CN105504562A

CN105504562A - 用于电镀锌机组的耐碱沉浸胶料以及利用其制造耐碱沉浸胶辊的方法

Info

Publication number: CN105504562A
Application number: CN201410493936.2A
Authority: CN
Inventors: 黄才根; 吴润生; 黄胜标; 徐成; 陈俊; 陆勇; 高剑; 牟战旗; 贾卫国
Original assignee: Nanjing Jinsanli Rubber & Plastic Co Ltd; Baoshan Iron and Steel Co Ltd
Current assignee: Nanjing Jinsanli Rubber & Plastic Co Ltd; Baoshan Iron and Steel Co Ltd
Priority date: 2014-09-24
Filing date: 2014-09-24
Publication date: 2016-04-20

Abstract

本发明公开了一种用于电镀锌机组的耐碱沉浸胶料以及利用其制造胶辊的方法，属于胶辊及其制备方法领域。本发明的胶辊所用胶料包括如下重量百分比的组分：合成橡胶50.7～58.1％，炭黑29.1～38.1％，二辛酯2.5～2.9％，齐聚酯2.5～2.9％，增粘剂2.5～2.9％，流动助剂1.0～1.2％，硫化剂DCP1.9～2.2％，硫黄0.28～0.32％，促进剂BZ0.18～0.20％，促进剂DPTT0.18～0.20％；其制备步骤为：胶料混炼；缠绕包胶；硫化罐硫化和车磨加工。本发明在橡胶混炼时使各种材料间达到充分的分散融合，胶辊内外硬度、材料分布一致性高，辊面粗糙度一致性高，耐磨耐热碱性能优良，满足了电镀锌机组公司对碱洗沉浸胶辊长期使用的要求。

Description

用于电镀锌机组的耐碱沉浸胶料以及利用其制造耐碱沉浸胶辊的方法

技术领域

本发明涉及一种用于电镀锌机组的耐碱沉浸胶以及利用其制造耐碱沉浸胶辊的方法，更具体地说，涉及一种电镀锌钢板生产时用于将钢板压入碱液中清洗的胶辊，胶辊需要耐碱，耐温，耐磨以及长时间(至少6个月时间)在此工况条件下使用条件。

背景技术

随着汽车工业的快速发展和家庭用电器的普及，汽车和家电行业原先使用的热镀锌钢板慢慢被更先进的电镀锌工艺所取代。电镀锌电镀前需要使用碱液将钢板表面的油渍去除，此辊将钢板压入碱液中，钢板成U字形状包在胶辊上，并跟随胶辊一起转动。碱液的浓度为5％NaOH，温度70～80度。一般胶辊在此工况条件下，使用三个月左右时间胶辊表面出现磨痕，开裂等现象，严重影响钢板表面质量。

为了生产出满足电镀锌机组生产线使用要求的耐碱沉浸辊胶辊，必须从配方开发、生产工艺上进行突破，做到辊面硬度均匀一致(±1邵氏A)、辊面粗糙度均匀一致(±0.1μm)；胶料耐碱性能变化小，胶料耐磨性能优良；胶辊面外观无包胶纹路、无微孔、微颗粒等缺陷，且胶辊内部硬度和材质分布均匀一致、无缺陷。

发明内容

本发明针对现用电镀锌机组耐碱沉浸胶辊存在的：a、耐碱性；b、耐磨性；c、耐热水老化性等问题，从配方设计、包胶工艺、硫化工艺、车磨工艺等方面出发，提供了一种电镀锌生产线用耐碱胶辊及其制造方法，本发明提供的技术方案解决了上述问题，满足了冷轧厂对耐碱沉浸胶辊的使用要求。

一种用于电镀锌机组的耐碱沉浸胶料，包括按重量百分数计的如下组分：

其中的二辛酯为邻苯二甲酸二辛酯的俗称。

作为优选方案，所述合成橡胶为海伯隆橡胶，所述炭黑为高耐磨炭黑，海伯隆橡胶(即氯磺化聚乙烯橡胶)的耐碱性能优良，同时具有优良的耐热水老化性能，各种力学性能优良赋予优良的耐磨性能。另外炭黑在该胶种易于分散，避免了炭黑分散不均匀造成胶料性能差异和加工后辊面出现包胶纹路，确保了每种材料进行充分的融和、分散。

一种如本发明所述的电镀锌机组耐碱沉浸胶的制造方法，包括如下步骤：

A)将合成橡胶在30～40℃下塑炼60～70s后，加入橡胶用增粘树脂、橡胶用流动助剂，在70～80℃下混炼40～50s，加入炭黑、齐聚酯，在90～100℃下密炼90～100后提栓，提栓100～120s后，在110～120℃下排胶，得到混炼母胶；

