一种海岛结构胶辊及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种海岛结构胶辊及其制备方法，属于胶辊技术领域。一种海岛结构胶辊，它的橡胶层由母体混炼胶和个体颗粒胶经混炼制得；母体混炼胶的伸长率比个体颗粒胶的伸长率高100％‑220％，母体混炼胶的强度比个体颗粒胶的强度高4‑8Mpa，母体混炼胶的邵A硬度比所述个体颗粒的邵A硬度低8‑14度。一种海岛结构胶辊的制备方法，通过混炼、硫化、粉碎、过筛、二次混炼、缠绕成型、二次硫化和车加工制得海岛结构胶辊。本发明专利技术制成的海岛结构胶辊，能够有效提高胶辊的摩擦系数和耐磨性，消除使用过程中摩擦系数和耐磨性对材料性能的影响，防止打滑、材料受力不均以及不耐磨乃至开裂现象的发生。

【技术实现步骤摘要】
一种海岛结构胶辊及其制备方法
本专利技术属于胶辊
，具体地说，涉及一种海岛结构胶辊及其制备方法。
技术介绍
胶辊是一种以金属或者其他材料为辊芯、外覆橡胶层的辊状制品。胶辊广泛应用于冶金、有色金属加工、化纤、造纸等行业。随着制造业的快速发展，钢铁行业出现了各种生产线并伴随产生各种工位的胶辊，例如主要用于输送钢板的夹送辊，用户对其摩擦系数和耐磨性要求较高，用以防止其在输送过程中打滑，以及延长使用寿命。目前，在实际操作中，往往通过以下方法来提高摩擦系数：降低材料硬度和强度、增加材料表面张力或者在车加工时提高材料粗糙度，但这些方法制得的胶辊在使用过程中效果并不明显乃至打滑，还会引起材料受力不匀，不耐磨等问题。公开号为204503784U，公开日为2015年7月29日的中国技术专利公开了一种颗粒橡胶辊，该种胶辊由辊体和橡胶层构成，橡胶层由基胶和若干橡胶颗粒四部分组成。该专利仅是简单介绍了颗粒橡胶辊及用途，对颗粒橡胶辊的原料、结构和制造工艺等情况并未提及，而这些情况往往对胶辊在使用性能即摩擦系数和耐磨性起决定性作用。其技术缺陷主要表现在三方面：(1)此专利只提到橡胶颗粒的邵氏硬度比基胶的邵氏硬度高15度，两者硬度相差15度或相差超过15度，在动态使用过程中对材料损耗极大，极易出现不耐磨、掉颗粒和胶层开裂等质量问题。该专利也未提及橡胶颗粒与基胶如何一起并用，而现有技术中的简单并用很容易出现掉粒、材料因应力集中而损坏等问题。(2)该专利只考虑硬度因素对结构进行改进，这样的设计会出现很多质量问题，如胶辊生产过程中出现掉颗粒、开裂，使用过程中受力不匀造成钢板变形等等。(3)虽然提到橡胶颗粒在基胶中均匀分布，但是借用何种方法达到均匀分布的效果并未提及，这就不能保证胶辊在使用过程中摩擦力均匀。公开号为CN1131272，公开日为2003年12月17日的中国专利技术专利公开了一种聚酰亚胺增强丁腈复合材料，该专利解决了因铁质托辊和钢丝绳之间的钢对钢摩擦导致钢丝绳损伤程度大的问题。该专利主要是为了解决摩擦系数大的问题，提高钢丝绳的使用寿命，因此，该复合材料虽然采用很多种增塑剂、炭黑、硬脂酸、硫磺和促进剂，主要是用于提高丁腈胶强度和硬度，降低摩擦系数。公开号为CN102140188B，公开日为2013年4月10日的中国专利技术专利，公开了一种矿井提升机用的摩擦衬垫及其制备方法，此专利描述了矿井提升机摩擦衬垫及材料并研究开发出了摩擦系数大于0.28的摩擦衬垫，材料中采用了大量的白色补强填充材料：酚醛树脂、陶土、活性二氧化硅微粉和纳米白炭黑，这些白色补强填充材料没有经过改性直接加到丁腈胶内，混溶性较差，容易造成分散不均匀，性能波动大，伸长率差和耐磨性差，只是相对提高了摩擦系数。此外，采用大量的白色补强填充材料的方法仅适合模压制品，材料缠绕成型差，因而并不适用缠绕成型生产的各种规格的胶辊。
