一种粘合PP材质的热熔胶膜制备工艺及装置的制作方法

本发明实施例涉及热熔胶膜制备技术领域，具体涉及一种粘合pp材质的热熔胶膜制备工艺及装置。

背景技术：

热熔胶膜是将热熔胶通过压延、流延、吹膜等方式制备成易于工业化生产的膜制品。通常，热熔胶膜是由高饱和的聚烯烃材料为基材制备，为了增加热溶胶膜的粘接性能，通常会填加利于粘接的助剂，而pp材质属于难粘材料，现有的用于粘黏pp材质大多通过物理改变pp材质表面或者利用其它材料对pp材质的表面进行活性化。

现有的热熔胶膜制备工艺中多采用原料经过完全的混合、共聚反应以及其他反应后进行造粒，造粒后再由热熔挤出机或吹膜机进行挤出成膜，而在材料经过混合反应和高温聚合后，在加入更多的改性以及增粘材料时，共聚时原料内单体较多，并且容易小分子物与聚合物大分子的相容性交叉，在使用状态下，容易从聚合物表层或界面上迁移，不容易形成稳定的连接结构，影响其理化性质，物理改变pp材质粘黏的方式无法从本质上解决其粘黏性的问题，而利用其它材料对pp材质的表面进行活性化，则影响热熔胶膜本身的性质，存在结构变性以及后期难以处理的问题。

技术实现要素：

为此，本发明实施例提供一种粘合pp材质的热熔胶膜制备工艺及装置，解决了物理改变pp材质粘黏的方式无法从本质上解决其粘黏性的问题，而利用其它材料对pp材质的表面进行活性化，则影响热熔胶膜本身的性质，存在结构变性以及后期难以处理的问题。

为了实现上述目的，本发明的实施方式提供如下技术方案：

一种粘合pp材质的热熔胶膜制备工艺，包括如下步骤：

s100、将环氧sbs、萜烯树脂、松香脂、硬脂酸钙以及催化剂、调节剂、表面活性剂和成核剂，高温混合，在逐步降温的过程中不断地搅拌加入亚硫酸氢钠，获得粘性基体；

s200、随后将改性聚丙烯、茂金属聚烯烃、接枝材料、石蜡和抗氧化剂，充分搅拌混合反应后进行290℃的高温聚合获得热熔胶原料；

s300、对热熔胶原料进行高温接触气化操作，并同步加热粘性基体；

s400、以粘性基体包覆热熔原料的方式，同步挤出粘性基体和热熔原料并压合在特氟龙网带上，冷却成型后得到热熔胶膜。

作为本发明的一种优选方案，在对热熔胶原料进行高温接触气化操作和同步加热粘性基体的过程中，使得高温接触气化操作后的部分热熔原料与粘性基体的部分接触混合；

作为本发明的一种优选方案，成核剂分成质量分数为3％和6％的两部分，按比例分别加入粘性基体和热熔胶原料中，所述的接枝材料包括苯乙烯st、马来酸酐mah、聚丙烯酰胺和有机过氧化物。

作为本发明的一种优选方案，所述的接枝材料的制备方法包括：在加热条件下将适量的有机过氧化物水解，随后向水解产物中加入少量的聚丙烯酰胺和预糊化淀粉混合搅拌反应1h，保温静置30min后加入苯乙烯st以及马来酸酐mah，升温加热。

本发明提供了一种粘合pp材质的热熔胶膜制备装置，包括外筒体以及连接在外筒体底部且具有奇数条喷射缝的缝隙喷射座，所述外筒体中间设置有供气管，所述外筒体内部设置有辅料夹层套，且所述辅料夹层套与所述缝隙喷射座连通，所述缝隙喷射座的底部设置有成型辊组，所述外筒体内设置有用于接收热熔胶原料的接触气筒，所述接触气筒底部表面分布有多个喷嘴，在所述喷嘴下方的供气管上依次设置有喷气盘和搅拌筒，所述接触气筒内的热熔胶原料由于压力作用通过多个喷嘴持续喷出形成柱料或丝料，与此同时向所述辅料夹层套内注入粘性基体，气体通过喷气盘径向排出与柱料或丝料接触完成接触式气化反应；

