本公开涉及物品，所述物品包含可旋转结构，所述可旋转结构具有圆柱形结构和多个位于圆柱形结构上的叶片刮板。本公开进一步涉及外壳，所述外壳含有可旋转结构并具有密封外壳的一个末端的终板，其中所公开的结构适用于将多部分，例如两部分可固化材料施加到衬底。本公开还涉及使用公开的结构将多部分可固化材料施加到衬底的方法。
背景技术：
两部分可固化组合物用于多种应用，如粘着剂、涂料、泡沫等，其中快速固化是应用所需的，尤其是所述两部分当彼此接触时无法稳定储存的情形。稳定存储意思指，组合物在存储时不会固化。展现高粘度的两部分可固化组合物可能难以混合和施加。这类系统的实例公开于wo2012/151086和wo2012/151085中，所述专利以全文引入的方式并入本文中。当两部分彼此以相对较高的体积比率混合时，这一问题尤其明显。当两部分彼此以高体积比混合时，两个不相似部分可存储在袋管中的袋子中，其中较小体积的部分存储在袋中，所述袋安置于较高体积的部分中。袋子中的一个一般沿着形成管的外壁安置。所述袋子形成两部分接触的阻隔。这种配置允许利用任何体积比，而没有关于材料管大小以及其与标准两部分分配设备一起作用的能力的问题。常见的问题包括可固化材料的高背压和材料的彻底混合。如果由将高粘性材料引入所用混合器中所引起的背压过高，那么可固化材料将无法通过混合室并且无法被施加。如果两部分未充分混合，那么可固化材料将无法以所希望的方式固化。一个复杂的因素在于，许多两部分组合物是在远端位置或由客户施加，在此情况下，能够施加足够高压力来克服背压并且彻底混合所述部分的施料器有限或无法接近。许多常用的手动驱动或电池驱动的施料器不能克服由试图使高粘性材料穿过能够适当混合这类组合物而引起的背压。
已经开发出复杂的混合系统来解决这些问题，参见ep1,189,686、ep1,830,070以及ep2,011,562，所述专利以全文引入的方式并入本文中。这类系统使用复杂或制造成本高昂。共同拥有的申请wo2014/142869(us2016/0008774)公开用于粘性可固化系统的静态混合器，所述申请以全文引用的方式并入本文中。对于粘性极高的系统，动态混合器提供更好地混合。用于极粘系统的许多混合系统是电池驱动的。需要将混合材料的功率需求降到最低的系统以延长电池寿命并降低处置或回收所用电池的环境的影响。
需要的是可以使用手动及电池驱动的施料器彻底混合高粘性两部分组合物，而不产生不可接受的背压的混合器系统，所述混合器系统易于使用并且可以通过一种经济的方式制造。另外需要的是提供极佳混合，具有合理的功率消耗，以及材料穿过混合系统的商业上可接受的流动速率的混合系统。需要的是利用这类混合系统施加粘性两部分可固化系统的方法。
技术实现要素：
公开适用作动态混合器的结构，利用动态混合器的系统和将粘性可固化材料施加到衬底的方法。公开一种物品，包含：具有圆柱形基座的可旋转结构，所述圆柱形基座具有连接到安置在圆柱形基座的一个末端的旋转电动机的连接器；安置在可旋转结构的与所述连接器相对的末端的减薄(槽形)末端，其中可旋转结构具有穿过可旋转结构的中心轴，所述可旋转结构经调适用于围绕中心轴旋转；三到六个安置在圆柱形基座上的叶片刮板，其中每个叶片刮板包含2到6个形成平面带的叶片，其中平面带一般垂直于中心轴，其中每个刮板的叶片由凹槽分离，粘性材料在压力下可流动穿过凹槽并且叶片具有：入口面，所述入口面基本上垂直于中心轴并面向所可旋转结构的连接器末端；出口面，所述出口面基本上垂直于中心轴并面向可旋转结构的减薄末端，其中入口面和出口面基本上彼此平行；前缘，所述前缘是面向旋转方向的叶片的边缘；后缘，所述后缘是与前缘相对的叶片的边缘，其中叶片可能具有连接并从前缘到出口面渐尖的标准前导面和连接并从后缘到入口面渐尖的标准后缘面，或连接并从前缘到入口面渐尖的反向前导面和连接并从后缘到出口面渐尖的反向后缘面；其中叶片刮板中的至少两个具有标准前导面和标准后缘面，并且叶片的相邻刮板中的凹槽沿中心轴方向彼此偏置；圆柱形基座上安置多个沟槽，所述沟槽连接叶片的相邻刮板中的凹槽，其中所述沟槽经调适以促进粘性材料在叶片刮板之间流动；所述物品经调试以用于动态混合器从而在混合器中旋转时混合粘性材料。沟槽可从第一叶片刮板中的凹槽穿过每个叶片刮板中的凹槽。沟槽在其连接每个刮板中的凹槽时可在圆柱形基座中形成螺旋结构。叶片刮板中的一个或两个可具有反向叶片，其中反向前导面从前缘到入口面渐尖并且反向后缘面从后缘到出口面渐尖。反向叶片刮板可与旋转结构的连接器末端相对并朝向减薄末端安置在圆柱形基座上。远离圆柱形基座安置的减薄末端可以含有经调适以促进粘性材料混合和流动的凹槽。凹槽可横切于中心轴方向安置。
公开一种物品，包含以下中的一或多个：本文所公开的可旋转结构；具有入口端和出口端的外壳，其中出口端小于入口端，其中可旋转结构安置于外壳中；以及安置在外壳的入口端处的终板，其中终板包含促进可旋转结构的连接器与旋转电动机连接的结构，一个或多个待混合粘性材料的入口并用以密封外壳的入口端。外壳可具有多个安置在外壳内壁上的叶片刮板，其中每个刮板叶片由凹槽分离。外壳可具有1到8个叶片刮板并且叶片刮板可相对于可旋转结构的叶片刮板以使得可旋转结构的叶片的一部分在外壳的叶片刮板之间通过的方式安置。
