電鍍鋅鋼板植絨用粘合劑生產工藝及其專用設備的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種電鍍鋅鋼板植絨用粘合劑生產工藝及其專用設備。本發明工藝包括以下步驟：制備聚氨酯預聚體；合成丙烯酸改性聚氨酯乳液；電鍍鋅鋼板植絨用水基粘合劑的配制。本發明的專用設備包括順序相連的高壓反應釜、高速攪拌釜、混合反應罐。采用本發明的工藝和專用設備，生產的粘合劑具有儲存期長，常溫密封儲存期在1年以上；粘結強度高，對金屬板和滌綸絨毛均具有高強度的粘結力；防水性能好，保證植絨鋼板在多種環境中的使用；柔韌性適中，在保證植絨鋼板膠接強度的同時又能滿足各種加工要求；耐蝕耐候性好，在植絨鋼板的長期使用中既能保護金屬板不被腐蝕，又能夠保證持久的粘結強度及其它性能。
【專利說明】電鍍鋅鋼板植絨用粘合劑生產工藝及其專用設備
【技術領域】
[0001]本發明涉及鋼板植絨，具體地說是一種電鍍鋅鋼板植絨用粘合劑生產工藝及其專用設備。
【背景技術】
[0002]植絨鋼板是一種在原材料卷材上連續實施靜電植絨而制成的高性能材料。植絨鋼板作為一種較為新穎的植絨產品，有著獨特優異的性能。植絨鋼板用電鍍鋅鋼板做基板，在絨毛面還可以植上任何想要的花紋。生產這種植絨電鍍鋅鋼板，對粘合劑有諸多要求:首先，所用粘合劑必須擁有卓越的基板粘合力，而且不會像泡沫塑料和玻璃纖維支撐材料的粘合方式那樣剝離；第二，要求粘合劑能夠滿足植絨電鍍鋅鋼板的耐用性和長期安全性；第三，植絨電鍍鋅鋼板在加工過程中需要經受滾壓成形加工、沖壓加工、螺旋加工、等離子切割、接縫折疊等多種加工操作，這就要求粘合劑能夠有良好柔韌性。另外，為滿足植絨電鍍鋅鋼板生產施工的長期使用，粘合劑需具有一定的防霉性能和貯存穩定性，并且符合現代社會的環保要求。
[0003]由于植絨電鍍鋅鋼板是新型材料，現在國內市場沒有專業生產電鍍鋅鋼板植絨用粘合劑的設備，市售的植絨膠，用在植絨電鍍鋅鋼板上不能提供足夠的結合牢度，且防水性能以及耐老化性能不佳。
【發明內容】
[0004]本發明針對上述問題，提供一種電鍍鋅鋼板植絨用粘合劑生產工藝及其專用設備，使用該工藝及其專用設備生產的粘合劑滿足貯存穩定、粘結牢固、耐蝕耐老化以及加工性能良好等綜合性能。
[0005]本發明的技術方案是這樣的:一種電鍍鋅鋼板植絨用粘合劑生產工藝，包括以下步驟，其組份比例按重量份數計:
[0006](1)制備聚氨酯預聚體:將250~350份己二酸型聚酯二元醇(分子量為1800~2000)、80~90份異佛爾酮二異氰酸酯和0.1~0.3份催化劑二月桂酸二丁錫加入高壓反應釜中混合攪拌并加壓至3.0~4.0MPa、加溫到95~105°C，反應1.5~3小時，攪拌速度為1500~3000轉/分鐘；降溫至70~80°C，加入10~20份二羥甲基丙酸和9~15份N-甲基吡咯烷酮，在溫度75~85°C、攪拌速度為1500~3000轉/分鐘的條件下反應3.5~5小時；冷卻至40~50°C，加入8~10份三乙胺，在攪拌速度為1500~3000轉/分鐘的條件下反應10~40分鐘；再加入600~800份去離子水，在攪拌速度為3500~6000轉/分鐘的條件下高速分散乳化0.5~2小時；最后加入10~20份異佛爾酮二胺，在攪拌速度為1500~3000轉/分鐘的條件下反應30~90分鐘，得到聚氨酯預聚體。
[0007](2)合成丙烯酸改性聚氨酯乳液:將50~70份甲基丙烯酸甲酯和650~850份聚氨酯預聚體加入到高速攪拌釜中，在溫度70~90°C的條件下攪拌分散0.5~2小時，然后在1.5~2小時內滴加0.5~0.7份偶氮二異丁腈，滴加的同時進行攪拌，滴加完成后升溫至85~100°C繼續在攪拌的條件下反應2~4小時；待溫度降至50~60°C時出料，即得到所述的丙烯酸改性聚氨酯乳液；所述攪拌速度為8000~10000轉/分鐘。