所述搅拌筒表面轴向设置有若干个连通辅料夹层套的溢出缝，所述接触气筒与外筒体之间形成向上气流的气流涌道，所述柱料或丝料在完成接触式气化反应后由于压缩通过溢出缝部分被挤出至辅料夹层套中并与辅料夹层套内的粘性基体发生熔合和部分的聚合反应，并该状态被送至缝隙喷射座，所述成型辊组对多种类型的膜进行压合形成热熔胶膜。

作为本发明的一种优选方案，所述成型辊组包括用于压合特氟龙网带和缝隙喷射座的喷射缝挤出的胶膜的恒温辊组，以及成型的热熔胶膜进行表面物理改形的成型压辊和两个与成型压辊配合形成等腰三角状分布的冷平压辊，所述成型压辊的表面分布有热极凸点。

作为本发明的一种优选方案，位于所述辅料夹层套处的外筒体内壁中设置有半导体控温板，所述搅拌筒通过内部设置的电阻丝进行加热。

作为本发明的一种优选方案，所述外筒体的顶部设置有驱动马达，且所述驱动马达的输出轴从供气管中延伸至搅拌筒中，所述搅拌筒中设置有输出轴带动转动的螺杆。

作为本发明的一种优选方案，所述溢出缝的边缘设置有胶筛齿排，位于喷气盘底部的驱动马达的输出轴通过涡轮蜗杆带动搅拌筒与螺杆做相对差速转动。

作为本发明的一种优选方案，所述喷射缝至少为三条，搅拌筒的输出端连通最中间的喷射缝。

本发明的实施方式具有如下优点：

本发明通过环氧sbs、茂金属聚烯烃和接枝材料对热熔胶膜的共聚单体进行改性，并通过将提供增粘的材料和热熔胶膜的共聚原料进行分开反应，最后在高温挤出时完成两者的共聚混合，通过物理分层和表面改形和化学改性改变热熔胶膜的理化性质，使得粘性基体近似分布热熔胶膜的表面，以减少现有的热熔胶膜的原料共聚使得内部的聚合单体较多影响整体的粘黏性，进而有效的提高其与pp材质的粘性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本发明实施方式中热熔胶膜制备工艺流程示意图；

图2为本发明实施方式中热熔胶膜制备装置的结构示意图；

图3为本发明实施方式中底板的结构示意图；

图4为本发明实施方式中搅拌筒的结构示意图。

图中：

1-驱动马达；2-接触气筒；3-底板；4-喷嘴；5-供气管；6-喷气盘；7-螺杆；8-辅料夹层套；9-搅拌筒；10-电阻丝；11-缝隙喷射座；12-喷射缝；13-外筒体；14-气流涌道；15-溢出缝；16-成型辊组；17-恒温辊组；18-成型压辊；19-冷平压辊；20-热极凸点；21-半导体温控板；22-胶筛齿排；23-涡轮蜗杆。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明提供了一种粘合pp材质的热熔胶膜制备工艺，其特征在于，包括步骤，

s100、将环氧sbs、萜烯树脂、松香脂、硬脂酸钙以及催化剂、调节剂、表面活性剂和成核剂，高温混合，在逐步降温的过程中不断地搅拌加入亚硫酸氢钠，获得粘性基体；

s200、随后将改性聚丙烯、茂金属聚烯烃、接枝材料、石蜡和抗氧化剂，充分搅拌混合反应后进行290℃的高温聚合获得热熔胶原料；

s300、对热熔胶原料进行高温接触气化操作，并同步加热粘性基体；

s400、以粘性基体包覆热熔原料的方式，同步挤出粘性基体和热熔原料并压合在特氟龙网带上，冷却成型后得到热熔胶膜。

按质量分数：改性聚丙烯30％，环氧sbs2％，茂金属聚烯烃35％，接枝材料15％，粘性基体10％，石蜡5％，成核剂9％，抗氧化剂10％；

粘性基体中的成核剂为3％，随后将6％的成核剂加入s200中。

热熔原料的高温聚合温度为290℃，缝隙喷射的温度为270℃，用于进行缝隙喷射的缝隙宽度为50μm。

所述的接枝材料包括苯乙烯st、马来酸酐mah、聚丙烯酰胺和有机过氧化物。

所述的接枝材料的制备方法包括：在加热条件下将适量的有机过氧化物水解，随后向水解产物中加入少量的聚丙烯酰胺和预糊化淀粉混合搅拌反应1h，保温静置30min后加入苯乙烯st以及马来酸酐mah，升温加热。