公开一种方法，其包含：a)将两部分或更多部分具有高粘度的可固化材料引入包含本文所公开的可旋转结构、外壳和终板的物品的一个或多个入口，所述可固化材料附着到分配设备，所述分配设备具有一或多个电动机以用于使可旋转结构旋转并且用于推动所述可固化材料穿过所述物品；b)在使所述两部分或更多部分充分混合以固化并执行所述可固化材料的所需功能的条件下，对所述可固化材料施加足够压力以使所述可固化材料移动穿过与所述可旋转结构接触的所述外壳；以及c)将混合的两部分可固化材料施加到一个或多个衬底上。所述方法可进一步包含步骤：d)使第一衬底和第二衬底与安置在两个衬底之间的混合的可固化材料接触；以及e)使混合的可固化材料固化并将两个衬底粘合在一起。
利用公开的动态混合器的系统能够混合高粘性材料。混合器可以与两部分或多部分系统一起使用。这类系统可以混合从独立容器、导管或从同一容器引入的部分，其中在混合之前所述部分保持彼此分离。可固化材料的部分的粘度可高达约2,500,000厘泊。系统可以在旋转电动机在约150到约700rpm下运转的条件下混合可固化材料的部分。当可固化材料穿过圆锥形外壳的流动速率是约400g/min或更高时，系统可以混合所述部分。可固化材料的用于分配两个导管或单一分开的导管的功率可以是约200瓦特或更小。
本发明的物品可以低成本方式在多部分(例如两部分)模具中制造。所述物品可使用手动或电池驱动的施加系统有效混合两部分可固化组合物。
附图说明
图1展示在固化30和60分钟粘着剂的样品。
图2展示可旋转结构。
图3展示沿着由线a-a表示的平面切割穿过中心的可旋转结构。
图4展示沿着由线b-b说明的平面从结构的出口端朝向入口端观察的可旋转结构。
图5展示呈剖切视图的外壳。
图6展示端板的剖切视图。
图7展示安放在终板中的可旋转结构。
图8展示混合器的分解视图。
图9展示混合器的组装视图。
图10展示混合器40沿着由图9的d-d所显示的平面的剖切视图。
图11展示具有反向刮板的可旋转结构。
图12展示在内壁上具有叶片刮板的外壳。
图13展示基于由图3的c-c界定的位置呈剖切视角的叶片刮板。
图14展示具有混合器的混合系统。
图15展示所测试的根据本公开的五个可旋转结构。
图16展示具有替代的连接器系统以将终板连接到外壳的组装的混合器系统。
具体实施方式
本文中呈现的解释和说明意欲使本领域的其它技术人员熟悉本发明、其原理和其实际应用。因此，所阐述的本发明的具体实施例不打算为详尽的或限制本发明。本发明的范围应该参考所附权利要求书以及此权利要求书所授予的等效物的完整范围决定。所有文章和参考文献(包括专利申请案和公开案)的公开内容出于所有目的以引用的方式并入。所附权利要求书特此以引用的方式并入此书面说明中。
公开一种物品，其包含经调适以混合两部分或更多部分的高粘性可固化材料的可旋转结构。公开一种动态混合系统，其包含：经调适用于混合一个或多个反应性组合物部分的可旋转结构；经调适以围绕可旋转结构安置的外壳，所述可旋转结构经调适用于含有待混合的组分和形成的混合物；以及密封外壳入口端的终板，其中所述终板具有待混合材料的一个或多个入口。外壳进一步包含将混合物施加到结构的出口或喷嘴。动态混合系统适用于使用电动化混合施料器混合高粘性组分。
可旋转结构包含圆柱形基座和减薄(槽形)末端。圆柱形基座在使用时朝向外壳入口安置。可旋转结构的减薄末端朝向可旋转结构的出口端安置。可旋转结构具有穿过可旋转结构的中心轴，所述可旋转结构包括圆柱形基座和减薄末端，围绕所述中心轴旋转。中心轴从外壳入口端的中心延伸穿过可旋转结构的中心直到外壳出口端的中心。沿着中心轴沿从入口到出口的总方向引导材料流穿过外壳。待混合的材料和混合材料围绕可旋转结构传递并朝着沿着中心轴的方向穿过外壳。
多个叶片刮板围绕可旋转结构的圆柱形基座安置。叶片刮板是一组安置于平面带中的叶片，所述平面带一般垂直于可旋转结构的中心轴并且垂直于圆柱形基座的表面。平面带是在刮板中的叶片的入口面和出口面处将叶片限定在刮板中的带。在平面带内，叶片可以相对于刮板中的其它叶片以任何方式布置。在一些实施例中，刮板中的叶片的入口和出口面形成垂直于圆柱形基座的平面，使得叶片都与入口和出口处于相同距离。刮板、平面带内的叶片可具有其入口和出口面的平面，垂直于中心轴和圆柱形基座，处于平面带内的不同平面。在此实施例中，平面带中的一些叶片可以与入口和出口不同的距离定位。叶片可以彼此相对交错，使得交替的叶片具有入口和出口面，所述入口和出口面具有垂直于中心轴的共用平面并且刮板中的叶片具有两组共用平面。一组更接近入口并且另一组更接近出口。刮板中的每个叶片可以离入口较远并较接近下一相邻叶片的出口直到返回到第一叶片。叶片刮板可以区别于彼此，因为每个刮板之间是不具有叶片的开放空间，所述开放空间从圆柱形基座到外壳也为开放的。叶片刮板包含结构，所述结构沿一般垂直于圆柱形基座的方向从圆柱形基座突起。