CN103756057A - 低硬度印刷胶辊胶料 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种既具有高质量、低硬度特性，又具有高的抗撕裂性能、耐磨性、耐老化、耐疲劳、耐油墨、耐溶剂性和洗涤剂性同时，胶辊表面具有光滑、良好的磨削性能和高弹性的低硬度印刷辊胶辊胶料，34710丁腈橡胶180-220份、防老剂RD 2.7-3.3份、防老剂MB 1.35-1.65份、氧化锌4.5-5.5份、硬脂酸0.9-1.1份、DOS 27-33份、黑油膏18-22、聚乙烯蜡1.8-2.2份、硫磺母胶粒0.9-1.1份、促进剂CBS 1.8-22份、促进剂TMTD 1.8-2.2份。优点：一是低硬度、高质量；二是既具有高的抗撕裂性能、耐磨性、耐老化、耐疲劳、耐油墨、耐溶剂性，又具有良好的洗涤剂性；三是胶辊表面光滑，具有良好的磨削性能和高弹性。
Description
技术领域
本发明涉及一种既具有高质量、低硬度特性，又具有高的抗撕裂性能、耐磨性、耐老化、耐疲劳、耐油墨、耐溶剂性和洗涤剂性同时，胶辊表面具有光滑、良好的磨削性能和高弹性的低硬度印刷辊胶辊胶料，属印刷辊胶料制造领域。
背景技术
CN1781980A、名称“一种印刷胶辊专用高性能弹性体复合材料及其制备方法”，其组成和重量份数为：丁腈橡胶100份、端羧基液体丁腈橡胶5-20份、氧化锌0.5-10份、硬酯酸0.5-4份、硫黄1-10份、二硫化四甲基秋兰姆0.1-3份、2-硫醇基苯并噻唑0.1-5份、白炭黑5-40份、硅烷偶联剂0.1-10份、针状硅酸盐1-50份、木质素1-30份、邻苯二甲酸二辛酯5-60份、聚酯增塑剂5-40份、氧化镁0.1-3份、过氧化二异丙苯0.1-1份。
发明内容
设计目的：在背景技术的基础上，设计一种既具有高质量、低硬度特性，又具有高的抗撕裂性能、耐磨性、耐老化、耐疲劳、耐油墨、耐溶剂性和洗涤剂性同时，胶辊表面具有光滑、良好的磨削性能和高弹性的低硬度印刷辊胶辊胶料。
设计方案：橡胶辊筒是印刷设备的非常关键零部件，用量最多。印刷胶辊的特点是辊筒胶料的硬度较其它行业的橡胶制品要低的多，因而硬度就成为印刷胶辊质量的极重要指标之一。胶料太硬：易将印刷的纸张压坏，印字不清楚，而胶料太软则辊筒带油墨太多，字体模糊。除此之外，良好的印刷胶辊还应具备：高的抗撕裂性能和耐磨性，耐老化和耐疲劳，耐油墨，耐溶剂和洗涤剂，表面光滑和良好的磨削性能，具有高弹性，尺寸稳定。为此，本申请根据低硬度印刷胶辊胶料的主要技术指标是：硬度(邵尔A)20±5；拉伸强度≥3.5MPa；伸长率≥635％；拉断永久变形≤5％；热空气老化(100℃×70h)后硬度(邵尔A)变化为±5；耐正己烷(23℃×70h)体积变化≤5％进行了胶料配比的研发。
1、丁腈橡胶(简称NBR)是由丁二烯与丙烯腈共聚而制得的一种合成橡胶，是耐油(尤其是烷烃油)、耐老化性能较好的合成橡胶。丁腈橡胶的品种牌号按丙烯腈含量、聚合温度、门尼粘度、物理形态、加工使用性能和防老剂类型等进行划分。丁腈橡胶中丙烯腈含量有43～46％、36～42％、31～35％、25～30％、18～24％等五种。丙烯腈含量越多，耐油性越好，但耐寒性则相应下降。它可以在120℃的空气中或在150℃的油中长期使用。此外，它还具有良好的耐水性、气密性及优良的粘结性能。
表-1不同丙烯腈含量耐正己烷的比较
表-2丁腈橡胶门尼粘度对耐油性能的影响
注：丁腈橡胶的丙烯腈含量均采用33％
表-3丁腈橡胶门尼粘度对物理机械性能的影响
注：丁腈橡胶的丙烯腈含量均采用33％
经过试验和分析，确定胶辊的主体材料为高分子量(高门尼粘度)充油丁腈橡胶为生胶，从而有效地提高了低硬度橡胶的力学性能(例如：拉伸强度、撕裂强度、耐磨性和弹性等)，选用高丙烯腈含量量的丁腈橡胶，满足了硫化胶的耐油墨、耐溶剂及洗涤剂性能，通过实验室的配方和工艺研究，筛选出满足技术要求的配方和加工工艺。
2、硫化体系的选择：印刷胶辊要求具有耐老化、耐油墨和低变形，本申请通过多种不同硫化体系进行对比试。实验结果如下表-4。
表-4不同硫化体系性能比较
由对比实验得出结论：低硫高促体系具有综合性能好的特点，因此选用低硫高促体系作为胶辊胶料的硫化体系。
3、补强材料的选用：从产品的硬度考虑，由于低硬度要求20±5，本申请选用了可以大量填充，弹性好的热裂解炭黑，而不选用N330，N550等高补强炭黑。保证了产品的硬度，同事避免软化剂油的析出和迁移。如表5所示。
表-5几种炭黑变量对胶料性能的影响
