PU及上胶基本知识概述.ppt
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1、高鼎精細化工(昆山)有限公司,涂层PU及上胶原理简介,1、PU簡介,PU就是polyurethane的簡稱,中文名稱為聚氨酯,其主要官能基是由含活性氫之多元醇(polyol)或胺類(Amine)、異氰酸酯(Isocyanate)及鏈延長劑(Chain extender)反應而成的一種高分子聚合物,可分為硬鏈段(Hard segment)和軟鏈段(Soft segment),而其內部型態則由這兩種鏈段分別聚集的相所構成,而 PU 多變的物性與其內部型態關係密切,隨著不同單體搭配反映出之線性 PU 皆由軟、硬鏈段交替構成。其分子鏈上含有NHCOO之結構,分子量一般介於1525萬之間。,1、PU簡介
2、,化學官能鍵結構如下圖,2、PU之基本結構,PU之基本結構如圖所示:,2、PU之基本結構,Polyurethane 軟、硬鏈結之基本結構圖 :,2、PU之基本結構,Polyurethane 之基本化學反應式 : Polyols R1OH Isocyanates R2NCO Chain Extenderers R3OH or R3NH2 Additives Polyurethane R4NHCOOR5(Urethane) or R4NHCONHR5(Urea),3、 PU之原料,高分子二元醇(polyol):如Polyester(聚酯類)、Polyether(聚醚類)。 小分子二元醇(glyco
3、l)、二胺:如EG、BG、PG、HG、Diamine。 異氫酸鹽(isocyanate): 芳香族異氫酸鹽(Aromatic):常用的有TDI、MDI、.。 脂肪族異氫酸鹽(Aliphatic):常用的有H12MDI、IPDI。 催化劑(catalyst):Amine類、有機金屬類 溶劑:一般有DMF、MEK、Tol、EcAc。 其它添加劑:如UV吸收劑、抗氧化劑、抗黏劑等。,4、 PU之分類,依PU之後加工製程,大致分爲 軟泡已廣泛應用於沙發、床墊、包裝、服裝襯裏、汽車和摩托車座墊等領域。 硬泡廣泛應用於冰箱、冰櫃、冷藏庫、工業管道、設備及建築保溫絕熱等。 彈性體已用於汽車、油田設備零部件、
4、紡織、印刷、 冶金膠棍、防水材料、鞋底、合成革及纖維等。 塗料則應用於木器家具漆、地板漆、設備防腐漆等。 膠粘劑應用於鞋類、複合薄膜、密封膠和通用接著等。 纖維加工PU樹脂應用於服裝、帳篷、戶外生活用品等。 合成皮革應用於鞋類、沙發、汽車內裝等領域。,A.合成皮應用,5、 PU的應用,5、 PU的應用,B.塗層(防水透濕應用),5、 PU的應用,5、 PU的應用,C.貼合、接著、繫紗,5、 PU的應用,5、 PU的應用,D.TPU(押出、射出、壓延),5、 PU的應用,5、 PU的應用,E.其他聚氨酯用途,PU跑道,軟 泡,5、 PU的應用,硬 泡,5、 PU的應用,6、PU上膠之目的及用途,
5、目的: 防水、防風、繫紗、手感、價值感提昇美觀透濕性 。 用途: 衣料、傘布、帳蓬、輕裝袋、工業用布-等。,7、PU胶之优点,软硬度可调整(100M=10400Kg/cm2) ,具有弹性,反拨性优、手感丰腴。 物性优、皮膜强度大、光泽高、耐水压高。 对各类布种密着性佳。 一般用或防水透濕用(亲水性、乳化型) 。 黃變性、不黃變性,耐黃變性可依需要製造供應。 耐寒性良、耐屈折性。 耐溶剂性良好,可耐干洗。 手感与温度变化影响小。,7、PU胶之优点,PU膠與Acrylate膠特性比較软,8、上胶理论-布种 ( 成份组成 ),A. NYLON 66由己二酸与1,6-diamine合成 B. NYLO
6、N 6由己內醯胺合成,8、上胶理论-布种 ( 成份组成 ),b. polyester由TPA与1,2-EG合成 ( 达克隆 ),8、上胶理论-布种 ( 成份组成 ),c. COTTON ( 天然棉 ),8、上胶理论-接着原理,8、上胶理论-接着原理,其中CA-800D中之NCO官能基会与 之氢原子及布种中之 之氢原子或OH之官能基或 等产生架桥反应或氢键之结合,使二种反应物成为密不可分之一体物。,8、上胶理论-接着注意事项,PU塗佈於各種布上,如不加入硬化劑(CA-800D 、CA-805M),只能稱為附著(二層體),其缺點有容易脫膜或不耐搓揉之現象,而產生白化。 架橋完全(curing完全)
