能量活化的室温可泵送的聚合物组合物以及用于活化和分配它们的设备制造技术

技术编号:5045391 阅读:189 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
能量活化的室温可泵送的聚合物组合物,用于将所述聚合物组合物活化和处理为可以用作粘合剂、密封剂、涂层或密封垫材料的固体蜂窝状或非蜂窝状聚合物材料的设备,以及制造和使用它们的方法。根据本发明专利技术的组合物包括固体颗粒,所述固体颗粒包括一种或多种聚合物,所述聚合物与至少一种加工助剂共同被乳化、分散或悬浮在液体载体中,所述加工助剂例如反应性发泡剂、低分子量表面活性剂、高分子量表面活性剂、在胶乳漆中发现的一种或多种化合物、淀粉、纤维素衍生的产物以及它们中的两种或更多种的组合。加工助剂提供各种益处,包括例如降低的密度、改进的加工卫生、改进的泡沫稳定性、更快的胶粘时间和/或降低的加工温度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】能量活化的室温可泵送的聚合物组合物以及用于活化和分配它们的设备专利技术背景 专利
本专利技术涉及能量活化的室温可泵送的聚合物组合物以及用于活化和分配它们以 形成固体蜂窝状的(solid cellular)或固体非蜂窝状的聚合物材料的设备。相关技术的描述在用于分配热熔性粘合剂的常规系统中,热熔性粘合剂组合物的固体热塑性小球 被传输至热熔体锅或釜中。在釜中小球被大批地加热至高于热熔性粘合剂组合物的熔融温 度的温度。釜中的熔融的热熔性材料以被加热的状态通过被加热的软管或管线被泵送至多 个被加热的远程分配设备,这种分配设备通常位于远离釜显著的距离处。常规的热熔体分配系统的使用有若干缺点。例如,在釜内熔融大量的热熔性组合 物和将熔融的材料通过被加热的管线传输至被加热的分配设备涉及相当大的能量成本。粘 合剂、密封剂、涂层或密封垫材料和/或加热系统的稳定性故障可能导致管线堵塞和相当 长的停机时间。此外,通常从釜发出不良的气味和烟。被加热的釜和被加热的软管在工作 场所内带来安全性危害。此外,系统的复杂性使维护和更换设备艰难并且耗时。而且,需要 将热熔性粘合剂保持在高温下延长的时间段,倾向于导致组合物以及其粘合性质的劣化。Stumphauzer等人的美国专利第7,285,583号(以下称为“‘583专利”),其说 明书据此以引用方式以其整体并入,公开了在室温下是可泵送的,但是在被加热至高于约 300° F并且被混合时形成熔融的热熔性组合物的多重组分聚合物组合物。熔融的热熔性 组合物可以被分配以在冷却时形成固体粘合剂材料。该专利公开了该组合物可以包括“发 泡剂”,例如偶氮二甲酰胺(azobisdicarbonamide),目的是在熔融的热熔性组合物中产生 泡沫,这使体积膨胀并且降低固体粘合剂的密度。偶氮二甲酰胺当被加热时释放氮气。氮 气被认为是非反应性的发泡剂。Stumphauzer等人的美国专利第7,221,859号(以下称为“丨859专利”),其说明 书也据此以引用方式以其整体并入,公开了一种可以用于将诸如'583专利所公开的多重 组分聚合物组合物从其可泵送的室温状态加热至材料变成熔融液体的温度的设备。所述设 备静态地混合熔融液体,在熔融液体从设备离开进入可商购获得的热熔体分配头时将熔融 液体转化为热熔体。一旦熔融材料被从分配头分配,材料表现出与常规包装的热熔体基本 上相似的粘合性质。专利技术简述考虑到上述内容,本专利技术提供了相对于已知的热熔体和冷胶剂系统(hot melt and cold glue system)来说提供相当大的优势的组合物、设备、系统和方法。根据本专利技术 的组合物在室温下(除非另外清楚地指出,否则术语“室温”据此被定义为是72士5° F)以 及在约32° F至140° F、优选50° F至120° F、最优选60° F至110° F的其他环境温 度下以非熔融的可泵送的状态存在,但是可以被活化以形成当冷却时可以被分配以形成蜂窝状或固体非蜂窝状聚合物固相材料的基本上均质的熔融材料。根据本专利技术的组合物包 括固体颗粒,所述固体颗粒包括一种或多种聚合物(以下有时被称为“第一组分”),所述聚 合物被乳化、分散和/或悬浮在液体载体(以下有时被称为“第二组分”)中。根据本专利技术 的组合物还包括一种加工助剂或两种或更多种加工助剂的组合,加工助剂例如反应性发泡 剂、低分子量表面活性剂、高分子量表面活性剂、存在于胶乳漆中的一种化合物或两种或更 多种化合物的组合、和/或淀粉和纤维素衍生的产物。加工助剂提供各种益处,包括例如降 低的密度、改进的加工卫生(process hygiene)、改进的泡沫稳定性、更快的结合时间(bond time)和/或降低的加工温度。