叶片以群组或单独形式可以从圆柱形基座以与垂直于中心轴的平面高达15度的角度朝向入口或出口突起，所述角度为大于0度到约15度。每个突起结构或叶片刮板具有多个凹槽，所述凹槽将突起结构分为多个叶片。叶片用以将流过外壳的待混合材料的物料流分裂为两个物料流。在叶片之间并且形成叶片的凹槽使待混合材料的一部分分流在流过圆锥形外壳时沿圆锥形外壳的出口方向流到下一叶片刮板。在可旋转结构使叶片(所述叶片将流过外壳的材料分裂为多个物料流)旋转时，一些物料流沿着叶片流动直到这类物料流接触另一叶片和穿过圆锥形外壳的物料流。通过每个叶片分裂的一些物料流穿过凹槽并且朝向下一叶片刮板或出口流动并且与沿着下一刮板的叶片流动的物料流混合。一般来说，每个物料流分成沿着叶片传递的物料流和穿过刮板中的凹槽直到下一刮板的物料流。待混合的材料在其流过外壳时分成多个物料流并且所形成的物料流与外壳中不同位置处的其它物料流组合。在材料穿过外壳时，材料分成物料流并且分裂的物料流合并多次，从而实现彻底混合的目标。
每个叶片刮板含有足够数目的凹槽以形成足够数目的叶片从而在材料在刮板之间穿过外壳并随后流出外壳出口时使所述材料彻底混合。如果存在过少凹槽，那么材料将无法有效流过外壳并可能产生不可接受的背压。如果存在过多凹槽，材料将在未彻底混合的情况下流过外壳。凹槽的数目限定刮板中的叶片数目。凹槽的数目可以是三个或更多个或四个或更多个。凹槽数目可以是八个或更少个或六个或更少个。叶片数目可以是三个或更多个或四个或更多个。叶片数目可以是八个或更少个或六个或更少个。
可旋转结构含有多个布置于垂直于可旋转结构轴的多个平面带中的叶片刮板。刮板被布置成使得可混合材料在其穿过外壳时将接触依序分裂材料的物料流的每个刮板的叶片。叶片刮板沿着可旋转结构的圆柱形基座从入口朝向出口端，或从连接器到减薄末端依序布置。选择叶片刮板的数目从而以有效方式彻底混合可混合材料。彻底混合意味着混合可混合材料的部分使得材料可以完全固化并且在穿过材料的恒定速度下固化。另外期望待混合材料可以在尽可能消耗最少量的功率下穿过本文所公开的动态混合器。因此期望将材料移动穿过动态混合器时所产生的背压降到最低。叶片刮板的数目可以是两个或更多个、三个或更多个或四个或更多个。叶片刮板的数目可以是八个或更少个或六个或更少个。
存在两种类型的叶片和两种类型的叶片刮板，标准和反向。两种类型的叶片和叶片刮板之间的差异在于叶片元件的布置。标准叶片用以分裂材料并使材料总体上朝向出口移动。反向叶片被设计成分裂材料并且使一部分材料总体上朝向入口移动以便进一步促进混合。每个刮板中的叶片都所有入口面、出口面、前导面、后缘面、前缘和后缘。叶片的入口面基本上垂直于中心轴并面向可旋转结构的连接器末端以及外壳和混合器的入口端。每个叶片的出口面基本上垂直于中心轴并面向可旋转结构的减薄末端或外壳或混合器的出口端。每个叶片的入口面和出口面基本上彼此平行。前缘是邻接于凹槽或由凹槽形成的叶片的边缘，在可旋转结构的旋转方向上。叶片后缘是邻接于凹槽，或由凹槽形成的边缘，与旋转方向相反。标准叶片的前缘通过每个叶片的前导面与入口面相交形成。标准叶片的后缘通过后缘面与出口面相交形成。标准叶片的前缘朝向可旋转结构的连接器末端和混合器结构的入口端安置并且后缘朝向可旋转结构的减薄末端或混合器结构的出口端安置。标准叶片的前导面连接并从前缘到出口面渐尖。标准叶片的后缘面连接并从后缘到入口面渐尖。反向叶片的前导面连接并从前缘到入口面渐尖。反向叶片的后缘面连接并从后缘到出口面渐尖。每个叶片的前缘与每个叶片的后缘相对。两个边缘相对，因为所述边缘从旋转方向的角度位于叶片的相对端并且彼此相对，因为一个边缘连接到入口面并且另一个连接到反向出口面。叶片刮板可以布置成使材料总体上朝向出口移动并且可以指代标准的叶片刮板和叶片。标准叶片前导面和后缘面的布置被布置成推动一部分材料朝向出口与标准叶片接触。叶片刮板可以被布置成使一部分材料朝向入口移动以增加混合，这类叶片刮板和叶片可以称为反向叶片刮板或反向叶片。反向叶片前导面和后缘面的布置被布置成推动一部分材料朝向入口与反向叶片接触。使用反向叶片的刮板促进混合并提高背压。前导面和后缘面可以促进待混合组分混合的任何角度渐尖。渐尖可以相对于中心轴约25度或更大或约45度或更大的角度。渐尖是以约65度或更小或约55度或更小的平行于叶片刮板的平面的角度。基本上垂直意味着指定特征形成垂直或接近垂直于参考特征的平面。基本上垂直可意味指定特征的平面角度相对于参考特征的线或平面在90度的10度内，90度的5度内或90度的2％内。基本上平行意味着两个比较特征的两个平面在彼此的10度内、彼此的5度内或彼此的2度内。