B)将所述混炼母胶停放24h后，包覆于开炼机的辊筒上，待包覆在辊筒表面的混炼母胶光滑平整后，加入硫磺、促进剂BZ、促进剂DPTT、硫化剂DCP，待上述组分全部混入母胶后，开刀翻炼，得到胶料，备用；

C)将所述胶料喂入螺杆机出机中，在90～100℃下挤出厚度为6～8mm的胶片，待所述胶片均匀一致后，将胶片逐层缠绕在一金属辊芯上进行包胶，直到包胶单边厚度为26～27mm，包胶完毕后，在胶面上缠绕尼龙水布，得到胶辊；

D)将所述胶辊在4.5～5个大气压的压力下，于80～90℃保温1h后升温至90～100℃，保温1h后，继续升温至120-130℃，保温1h，最后升温至150-155℃，保温6h，得到硫化完毕的胶辊；

E)将所述硫化完毕的胶辊自然冷却到室温后，先在车床上进行粗加工，再转移到震荡磨床上用震荡磨头，采用外圆湿磨的方式进行精加工，得到产品。

作为优选方案，步骤C)中，将胶料喂入螺杆挤出机之前，先将螺杆挤出机料筒、螺杆和机头设备温度分别预热到50℃、60℃和50℃；包胶过程中控制挤出薄胶片温度≤95℃。

本发明具有如下显著效果：

1、本发明的一种电镀锌机组耐碱沉浸胶辊，该配方具有优良的耐热碱溶液性能，同时备有很好的耐磨性能，承受钢板长时间摩擦而胶辊表面无较大变化，不会影响钢板质量；

2、本发明的一种电镀锌机组耐碱沉浸胶辊的制造方法，螺杆挤出机采用薄片形口型，降低了挤出过程中胶片断面不同位置受到阻力的差异性，使挤出胶片材料分布均匀，胶片包胶过程中层与层之间粘合性好、材料分散一致；

3、本发明的一种电镀锌机组耐碱沉浸胶辊的制造方法，采用阶梯逐步升温、保温长时间硫化的方式，胶辊内部和表面硫化程度均匀一致，材料性能一致；补充压缩空气，保证了硫化罐内有足够的压力，增大了胶层与胶层以及胶层与辊芯之间的粘结强度，橡胶硫化过程中产生的小分子气体缓慢的排出胶料内部，防止胶层出现气孔；

4、本发明的一种电镀锌机组耐碱沉浸胶辊及其制造方法，从配方开发、生产工艺上进行突破，在橡胶混炼时使各种材料间达到充分的分散融合，可以消除辊面的包胶纹路色差，胶辊内外硬度(辊面硬度80～85邵氏A)、材料分布一致性高，辊面粗糙度一致性高(辊面粗糙度0.9±0.1μm)，满足了电镀锌机组对胶辊的使用要求。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步描述，但本发明的保护范围不仅局限于实施例。

本发明中的用于电镀锌机组耐碱沉浸胶辊，其规格为D800×D760×1800。

本发明中使用的海伯隆橡胶即日本合成氯磺化聚乙烯橡胶，填充补强材料的炭黑是卡博特高耐磨炭黑，牌号是N330和混气炭黑，环烷油是上海罗博润滑剂有限公司产环烷基橡胶油，齐聚酯是西安有机化工厂产液体橡胶交联剂，增粘剂是DOG公司产501树脂，流动助剂是元庆公司代理的De-flowS，硫化剂DCP是太仓塑料助剂厂产架桥剂，硫黄是安庆市化工助剂厂产200目硫黄粉，促进剂BZ是蔚林化工产二正基二硫代氨基甲酸锌，促进剂DPTT是蔚林化工产四硫化双戊撑秋兰姆。

表1

材料名称	实施例1	实施例2	实施例3
				氯磺磺化聚乙烯	55.7％	53.115％	51.492％
炭黑	33.072％	35.20％	35.8％
				环烷油	2.5％	2.5％	2.89％
齐聚酯	2.52％	2.63％	2.86％
				增粘剂	2.56％	2.68％	2.87％
流动助剂	1.0％	1.1％	1.2％
				硫化剂DCP	2.0％	2.1％	2.18％
硫黄	0.28％	0.30％	0.32％
				促进剂BZ	0.182％	0.188％	0.19％
促进剂DPTT	0.186％	0.187％	0.198％

表1中的各原料百分比均为重量百分比。

实施例1：

一、按表1中的配方配料，将海伯隆橡胶置于密炼机中，在30～40℃下塑炼70s，然后加入增粘剂、流动助剂后，在70～80℃下混炼50s，再加入炭黑、二辛酯、齐聚酯，在90～100℃下密炼90s后提栓，120s后，在120℃下排胶，得到混炼母胶；