[0008](3)電鍍鋅鋼板植絨用水基粘合劑的配制:將100份丙烯酸改性聚氨酯乳液、20份硫酸鋇和10份炭黑加入混合反應罐中，加入硫酸鋇和炭黑，以改善膠黏劑的光學、物理性能，增加膠黏劑的硬度，并達到遮蓋基板的效果。攪拌30~60分鐘后，在攪拌的同時加入I~2份消泡劑礦物油、0.05~0.1份防霉殺菌劑異噻唑啉酮類殺菌劑、2~3份潤濕劑烷基苯磺酸鈉鹽和3~4份增稠劑羥甲基纖維素鈉鹽，加入消泡劑礦物油消除膠黏劑中可能存在的氣泡，防止在涂覆過程中出現未涂膠的空白點。加入防霉劑異噻唑啉酮類殺菌劑，防止膠黏劑以及植絨鋼板在放置或使用過程中出現霉變。加入潤濕劑烷基磺酸鈉鹽，以促進膠黏劑在金屬表面的鋪展，提高膠黏劑在金屬表面的涂覆均勻性。加入增稠劑羥甲基纖維素鈉鹽，用以提高物系粘度，使物系保持均勻穩定的懸浮狀態或乳濁狀態，或形成凝膠，具有增稠、懸浮、乳化、穩定等多種功能。繼續攪拌10~30分鐘，攪拌速度為1000~2000轉/分鐘；降低攪拌速度至400~600轉/分鐘，并加入5~20份增黏劑水性增黏樹脂，利用水性增黏樹脂作為增黏劑，既可以調節到合適的黏度又能夠與乳液很好的相容。攪拌5~20分鐘，即得到所述的鋼板植絨用粘合劑。
[0009]本發明的電鍍鋅鋼板植絨用粘合劑生產專用設備，包括順序相連的高壓反應釜、高速攪拌釜、混合反應罐。[0010]采用本發明的工藝和設備，生產的粘合劑具有的優點:儲存期長，常溫密封儲存期在I年以上；粘結強度高，對金屬板和滌綸絨毛均具有高強度的粘結力；防水性能好，保證植絨鋼板在多種環境中的使用；柔韌性適中，在保證植絨鋼板膠接強度的同時又能滿足各種加工要求；耐蝕耐候性好，在植絨鋼板的長期使用中既能保護金屬板不被腐蝕，又能夠保證持久的粘結強度及其它性能。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1為本發明的電鍍鋅鋼板植絨用粘合劑生產工藝及其專用設備的結構示意圖。
[0012]圖中，1.高壓反應釜，2.高速攪拌釜，3.混合反應罐。
【具體實施方式】:
[0013]下面結合具體實施例對本發明作進一步說明。
[0014]實施例一:一種電鍍鋅鋼板植絨用粘合劑生產工藝，包括以下步驟，其組份比例按重量份數計:
[0015](I)制備聚氨酯預聚體:將250份己二酸型聚酯二元醇(分子量為1800~2000)、80份異佛爾酮二異氰酸酯和0.1份催化劑二月桂酸二丁錫加入高壓反應釜I中混合攪拌并加壓至3.0MPa、加溫到95°C，反應1.5小時，攪拌速度為1500轉/分鐘；降溫至70°C，加入10份二羥甲基丙酸和9份N-甲基吡咯烷酮，在溫度75°C、攪拌速度為1500轉/分鐘的條件下反應3.5小時；冷卻至40°C，加入8份三乙胺，在攪拌速度為1500轉/分鐘的條件下反應10分鐘；再加入600份去離子水，在攪拌速度為3500轉/分鐘的條件下高速分散乳化
0.5小時；最后加入10份異佛爾酮二胺，在攪拌速度為1500轉/分鐘的條件下反應30分鐘，得到聚氨酯預聚體。[0016](2)合成丙烯酸改性聚氨酯乳液:將50份甲基丙烯酸甲酯和650份聚氨酯預聚體加入到高速攪拌釜2中，在溫度70°C的條件下攪拌分散0.5小時，然后在1.5小時內滴加
0.5份偶氮二異丁腈，滴加的同時進行攪拌，滴加完成后升溫至85°C繼續在攪拌的條件下反應2小時；待溫度降至50°C時出料，即得到所述的丙烯酸改性聚氨酯乳液；所述攪拌速度為8000轉/分鐘。
[0017](3)電鍍鋅鋼板植絨用水基粘合劑的配制:將100份丙烯酸改性聚氨酯乳液、20份硫酸鋇和10份炭黑加入混合反應罐3中，加入硫酸鋇和炭黑，以改善膠黏劑的光學、物理性能，增加膠黏劑的硬度，并達到遮蓋基板的效果。攪拌30分鐘后，在攪拌的同時加入1份消泡劑礦物油、0.05份防霉殺菌劑異噻唑啉酮類殺菌劑、2份潤濕劑烷基苯磺酸鈉鹽和3份增稠劑羥甲基纖維素鈉鹽，加入消泡劑礦物油消除膠黏劑中可能存在的氣泡，防止在涂覆過程中出現未涂膠的空白點。加入防霉劑異噻唑啉酮類殺菌劑，防止膠黏劑以及植絨鋼板在放置或使用過程中出現霉變。加入潤濕劑烷基磺酸鈉鹽，以促進膠黏劑在金屬表面的鋪展，提高膠黏劑在金屬表面的涂覆均勻性。加入增稠劑羥甲基纖維素鈉鹽，用以提高物系粘度，使物系保持均勻穩定的懸浮狀態或乳濁狀態，或形成凝膠，具有增稠、懸浮、乳化、穩定等多種功能。繼續攪拌10分鐘，攪拌速度為1000轉/分鐘；降低攪拌速度至400轉/分鐘，并加入5份增黏劑水性增黏樹脂，利用水性增黏樹脂作為增黏劑，既可以調節到合適的黏度又能夠與乳液很好的相容。攪拌5分鐘，即得到所述的鋼板植絨用粘合劑。