叶片刮板中的至少两个可以是反向刮板。刮板中的所有叶片都可以相对于前缘位置和面的渐尖方向以相同方式取向。从沿着旋转轴从入口端观察的角度，可旋转结构可以逆时针方式或顺时针方式旋转。旋转方向影响叶片边缘是前缘和后缘的判定。反向叶片刮板可以基于前缘和前导面的取向使待混合的材料朝向动态混合器的入口移动。这会导致物料流的部分由这类叶片分裂，所述物料流的部分沿着叶片的面流动从而移动穿过更接近入口的叶片刮板中的凹槽。这促进材料的混合。或者，反向刮板的存在提高系统中的背压并且需要更多能量使可混合材料穿过动态混合器。选择可旋转结构上的反向刮板的数目以平衡增加的混合与增加的能耗。一个或两个叶片刮板可包含反向叶片刮板。反向叶片刮板可以最接近于出口安置。因此，在一个或两个反向叶片刮板存在的情况下，反向叶片刮板可以安置在可旋转结构上使得所述反向叶片刮板是在动态混合器的出口之前最后一个或最后两个叶片刮板。将反向叶片刮板最接近于出口定位对背压造成的影响少于将其更接近动态混合器入口定位对背压造成的影响。将反向叶片刮板最接近于动态混合器的出口定位可促进可混合材料的混合同时由于使用反向叶片刮板而将对系统中的背压的影响降到最低。所混合的材料可经历剪切稀化，由于在推动材料穿过混合器以及材料碰到叶片时材料的剪切，粘度降低。在反向叶片刮板最接近于出口安置的情况下，这种现象会导致对功率消耗的较小影响。叶片的厚度可以在刮板之间变化。叶片厚度可以从入口到出口降低。如本文所用的厚度是指从叶片的入口面到出口面的平均厚度。
叶片刮板中的凹槽尺寸和数目影响可混合材料的流动和混合效率。凹槽数目在先前部分中论述。凹槽形状和尺寸可以影响材料流动和混合两者。较大尺寸的凹槽降低背压和使可混合材料流过动态混合器所需的能量。较小的尺寸凹槽促进混合并会提高背压。选择凹槽形状和尺寸以促进可混合材料的流动并提高混合效率。叶片刮板的开放区域影响混合效率。开放区域是由凹槽占据的叶片刮板的区域。这一区域受到叶片刮板的外缘和可旋转结构的圆柱形部分的外圆周限界。开放区域是在垂直于中心轴方向的平面中的这一有界区域中的凹槽区域。凹槽的开放区域可以是约15％或更多、约35％或更多、或约38％或更多。凹槽的开放区域可以是约60％或更少、约48％或更少、约45％或更少。叶片刮板中的凹槽可具有基本上相同的区域以促进材料混合。如所使用，在此上下文中基本上相同的区域意味着所有凹槽的区域都在平均约20％内或约15％内。垂直于中心轴、旋转轴的平面中的凹槽的形状可以是提供所需开放区域并促进有效混合的任何形状，例如v的尖端最接近于圆柱形基座安置的v形；u的基底最接近于圆柱形基座安置的u形；梯形或非线性或不规则形状。凹槽在叶片刮板内可具有相同或不同形状。沿旋转轴或材料从入口到出口的流动方向，凹槽可以在轴向方向上在刮板之间从一个形状转变为另一形状，这可以将相对较低或无流动的区域(死点)减到最少。相邻叶片刮板中的凹槽可以彼此偏置。从刮板到刮板的凹槽可能并不对准，使得当可旋转结构不旋转时以及当沿从入口到出口的旋转轴方向观察时，看不见下一靠后刮板的凹槽穿过靠前刮板的凹槽。偏置凹槽通过迫使不同物料流由于偏置而合并来促进混合。
可旋转结构的圆柱形基座可以进一步包含沟槽，所述沟槽从叶片刮板中的每个凹槽延伸到下一叶片刮板的凹槽中。沟槽用以引导一部分物料流穿过凹槽直到下一相邻叶片刮板上的凹槽。这种结构促进这类物料流与沿着下一相邻叶片刮板的叶片流动的物料流的混合。所有叶片刮板中的每个凹槽都可以经由沟槽连接到相邻叶片刮板中的另一凹槽。对于安置为邻近于两个叶片刮板的叶片刮板，每个凹槽可以通过沟槽连接到相邻叶片刮板的两个凹槽。连接相邻刮板的凹槽的多个沟槽可以形成螺旋结构以用于使可混合材料的部分流过混合器。在这个实施例中，一部分材料沿着所描述的结构的流动可以描述为材料以螺旋方式流过混合器。由于通过沟槽连接的凹槽的偏置，沟槽相对于叶片平面展现一定角度。所用角度可以影响可混合材料的混合，因为角度可以影响从入口到出口所行进的总距离，从而影响材料在混合室内部的驻留时间。此外其可以影响流动相对于圆柱形基座运动的角方向。沟槽相比于叶片刮板的平面的角度可以是约15度或更大。沟槽相比于叶片刮板的平面的角度可以是约90度或更小、约80度或更小、约75度或更小。
叶片刮板之间的距离影响材料穿过混合器的流动和混合效率。如果叶片刮板之间的距离过短，那么通过材料流过混合器产生背压。如果距离过远，那么材料的混合受到损害。叶片刮板之间的开放区域影响材料流动和混合效率。这一区域可表达为开放区域的宽度与开放区域的深度的乘积。深度是一个叶片刮板的中心部分到下一叶片刮板的中心部分的平均距离。开放区域的宽度是圆柱形基座到叶片刮板外缘的距离。表达这种关系的一种方式是宽度和深度与叶片刮板的平均厚度的比值。叶片平均厚度与开放区域深度的比值可以是约1.0:0.5或更大或1.0:0.7或更大。叶片平均厚度与开放区域深度的比值可以是约1.0:1.3或更小或约1.0:1.1或更小。叶片平均厚度与开放区域宽度的比值可以是约1.0:0.5或更大或约1.0:0.7或更大。叶片平均厚度与开放区域宽度的比值可以是约1.0:1.5或更小或约1.0:1.2或更小。