技术实现思路
1、要解决的问题针对用户对胶辊的摩擦系数和耐磨性要求的提高，而现有胶辊在使用过程中提高摩擦系数效果并不明显以及打滑、材料受力不匀和不耐磨的问题，本专利技术提供了一种海岛结构胶辊及其制备方法。2、技术方案为解决上述问题，本专利技术采用如下的技术方案。一种海岛结构胶辊，所述海岛结构胶辊的橡胶层由母体混炼胶和个体颗粒胶经混炼制得；所述母体混炼胶的伸长率比所述个体颗粒胶的伸长率高100％-220％，所述母体混炼胶的强度比所述个体颗粒胶的强度高4-8Mpa，所述母体混炼胶的邵A硬度比所述个体颗粒的邵A硬度低8-14度。作为优化方案，所述母体混炼胶和所述个体颗粒胶的重量比为(3-4):1。作为优化方案，所述母体混炼胶包括如下重量比的组分原料：作为优化方案，所述个体颗粒胶包括如下重量比的组分原料：作为优化方案，所述母体混炼胶和个体颗粒胶使用同种的丁腈生胶、增塑剂、防老剂、促进剂以及交联剂。作为优化方案，所述丁腈生胶为丙烯腈丁腈生胶，所述增塑剂为NEO-T；所述防老剂为MB与ZMMBI的混合物，所述促进剂为DM，所述交联剂为过氧化二异丙苯与硫磺的混合物。作为优化方案，所述防老剂中，MB与ZMMBI的比例为(1-2):1；所述交联剂中，过氧化二异丙苯与硫磺的比例为(2-3):1。一种海岛结构胶辊的制备方法，其特征在于：具体制备过程如下：(1)混炼：分别称取母体混炼胶和个体颗粒胶的组分原料，各自混炼，分别制得母体混炼胶和个体混炼胶，停放；(2)硫化：对所述个体混炼胶进行硫化处理，得个体硫化胶片；(3)粉碎：将所述个体硫化胶片裁剪成宽度为30-40mm的条状，送入粉碎机内粉碎，得颗粒胶，备用；(4)过筛：所述颗粒胶过两次筛去除粒径过大或者过小的颗粒后，得个体颗粒胶，备用；(5)二次混炼：将所述母体混炼胶热炼并包辊；将所述个体颗粒胶分批次从开炼机的辊筒一侧向另一侧均匀地加入，待所述个体颗粒胶完全融入所述母体混炼胶，开刀、打卷、薄通后，得海岛结构的橡胶层；(6)缠绕成型：采用自动缠绕机在已涂刷好胶黏剂的辊芯上包贴橡胶层，得待硫化胶辊；(7)二次硫化：将待硫化胶辊放入硫化罐内硫化，得经硫化处理的胶辊；(8)车加工：待所述经硫化处理的胶辊的温度小于40℃时，车加工并抛光，制得海岛结构胶辊。作为优化方案，所述步骤(2)中，对所述个体混炼胶进行硫化处理的具体操作为：对个体混炼胶进行热炼出片，得到个体混炼胶片，所述个体混炼胶片的厚度为3-5mm，宽度为500-600mm，长度为700-800mm；将所述个体混炼胶片置于硫化罐内进行硫化，得个体硫化胶片。作为优化方案，所述步骤(4)中，得到的筛外个体颗粒胶用120#汽油或醋酸乙酯清洗、晾干后备用。3、有益效果相比于现有技术，本专利技术的有益效果为：(1)本专利技术通过对母体混炼胶和个体颗粒胶的伸长率、强度和硬度的差异进行限定，制成的海岛结构胶辊，能够产生不同的弹性模量，进而提高胶辊的摩擦系数和耐磨性，消除使用过程中摩擦系数和耐磨性对材料性能的影响，防止打滑、材料受力不均以及不耐磨乃至开裂现象的发生。