CN1066394C - 热塑性橡胶压延成型薄膜、板片的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明系指热塑性橡胶(TPR)的加工制造方法及其制品，尤指压延成型薄膜、板片的制造方法及其制品。本发明是将TPR(SBS，SEBS及其混掺物)材料，应用于未曾被使用过的胶布机压延加工成膜、板片，或更进一步贴合底布制成有底布的皮料，应用于皮包、鞋、杂加工等，以作为PVC等材料的多元化替代材料。本发明以未曾应用于TPR材料的胶布机压延到薄膜、板片流程，并选择以适当的TPR品极(MI(180℃)>1)，再适当控制温度于120℃～170℃，以使其熔融粘度于20000～80000泊，使TPR能于胶布机加工压延，以制成所需的薄膜、板片及贴有底布的胶皮。
Description
热塑性橡胶TPR(Thermo Plastic Rubber)材料一般均用于射出及押出加工，未曾使用胶布机压延加工。
射出与押出加工高分子的设计重点在于流动性；如射出加工，将配合料在热融状态以压力挤入射出模中，而押出加工，则经T-型模流出再以浇铸方式涂膜于成型轮上；而胶布机压延加工的重点在于以适当条件、配方控制熔融强度，使材料于制程中能依需要延伸，使材料不粘着于成型设备的表面，得到需要的薄膜状制品。
TPR材料的射出成型加工，是将TPR树脂、色料、润滑剂、稳定剂等混合后，置入射出机中，依配合料的不同，可将温度升温至170℃～250℃，使配合料成良好流动状态，再将螺杆前进挤压筒腔内的熔融料射入射出模具之中，加以成型、冷却而得成品，其成型品为个体状，如作为鞋底代替橡胶用的零配件。
押出成型加工在TPR材料应用范围方面不如射出成型广泛。其是将TPR胶粒与色料、稳定剂、润滑剂等加工助剂混合后，放入押出机中，押出机挤压筒上的加热设备，分三～五段将料温升至成型所需温度(依需要170℃～250℃)，挤压筒内有一支依计量、混炼、送料的需求不同而构造设计不同的螺杆，使混合料进入后能按序达到熔融胶化的目的，出螺杆后经过滤、均料器(Static Mixer)，T型模将流动性均匀良好的料，平均分布挤出模具，并涂布于表面电镀光亮或刻有纹路的成型轮上加以冷却成型，得到成品。
热塑性橡胶含SBS、SEBS，其熔融粘度较PVC低；PVC较适合胶布机加工，其熔融粘度为20000～80000泊；而TPR材料若选择MI(180℃)＞1的品极，则其温度略高(170℃～200℃)，若熔融粘度降至20000泊以下，会粘着于成型轮面，剥离困难，无法加工；而TPR材料若MI(180℃)＜1时，则其于150℃～170℃仍不易胶化流动(其粘度太高＞80000泊)，而170℃以上温度，则易变黄劣化粘轮，成型困难。
SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)、SEBS(苯乙烯-乙烯·丁烯-苯乙烯嵌段共聚物)及其掺混合物因熔融粘度、强度不足，用目前的惯用技术在胶布机压延膜、片时加工困难，以致于从未利用过此方式加工。