由表-5本申请可以看出：高结构炭黑品种对硬度影响很大，用量大，胶料硬度太高，用量少了混炼工艺可能会有问题，同时也可能会使增塑剂迁移析出，为此本申请选择了的结构炭黑作为填充补强剂，不仅起到了补强作用，而且对材料硬度影响较小。实验结果如下表-6。
表-6N990炭黑对胶料性能的影响
由表-6本申请可以看出，添加了30份的N990，满足硬度的要求。
通常低硬度胶料，需要填充大量的液态增塑剂，但是液态增塑剂用量大时，不但混炼时间会很长，而且填料难于分散均匀，为了解决这一技术难题，本申请选用了高充油的丁腈橡胶和采用固态油膏的方式，有效提高了生产效率，使混炼工艺性能大大提高，避免了液态增塑剂用量大时，填料难于分散均匀的弊病。
4、配方的确定：经过上述的实验，本申请确定低硬度胶辊材料的基本配方如表7。
表-7低硬度胶辊胶料基本配方
| 名称 | 份数 |
| 丁腈橡胶34710 | 180-220 |
| 防老剂RD | 2.7-33.3 |
| 防老剂MB | 1.35-1.65 |
| 氧化锌 | 4.5-5.5 |
| 硬脂酸 | 0.9-1.1 |
| DOS | 27-33 |
| 黑油膏 | 18-22 |
| 聚乙烯蜡 | 1.8-2.2 |
| 硫磺母胶粒 | 0.9-1.1 |
| 促进剂CBS | 1.8-2.2 |
| 促进剂TMTD | 1.8-2.2 |
5、性能检测结果：
表8低硬度胶辊材料结果
在试生产过程中，本申请发现，高温下胶料的粘度会迅速降低，混炼过程中的剪切力会下降，粉状填料的分散效果就会相应变差，为了解决材料的分散问题，本申请在混炼设别上增加了强制冷却装置，混炼过程中，对胶料进行强制冷却，使混炼过程中胶料粘度尽量保持在较高的水平，从而有效提高了填料和软化剂的分散。
本发明与背景技术相比，一是低硬度、高质量；二是既具有高的抗撕裂性能、耐磨性、耐老化、耐疲劳、耐油墨、耐溶剂性，又具有良好的洗涤剂性；三是胶辊表面光滑，具有良好的磨削性能和高弹性。
具体实施方式
实施例1：一种低硬度印刷胶辊胶料，重量配比：34710丁腈橡胶180-220份、防老剂RD 2.7-3.3份、防老剂MB 1.35-1.65份、氧化锌4.5-5.5份、硬脂酸0.9-1.1份、DOS 27-33份、黑油膏18-22、聚乙烯蜡1.8-2.2份、硫磺母胶粒0.9-1.1份、促进剂CBS 1.8-22份、促进剂TMTD 1.8-2.2份。
实施例2：在实施例1的基础上，34710丁腈橡胶200份、防老剂RD 3份、防老剂MB 1.5份、氧化锌5份、硬脂酸1份、DOS30份、黑油膏20、聚乙烯蜡2份、硫磺母胶粒1份、促进剂CBS2份、促进剂TMTD2份。
实施例3：在实施例1的基础上，34710丁腈橡胶180份、防老剂RD 2.7份、防老剂MB 1.35份、氧化锌4.5份、硬脂酸0.9份、DOS27份、黑油膏18、聚乙烯蜡1.8份、硫磺母胶粒0.9份、促进剂CBS 1.8份、促进剂TMTD 1.8份。
实施例4：在实施例1的基础上，34710丁腈橡胶220份、防老剂RD 3.3份、防老剂MB 1.65份、氧化锌5.5份、硬脂酸1.1份、DOS 33份、黑油膏22、聚乙烯蜡2.2份、硫磺母胶粒1.1份、促进剂CBS22份、促进剂TMTD 2.2份。
需要理解到的是：上述实施例虽然对本发明的设计思路作了比较详细的文字描述，但是这些文字描述，只是对本发明设计思路的简单文字描述，而不是对本发明设计思路的限制，任何不超出本发明设计思路的组合、增加或修改，均落入本发明的保护范围内。
Claims (3)
1.一种低硬度印刷胶辊胶料，其特征是重量配比：34710丁腈橡胶180-220份、防老剂RD 2.7-3.3份、防老剂MB 1.35-1.65份、氧化锌4.5-5.5份、硬脂酸0.9-1.1份、DOS 27-33份、黑油膏18-22、聚乙烯蜡1.8-2.2份、硫磺母胶粒0.9-1.1份、促进剂CBS 1.8-22份、促进剂TMTD 1.8-2.2份。
2.根据权利要求1所述的低硬度印刷胶辊胶料，其特征是：34710丁腈橡胶200份、防老剂RD 3份、防老剂MB 1.5份、氧化锌5份、硬脂酸1份、DOS30份、黑油膏20、聚乙烯蜡2份、硫磺母胶粒1份、促进剂CBS2份、促进剂TMTD2份。
3.根据权利要求1所述的低硬度印刷胶辊胶料，其特征是低硬度胶辊材料参数：硬度，邵氏A：21；扯断伸长率%：638；拉伸强度MPa：3.8；扯断永久变形25%，70℃×22h：2；回弹率，%：46；耐正己烷23℃×70h，体积变化率%：1.2；热空气老化，100℃×70h：+3。
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