CN114311502B - 一种高精度钢圈包胶用加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高精度钢圈包胶用加工工艺,涉及包胶加工技术领域,一种高精度钢圈包胶用加工工艺,所述工艺具体包括以下步骤:S1:取需要包胶的钢圈,使用有机溶剂进行清洗干净后,干燥备用;S2:对清洗干净的钢圈表面进行微喷砂处理,然后涂覆上底胶溶液,加热固化之后升温至80‑85℃,保温1‑2h,得到底胶层;S3:将经过S2步骤处理的钢圈放入模具中,然后在其外表面注胶,进行热压处理后在钢圈表面形成包胶层;S4:将成品从模具中取出得到产品。本发明的一种高精度钢圈包胶用加工工艺,通过形成的底胶层作为中间粘接层,能够增加外层塑料包胶和钢圈之间的粘合力,防止包胶层脱落和不稳定。
Description
技术领域
本发明涉及包胶加工技术领域,尤其涉及一种高精度钢圈包胶用加工工艺。
背景技术
在真空水杯生产的过程中,需要对塑料盖的密封性能进行开水测试,但是,目前大口径PP料塑盖无法100%完全通过开水测试,现有PP料的塑盖因开水测试时PP料耐热温度有限会导致塑盖变软化或变形导致漏水。因此,通常会采用在塑料盖的中间夹层采用被包胶后的钢圈进行固定,这样在开水测试时塑盖则不易变形,可以解决PP料大口径塑盖热水测试漏水现象。
包胶成型工艺是一种特殊的塑料成型工艺,通常用于增加产品减震、减噪、防水以及防撞的功能性以及附加值,在对钢圈进行包胶的过程中,由于钢圈表面光滑,直接进行包胶会由于PP料和钢圈之间的粘合力不足,导致包胶层不稳定,容易脱落,从而影响后续的生产和使用。
发明内容
针对上述问题,本发明的目的在于设计提供一种高精度钢圈包胶用加工工艺,通过形成的底胶层作为中间粘接层,能够增加外层塑料包胶和钢圈之间的粘合力,防止包胶层脱落和不稳定。
本发明通过以下技术手段解决上述技术问题:
一种高精度钢圈包胶用加工工艺,所述工艺具体包括以下步骤:
S1:取需要包胶的钢圈,使用有机溶剂进行清洗干净后,干燥备用;
S2:对清洗干净的钢圈表面进行微喷砂处理,然后涂覆上底胶溶液,加热固化之后升温至80-85℃,保温1-2h,得到底胶层;
S3:将经过S2步骤处理的钢圈放入模具中,然后在其外表面注胶,进行热压处理后在钢圈表面形成包胶层;
S4:将成品从模具中取出得到产品。
本发明的钢圈包胶工艺,对清洗过后的钢圈进行微喷砂处理,增大表面的粗糙度,有利于和底胶溶液相结合,而通过涂覆底胶溶液在钢圈表面形成底胶层,以底胶层作为中间粘结层,能够增加包胶层和钢圈之间的粘接性能,使得二者结合更紧密,防止脱落。
进一步,S2步骤中微喷砂处理是以325目,不规则的Al2O3颗粒冲击钢圈表面,喷砂压力为0.25-0.3MPa,持续时间为2-5s,喷砂角度为60°。
进一步,所述S3步骤热压处理的温度为180-200℃,压力为70-90MPa,处理时间为30-40min。
进一步,所述底胶溶液包括以下重量份原料:单宁酸10-15份、改性壳聚糖25-35份、羧甲基纤维素钠12-18份、丙烯酸5-10份、碳酸钠1-3份。
进一步,所述底胶溶液包括以下重量份原料:单宁酸12份、改性壳聚糖30份、羧甲基纤维素钠15份、丙烯酸5份、碳酸钠2份。