叶片刮板安置在可旋转结构的圆柱形基座上。可旋转结构从圆柱形基座转移到减薄末端。减薄末端经调适用于朝向出口远离圆柱形基座放置。减薄末端可以从圆柱形基座朝向出口渐尖以引导材料朝向出口移动穿过混合器并降低朝向出口的流动阻力。减薄末端可以具有槽形结构，因为减薄末端是具有从圆柱形基座朝向出口行进的多个突起脊部的伸长结构。脊部可以相对于中心轴沿出口方向形成一定角度，其中选择角度使得脊部用以使材料移动穿过混合器直到出口。脊部数目经选择以促进材料朝向出口流动并且可以是促进此目的的任何数目。脊部数目可以是3个或更多个。脊部数目可以是6个或更少个。脊部数目可以是4个，使得这种结构具有十字形横截面，其中每个十字形结构的臂基本上长度相同。减薄末端可以在突起脊部中具有凹槽。凹槽用以促进混合和粘性材料朝向出口流动。凹槽中的一个或多个可以距出口不同的距离安置使得其彼此偏置。反向脊部上的凹槽可以距出口相同距离并且位于距出口不同距离定位的相邻脊部上。
选择可旋转结构的长度以使用获得混合所消耗的最小量的功率实现彻底混合。长度的一个实际限制在于动态混合器需要足够短使得施加混合粘性材料的个人可以看到衬底和施加到衬底的混合粘性材料。混合器不应阻挡施加粘性材料的混合物的个人的视野。在其最大直径下的混合器的直径与混合器的长度的关系可以是约0.8:1.0或更大。混合器长度与其直径的比值是约1.2:1.0或更小。
本公开的动态混合器具有外壳。外壳用以含有混合器中的待混合粘性材料并引导粘性材料流动接触叶片刮板。外壳由可以承受使粘性材料移动穿过动态混合器所产生的压力的材料构成。外壳具有壁，所述壁考虑到制造材料具有足够厚度以承受壁将暴露的压力。外壳的一个末端附着到手持式混合枪。粘性材料所引入的末端，入口端附着到混合枪。外壳具有混合枪连接器。混合枪连接器可以是匹配手持式混合枪上的连接器的任何已知连接器，其在混合枪运行期间在手持式混合枪上将动态混合器固持在原地。混合枪连接器需要在混合期间所产生的压力下将动态混合器固持在原地。混合枪连接器可以是匹配混合枪、搭扣配合连接器、扭锁、夹具、扭锁卡口等上的线匹配的一组线。除了一个或多个系统的入口和出口外，外壳套上并包封可旋转结构。选择可旋转结构与外壳之间的距离，因此可以粘性材料接触叶片刮板并使得粘性材料的背压不会过大，即移动粘性材料穿过混合器所需的能量处于可接受的的水平。外壳邻接于可旋转结构的圆柱形基座的外壳部分可以基本上是圆柱形，以便保持可旋转结构与外壳之间的空隙相对恒定。叶片刮板边缘到外壳内壁的距离可基于叶片边缘到可旋转结构的圆筒形部分的距离。这一距离可表达为叶片外缘到可旋转结构的圆筒形部分的距离的百分比。这一百分比可以是指定距离的约1.5％或更大或约5％或更大。叶片刮板边缘到外壳内壁的距离可以是指定距离的约20％或指定距离的约15％或更小。外壳可以具有从圆筒形部分到出口渐尖的出口部分以便引导混合粘性材料朝向出口。外壳出口用以促进将混合粘性材料施加到衬底。出口可以是适用于施加特定粘性材料的任何形状或尺寸。出口的示例性形状是圆形、卵形、矩形、三角形或不规则形状等。出口的最大尺寸在任何方向上都可以是约3mm或更大、约4mm或更大或约6mm或更大。出口的最大尺寸在任何方向上都可以是约20mm或更小、约15mm或更小或约10mm或更小。外壳的入口端进一步经调适以接受终板，所述终板用以密封入口端并界定待混合粘性材料的一个或多个入口。
外壳可以进一步包含位于内壁上的静态叶片刮板，所述静态叶片刮板经调适以促进粘性材料的混合。静态叶片的刮板从外壳的内壁突起。叶片刮板包含界定叶片的凹槽。每个叶片刮板含有足够数目的凹槽以形成足够数目的叶片从而在材料在刮板之间穿过外壳并随后流出圆锥形外壳的出口时使所述材料彻底混合。如果存在过少凹槽，那么材料将无法有效流过外壳并可能产生不可接受的背压。如果存在过多凹槽，材料将在未彻底混合的情况下流过外壳。凹槽数目界定刮板中的数目或叶片并且可以是三个或更多个或四个或更多个。凹槽数目可以是八个或更少个或六个或更少个。叶片数目可以是三个或更多个或四个或更多个。叶片数目可以是八个或更少个或六个或更少个。外壳内表面上的叶片刮板的数目可以是一个或更多个、两个或更多个、三个或更多个或四个或更多个。叶片刮板的数目可以是八个或更少个、六个或更少个、四个或更少个、或两个或更少个。
外壳经调适用于套上可旋转结构并包围可旋转结构。当外壳放置在可旋转结构的上方时，从外壳内壁突起的叶片刮板可以沿中心轴方向安置在可旋转结构的叶片刮板之间。动态混合器的部分需要原地组装在手持式混合器上。可以选择外壳内壁上的叶片刮板的宽度使得外壳可以组装在可旋转结构上方，即这类叶片刮板不会干扰组件并且外壳内壁上的叶片刮板与可旋转结构的叶片刮板之间的空隙必须足以容纳组件。应选择空隙使得在无过度背压和附带的能量需求处罚下增强混合。在使用动态混合器期间，可旋转结构在圆锥形外壳内旋转。圆锥形外壳的内壁上的叶片刮板不会妨碍可旋转结构的旋转。
公开的动态混合器进一步包含终板，所述终板安置在外壳的入口端上。终板密封外壳的入口端以防止待混合的粘性材料从混合器的入口端渗漏。可以利用防止渗漏的任何密封，例如o形环、聚合物密封沟槽、唇形密封等。
