一種用於製造塗有軟質材料的片材的方法
2023-07-24 18:45:56 1
專利名稱：一種用於製造塗有軟質材料的片材的方法
技術領域：
本發明涉及塗片或刮片(coating or doctoring blades)的製造方法，該塗片或刮片包括鋼或其它固定形狀的帶材，以及所述帶材上沿容易受到磨損的縱向邊部塗布耐磨塗層。
背景技術：
目前，對於端部覆有(tipped with)橡膠類或軟質材料的塗片或刮片，是在一個密閉的模具中僅通過模塑來製備的，其中在該模具中要放入鋼或其它固定形狀的片材並構成塗層的基體。從預熱模具的低端注入一種多組份的液體混和物，直到在相對的上端出現為止。一定要注意防止在液體材料中引入氣泡，並且一定要避免模具發生洩漏。在模具表面塗布一種脫模劑，其中脫模劑通常以矽酮為基礎成分，以防止固化物料的粘附。模具一旦充滿後，就被放置於80-110℃的循環空氣爐中，直到發生固化，以使片材脫模。這一過程通常需要45-180分鐘。脫模後的片材還應在80-110℃進行固化後處理12-24小時。
這種間歇方法有幾個缺點，其中主要缺點是.該方法的生產效率低；.每種新片材的幾何尺寸和片材長度都需要一個新的模具；.模具製造成本高，尤其是大的、外型複雜的模具成本更高；.模具越大，就需要越大的爐子來預熱模具和固化橡膠類或軟質材料，注滿模具需要的壓力也要相應增高；.對片材的長度有限制，因為要保證在不發生損害的情況下填滿模有困難。需要更長的適用期和更低的粘度，要增加模具的重量，增加開模、閉模時間以及模具的清洗時間等。
基於這些及其它原因，有必要開發一種簡單且經濟的連續方法來生產這樣的片材，並且該方法不受長度及形狀的限制。
發明內容
本發明的目的之一是提供一種用於製造帶有軟質或橡膠類耐磨塗層的塗片或刮片的連續方法。
本發明的另一個目的是提供一種方法，該方法使被塗布的片材不受其長度與形狀的限制。
本發明還有另一個目的是提供一種連續方法，它在商業上有競爭力並且易於滿足不同客戶的技術要求。
從下面的內容中可以更清楚地了解本發明的這些以及其它目的。本發明提供一種連續方法用以製造塗片或刮片，該塗片或刮片包括鋼及其它固定形狀的帶材，以及在所述帶材上沿容易受到磨損的縱向邊部塗布耐磨聚合物塗層。此方法包括以下步驟a)使所述帶材與塗布處理臺之間維持持續的相對運動；b)在所述操作臺上沿所述邊部連續塗布一種快速固化的聚合物組合物；c)使塗上的組合物延展開以便能到達所述邊部的邊緣部分，然後固化形成有彈性且表幹的塗層；以及，可任選地，d)在更高的溫度下固化後處理塗層。
根據本連續方法的另一實施方案，包括以下幾個步驟a)在與所述第一類帶材相比寬一倍的第二種帶材與塗布處理臺之間提供持續的相對運動；b)在所述操作臺上，沿帶材縱向中央部分連續塗布一種快速固化的聚合物組合物，其塗布的寬度為所述邊部的兩倍；c)使塗上的組合物延展至所需要的寬度，然後固化形成有彈性且表幹的塗層，且，可任選地，在更高的溫度下進行固化後處理；d)沿塗布的中央部分的中線縱切所述第二種帶材，從而形成兩張上面有塗層的片材。
依本發明，在製造方法中優選在步驟b)實施前加入打毛步驟，將所述邊部或中部打毛，以提高塗層的附著效果。
也優選進一步提高塗層附著效果的方法是，在上述步驟b)前加塗底漆。
根據本發明的優選實施方案，快速固化的聚合物組合物的適用期約為5-30秒。