进一步,所述底胶溶液的配制方法为:取改性壳聚糖加入去离子水中,升温至40-50℃,保温搅拌至完全溶解得到改性壳聚糖溶液,称取碳酸钠加入去离子水中,搅拌溶解后,等量分批次加入羧甲基纤维素钠,同时以1000-1200r/min的速度持续搅拌至羧甲基纤维素钠完全溶解,加入单宁酸和丙烯酸,继续搅拌混合,超声处理10min得到底胶溶液。
进一步,所述改性壳聚糖为二氢咖啡酸接枝改性的壳聚糖。
本发明的底胶溶液,原料中的单宁酸具有丰富的儿茶酚基团,能够与丙烯酸和碳酸钠中的钠离子分别形成氢键和配位件,提供足够的非共价交联位点以实现凝胶化成膜,而无需常规化学交联,提高其成膜效率,同时利用二氢咖啡酸对壳聚糖进行改性,一方面使其能够在室温下即可和单宁酸、丙烯酸等进行交联,另一方面,二氢咖啡酸的邻苯二酚使得形成的底胶具有更好的粘附性能,能够更好的和钢圈进行粘合。
另外,底胶溶液中加入了碳酸钠,其中钠离子的加入不仅能够增加形成的底胶层的韧性,同时在加热固化的过程中,碳酸钠受热分解,生成气体从而在底胶层上形成若干微孔,一方面由于和钢圈直接接触的底胶层容易出现内应力,而形成的微孔使得内应力容易驰豫,增加底胶层的稳定性,另一方面,微孔的存在增加了底胶层的粗糙度有利于包胶层的附着,且在热压处理的过程中,胶液在压力作用下会挤入形成的微孔内,从而和底胶层形成咬合结构,以此进一步增加了包胶层的稳定性。
进一步,所述改性壳聚糖的制备方法为:
A1:取壳聚糖加入1%乙酸溶液中,搅拌溶解后,用1μm膜抽滤,收集滤液,用10wt%氢氧化钠溶液调节pH至8-9析出固体,过滤,固体用去离子水透析3d得到纯化壳聚糖;
A2:取A1步骤纯化得到的壳聚糖,搅拌溶解于1%乙酸溶液中,得到纯化壳聚糖溶液,分别称取碳二亚胺盐酸盐和N-羟基琥珀酰亚胺搅拌溶于乙醇水溶液中得到混合溶液,向纯化壳聚糖溶液中加入二氢咖啡酸水溶液,搅拌混匀后,滴加加入混合溶液,持续搅拌反应10-12h,反应完成后,将反应产物在pH为5的盐酸水溶液中透析三天,再用蒸馏水透析4h,冷冻干燥得到改性壳聚糖。
本发明的有益效果:
本发明的一种高精度钢圈包胶用加工工艺,在对钢圈进行包胶之前,先在钢圈表面形成底胶层,以底胶层作为中间粘接层,能够增加外层塑料包胶和钢圈之间的粘合力,防止包胶层脱落和不稳定。
具体实施方式
以下将结合具体实施例对本发明进行详细说明:
实施例一
改性壳聚糖的制备
A1:取壳聚糖加入1%乙酸溶液中,搅拌溶解后得到2wt%壳聚糖溶液,用1μm膜抽滤,收集滤液,用10wt%氢氧化钠溶液调节pH至8-9析出固体,过滤,固体用去离子水透析3d得到纯化壳聚糖;
A2:取A1步骤纯化得到的壳聚糖,搅拌溶解于1%乙酸溶液中,得到1wt%纯化壳聚糖溶液,按照1:2的质量比分别称取碳二亚胺盐酸盐和N-羟基琥珀酰亚胺搅拌溶于体积分数为60%的乙醇水溶液中得到混合溶液,向纯化壳聚糖溶液中加入二氢咖啡酸水溶液,二氢咖啡酸和壳聚糖的质量比为1:1,搅拌混匀后,滴加加入混合溶液,持续搅拌反应11h,反应完成后,将反应产物在pH为5的盐酸水溶液中透析三天,再用蒸馏水透析4h,冷冻干燥得到改性壳聚糖。
底胶溶液的配制
取30份改性壳聚糖加入去离子水中,升温至45℃,保温搅拌至完全溶解得到5wt%改性壳聚糖溶液,称取2份碳酸钠加入去离子水中,搅拌溶解后,等量分三批次加入15份羧甲基纤维素钠,同时以1200r/min的速度持续搅拌至羧甲基纤维素钠完全溶解,加入12份单宁酸和5份丙烯酸,继续搅拌混合,超声处理10min得到底胶溶液。