终板进一步提供密封通道，到可旋转结构的可旋转电动机的连接器可以穿过所述密封通道，使得连接器可以接合混合设备的可旋转电动机。可旋转结构可以使用连接可旋转结构和电动机并穿过终板的延伸部分连接到可旋转电动机。终板进一步包含一个或多个待混合材料的入口。入口数目基于容器的数目，待混合材料从所述容器引入。待混合材料可以从单一容器引入，其中待混合部分彼此分离。待混合材料可以从两个或更多个容器引入并且为每个容器提供入口。待混合材料可以从两个容器引入并且因此存在两个入口。可能存在一个入口。可能存在两个或更多个入口。入口可以相对于入口定位在接近或邻接于第一叶片刮板。可以将叶片刮板定位到足够接近入口，使得刮板叶片防止材料进入外壳并且当叶片之间的凹槽邻接于入口时，允许材料进入外壳。在这个实施例中，当凹槽位于入口上方时仅允许待混合材料进入外壳，并且或者将材料保持在外壳并基于叶片或凹槽是否邻接于入口允许材料进入外壳。
所公开的混合器可以进一步包含尖端，所述尖端安置于出口上方以进一步使传递出混合器的混合材料成形。尖端可以经塑形以提供所分配材料的所需形状，如珠粒。尖端可以具有适用于出口的所公开的任何横截面形状。
混合器的部分由可以在多部分(即两部分)模制系统中模制或可以通过铸造形成的任何材料制备。示例性材料包括热塑性塑料、热固性材料、金属等。优选材料是热塑性塑料和热固性材料，其中优选热塑性塑料。优选热塑性塑料包含玻璃化转变温度或玻璃化转变温度或热变形温度超过室温的任何塑料并且包括聚烯烃、聚酰胺、聚苯乙烯、丙烯腈丁二烯苯乙烯(abs)、丙烯腈丁二烯苯乙烯与聚碳酸酯(pc/abs)的掺合物等。优选热固性材料包含热变形温度超过室温的任何热固性材料并且包括聚氨基甲酸酯、聚脲、丙烯酸聚合物、聚酯、环氧树脂等。所述材料可以另外包含填充剂、补强剂、内部脱模剂、稳定剂、抗氧化剂、阻燃剂以及本领域的技术人员已知的类似物。示例性填充剂包括滑石、烟雾状二氧化硅等。优选强化纤维包括聚合物、玻璃、碳纤维、陶瓷、粘土等。
本文所公开的结构通过模制制备。优选地注塑成型。优选地，模具是具有致动滑块的两件式模具。本质上，可模制材料被转化成可流动材料。这可以通过将材料加热到其熔融温度来实现。将可模制材料注入所描述的封闭模具中。在注入可模制材料之前，可以用脱模剂处理模具，或者可模制材料可以含有内部脱模剂。注入之后，将可模制材料冷却或使其冷却并且打开模具以使零件脱模。模制的特定条件为材料依赖性的并且依赖各种参数。本领域技术人员可以确定特定的可模制材料的适当条件。从模具移出之后，移除任何溢料。
所公开的混合器可以用于多种目的，例如作为混合器、掺合器、施料器、流变调节器等。物品可以用作用于混合粘性材料的动态混合器。将混合器用于多部分系统，所述系统具有反应性并且在即将使用之前混合例如粘着剂、涂料、主体填料、泡沫塑料或聚合物、分散液等。物品可用于两部分系统。物品可用于粘着剂系统。可以利用混合器的混合系统通常包含一个或两个电动机。一个电动机是经调适以促进待混合材料穿过本发明的混合器的电动机。所述相同电动机还可以用于使可旋转结构旋转以便混合外壳中的待混合部分。混合器可以包含两个单独的电动机，一个用于推动待混合材料穿过外壳并且一个用于使可旋转结构旋转以混合所述部分。外壳上的终板一般含有一个或多个通道以用于将待混合材料引入圆锥形外壳中。通常，待混合部分安置于两个或更多个、优选地两个待混合材料的单独导管中。通常，每个导管中的材料可与另一导管中的材料反应并且当混合时，这些组分开始固化。或者，两个或更多个部分，优选地两部分可以位于同一导管中，其中隔膜或膜分离所述部分使得其不在导管中接触。体积较小的部分通常位于内袋中。常常，内袋中的部分是沿导管的侧边放置。因此，混合器需要将较小部分在整个混合材料中分散，以实现材料的均匀固化。这一系统通常称为袋中袋系统(bag-in-bagsystem)并且通常在两部分的体积比很高时使用。待混合材料的比值可以是约15:1或更小或约10:1或更小。待混合材料的比值可以是大于1:1、2:1或更大，或3:1或更大。这一类型的系统允许使用具有奇特体积比的材料。外壳的出口、喷嘴可以塑形成挤出具有所希望形状的混合材料珠粒。在混合时，施加到所混合材料的压力足以克服所混合材料在穿过外壳时的背压。这一系统尤其适用于电池驱动的混合系统，因为这类系统可以施加到材料的压力量有限。这类系统通常在车间之外，例如由在远端工作的防风罩安装工使用。所利用的混合器可以向移动穿过混合器的材料施加约100psi(689kpa)或更大、约150psi(1034kpa)或更大并且最优选约200psi(1379kpa)或更大的压力。所利用的混合器可以向移动穿过混合器的材料施加约500psi(3447kpa)或更小或约300psi(2068kpa)或更小的压力。
适当混合意味着，各部分充分混合以在整个施加的混合物中均匀固化。过度背压意味着，在用于向混合材料施加压力的可用系统，例如电池驱动的混合系统存在下，材料无法移动穿过混合管。入口端是引入待混合材料的一端。
所公开的混合器可用于混合任何多部分组合物，优选两部分组合物。这类混合器可用于混合高粘性多部分系统。所公开的混合器可以适用于粘度为约100,000厘泊或更大或约250,000厘泊或更大的混合系统。所公开的混合器可以适用于粘度为约5,000,000厘泊或更小、约4,000,000或更小、约2,500,000厘泊或更小或约2,000,000厘泊或更小的混合系统。混合器可以用于混合任何可固化系统，例如粘着剂系统。所述混合器可以用于混合含有异氰酸酯官能性预聚物和含丙烯酸酯单体、低聚物或聚合物的两部分混合系统，这类系统公开于wo2012/151086和wo2012/151085中，所述专利以引入的方式并入本文中。