在優選的快速固化的聚合物中，可以提及的那些選自於聚氨酯類、苯乙烯-丁二烯聚合物類、聚烯烴類、丁腈橡膠類、天然橡膠類、聚丙烯酸酯類、聚氯丁二烯、熱塑性彈性體類及聚矽氧烷類，特別優選使用的聚合物是聚氨酯。
一種適宜的快速固化聚合物組合物，是一種三組份的液體聚氨酯組合物，它包括預聚物、多元醇以及擴鏈劑。這種組合物與催化劑溶液連續地混合，然後混合物被塗布到帶材上。
優選的塗層寬度約5-40mm、優選的塗層厚度約1-3mm。
塗層固化後，優選將其進行磨削(grinding)處理從而獲得需要的外型或幾何形狀。
附圖簡述下面將按附圖描述本發明，其中
圖1是連續移動的帶材簡圖，也示出了待塗布的塗層；圖2是另一相應的可同時製造兩張塗有軟質材料的片材的方法簡圖；圖3是依據本發明實施連續過程的裝配側視圖；發明詳述大體上，本發明優選的步驟次序如下所述，但應注意的是本發明並不只限於這些步驟，而是如在權利要求中所定義的。
步驟1.這一步驟包括對冷軋金屬基體的表面預處理，其中基體厚度為0.1-1.5mm，寬度為50-200mm，長度高達100m。對準備接收軟質材料沉積物的片材表面區域(邊緣或中部)，用沙子或噴沙打毛處理，然後可任選地對表面進行脫脂或清洗。打毛處理的表面區域寬度為5-40mm(若為中央沉積則此值加倍)；步驟2.本步驟涉及到被粘物或底漆的沉積。為了在軟質材料組合物和基礎基體之間獲得良好的粘附性，優選塗布中間粘合層的。通過下述方法中的任意一種方法，用溶劑或含水被粘物或底漆溶液塗布於經砂子或噴砂處理打毛過的表面頂部噴塗法、刷塗法、輥塗法、刮塗法、澆塗法等，通過這樣的一種方法形成乾燥厚度為5-30μm的平整光滑的塗層。為促進和加速溶劑或水的揮發，使片材通過一個熱空氣乾燥通道，乾燥後塗層變得表幹，塗層後的片材可以捲起來。
步驟3.用低(或高)壓的混合與計量設備將軟質材料組合物塗布在底漆中間層上面，這種設備能夠處理超快速固化、適用期只有5-30秒的多組份樹酯體系。混合的樹酯組份從混合室通過大小適當的噴嘴直接澆注在移動的金屬基體上。
在5-30秒的適用期期間，依噴嘴的位置，樹酯延展至基體的邊緣或有雙倍寬度的片材中部。經歷這段非常短的時間後，由於組份間的反應使粘度增加，阻止了流體的進一步延展，或在另一種單寬度片材的邊緣塗層時，避免從基體的邊緣滴落下來。當到達捲起的位置時，塗布的樹酯已經硬化或固化到有彈性、表幹的程度，然後，片材可以捲起來，並用隔離物避免塗層表面的損傷。塗層帶的寬度和厚度由流速和基體的線速度來控制，但也取決於與配方粘度增長速度相應的初始流變特性和適用期。適用期由固化催化劑的類型和濃度來控制。
典型地，當使用的流速為0.25-1.5kg/min、傳送帶的線速度為1.5-10m/min時，獲得的塗層寬度5-40mm，厚度1-3mm。
步驟4.為獲得類橡膠組合物的最佳機械性能，熱處理被用來作為對材料進一步的固化後處理。這可以在步驟3中捲起的片材上直接進行，方法同樣是將其放入循環空氣爐中，溫度為80-85℃，時間16-24h。
步驟5.最後，經過固化後處理的類似橡膠沉積物被磨削成需要的外形和幾何形狀，然後，將片材切割成需要的尺寸。對另一種沉積物在基體中央的情況，先將片材用雷射束或任何其他切割設備沿縱向分為兩半。
附解簡要說明了兩種可供選擇的片材製造方法，見圖1和圖2，對與圖3相應的連續方法也提供了一套合適的設備。
圖1中所示的是一條移動的帶鋼1沿箭頭a)的方向運動，樹酯噴嘴3用以塗布樹酯組合物，澆塗的樹酯組合物延展至帶材1的一側邊緣，變寬到所需的帶狀塗層5。