利用配制得到的底胶溶液进行包胶,具体为:
S1:取需要包胶的钢圈,使用丙酮进行清洗干净后,干燥备用;
S2:对清洗干净的钢圈以粒径为325目,形状不规则的Al2O3颗粒冲击钢圈表面,在喷砂压力为0.3MPa,喷砂角度为60°的条件下进行微喷砂处理3s,然后涂覆上底胶溶液,加热固化之后升温至85℃,保温2h,得到底胶层;
S3:将经过S2步骤处理的钢圈放入模具中,然后在其外表面注胶,在温度为180℃,压力为80MPa下进行热压处理40min后在钢圈表面形成包胶层;
S4:将成品从模具中取出得到产品。
实施例二
改性壳聚糖的制备
A1:取壳聚糖加入1%乙酸溶液中,搅拌溶解后得到2wt%壳聚糖溶液,用1μm膜抽滤,收集滤液,用10wt%氢氧化钠溶液调节pH至8-9析出固体,过滤,固体用去离子水透析3d得到纯化壳聚糖;
A2:取A1步骤纯化得到的壳聚糖,搅拌溶解于1%乙酸溶液中,得到1wt%纯化壳聚糖溶液,按照1:2的质量比分别称取碳二亚胺盐酸盐和N-羟基琥珀酰亚胺搅拌溶于体积分数为60%的乙醇水溶液中得到混合溶液,向纯化壳聚糖溶液中加入二氢咖啡酸水溶液,二氢咖啡酸和壳聚糖的质量比为1:1,搅拌混匀后,滴加加入混合溶液,持续搅拌反应10h,反应完成后,将反应产物在pH为5的盐酸水溶液中透析三天,再用蒸馏水透析4h,冷冻干燥得到改性壳聚糖。
底胶溶液的配制
取25份改性壳聚糖加入去离子水中,升温至50℃,保温搅拌至完全溶解得到5wt%改性壳聚糖溶液,称取1份碳酸钠加入去离子水中,搅拌溶解后,等量分三批次加入12份羧甲基纤维素钠,同时以1000r/min的速度持续搅拌至羧甲基纤维素钠完全溶解,加入10份单宁酸和10份丙烯酸,继续搅拌混合,超声处理10min得到底胶溶液。
利用配制得到的底胶溶液进行包胶,具体为:
S1:取需要包胶的钢圈,使用丙酮进行清洗干净后,干燥备用;
S2:对清洗干净的钢圈以粒径为325目,形状不规则的Al2O3颗粒冲击钢圈表面,在喷砂压力为0.28MPa,喷砂角度为60°的条件下进行微喷砂处理5s,然后涂覆上底胶溶液,加热固化之后升温至80℃,保温2h,得到底胶层;
S3:将经过S2步骤处理的钢圈放入模具中,然后在其外表面注胶,在温度为190℃,压力为90MPa下进行热压处理35min后在钢圈表面形成包胶层;
S4:将成品从模具中取出得到产品
实施例三
改性壳聚糖的制备
A1:取壳聚糖加入1%乙酸溶液中,搅拌溶解后得到2wt%壳聚糖溶液,用1μm膜抽滤,收集滤液,用10wt%氢氧化钠溶液调节pH至8-9析出固体,过滤,固体用去离子水透析3d得到纯化壳聚糖;
A2:取A1步骤纯化得到的壳聚糖,搅拌溶解于1%乙酸溶液中,得到1wt%纯化壳聚糖溶液,按照1:2的质量比分别称取碳二亚胺盐酸盐和N-羟基琥珀酰亚胺搅拌溶于体积分数为60%的乙醇水溶液中得到混合溶液,向纯化壳聚糖溶液中加入二氢咖啡酸水溶液,二氢咖啡酸和壳聚糖的质量比为1:1,搅拌混匀后,滴加加入混合溶液,持续搅拌反应12h,反应完成后,将反应产物在pH为5的盐酸水溶液中透析三天,再用蒸馏水透析4h,冷冻干燥得到改性壳聚糖。
底胶溶液的配制
取35份改性壳聚糖加入去离子水中,升温至40℃,保温搅拌至完全溶解得到5wt%改性壳聚糖溶液,称取3份碳酸钠加入去离子水中,搅拌溶解后,等量分三批次加入18份羧甲基纤维素钠,同时以1100r/min的速度持续搅拌至羧甲基纤维素钠完全溶解,加入15份单宁酸和8份丙烯酸,继续搅拌混合,超声处理10min得到底胶溶液。