有鉴于此，经锐意研究，始完成了本发明制法。选用具有适当MI的TPR及配合料，以适当作业条件，终于开发出利用胶布机压延成膜、片的方法，亦即将TPR胶粒(MI(180℃)＞1)、色料(0～40PHR)、硬脂酸锌(0.2～2.0PHR)、PE-WAX等润滑剂(0.05～1.0PHR)、抗氧化剂(0.3～2.5PHR)、紫外线吸收剂(0.3～2.5PHR)等以高速混合机(如图1中的1)加以混合，将混合料投入万马力机(图1中的2)，在110～150℃温度范围内轧压2-6分钟，使料均匀混合并成融胶块状料，再投入混炼轧轮机(图1中的3)中于110℃～170℃充分翻料，促进混合与胶化度，再经过过滤押出机(图1中的4)滤去杂质后投入胶布机(图1中的5)，胶布机轮面温度为120℃～170℃，作业粘度为20000～80000泊，前、上、中、下轮转速比为1∶(1.25～1.35)∶(1.28～1.38)∶(1.31～1.41)，压延成需要的厚度，再经压花轮(如图1中的6)于温度10℃～60℃压花，冷却轮(如图1中的7)在10℃～60℃温度范围内，将TPR膜冷却成型，最后再以卷取机(如图1中的8)卷取。
此制法如不用万马力机则可用押出捏合机或具相近功能的设备，而如不用混炼轧轮机，则可用行星押出机或其他混炼功能良好的押出机，而其压延成型机则不变；此制程要点为适当控制压延成型机的温度及配方的适度搭配。
以上述压延方式加工TPR配合料时，对其压延出的膜、片可另贴合底布，无纺织物、平织布、针织布等底布经发送架(图2A中的6)，于胶布机压延的同时于压花轮(图2A中的5)上与上述压延出的膜片贴合，制得TPR胶皮，而所述底布预先经TPR的较低分子量溶解物或PU糊剂等粘着剂涂布以增强与TPR膜、片间的粘着力；贴底布的半成品以PU处理剂处理后(如图2B中的10)，再经压花机、预热轮(如图2C中的14)、加热器(如图2C中的15)、压花轮(图2C中的16)压出各种面纹的成品，再经冷却轮(如图2C中的17)定型，最后卷取(图2C中的18)。
本发明为使TPR适用于胶布机压延加工，乃采用熔融指数MI=1～50(180℃)的TPR(SBS或SEBS)。
本发明为使成品具有各种所需要的色泽而使用色料，PE色粒或色粒可单独使用或掺合使用，其用量可视需要而采用0～40PHR。
本发明所用的润滑剂选自硬脂酸锌、聚乙烯蜡，其主要作用为在胶布机压延过程中，增加TPR于加工时的离型性，降低TPR成型过程中与设备(如滚轮)间的黏粘性。其用量视离型性需要可采用硬脂酸锌0.2～2.0PHR、聚乙烯蜡0.05～1.0PHR。
为延长本发明TPR薄膜、胶皮在户外使用的时间及防止受紫外线作用而老化劣解，可采用抗氧化剂及紫外线吸收剂；其用量视耐侯性需要可采用抗氧化剂0.3～2.5PHR，紫外线吸收剂0.3～2.5PHR。
本发明附图的简单说明：
图1：热塑性橡胶压延成型薄膜的制造流程装置
1.混合机
2.万马力机
3.轧轮机
4.过滤押出机
5.胶布机
6.压花轮
7.冷却轮
8.卷取轮
图2：热塑性橡胶压延贴合胶皮的制造流程装置A压延段 B表面处理段 C压花段1.混合机 9.半成品发送装置 13.半成品发送装置2.万马力机 10.表面处理装置 14.预热轮3.轧轮机 11.烘箱 15.加热器4.胶布机 12.卷取轮 16.压花轮5.压花轮 17.冷却轮6.布发送架 18.卷取轮7.冷却轮8.卷取轮
现以下列实施例说明本发明的制法：
实施例1：厚度0.25m/m的TPR薄膜的制法
将TPR胶粒(MI=4)50～90份、LLDPE(MI=2.8)50～10份、硬脂酸锌0.2～2.0PHR、聚乙烯蜡0.05～1.0PHR、色料0.5～5.0PHR、抗氧化剂0.3～2.5PHR等以高速混合机(如图1中的1)加以混合，将混合料投入万马力机(图1中的2)，于110℃～150℃温度范围内轧压2～6分钟，使料均匀混合并成融胶块状料，再投入混炼轧轮机(图1中的3)中于110℃～170℃充分翻料，促进更均匀的混合与胶化度，再经过过滤押出机(图1中的4)滤去杂质后投入胶布机(图1中的5)，成型温度为前轮145℃～165℃，上轮135℃～155℃，中轮125℃～145℃，下轮125℃～145℃；胶布机前、上、中、下轮转速比为1∶(1.25～1.35)∶(1.28～1.38)∶(1.31～1.41)，出料时需以适度拉力使胶片料维持平坦，再经压花轮(如图1中的6)于温度10℃～60℃压花，通过冷却轮480m/mφ×15pcs(如图1中的7)在10℃～60℃温度范围内充份冷却定型，最后再以卷取机(如图1中的8)卷取。