圖2中所示的是另一種能同時製造兩張塗片的方法，用雙倍寬度的片材9，由操作噴嘴11產生雙倍寬度的塗層13。塗層13固化後，沿直線15用雷射束或任何其他合適的切割設備縱向分為兩半。
圖3用圖解表示了一個用於實現本發明連續方法的設備裝配側視圖。帶鋼1由進料帶卷19提供，然後通過一個熱空氣通道預熱和乾燥。裝有操作噴嘴25的混合室23放置在移動帶材1的上方，沿帶材1的邊緣塗布塗層組合物，如在圖1中所示。已塗布的帶材1進一步經過一個熱空氣通道以使塗層固化，然後，有彈性且表幹塗層的帶材1纏繞在接收帶卷29上，同時使用隔離物用來避免表面的損傷，且也用於調整塗層的厚度。然後將有塗層的片材磨製成所需要的形狀和幾何外形，並切割成需要的長度以滿足客戶的要求。
具體實施方案的描述下面的例子，用具體實施方案進一步說明本發明，然而應該注意的是本發明並不只限於這些實施例。
實施例Ia)粘合劑厚度0.635mm，寬度100mm，長度30m的冷軋鋼卷盤，用噴沙法在一側邊緣開始，沿縱向形成3cm寬的條形帶，採用Edelkorundweiss(WSK)F180(Treibacher)。用連續方法在打毛表面上塗布粘合劑，如Chemosil 597 E(Henkel)，來改善澆注的聚氨酯與鋼材間的粘附性。未經稀釋的粘合劑溶液通過厚0.15mm、寬4cm的卷鋼片材，以便在整個沙子打毛面上覆蓋一層乾燥厚度接近15μm、平整光滑的薄膜。溶劑揮發後，有塗層的軋鋼卷盤優選在在85℃的循環空氣爐中固化2小時。
b)聚氨酯塗面漆用低壓混合計量設備，將用於塗布片材的液體流延聚氨酯組合物塗布於已塗有粘合劑的條板的表面，其中此設備配有直接向混合室中注入催化劑的裝置。通過向混合室中直接注入高效催化劑溶液，按配方將三組分聚氨酯製成超快速固化組合物。組合物由MDI材料組成(異氰酸酯含量為16.4％的聚酯「類似」預聚物，如UreflexMDQ 23165(Baulé))，聚酯多元醇UreflexD20(Baulé)和一種鏈增長劑1，4-丁二醇(Baulé)，按混合比率依次為100∶140∶10.4進行混合製成。催化劑溶液UreflexSD6(Baulé)以總輸出流率0.25kg/min 2％的速度，直接引入混合室，組合物適用期約15秒，凝結時間約30秒。液體混合物被塗布在基體的3cm寬的粘合劑條帶內，離片材邊緣1cm處，基體移動的線速度為3.3m/min。移動的基體在離澆注點4m遠處被捲起，使聚氨酯有足夠的時間凝結和變得表幹，在捲起操作的同時，使用隔離物避免捲曲過程中對所塗布的聚氨酯彈性體造成任何的表面損傷。隨後，捲起的基體和隔離物卷盤被送至循環空氣爐中熱處理，溫度85℃，時間24h。待冷卻後，將卷盤打開，顯示出金屬基體沒有變形。一次性獲得的完全固化的聚氨酯彈性體的肖氏A硬度為70-73(在片材上測得)，寬度3cm，厚度是2.5mm。最後，用一種連續方法將片材磨製成最終的幾何形狀並切割成需要的長度。
實施例II用寬度200mm的帶鋼重複實施例I，塗層區域在中間位置，寬度為6cm。如實施例I所描述的，對這一區域進行處理和塗布，然後，用雷射沿塗布區域的中間切割帶材，對梢端進行磨削，得到需要的幾何尺寸。
上面用具體的例子對本發明進行了描述，並描述了本發明相應的連續方法包括的操作步驟。然而很顯然，對本領域的技術人員來說，在不背離本發明宗旨的前提下，該方法可以在許多不同方面進行調整。所有這些調整均包含於所述權利要求中。