二、将混炼母胶停放24h后进行二段加硫，将停放后的母炼胶置于开炼机辊筒上，待母炼胶包辊表面光滑平整后加入硫黄、促进剂BZ、促进剂DPTT、硫化剂DCP，待上述组分全部混入母胶后开刀翻炼，将胶料打2个三角包和3个卷后出条待用；

三、缠绕包胶：先将螺杆挤出机料筒、螺杆和机头设备温度分别预热到50℃、60℃和50℃，然后将步骤二中二段加硫混炼好的胶料喂入螺杆挤出机，该螺杆挤出机的口型为薄片形，此种口型降低了挤出过程中胶片断面不同位置受到阻力的差异性，使挤出胶片材料分布均匀，胶片包胶过程中层与层之间粘合性好、材料分散一致，通过薄片形口型挤出厚度为2mm的薄胶片，待薄胶片均匀一致后启动旋转包胶机，将胶片逐层缠绕包在已经过辊芯喷砂—汽油清洗(干燥)—涂刷胶粘剂—干燥预处理的金属辊芯上，直到包胶单边厚度达到26mm，包胶过程中控制挤出薄胶片温度≤95℃，包胶完毕，在胶面上缠绕2层尼龙水布；

四、硫化罐硫化：将步骤三中包胶完毕的胶辊送入硫化罐，关闭罐门后，往硫化罐中通入蒸汽并采用阶梯逐步升温、保温长时间加热硫化的方式进行硫化，采用此种方式能够使得胶辊内部和表面硫化程度均匀一致，材料性能一致。本实施例中具体加热硫化程序为：首先升温到65℃，在65℃保温2h；再升温到100℃，在100℃保温1h；再升温到120℃，在120℃保温1h；再升温到150～155℃，在150～155℃保温5h。通入蒸汽的同时打开压缩空气阀门，通入压缩空气使硫化罐内压力在0.5h内达到4.5大气压；且整个加热硫化过程硫化罐内压力均保持4.5大气压。

此处值得说明的是，一般的硫化工艺，短时间内(0.5h)硫化罐内达到硫化温度，胶辊表面橡胶已开始硫化，由于橡胶传热慢，胶辊内部还没达到硫化温度，致使胶辊内部和表面硫化程度不一致，橡胶材料性能差异明显；并且由于罐内压力低，橡胶硫化过程中产生的小分子气体快速扩散出橡胶内部，造成橡胶内部出现气孔。补充压缩空气，保证了硫化罐内有足够的压力，增大了胶层与胶层以及胶层与辊芯之间的粘结强度，橡胶硫化过程中产生的小分子气体缓慢的排出胶料内部，能够防止胶层出现气孔。

五、车磨加工：将步骤四中硫化完毕的胶辊在室内自然冷却到室温，先将该胶辊在车床上进行粗加工至直径800.5mm，粗糙度1.2μm，再转移到震荡磨床上用震荡磨头，采用外圆湿磨的方式进行精加工，加工至胶辊直径800±0.1mm，辊面粗糙度0.9±0.1μm。本实施例采用震荡磨头、外圆湿磨的加工方式对粗加工后的辊面进行精加工，使辊面粗糙度高度一致。

实施例2：

一、按表1中的配方配料，将海伯隆橡胶置于密炼机中，在30～40℃下塑炼70s，然后加入增粘剂、流动助剂后，在70～80℃下混炼50s，再加入炭黑、环烷油、齐聚酯，在90～100℃下密炼90s后提栓，120s后，在120℃下排胶，得到混炼母胶；

实施例3：

本发明中各实施例制备所得沉浸胶辊的材料性能测试数据如表2所示。

由表2中的数据可知，本发明具有如下显著效果：

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案；因此，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

表2

Claims

1.一种用于电镀锌机组的耐碱沉浸胶料，其特征在于，包括按重量百分数计的如下组分：

2.根据权利要求1所述的耐碱沉浸胶料，其特征在于，所述合成橡胶为海伯隆橡胶橡胶，所述炭黑为高耐磨炭黑。

3.一种利用权利要求1或2所述的用于电镀锌机组的耐碱沉浸胶料制造胶辊的方法，其特征在于，包括如下步骤：

A)将合成橡胶在30℃～40℃炼60～70s后，加入橡胶用增粘树脂、橡胶用流动助剂，在70～80℃下混炼40～50s，加入炭黑、二辛酯、齐聚酯，在90～100℃下密炼90～100后提栓，提栓100～120s后，在110～120℃下排胶，得到混炼母胶；

4.根据权利要求4所述的制造方法，其特征在于，步骤C)中，将胶料喂入螺杆挤出机之前，先将螺杆挤出机料筒、螺杆和机头设备温度分别预热到50℃、60℃和50℃；包胶过程中控制挤出薄胶片温度≤95℃。