一种ECO离子导电型充电辊及其制备方法技术

本发明专利技术涉及充电辊技术领域，具体涉及一种ECO离子导电型充电辊及其制备方法，该充电辊包括辊轴、套设于辊轴外侧的发泡导电海绵层、以及套设于发泡导电海绵层外侧的ECO离子导电橡胶层；所述辊轴为铝芯，所述铝芯的化学成分包括如下重量百分比的元素：Cu：1.60%‑1.80%、Mg：2.30%‑2.50%、Mn：0.40%‑0.60%、Fe≤0.50%、Si≤0.50%，余量为Al和不可避免的杂质，杂质单个≤0.05%，总量≤0.15%。本发明专利技术的充电辊采用铝芯作为辊轴，具有优良的导电性、导热性和抗腐蚀性能，且密度低，强度高，塑性好，容易加工。

An ECO Ionic Conductive Charging Roller and Its Preparation Method

The invention relates to the technical field of charging rollers, in particular to an ECO ionic conductive charging roll and its preparation method. The charging roll includes a roll shaft, a foamed conductive sponge layer sleeved on the outer side of the roll shaft, and an ECO ionic conductive rubber layer sleeved on the outer side of the foamed conductive sponge layer. The roll shaft is an aluminium core, and the chemical composition of the aluminium core includes the following weight percentage elements: Cu:1. 60%1.80%, Mg: 2.30%2.50%, Mn: 0.40%0.60%, Fe < 0.50%, Si < 0.50%, the remaining amount is Al and inevitable impurities, single impurity < 0.05%, total amount < 0.15%. The charging roll of the invention adopts an aluminium core as the roll shaft, which has excellent electrical conductivity, thermal conductivity and corrosion resistance, low density, high strength, good plasticity and easy processing.