本发明加入2％环氧sbs，用于与接枝材料中的有机过氧化物进行改性反应，环氧sbs与有机过氧化物优先发生消氢反应，从而提供高温共聚过程中改性聚丙烯与接枝材料的饱和环境，减少在共聚过程中改性聚丙烯与苯乙烯st、马来酸酐mah的反应消耗。

另一方面，环氧sbs与粘性基体中的萜烯树脂、松香脂、硬脂酸钙能够形成热压敏胶单体，在后续两者的高温结合中，消耗掉环氧sbs在接枝共聚过程中的剩余量。

现有的热熔胶膜制备中多采用原料经过完全的混合反应，共聚反应以及其他反应后进行造粒，造粒后再由热熔挤出机或吹膜机进行挤出成膜，而在材料经过混合反应和高温聚合后，在加入更多的改性以及增粘材料时，共聚时原料内单体较多，并且容易小分子物与聚合物大分子的相容性交叉，在使用状态下，容易从聚合物表层或界面上迁移，不容易形成稳定的连接结构，影响其理化性质。

与现有的热熔胶膜的制备上存在不同的是，本发明将提供热熔胶膜粘性的材料和成胶原料先分开反应，再经历过接触式气化反应后，再进行部分的高温聚合反应，并以粘性基体包覆热熔原料的方式进行喷射挤出，使得粘性基体更多的位于热熔胶膜的表面，提高其粘粘作用，增加热熔胶膜的被粘粘对象的范围。

环氧sbs、萜烯树脂、松香脂、硬脂酸钙以及催化剂形成的粘性基体本身具有优越的粘黏性，能够有效的粘黏pp材料，而粘性基体和热熔胶料的部分接触，存在熔合以及接枝反应，从而在热熔胶料和粘性基体之间生成接枝连接层，能够有效的连接粘性基体和热熔胶料，其整体的结构性质更强，再者，由于环氧sbs与热熔胶料的化学性质相似，但成胶膜的密度不同，使得热熔胶料中的小分子很难迁移至粘性基体的表层。

本发明还提供了一种粘合pp材质的热熔胶膜，由所述的制备工艺制得。

现有的热熔胶膜都是通过原料的共聚反应后造粒，造粒送入热熔机和流延机最终成膜，膜的结构性质由共聚反应的结果和流延机的成膜直接决定，因此对于膜具体的成型状态无法精确控制。

为了解决上述问题，如图2、图3和图4所示，本发明提供了一种粘合pp材质的热熔胶膜制备装置，包括外筒体13，以及连接在外筒体13底部且具有奇数条喷射缝12的缝隙喷射座11，外筒体13内部设置有辅料夹层套8，且辅料夹层套8连通至缝隙喷射座11，外筒体13内设置用于接收热熔胶原料的接触气筒2，接触气筒2的底部设置有搅拌筒9，且搅拌筒9表面轴向设置有若干个连通辅料夹层套8的溢出缝15，接触气筒2底部表面分布有多个喷嘴4，接触气筒2与外筒体13之间形成向上气流的气流涌道14，外筒体13中间设置有供气管5，且供气管5延伸至接触气筒2与搅拌筒9之间的末端等间距安装有若干个喷气盘6。

本发明在工作时，将热熔机的输出端与接触气筒2连接，向接触气筒2中注入热熔胶原料，由于压力的作用，热熔胶原料从设置在接触气筒2底部的底板3上的多个喷嘴4持续的喷出，形成柱或丝料，同时通过管道向辅料夹层套8中注入粘性基体，除杂过滤后的气体由供气管5进入，并通过喷气盘6朝着外筒体13内的径向排出进而与柱或丝料接触完成接触式气化反应；

完成接触式气化反应的热熔胶原料进入搅拌筒9中，在驱动马达驱动螺杆7转动的过程中，对进入搅拌筒9的热熔胶原料进行压缩，同时通过设置在搅拌筒9表面的溢出缝15部分挤送至辅料夹层套8中，与相对于辅料夹层套8内表面的粘性基体的表面进行熔合和部分的聚合反应，并保持该熔合与部分聚合反应的状态被送至缝隙喷射座11中；

热熔胶原料从与搅拌筒9底部连通的缝隙喷射座11上的喷射缝12挤出，形成热熔胶原料膜，而粘性基体从缝隙喷射座11上的其他喷射缝12挤出，形成带混合层粘性基体膜，最后再由两个压辊组对特氟龙网带、热熔胶原料膜以及带混合层粘性基体膜进行压合形成热熔胶膜。