在使用中，本发明的混合器组装在手持式混合系统上。终板围绕混合系统的连接器放置，可旋转结构的连接器连接到混合系统的连接器并且外壳放置在可旋转结构的上方并与终板接合以围绕可旋转结构密封外壳。在使用时尖端放置在出口上方。
独立的零件放置在混合系统中并且伸入并穿过动态混合器以混合所述部分。在混合部分穿过出口时，将这类混合部分施加到衬底。在混合部分适用作粘着剂的情况下，两个衬底与安置在其间的混合部分接触，并且使混合部分固化并将衬底粘合在一起。
所公开的动态混合器的功能属性包括使用实现彻底混合所需的最小功率消耗的如本文所定义的彻底混合。彻底混合和功率消耗受混合过程期间可旋转结构的转/分钟(revolutionsperminute；rpm)影响。如果可旋转结构的rpm过低，那么粘性材料将不会彻底混合。如果rpm过高，那么将发生不良混合并且功率消耗将过高。rpm可以是约140或更大或约200rpm或更大。rpm可以是约700或更小、约650或更小、350或更小或约300rpm或更小。在其中可旋转结构上的一个或两个叶片刮板是反向刮板的那些实施例中，所期望的rpm受到影响。在这些实施例中的一些中，rpm可以是约100或更大或约200rpm或更大。在这些实施例的一些中，rpm可以是约400或更小或约300rpm或更小。
用于所公开的动态混合器的混合系统还提供推动粘性材料穿过混合器的电动机。期望将用于此功能的电力消耗降到最低。电力消耗可表达为以瓦特为单位用于对待混合材料的一个或多个导管施加的功率。所消耗的功率可以瓦特为单位测量。目的是在将所用总功率降到最低的同时彻底混合粘性材料。所用功率可以是200瓦特或更小、约190或更小或约170或更小。
粘性材料需要以合理的流动速率穿过混合器，使得材料可以在固化之前施加并提供合理的凝固时间以允许必要的衬底操控。选择流动速率以获得此目的。流动速率可以是约150克/分钟或更大、200克/分钟或更大或约400克/分钟或更大。流动速率可以是700克/分钟或更小。凝固时间可以是8分钟或更大或15分钟或更大。凝固时间可以是30分钟或更小。
混合彻底性的定性测量使用混合百分比描述。这是在穿过混合器之后，穿过材料截面的条纹的视觉质量或存在的定性评估。图1提供良好和不良混合的图示。目视检查翻译为按照100的等级的数字排名系统，其中100表示最佳混合。混合百分比可以是约80或更大、约85或更大或约90或更大。
在将本文所公开的混合器用于含有异氰酸酯官能预聚物和含丙烯酸酯单体、寡聚物或聚合物的两部分混合系统(如wo2012/151086和wo2012/151085中所公开，所述专利以引用的方式并入本文中)的情形下，混合质量可以通过在施加到衬底之后(即从混合器的出口分配之后)，在30或60分钟时混合物的肖氏a级硬度(shoreahardness)表示。肖氏a级硬度在30分钟之后可以是约15或更大，或在30分钟之后可以是约19或更大。肖氏a级硬度在60分钟之后可以是约40或更大。认为改善的混合产生较高的肖氏a级硬度直到实现完全彻底混合。使用以下程序测定肖氏a级硬度。使用至少6mm厚并且在侧向方向距每个边缘12mm的测试样本。将硬度计保持在垂直位置，其中压痕点距边缘至少12mm。在无冲击下尽可能快速地将压力脚施加到标本，同时保持支脚平行于样本表面。施加足够压力以获得压力脚与样本之间的坚固接触。在样本上相隔至少6mm的不同位置处测量5次硬度并且测定平均值。
图1展示在固化30和60分钟之后粘着剂的样品，其中混合是良好和不良或不可接受的。图2展示可旋转结构10。图3展示沿着由线a-a表示的平面切割穿过中心的可旋转结构。图4展示沿着由线b-b说明的平面从结构的出口端朝向入口端观察的可旋转结构。可旋转结构包含多个叶片刮板11，所述叶片刮板11包含独立叶片12。叶片12之间是凹槽13。可旋转结构10具有圆柱形基座14和入口端15。展示穿越圆柱形基座14的沟槽16。叶片刮板11从圆柱形基座14突起。可旋转结构10具有渐尖末端(减薄末端)17，所述渐尖末端(减薄末端)17具有脊部41，在脊部41中具有凹槽18。还展示叶片刮板11之间的空间19。展示叶片的后缘20和前缘21。展示叶片67的入口面和叶片64的出口面。展示标准叶片的前导面65和后缘面66。在图2和3中，展示双o形环密封22。还展示可旋转结构的中空中心23。
图5展示呈剖切视图的外壳25。展示入口端27、出口端30、内壁26、外壳29的外壁；外壳28的圆筒形部分；外壳31的出口部分，以及位于外壳25的外壳31的出口部分的外部部分上的丝线32。还展示用于连接并确保外壳25连接到终板33的扭锁丝线24。