【技术实现步骤摘要】
一种ECO离子导电型充电辊及其制备方法
本专利技术涉及充电辊
，具体涉及一种ECO离子导电型充电辊及其制备方法。
技术介绍
打印设备上使用的充电辊是负责与感光鼓接触转动，使感光鼓均匀充电，产生曝光后的静电潜像。现有的充电辊的辊轴一般采用不锈钢材质，而不锈钢材料价格较贵，较难加工，且抗腐蚀性差，容易生锈，大大影响了充电辊的使用寿命。
技术实现思路
为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本专利技术的目的在于提供一种ECO离子导电型充电辊，该充电辊采用铝芯作为辊轴，具有优良的导电性、导热性和抗腐蚀性能，且密度低，强度高，塑性好，容易加工。本专利技术的另一目的在于提供一种ECO离子导电型充电辊的制备方法，该制备方法步骤简单，操作控制方便，质量稳定，生产效率高，生产成本低，可大规模化工业生产。本专利技术的目的通过下述技术方案实现：一种ECO离子导电型充电辊，包括辊轴、套设于辊轴外侧的发泡导电海绵层、以及套设于发泡导电海绵层外侧的ECO离子导电橡胶层；所述辊轴为铝芯，所述铝芯的化学成分包括如下重量百分比的元素：Cu：1.60%-1.80%、Mg：2.30%-2.50%、Mn：0.40%-0.60%、Fe≤0.50%、Si≤0.50%，余量为Al和不可避免的杂质，杂质单个≤0.05%，总量≤0.15%。本专利技术的充电辊铝芯通过采用Cu元素，并控制其用量为1.60%-1.80%，具有较好的固溶强化效果；本专利技术的充电辊铝芯通过采用Mg元素，并控制其用量为2.30%-2.50%，强度高，可焊性良好，抗蚀性也好；本专利技术的充电辊铝芯通过采用Mn元素，并控制其用量为0.40%-0.60%，可以提高再结晶温度，并能显著细化再结晶晶粒；本专利技术的充电辊铝芯通过采用Fe元素，并控制其用量≤0.50%，具有较好的加工性能；本专利技术的充电辊铝芯通过采用Si元素，并控制其用量≤0.50%，可改善抗拉强度、硬度、切削性以及高温时强度，而使延伸率降低。本专利技术的充电辊铝芯通过采用上述元素，并严格控制各元素的重量百分比，制得的铝芯具有优良的导电性、导热性和抗腐蚀性能，且密度低，强度高，塑性好，容易加工。所述ECO离子导电橡胶层由如下重量份的原料制成：氯醇橡胶60-80份离子导电剂2-5份促进剂6-10份活性剂4-8份架桥剂1-3份吸酸剂1-2份分散剂1-2份加工助剂3-5份。所述氯醇橡胶是由环氧氯丙烷和环氧乙烷以摩尔比0.8-1.2:1制得的共聚物。本专利技术通过严格控制氯醇橡胶的聚合单体及配比，制得的ECO离子导电橡胶层弹性好，耐寒性较好。所述离子导电剂是由钴酸锂、镍锰酸锂和镍钴锰酸锂以重量比2-4:1-2:1组成的混合物。本专利技术的ECO离子导电橡胶层通过严格控制离子导电剂的种类、复配及配比，可以提高导电材料的导电特性、物理性能等优势，使ECO离子导电橡胶层具有优异和稳定的导电性能及机械性能。所述促进剂是由N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺、四甲基二硫化秋兰姆和二苯胍以重量比0.5-1.5:1.5-2.5:1组成的混合物。本专利技术的ECO离子导电橡胶层通过严格控制促进剂的种类、复配及配比，能促进硫化作用，可缩短硫化时间，降低硫化温度，减少硫化剂用量和提高橡胶的物理机械性能。所述活性剂是由氧化镁、氢氧化钙和二丁基油酸胺以重量比0.8-1.2:1.4-2.4:1组成的混合物。本专利技术的ECO离子导电橡胶层通过严格控制活性剂的种类、复配及配比，可以促进硫化工艺，可使促进剂发挥最大能力，减少促进剂用量、缩短硫化时间。所述架桥剂为己内酰胺封闭型芳香族多异氰酸酯。本专利技术的ECO离子导电橡胶层通过采用己内酰胺封闭型芳香族多异氰酸酯作为架桥剂，可以改善ECO离子导电橡胶层的耐水、耐化学品、耐磨、附着力、力学机械等性能。所述吸酸剂是由水滑石和4A沸石以重量比2-4:1组成的混合物。本专利技术的ECO离子导电橡胶层通过严格控制吸酸剂的种类、复配及配比，可以吸收氯醇橡胶加工过程中产生的氯化氢气体，并提高ECO离子导电橡胶层的拉伸强度和断裂伸长率。所述分散剂是由油酸酰胺和聚乙二醇以重量比1-2:1组成的混合物。本专利技术的ECO离子导电橡胶层通过严格控制分散剂的种类、复配及配比，可以改善填料的分散性能，提高ECO离子导电橡胶层的强度。所述加工助剂是由硬脂酸钙、硬脂酸镁和硬脂酸以重量比1:0.5-1.5:1.5-2.5组成的混合物。本专利技术的ECO离子导电橡胶层通过严格控制加工助剂的种类、复配及配比，可以使材料在加工过程中改善材料的流动性和制品的脱模性。优选的，所述铝芯的化学成分满足以下公式：5.6%≤2Cu+Mg≤6.0%……（1）1.2%≤2Mn+Fe+Si≤2.0%……（2）。本专利技术的铝芯中Cu、Mg、Mn、Fe和Si元素通过满足上述工艺，制得的铝芯具有优良的导电性、导热性和抗腐蚀性能，且密度低，强度高，塑性好，容易加工。优选的，所述铝芯还包括Ca：0.5%-1.5%、Cr：0.15%-0.35%和Zn：0.04%-0.08%。本专利技术的充电辊铝芯通过采用Ca元素，并控制其用量位0.5%-1.5%，可以提高铝芯的导电性能，还能改善铝合金的加工性能；本专利技术的充电辊铝芯通过采用Cr元素，并控制其用量位0.15%-0.35%，对合金有一定的强化作用，还能改善合金韧性和降低应力腐蚀开裂敏感性；本专利技术的充电辊铝芯通过采用Zn元素，并控制其用量位0.04%-0.08%，可明显增加抗拉强度和屈服强度。更为优选的，所述铝芯的化学成分还满足以下公式：2.2%≤Ca+4Cr+15Zn≤3.6%……（3）。本专利技术的铝芯中Ca、Cr和Zn元素通过满足上述工艺，制得的铝芯具有优良的导电性、导热性和抗腐蚀性能，且密度低，强度高，塑性好，容易加工。优选的，所述铝芯还包括Li：0.2%-0.4%、Zr：0.02%-0.06%和V：0.01%-0.05%。本专利技术的充电辊铝芯通过采用Li元素，并控制其用量位0.2%-0.4%，可以降低铝合金的密度，提高铝合金的强度和刚度，达到轻量化的效果；本专利技术的充电辊铝芯通过采用Zr元素，并控制其用量位0.02%-0.06%，可阻碍再结晶过程，细化再结晶晶粒；本专利技术的充电辊铝芯通过采用V元素，并控制其用量位0.01%-0.05%，起细化晶粒作用，可以细化再结晶组织，提高再结晶温度。更为优选的，所述铝芯的化学成分还满足以下公式：0.8%≤Li+15Zr+10V≤1.6%……（4）。本专利技术的铝芯中Li、Zr和V元素通过满足上述工艺，制得的铝芯具有优良的导电性、导热性和抗腐蚀性能，且密度低，强度高，塑性好，容易加工。优选的，所述铝芯还包括Ti：0.1%-0.3%、B：0.04%-0.08%和Sr：0.01%-0.05%。本专利技术的充电辊铝芯通过采用Ti元素，并控制其用量位0.1%-0.3%，可以在保持导电性的情况下提高铝芯的机械性能；本专利技术的充电辊铝芯通过采用B元素，并控制其用量位0.04%-0.08%，具有细化铸造组织和焊缝组织的作用；本专利技术的充电辊铝芯通过采用Sr元素，并控制其用量位0.01%-0.05%，可改善铝芯的抗拉强度、屈服强度和延伸率，还能减小初晶硅粒子尺寸，改善塑性加工性能。更为优选的，所述铝芯的化学成分还满足以下公式：0.6%≤Ti+5B+10Sr≤1.0%……（5）。本专利技术的铝芯中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种ECO离子导电型充电辊，包括辊轴、套设于辊轴外侧的发泡导电海绵层、以及套设于发泡导电海绵层外侧的ECO离子导电橡胶层；其特征在于：所述辊轴为铝芯，所述铝芯的化学成分包括如下重量百分比的元素：Cu：1.60%‑1.80%、Mg：2.30%‑2.50%、Mn：0.40%‑0.60%、Fe≤0.50%、Si≤0.50%，余量为Al和不可避免的杂质，杂质单个≤0.05%，总量≤0.15%；所述ECO离子导电橡胶层由如下重量份的原料制成：氯醇橡胶      60‑80份离子导电剂    2‑5份促进剂        6‑10份活性剂        4‑8份架桥剂        1‑3份吸酸剂        1‑2份分散剂        1‑2份加工助剂      3‑5份。