实施例2：厚度1.6m/m的TPR胶皮的制法
将TPR胶粒(MI=4)100份、硬脂酸锌0.2～2.0PHR、聚乙烯蜡0.05～1.0PHR、色料0.5～5.0PHR、抗氧化剂0.3～2.5PHR，紫外线吸收剂0.3～2.5PHR等以高速混合机加以混合，将混合料投入万马力机，于110℃～150℃温度下轧压2～6分钟，使料均匀混合并成融胶块状料，再投入混炼轧轮机中于110℃～170℃充分翻料，促进更均匀的混合与胶化度，再投入胶布机压延成型。成型温度为前轮145℃～165℃、上轮135℃～155℃、中轮125℃～145℃、下轮125℃～145℃；胶布机前、上、中、下轮转速比为1∶(1.25～1.35)∶(1.28～1.38)∶(1.31～1.41)，在胶布机压延的同时，于压花轮(图2A中的5)贴合无纺织物底布，制得TPR胶皮；而所述底布为预先涂布了TPR较低分子量溶解物或PU糊剂等粘着剂以增强其与TPR膜间的粘着力。贴底布的半成品以PU处理剂处理后(如图2B中的10)，再经压花机，预热轮于100℃～140℃(如图2C中的14)、加热器于130℃～170℃(如图2C中的15)、压花轮于10℃～60℃(图2C中的16)压出各种面纹，经冷却轮于10℃～60℃(如图2C中的17)冷却定型，最后经卷取轮(图2C中的18)卷取。
Claims (2)
1．一种热塑性橡胶TPR压延成型薄膜、板片的制造方法，以胶布机压延加工制造TPR薄膜、板片，其特征在于：将MI(180℃)＞1的TPR胶粒50～100重量份、LLDPE(MI=2.8)0～50重量份、色料0～40PHR、硬脂酸锌0.2～2.0 PHR、PE-WAX润滑剂0.05～1.0 PHR、抗氧化剂0.3～2.5 PHR和紫外线吸收剂0.3～2.5 PHR以高速混合机加以混合，将混合料投入万马力机，在110℃～150℃温度范围内轧压2～6分钟，使料均匀混合并成融胶块状料，再投入混炼轧轮机中于110℃～170℃充分翻料，促进更均匀的混合与胶化度，经过过滤押出机滤去杂质后投入胶布机，轮面温度为120℃～170℃，作业粘度为20000～80000泊，前、上、中、下轮转速比为1∶1.25～1.35∶1.28～1.38∶1.31～1.41，压延成需要的厚度，再经压花轮于10℃～60℃温度压花，经冷却轮在10℃～60℃温度范围内，将TPR膜冷却成型，最后再以卷取机卷取。
2.如权利要求1所述的热塑性橡胶TPR压延成型薄膜、板片的制造方法，在胶布机压延的同时将作为底布的无纺织物、平织布、针织布经发送架于压花轮上与所制得的膜、片制品贴合，而得TPR胶皮；所述底布预先已经作为粘着剂的TPR的较低分子量溶解物或PU糊剂涂布以增强其与TPR膜片间的粘着力；将已贴合底布的TPR胶皮再以PU处理剂处理后，经压花机，预热轮为100℃～140℃、加热器为130℃～170℃、压花轮为10℃～60℃压出各种所需面纹，经冷却轮10℃～60℃冷却定型，最后卷取。
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