图6展示终板33的剖切视图，所述终板33具有密封段34、材料入口35和用于连接到未图示的分配系统电动机的旋转驱动的通道36。展示终板扭锁丝线37，其经调适用于与外壳25上的扭锁丝线42配对从而将终板33和外壳25固持在一起。图7展示座置在终板33中的可旋转结构11。图8展示本文所公开的的混合器40的分解视图，所述混合器40包含可旋转结构10、外壳25和具有扭锁丝线37的终板33。图9展示本文所公开的混合器40的组装视图，所述混合器40包括具有用于分配喷嘴的丝线32的外壳25和具有进料口35的终板33。图10展示混合器40沿着由d-d所显示的平面的剖切视图。图10还展示与终板33的扭锁丝线37接合以将两部分固持在一起的外壳25的扭锁丝线24。
图11展示具有反向叶片刮板151的可旋转结构111。展示反向刮板前缘152和反向刮板后缘153。还展示具有标准刮板的叶片前缘121和叶片后缘120的两个标准刮板(非反向)161。所展示反向叶片的前导面154和后缘面155。还展示叶片的入口面164和出口面167。还展示标准叶片前导面165和标准后缘面166。沿着箭头所示的旋转轴从入口端观察的角度，此可旋转结构的旋转是逆时针。
图12展示具有外壳25的混合器40，所述外壳25具有从外壳内壁26突起的叶片刮板61。还展示外壳25上的叶片刮板61与可旋转结构10的叶片刮板11的偏置。附图展示到旋转电动机62的连接器。
图13展示叶片刮板11沿着由图3的c-c界定的平面的剖视图。展示四个叶片12和界定叶片12的四个凹槽13。还展示围绕叶片刮板安置的外壳25。由凹槽13形成的开放区域39展示为受到两个叶片12、凹槽13和外壳25限界的区域。开放区域39在叶片12的一个侧面的尖端38处开始并且延伸到由凹槽13形成的另一叶片12的侧面的尖端38。
图14展示混合系统44，其中所公开的混合器40安装到所述混合系统44。展示混合系统44的旋转电动机45和推动电动机46。将粘着剂的导管47安装在混合系统44中。将分配喷嘴48附接在动态混合器40的出口30的末端处。图15展示所测试的根据本公开的五个可旋转结构。可旋转结构1是49；可旋转结构2是50；可旋转结构3是51；可旋转结构4是52并且可旋转结构5是53。
图16展示具有替代的连接器系统以将终板33连接到外壳25的组装的混合器系统40。展示外壳25上的扭锁丝线71和终板33上的扭锁丝线72，所述扭锁丝线72与外壳25上的扭锁丝线71(未示出)接合以将系统固持在一起的。
本发明的说明性实施例
提供以下实例来说明本发明，但并不意欲限制其范围。除非另外指示，否则所有份数和百分比均按重量计。
混合实例-将如wo2012/151086和wo2012/151085中所描述制备的两部分粘着剂放置在袋中袋导管中并使用电池驱动混合器施加，所述电池驱动混合器向导管中的混合物施加约220psi(1517kpa)压力，所述两部分粘着剂的粘度通过添加其它增塑剂直到25或30秒的所述压流粘度来调节。使用长度是65mm的混合器。测试多个混合器。测量推力电流、所用总功率、混合材料温度、流动速率、在30分钟和60分钟时的肖氏a级硬度。检测固化30分钟之后的珠粒并分配混合百分比。结果汇编在表1中。
表1
rs是可旋转结构。可旋转结构1是具有4个刮板的所公开的可旋转结构。可旋转结构2具有四个叶片刮板，其中最后两个是反向刮板。可旋转结构3是在每个刮板和反向刮板中具有3个叶片的三叶，可旋转结构4是具有一定半径的三叶。可旋转结构5具有四个刮板，所述刮板具有开放体积。五个可旋转结构展示于图15中。所呈现的数据展示所测试的所有设计都产生良好混合。
如本文中所用的重量份是指专门提及的组成的100重量份。在上文应用中所述的任何数值包括从下限值到上限值的所有值，增量为一个单位，其条件是任何较低值与任何较高值之间存在至少2个单位的间隔。作为实例，如果陈述组分的量或过程变量的值(例如，温度、压力、时间等)是例如1到90、优选地20到80、更优选地30到70，那么希望在本说明书中明确地列举如15到85、22到68、43到51、30到32等值。对于小于一的值，按需要将一个单位视为0.0001、0.001、0.01或0.1。这些仅是特定意图的实例，并且在所列举的最低值与最高值之间的数值的所有可能组合被视为以类似方式在本申请中明确地陈述。除非另外陈述，否则所有范围包括两个端点以及所述端点之间的所有数值。结合范围使用的“约”或“大致”适用于所述范围的两个端点。因此，“约20到30”意图涵盖“约20到约30”，包括至少所规定的端点。用以描述组合的术语“基本上由……组成”应包括所识别的元件、成分、组分或步骤，以及不实质上影响组合的基本和新颖特征的此类其它元件、成分、组件或步骤。本文中用以描述元件、成分、组件或步骤的组合的术语“包含”或“包括”的使用也涵盖主要由所述元件、成分、组件或步骤组成的实施例。可以通过单个整合的元件、成分、组件或步骤提供多个元件、成分、组件或步骤。或者，单个整合的元件、成分、组件或步骤可能划分成单独的多个元件、成分、组件或步骤。用以描述元件、成分、组件或步骤的“一(a)”或“一个(one)”的公开内容并不意图排除另外的元件、成分、组件或步骤。