进一步地，通过粘性基体与热熔胶原料的部分混合，在最终的挤出压合阶段，粘性基体和热熔胶原料的整体结合性更强。

进一步说明的是，本发明中为保证气化接触反应完全，在搅拌筒9的底部设置有一个连接至接触气筒2的循环管，在需要反应的时间内搅拌筒9内的螺杆7将已经气化接触反应的热熔胶原料再次进入接触气筒2，并再次进行接触气化反应。

上述接触式气化反应的过程中可不与粘性基体的挤出同步。

本发明在热熔胶膜的成型阶段，通过物理改变热熔胶膜表面形状，来增加其粘黏效果，具体通过成型辊组16来实现。

本发明的缝隙喷射座11的底部设置有成型辊组16，成型辊组16包括用于压合特氟龙网带和缝隙喷射座11的喷射缝12挤出的胶膜的恒温辊组17，通过恒温辊组17对胶膜进行压合初步形成热熔胶膜，以及成型的热熔胶膜进行表面物理改形的成型压辊18和两个与成型压辊18配合形成等腰三角状分布的冷平压辊19，成型压辊18的表面分布有热极凸点20。

热极凸点20实质为顶部呈光滑球面的柱体。

在缝隙喷射座11的喷射缝12喷射处热熔胶膜和粘性基体后，由恒温辊组进行压合冷却最终形成热熔胶膜，进一步地，成型后的热熔胶膜送入冷平压辊19和成型压辊18，冷平压辊19对成型热熔胶膜的一侧面进行进一步的固化成型，而成型压辊18上的热极凸点20则与成型的热熔胶膜的表面接触在热熔胶膜的表面形成光滑的圆形凹槽。

其作用是，热熔胶膜的后续使用过程中，由于成型的热熔胶膜无论是表面还是圆形凹槽都十分光滑，向粘结面施以压力，使热熔胶膜粘结在表面光滑的pp材料表面，而以常温粘粘的方式，气体都从圆形凹槽中逸出，从而形成吸盘式的吸附方式，而热熔胶膜以融化的方式粘结表面粗糙的pp材料，由于热熔胶膜的圆形凹槽的存在，必然在融化时能够更快速的伸入pp材料的深孔和毛细管中，来减少粘结缺陷。

进一步地，在热熔胶膜通过冷压辊19和成型压辊18时，热熔胶膜两侧的温度不同，使得热熔胶膜两侧的固化收缩程度存在一定的差异，而这种差异会形成膜两侧的收缩应力不同，进而使得膜整体的收缩应力小于其粘附力，表现出强粘黏性。

本发明位于辅料夹层套8处的外筒体13内壁中设置有半导体控温板21，搅拌筒9通过内部设置的电阻丝10进行加热，在粘性基体进入辅料夹层套8内部时，由于半导体温控板21的制冷作用，和电阻丝10的制热作用，使得位于辅料夹层套8中的粘性基体两侧存在温度差，因此，靠近半导体控温板21侧的粘性基体率先发生部分微弱固化，而电阻丝10侧的粘性基体则在加热的状态下与从溢出缝15溢出的热熔胶料发生熔合和接枝反应。

本发明中的半导体温控板21具体为现有的半导体制冷板。

进一步地，由于两侧的温度不同，辅料夹层套8内的粘性基体的流动性也不同，使得粘性基体在辅料夹层套8中的内外分层较为明显，进一步提高后续对于热熔胶膜的理化层次性结构的分层控制成型精度。

外筒体13的顶部设置有驱动马达1，且驱动马达1的输出轴从供气管5中延伸至搅拌筒9中，搅拌筒9中设置有输出轴带动转动的螺杆7。

本发明所述的溢出缝15的边缘设置有胶筛齿排22，位于喷气盘6底部的驱动马达1的输出轴通过涡轮蜗杆23带动搅拌筒9与螺杆7做相对差速转动。

胶筛齿排22具体为一种弧形的梳子结构贴附在搅拌筒9的边缘，其一端与溢出缝15连接，从溢出缝15溢出的热熔胶料被胶筛齿排22以梳理的状态搅拌混合，通过该方式能够增加接枝反应的有效接触，并进一步实现粘性基体内的分层结构。

喷射缝12至少为三条，搅拌筒9的输出端连通最中间的喷射缝12。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

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