7、成品方可有耐久性(durability),若架橋不完全,因為分子量不夠大或架橋密度不足容易產生提早水解,劣解而使成品劣化、破壞、耐水洗下降、耐水壓降低之情形。 架橋劑添加愈多,韌性愈高,耐熱、耐溶劑性愈高。,9、PU胶之分类,a、二液型 一般规格:N.V. 40 70 % Vis. 800 1200 ps / 25 溶剂 MEK、TOL(主) 、 DMF(副) 100 % M5 Kg / cm2 稀释剂:MEK、TOL或不等比例混合 二液型因分子量低,必须加入适量CA-800D (4 8 % )与之混合再继反应而产生较大分子量及较多网状PU构造,方能产生具有系纱力、韧性、耐热、耐溶剂、耐水压之
8、物性特性,其完成架桥反应所需时间约12 24小时。,9、PU胶之分类,架桥剂添加量与强度关系:(二液型),9、PU胶之分类,架桥剂添加量与强度关系:(二液型) CA-800D添加物愈多,韧性愈高,耐热、耐溶剂性愈高。 二液型加入CA-800D后有pot-life问题,注意使用量之调配,CA-800D添加量愈多,pot-life会较短。 二液型建议用于打底用接着、填缝、中低度特性用途要求,又因固成份较高,可涂布乙次提高耐水压、光泽度及厚身感。(高丹尼数之布种须用较高固形份填缝,才能显现较高耐水压) 耐水洗与架桥剂量成正比,耐水解与原料有关。,9、PU胶之分类,b、1.5液型 1.5液型为中分子量
9、PU,需小量CA-800D(23%) 与之反应,方能达到上述之PU之各项特性。 一般规格: N.V. 30 35 % Vis. 600 1000 ps / 25 溶剂 MEK、TOL(主) 、DMF(副) 100 % M10 15 Kg / cm2 稀释剂:MEK、TOL或不等比例混合,9、PU胶之分类,c、一液型 一液型为高分子量PU,除非特殊必要,否则不必添加架桥剂,而在溶剂充分干燥后,即可获得富有各种特性之皮膜。 一般规格: N.V. 25 30 % Vis. 250 600 ps / 25 100 % M 20 40 Kg / cm2 (特殊规格80 400 Kg / cm2) 溶剂D
10、MF 、MEK、TOL 稀释剂:MEK、TOL,9、PU胶之分类,用途建议: 面层用(透明或添加色膏),PVC tapping用、一般衣用。 可加银浆、珠光粉等(但须作保护层处理以增加光泽及抗刮性、有卷边可能)。 如不加CA-800D,一液型没有pot-life问题。 因含溶剂较强或挥发性较低,须注意侵蚀底层或干燥完全一事。,10、PU胶之使用注意事項,二液型或1.5液型作打底用时,因需一段时间才能产生架桥,之后才能显现足够的接着、耐磨、耐溶剂侵蚀性。 當稍微架橋后(一日后)才上TOP层较为正确之作法,以免发生面层之较强溶剂侵蚀底层而有手感变硬、耐水压降低、或表面疮孔之不良现象,也不能等完全架
11、橋後在上面層,易發生底面接著不良脫膠情形 。 添加银浆、铝粉注意分散,pot-life一事(架桥剂添加量),因银浆不耐刮,须作表面保护层处理。,10、PU胶之使用注意事項,凡是与基布接触之第一层,不论2PU、1.5PU、1PU,均需加入适量架桥剂,否则与基布无法接着,不耐搓揉而白化。 凡是有添加架桥剂(不论2PU、1.5PU、1PU),使用前0.5小时内才配所须使用量,不能一次即配好当次需要量,否则因时间差加工黏度不一致,影响品质甚巨(批次差),甚或尾料黏度太大,gel。 配料时,各添加量应精确,涂布量要适量并且要均匀(前、后、左、右)。 须自行建立各管控点之标准作业流程(S.O.P.),并随