權利要求
1.一種用於製造塗片或刮片的方法，該塗片或刮片包括鋼或其它固定形狀的帶材，以及在所述帶材上沿其容易受到磨損的縱向邊部塗布耐磨聚合物的塗層，其特徵在於a)在所述帶材與塗布處理臺之間保持持續的相對運動；b)在所述該操作臺上沿所述帶材邊部連續塗布一種快速固化的聚合物組合物；c)使塗上的組合物延展開以便能到達所述邊部的邊緣部分，並固化形成有彈性且表幹的塗層；然後可任選地，d)在更高的溫度下將塗層進行固化後處理。
2.一種用於製造塗片或刮片的方法，該塗片或刮片包括第一類鋼或其它固定形狀的帶材，以及在所述帶材上沿容易磨損的縱向邊部塗布耐磨聚合物塗層，其特徵在於a)在與所述第一種帶材相比寬一倍的第二種帶材與塗布處理臺之間提供持續的相對運動；b)在所述操作臺上，沿帶材縱向中央部分，連續塗布一種快速固化的聚合物組合物，其塗布寬度為所述邊部的兩倍；c)使塗上的組合物延展至所需要的寬度，然後固化形成有彈性且表幹的塗層，可任選地，在更高的溫度下進行固化後處理；以及d)沿塗布的中央部分的中線縱切所述第二種帶材，從而形成兩張上面有塗層的片材。
3.根據權利要求1或2的方法，其特徵在於，在塗布步驟b)前將片材的邊緣或中部打毛，以提高塗層的粘附性。
4.根據權利要求1、2或3的方法，其特徵在於在塗布步驟b)前塗布底漆，以便進一步提高塗層粘附性。
5.根據前述任意一項權利要求的方法，其中所述快速固化的聚合物組合物的適用期約為5-30秒。
6.根據前面任意一項權利要求的方法，其中所述聚合物組合物是以選自於以下種類聚合物為基礎聚合物的聚氨酯類、苯乙烯-丁二烯聚合物類、聚烯烴類、丁腈橡膠類、天然橡膠類、聚丙烯酸酯類、聚氯丁二烯、熱塑性彈性體類及聚矽氧烷類。
7.根據權利要求6的方法，其中所述聚合物是聚氨酯。
8.根據權利要求7的方法，其中一種包括預聚物、多元醇以及鏈增長劑的三組份的液體聚氨酯組合物與催化劑溶液連續地混合，然後將混合物塗布到所述帶材上。
9.根據前述任意權利要求的方法，其中所述聚合物所塗布的寬度約5-40mm、厚度約1-3mm。
10.根據前述任意一項權利要求的方法，其中所述聚合物塗層固化後，將其進行磨削處理從而獲得需要的外型。
11.一種根據前述任意一項權利要求的方法製造的塗片或刮片。
全文摘要
一種用於製造塗片或刮片的方法,包括鋼或其它固定形狀的帶材,以及在所述帶材上沿容易受到磨損的縱向邊部塗布耐磨聚合物的塗層,所述方法包括下述步驟:a)在所述帶材與塗布處理臺之間保持持續的相對運動;b)在所述操作臺上沿所述帶材邊部連續塗布一種快速固化的聚合物組合物;c)使塗上的組合物延展開以便能到達所述帶材邊部的邊緣部分,並固化形成有彈性且表幹的塗層;然後,任選地,d)在更高的溫度下將塗層進行固化後處理;另外,本方法也可以用於比所述第一種片材寬一倍的片材,並以相對於所述片材邊部的雙倍寬沿其縱向中央部分連續塗布一種快速固化組合物,並且沿所塗布中央部分的中間縱切所述第二種片材,由此形成兩片有塗層的片材;以及用該方法製備塗片或刮片。
文檔編號B05D1/26GK1341043SQ00803991
公開日2002年3月20日 申請日期2000年2月8日 優先權日1999年2月18日
發明者岡特·貝爾曼, 西爾瓦諾·弗雷蒂, 安德烈·格伯 申請人:Btg埃克萊龐股份有限公司