利用配制得到的底胶溶液进行包胶,具体为:
S1:取需要包胶的钢圈,使用丙酮进行清洗干净后,干燥备用;
S2:对清洗干净的钢圈以粒径为325目,形状不规则的Al2O3颗粒冲击钢圈表面,在喷砂压力为0.25MPa,喷砂角度为60°的条件下进行微喷砂处理2s,然后涂覆上底胶溶液,加热固化之后升温至80℃,保温1h,得到底胶层;
S3:将经过S2步骤处理的钢圈放入模具中,然后在其外表面注胶,在温度为200℃,压力为70MPa下进行热压处理30min后在钢圈表面形成包胶层;
S4:将成品从模具中取出得到产品。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。
Claims (4)
1.一种高精度钢圈包胶用加工工艺,其特征在于,所述工艺具体包括以下步骤:
S1:取需要包胶的钢圈,使用有机溶剂进行清洗干净后,干燥备用;
S2:对清洗干净的钢圈表面进行微喷砂处理,然后涂覆上底胶溶液,加热固化之后升温至80-85℃,保温1-2h,得到底胶层;
S3:将经过S2步骤处理的钢圈放入模具中,然后在其外表面注胶,进行热压处理后在钢圈表面形成包胶层;
S4:将成品从模具中取出得到产品;
所述底胶溶液包括以下重量份原料:单宁酸10-15份、改性壳聚糖25-35份、羧甲基纤维素钠12-18份、丙烯酸5-10份、碳酸钠1-3份;
所述改性壳聚糖为二氢咖啡酸接枝改性的壳聚糖;
所述改性壳聚糖的制备方法为:
A1:取壳聚糖加入1%乙酸溶液中,搅拌溶解后,用1μm膜抽滤,收集滤液,用10wt%氢氧化钠溶液调节pH至8-9析出固体,过滤,固体用去离子水透析3d得到纯化壳聚糖;
A2:取A1步骤纯化得到的壳聚糖,搅拌溶解于1%乙酸溶液中,得到纯化壳聚糖溶液,分别称取碳二亚胺盐酸盐和N-羟基琥珀酰亚胺搅拌溶于乙醇水溶液中得到混合溶液,向纯化壳聚糖溶液中加入二氢咖啡酸水溶液,搅拌混匀后,滴加加入混合溶液,持续搅拌反应10-12h,反应完成后,将反应产物在pH为5的盐酸水溶液中透析三天,再用蒸馏水透析4h,冷冻干燥得到改性壳聚糖;
所述底胶溶液的配制方法为:取改性壳聚糖加入去离子水中,升温至40-50℃,保温搅拌至完全溶解得到改性壳聚糖溶液,称取碳酸钠加入去离子水中,搅拌溶解后,等量分批次加入羧甲基纤维素钠,同时以1000-1200r/min的速度持续搅拌至羧甲基纤维素钠完全溶解,加入单宁酸和丙烯酸,继续搅拌混合,超声处理10min得到底胶溶液。
2.根据权利要求1所述的一种高精度钢圈包胶用加工工艺,其特征在于,所述S2步骤中微喷砂处理是以325目,不规则的Al2O3颗粒冲击钢圈表面,喷砂压力为0.25-0.3MPa,持续时间为2-5s,喷砂角度为60°。
3.根据权利要求1所述的一种高精度钢圈包胶用加工工艺,其特征在于,所述S3步骤热压处理的温度为180-200℃,压力为70-90MPa,处理时间为30-40min。
4.根据权利要求1所述的一种高精度钢圈包胶用加工工艺,其特征在于,所述底胶溶液包括以下重量份原料:单宁酸12份、改性壳聚糖30份、羧甲基纤维素钠15份、丙烯酸5份、碳酸钠2份。
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