12、时更新之 (增、删)。,10、PU胶之使用注意事項,例: 原物料品检、品检项目。(OK收料,差异与厂商沟通) 领料、配料、使用说明、注意事项,慎防客户抱怨、客诉。 作业中,线上品检、异常发现、处理方法、减少大量不良品造成之损失。 厂商提供之产品规格说明书,务必详细了解,并能融会贯通。,10、 PU直接塗層加工方式,PU直接塗層加工 撥水處理。前撥、後撥 壓光。溫度設定約在150,壓光次數依客戶需求,如重複壓光方向最好相同。 上膠。依客戶需求選擇膠料(一般或透濕),上膠次數(一底一面、二底一面、一底二面) ,依 機台差異(單塗頭、雙塗頭、浮刀、滾刀(羅拉塗層)設定加工條件(膠料黏度、上膠量(刀型
13、、刀距 )、車速、烘箱溫度)。 PQC : 手感、克重、 牢度、水壓、透濕、貼條等。 後整理:定型、驗布、包裝打卷。 FQC :依客戶需求進行最終成品檢驗。,11、 加工實例介紹,底料: NC-5005F 100 CA-805M 4 AC-600 1 TOL 適量 (加工粘度20,000- 25,000 cps/RT) 面料 NC-5038E 100 白膠 20 TOL 適量 (加工粘度8,000- 10,000 cps/RT) 加工條件 底料:烘箱溫度(90、100、120) 、刀型,刀距(2.0,4m/m2m/m) 面料:烘箱溫度(90、130、160) 、刀型、刀距(3.0,4m/m2m
14、/m) 車速20m/min 備註:耐水壓(mmH2O)10000,五次水洗後水壓2000 (ISO 811) 透濕度 g/m224hr(ASTM E96BW法)7000 (BS 7209) 65,11、 加工實例介紹,底料: NC-5000C 100 CA-805M 4 AC-600 1 TOL 15-20 (加工粘度20,000- 25,000 cps/RT) 面料 NC-5038E 100 白膠 20 TOL 30 (加工粘度8,000- 10,000 cps/RT) 加工條件 底料:烘箱溫度(110、120、130) 、刀型,刀距(3.0,4m/m2m/m) 面料:烘箱溫度(110、15
15、0、160) 、刀型、刀距(2.0,4m/m2m/m) 車速20m/min 備註:耐水壓(mmH2O)10000,五次水洗後水壓5000 (ISO 811) 透濕度 g/m224hr(ASTM E96BW法)5000,11、 加工實例介紹,底料: NC-5000D 100 CA-805M 4 AC-600 1 TOL 15-20 (加工粘度20,000- 25,000 cps/RT) 面料 NC-5038E 100 白膠 20 TOL 30 (加工粘度8,000- 10,000 cps/RT) 加工條件 底料:烘箱溫度(110、120、130) 、刀型,刀距(3.0,4m/m2m/m) 面料:
16、烘箱溫度(110、150、160) 、刀型、刀距(2.0,4m/m2m/m) 車速20m/min 備註:耐水壓(mmH2O)10000,五次水洗後水壓3000 (ISO 811) 透濕度 g/m224hr(ASTM E96BW法)6000 (BS 7209) 65,11、 加工實例介紹,底料: NC-5001 100 CA-805M 6 AC-600 1.5 TOL 15-20 (加工粘度20,000- 25,000 cps/RT) 面料 NC-5038E 100 白膠 20 TOL 30 (加工粘度8,000- 10,000 cps/RT) 加工條件 底料:烘箱溫度(110、120、130)
17、 、刀型,刀距(3.0,4m/m2m/m) 面料:烘箱溫度(110、150、160) 、刀型、刀距(2.0,4m/m2m/m) 車速20m/min 備註:耐水壓(mmH2O)10000,五次水洗後水壓2000 (ISO 811) 透濕度 g/m224hr(ASTM E96BW法)7500 (BS 7209) 70,12、塗層加工問題,PVC tapping 貼不牢的情況可能原因如下: 底料是否含有抗黏劑? 底層架橋劑添加量是否正確?過多導致架橋密度太高,面層與底層無法接著。過少則會影響樹脂與布之間之接著強度。 底層如用壓克力其與布之接著強度應考慮。 面料所添加色膏之種類,其中是否含有其他助劑(
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