【技术特征摘要】
1.一种ECO离子导电型充电辊，包括辊轴、套设于辊轴外侧的发泡导电海绵层、以及套设于发泡导电海绵层外侧的ECO离子导电橡胶层；其特征在于：所述辊轴为铝芯，所述铝芯的化学成分包括如下重量百分比的元素：Cu：1.60%-1.80%、Mg：2.30%-2.50%、Mn：0.40%-0.60%、Fe≤0.50%、Si≤0.50%，余量为Al和不可避免的杂质，杂质单个≤0.05%，总量≤0.15%；所述ECO离子导电橡胶层由如下重量份的原料制成：氯醇橡胶60-80份离子导电剂2-5份促进剂6-10份活性剂4-8份架桥剂1-3份吸酸剂1-2份分散剂1-2份加工助剂3-5份。2.根据权利要求1所述的一种ECO离子导电型充电辊，其特征在于：所述铝芯的化学成分满足以下公式：5.6%≤2Cu+Mg≤6.0%……（1）1.2%≤2Mn+Fe+Si≤2.0%……（2）。3.根据权利要求1所述的一种ECO离子导电型充电辊，其特征在于：所述铝芯还包括Ca：0.5%-1.5%、Cr：0.15%-0.35%和Zn：0.04%-0.08%。4.根据权利要求3所述的一种ECO离子导电型充电辊，其特征在于：所述铝芯的化学成分还满足以下公式：2.2%≤Ca+4Cr+15Zn≤3.6%……（3）。5.根据权利要求3所述的一种ECO离子导电型充电辊，其特征在于：所述铝芯还包括Li：0.2%-0.4%、Zr：0.02%-0.06%和V：0.01%-0.05%。6.根据权利要求5所述的一种ECO离子导电型充电辊，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄本林，李芳琳，李志刚，杨树娟，罗兴亮，
申请(专利权)人：东莞市沃顿橡塑新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44