塑料充填模具使其发泡并充满模腔，并在凝胶涂层凝固之前或后进行固化。然而，这势必在泡沫与聚酯层间的界面上形成一皮层并使界面成为强度的薄弱区。已有人试图避免这种情况的发生，例如在产生泡沫时保持聚酯层是热的，但是这涉及到对模具进行加热，而这是昂贵的，并且在任何情况下由于对该层的加热会促进界面上泡沫的固化，在泡沫上仍会形成皮层。

因此，显然需要另外一种生产泡沫层压板的方法，它能避免或减少上述各方法的缺点。它必须在泡沫层和皮层之间能够形成牢固的结合而与每层的性质无关，并且必须是能够控制的。

在成型具有固化树脂如环氧树脂或聚酯外层的层压制品时出现一些特殊的问题。如果试图在成型与树脂的固化为同一步骤中将预成型的料坯结合到树脂层上，例如先紧贴着模具表面流布一树脂层，然后将预成型料坯在树脂层完全固化之前施加到该层上的方法，势必使空气或其他气体被封闭在这两层之间，而影响它们的牢固均匀结合。在试图去掉空气时施加到此两层上的压力越大，封闭气囊中的压力也就越大，而当压力被解除时结合失败的趋势也就越大。为了解决这个问题已经提出过许多方法，但是它们需要使用昂贵或复杂的设备，例如真空泵或复合模具，这种模具的设计要求严格地限制了可被生产的模制品的范围。

用玻璃纤维增强树脂层的尝试使上述问题更为严重，而且通常必须通过两个步骤来制造层压制品：第一步包括成型玻璃纤维增强的树脂皮层;第二步包括将固化的皮层层压到第二层上。此外，要令人满意地成型玻璃纤维增强的树脂皮层一般需要使用真空以确保除去所有的空气。

在成型和固化树脂层的同时成型层压制品的方法中，所发现的另一个问题是必须得到一个厚度均匀的固化树脂层。即使在厚度上的微小变化都会在树脂层的表面上出现缺陷。

当树脂为酚醛树脂时还产生的一个特殊问题是在固化期间截留气体或蒸汽付产物。酚醛树脂层首先是在其内表面固化、而不是在其与模具接触表面固化的趋势，不仅加重了这个问题而且还影响获得良好的层间结合。

GB-A-1407147号描叙了一种在压力下包封一种含有液体或气体电介质的泡沫塑料的方法，它被用于电器设备或仪表中。该方法包括将一开孔泡沫塑料抽空，将已抽空的泡沫体以压力充注介电气体或液体，然后在压力下用聚合物包封该泡沫塑料。因此该方法需要真空设备和以压力供应气体或液体的设备，并且其产品具有潜在的不稳定性，因为在泡沫体中有受压缩的介电物质，使包封所用的聚合物包层长时间受到离层的力。因此此方法不适用于制造泡沫树脂层压板材，例如用于制造门、墙板等类产品的板材。

GB-A-2193909号提出了一种防止亲水泡沫体分裂的方法，这样的亲水泡沫体被用作礼品鲜花的基座。该方法包括用半液体材料涂覆泡沫体的一部分，例如通过浸渍、喷涂或刷涂的方法进行涂施，这种半液体渗入到泡沫体，然后固化。