(2)橡胶层采用母体混炼胶和个体颗粒胶的重量比为3:1至4:1并用混合，既可提高海岛结构胶辊在使用过程中的摩擦系数和耐磨性，又可保持胶辊正常使用所需要的伸长率、强度和硬度。(3)丁腈生胶的分子链中含有活性官能团氰基，这使得丁腈橡胶分子的柔顺性较差；母体混炼胶采用在丁腈生胶中加入一定量的高耐磨炭黑、通用炭黑、液体丁腈和增塑剂，能够将伸长率、强度和硬度同时提高1倍以上，以提高自身耐磨性，并使母体胶具备优异的弹性模量和摩擦系数。白炭黑和树脂在丁腈生胶中不易分散均匀，这会造成个体颗粒胶伸长率和强度的下降，硬度波动也大，由此导致个体颗粒胶的摩擦系数和耐磨性不均匀，本专利技术加入增塑剂和硅烷偶联剂，能够对白炭黑和树脂起到分散均匀的作用，提高个体颗粒胶的强度和硬度，降低个体颗粒胶的伸长率，使个体颗粒胶具备高于母体的摩擦系数和高于母体的弹性模量，并提高自身耐磨性。本专利技术的母体混炼胶和个体颗粒胶的组分原料是经过多次试验筛选得到的，这些组分原料能够同时提高母体混炼胶和个体颗粒胶自身的伸长率、强度和硬度，进而提高两种胶自身的耐磨性。此外，组分原料的差异性使得在海岛结构胶辊内部的两种胶间的伸长率、强度和硬度的差异性保持在合理范围之内，这使得母体混炼胶和个体颗粒胶产生不本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种海岛结构胶辊，其特征在于：所述海岛结构胶辊的橡胶层由母体混炼胶和个体颗粒胶经混炼制得；所述母体混炼胶的伸长率比所述个体颗粒胶的伸长率高100％‑220％，所述母体混炼胶的强度比所述个体颗粒胶的强度高4‑8Mpa，所述母体混炼胶的邵A硬度比所述个体颗粒的邵A硬度低8‑14度。

【技术特征摘要】
1.一种海岛结构胶辊，其特征在于：所述海岛结构胶辊的橡胶层由母体混炼胶和个体颗粒胶经混炼制得；所述母体混炼胶的伸长率比所述个体颗粒胶的伸长率高100％-220％，所述母体混炼胶的强度比所述个体颗粒胶的强度高4-8Mpa，所述母体混炼胶的邵A硬度比所述个体颗粒的邵A硬度低8-14度。2.根据权利要求1所述的一种海岛结构胶辊，其特征在于：所述母体混炼胶和所述个体颗粒胶的重量比为(3-4):1。3.根据权利要求1所述的一种海岛结构胶辊，其特征在于：所述母体混炼胶包括如下重量比的组分原料：4.根据权利要求3所述的一种海岛结构胶辊，其特征在于：所述个体颗粒胶包括如下重量比的组分原料：5.根据权利要求4所述的一种海岛结构胶辊，其特征在于：所述母体混炼胶和个体颗粒胶使用同种的丁腈生胶、增塑剂、防老剂、促进剂以及交联剂。6.根据权利要求3-5任项所述的一种海岛结构胶辊，其特征在于：所述丁腈生胶为丙烯腈丁腈生胶，所述增塑剂为NEO-T；所述防老剂为MB与ZMMBI的混合物，所述促进剂为DM，所述交联剂为过氧化二异丙苯与硫磺的混合物。7.根据权利要求6所述的一种海岛结构胶辊，其特征在于：所述防老剂中，MB与ZMMBI的比例为(1-2):1；所述交联剂中，过氧化二异丙苯与硫磺的比例为(2-3):1。8.一种权利要求4、5或7所述的海岛结构胶辊的制备方法，其特征在于：具体制备过程如下：(1)混炼：...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱文华，葛正东，
申请(专利权)人：南京金三力橡塑有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32