本专利技术还提供了一种能够将根据本专利技术的组合物活化至熔化温度并且从而产 生当被分配时能够冷却以形成表现出优良的结合性质的基本上熔化的固化物质(fused solidified mass)的基本上熔融的均质材料的设备。本专利技术还提供了用于生产可以用作粘 合剂、密封剂、涂层或密封垫材料的固体蜂窝状或固体非蜂窝状聚合物材料的方法,以及制 造和使用所述组合物和设备的方法。本专利技术不要求大部分的固体粘合剂材料应该在高温下在远程热熔体釜中被熔融, 或者熔融的热熔性材料应该在被加热的软管中被传输至分配设备。因此,本专利技术消除了与 远程釜相关联的不良气味和烟以及与这样的系统相关联的高能量成本和安全性危害。此 外,本专利技术不要求大部分的固体粘合剂材料应该被保持在高温下相当长的持续时间,并且 从而消除了粘合剂组合物的热降解,同时降低了可能导致过度的停机时间的系统复杂性。 根据本专利技术的组合物仅需要在分配的点被能量活化,这因此赋予了冷胶剂应用的许多优 势,但是与冷胶剂系统相比具有优势,即由高含固量导致的快得多的速度、使用通常在延长 的和反复的暴露于高温和清洁器(Cleaner)时将降解的材料的能力、在分配的点的高温下 更快的应用。本专利技术的上述特点和其他特点在下文更充分地描述,并且特别在权利要求、详细 地提出本专利技术的某些阐述性的实施方案的以下的说明书中指出,然而这些实施方案仅仅陈 述了其中可以采用本专利技术的原理的多种方法中的少数几种。附图简述附图说明图1是用于活化和分配根据本专利技术的液体聚合物组合物的示例性的系统的部分 分解透视图。图2是根据本专利技术的示例性的隔离物(insulator)的侧视图。图3是图2所示的隔离物的沿线III-III截取的侧剖视图。图4是根据本专利技术的装配好的反应器的透视图。图5是图4所示的反应器的透视图,且外部的管形构件已被除去以显示芯元件。图6是图4所示的反应器的分解透视图。图7是具有可选择的槽系统的反应器的分解透视图。图8是示出根据本专利技术的系统的部件的各种构型的流程图。图9是根据本专利技术的示例性的反应器/分配器单元的侧剖视图。专利技术详述A.第一组分根据本专利技术的组合物的第一组分包括一种或多种聚合物的固体颗粒,所述聚合物可以从聚合乙烯、丙烯、丁烯、高级α-烯烃或其异构体、苯乙烯和其异构体、异戊二烯、丁 二烯、高级α-二烯或其异构体、降冰片烯、二环戊二烯、丙烯酸和其衍生物、甲基丙烯酸和 其衍生物、烯属不饱和二羧酸(olefinically unsaturated dicarboxyiic acid)和其衍 生物、丙烯腈、氯乙烯、偏二氯乙烯、乙烯基酯、乙烯醚、乙烯基硅烷以及类似物的任何组合 来衍生。另外的聚合物可以由具有活性氢的起始分子连同或可选择地与单独的单体或单体 的组合的结合来构造,所述具有活性氢的起始分子例如水、山梨糖醇、甘油、蔗糖、多官能的 胺以及类似物,所述单体例如氧化物(例如环氧乙烷、环氧丙烷、四氢呋喃以及类似物)、各 种多官能的酸或酐(例如对苯二甲酸、邻苯二甲酸酐、己二酸、琥珀酸酐以及类似物)、二醇 (例如乙二醇、丙二醇、丁二醇以及类似物)和/或各种多官能的胺(例如脲、乙二胺、六亚 甲基二胺以及类似物)。以各种组合的这些化学品产生可以产生高性能的最终产物的聚醚、 聚酯、聚酰胺、聚醚胺。高度专用的聚合物(highly specialized polymer)可以包括被配 制用于与硅烷醇在高温下缩合的室温硫化(RTV)工艺中使用的粘附相似的粘附的硅氧烷。 天然聚合物,例如蛋白和它们本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种组合物,所述组合物包括:固体颗粒,其包括第一聚合物;液体载体,所述固体颗粒被乳化、分散和/或悬浮在所述液体载体中;以及加工助剂;其中:所述组合物在约32°F至约140°F的温度下是可泵送材料;所述组合物当在超过140°F的加工温度下被能量活化时形成基本上均质的熔融共混物;所述基本上均质的熔融共混物当其冷却至低于140°F的温度时变成熔化的固体材料;所述熔化的固体材料能够在应用点结合一种或多种基材;并且所述加工助剂降低所述熔化的固体材料的密度,改进加工卫生,改进在所述基本上均质的熔融共混物中产生的泡沫的稳定性,减少结合时间,降低所述组合物在约32°F至约140°F的温度下的粘度,和/或降低加工温度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:迈克尔W乔根森大卫J阿莱西奥赛缪尔迪普雷肯尼斯E海德杰弗里C克罗廷AA帕克威廉C斯顿普豪泽约瑟夫J沃尔夫
申请(专利权)人:里奎迈尔特公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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