[0018]如圖1所示，本發明的電鍍鋅鋼板植絨用粘合劑生產專用設備，包括高壓反應釜
1、高速攪拌釜、混合反應罐3，其特征在于:生產電鍍鋅鋼板植絨用粘合劑的工藝過程及相關設備依次為高壓反應釜1、高速攪拌釜、混合反應罐3。
[0019]以0.55mm電鍍鋅鋼板為基板，長度2mm滌綸作為絨毛，粘合劑涂覆量20g/m2。
[0020]對實施例一所制備得到的粘合劑植絨性能評價項目、試驗條件及結果如表1所示。
[0021]表1粘合劑的植絨性能評價項目、試驗條件及結果
[0022]
【權利要求】
1.一種電鍍鋅鋼板植絨用粘合劑生產工藝，包括以下步驟，其組份比例按重量份數計: (1)制備聚氨酯預聚體:將250~350份己二酸型聚酯二元醇(分子量為1800~2000)、80~90份異佛爾酮二異氰酸酯和0.1~0.3份催化劑二月桂酸二丁錫加入高壓反應釜中混合攪拌并加壓至3.0~4.0EPa、加溫到95~105°C，反應1.5~3小時，攪拌速度為1500~3000轉/分鐘；降溫至70~80°C，加入10~20份二羥甲基丙酸和9~15份N-甲基吡咯烷酮，在溫度75~85°C、攪拌速度為1500~3000轉/分鐘的條件下反應3.5~5小時；冷卻至40~50°C，加入8~10份三乙胺，在攪拌速度為1500~3000轉/分鐘的條件下反應10~40分鐘；再加入600~800份去離子水，在攪拌速度為3500~6000轉/分鐘的條件下高速分散乳化0.5~2小時；最后加入10~20份異佛爾酮二胺，在攪拌速度為1500~3000轉/分鐘的條件下反應30~90分鐘，得到聚氨酯預聚體。 (2)合成丙烯酸改性聚氨酯乳液:將50~70份甲基丙烯酸甲酯和650~850份聚氨酯預聚體加入到高速攪拌釜中，在溫度70~90°C的條件下攪拌分散0.5~2小時，然后在1.5~2小時內滴加0.5~0.7份偶氮二異丁腈，滴加的同時進行攪拌，滴加完成后升溫至85~100°C繼續在攪拌的條件下反應2~4小時；待溫度降至50~60°C時出料，即得到所述的丙烯酸改性聚氨酯乳液；所述攪拌速度為8000~10000轉/分鐘。 (3)電鍍鋅鋼板植絨用水基粘合劑的配制:將100份丙烯酸改性聚氨酯乳液、20份硫酸鋇和10份炭黑加入混合反應罐中，加入硫酸鋇和炭黑，以改善膠黏劑的光學、物理性能，增加膠黏劑的硬度，并達到遮蓋基板的效果。攪拌30~60分鐘后，在攪拌的同時加入I~2份消泡劑礦物油、0.05~0.1份防霉殺菌劑異噻唑啉酮類殺菌劑、2~3份潤濕劑烷基苯磺酸鈉鹽和3~4份增稠劑羥甲基纖維素鈉鹽，加入消泡劑礦物油消除膠黏劑中可能存在的氣泡，防止在涂覆過程中出現未涂膠的空白點。加入防霉劑異噻唑啉酮類殺菌劑，防止膠黏劑以及植絨鋼板在放置或使用過程中出現霉變。加入潤濕劑烷基磺酸鈉鹽，以促進膠黏劑在金屬表面的鋪展，提高膠黏劑在金屬表面的涂覆均勻性。加入增稠劑羥甲基纖維素鈉鹽，用以提高物系粘度，使物系保持均勻穩定的懸浮狀態或乳濁狀態，或形成凝膠，具有增稠、懸浮、乳化、穩定等多種功能。繼續攪拌10~30分鐘,攪拌速度為1000~2000轉/分鐘；降低攪拌速度至400~600轉/分鐘，并加入5~20份增黏劑水性增黏樹脂，利用水性增黏樹脂作為增黏劑，既可以調節到合適的黏度又能夠與乳液很好的相容。攪拌5~20分鐘，即得到所述的鋼板植絨用粘合劑。
2.根據權利要求1所述的電鍍鋅鋼板植絨用粘合劑生產專用設備，其特征在于:包括順序相連的高壓反應釜、高速攪拌釜、混合反應罐。
【文檔編號】C09J11/04GK103627353SQ201210315125
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2012年8月24日 優先權日:2012年8月24日
【發明者】王臻, 孫子良, 周明華 申請人:江蘇大中新材料科技有限公司