CN107057131B - 一种高低硬度橡胶互嵌式工业用胶辊及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高低硬度橡胶相互镶嵌式工业用胶辊及其生产方法，其包覆的胶料由高硬度胶料和低硬度胶料构成，低硬度胶料以颗粒状态均匀地镶嵌在高硬度胶料中，高硬度胶料主要组成和质量配比：天然烟片1号胶：60‑80；丁苯橡胶1502：20‑40；N330碳黑：40‑60；硫酸钡：20‑40；碳酸钙：30‑40；低硬度胶料主要组成和质量配比：天然烟片3号胶：60‑80；丁腈橡胶：20‑40；增塑剂古马隆：10‑20；白碳黑：10‑30，依据本发明生产的胶辊，同时具有低硬度胶料的良好弹性，又具有高硬度胶料优异的耐磨性，具有耐磨、高强力、耐撕裂、弹性好，同时延长胶辊表面光亮打滑的时间，延长使用寿命的优点。

Description

一种高低硬度橡胶互嵌式工业用胶辊及其生产方法
技术领域
本发明涉及冶金行业各种板带生产领域，特别是涉及一种高低硬度橡胶相互镶嵌式工业用胶辊及其生产方法。
背景技术
胶辊是以金属或其他材料为芯，外包覆橡胶经硫化而制成的辊状制品。冶金胶辊是一种专门与冶金行业各种生产线配套的胶辊，如不锈钢、镀锌、镀锡、彩涂及有色金属等生产线用传送、张力类胶辊，挤干、酸洗钝化、碱洗等胶辊。由于胶辊与各种金属板带直接磨擦接触，要求胶辊要耐磨，强力高，耐撕裂，弹性好，但是胶辊使用时间长了表面就会被磨出光亮，产生打滑现象，这是冶金行业最大，也是最头痛的问题，更是胶辊生产行业亟待改进和提高的技术关键所在。
发明内容
本发明提供一种耐磨、高强力、耐撕裂、弹性好，同时延长胶辊表面光亮打滑的时间，延长使用寿命的高低硬度橡胶互嵌式工业用胶辊及其生产方法。
为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现的：
一种高低硬度橡胶互嵌式工业用胶辊，其包覆的胶料由高硬度胶料和低硬度胶料构成，低硬度胶料以颗粒状态均匀地镶嵌在高硬度胶料中，所述的高硬度胶料为邵尔A硬度为80-90的胶料，其配方组成和质量配比如下：
天然烟片1号胶：60-80； 丁苯橡胶1502：20-40；
活性氧化锌：5-15； 防老剂4010：1-3；
防老剂4020：1-3； 增塑剂古马隆：5-15；
N330碳黑：40-60； 硫酸钡：20-40；
碳酸钙：30-40 促进剂M：1-3；
促进剂DM：1-3； 硫黄：5-20
所述的低硬度胶料为邵尔A硬度30-40的胶料，其配方组成和质量配比如下：
天然烟片3号胶：60-80； 丁腈橡胶：20-40；
活性氧化锌：5-15； 硬脂酸：1-3；
防老剂4010NA：1-3； 防老剂4020：1-3；
增塑剂古马隆：10-20； 白碳黑：10-30；
促进剂M：1-3； 促进剂DM：1-3；
硫黄：1.5-4。
所述的丁腈橡胶的丙烯腈含量为35-40%。
上述的高低硬度橡胶互嵌式工业用胶辊，其生产方法包括以下步骤：
第一步：高硬度胶料的制备：将天然橡胶及丁苯橡胶按质量配比分别测量后放入密炼机中塑炼，塑炼好后依次按量加入小料，小料包括氧化锌、防老剂、其余配合剂，配合剂包括硫酸钡、碳黑、增塑剂古马隆、碳酸钙，混炼均匀后排胶，排胶温度100-120℃。在开炼机上散热后加入硫黄和促进剂进行加硫操作，混炼均匀后薄通打3个三角包，放厚出片，冷却，停放备用；
低硬度胶料的制备：
将在开炼机上塑炼好的天然烟片3号胶及丁腈橡胶按质量配比测量后放入密炼机中，并依次按量加入小料，小料包括氧化锌、硬脂酸、防老剂、其余配合剂，配合剂包括白碳黑、增塑剂古马隆，混炼均匀后排胶，排胶温度80-100℃；在开炼机上散热后加入硫黄和促进剂进行加硫操作，混炼均匀后薄通打3个三角包，放厚出片，冷却，停放备用；
第二步：将低硬度橡胶胶料放到30mm*30mm*20mm的模具中进行硫化，制成橡胶块，硫化条件：
温度：120-150℃； 时间：5-15分钟； 压力：10-15MPa
第三步：使用橡胶破碎机将硫化后的低硬度橡胶块进行破碎，破碎成3-5mm的橡胶颗粒。
第四步：将高硬度胶料进行返炼，胶料返炼柔软时将低硬度橡胶颗粒混入其中，返炼均匀后缠绕成型。
混入条件：硬质胶料已软化包辊；炼胶机辊距：5-6mm；炼胶机辊温：45-55℃，
高硬度胶料与低硬度胶料的比例：3︰7～7︰3，根据使用要求选择合适的比例；
第五步：胶辊的成型、硫化及后加工：将上述第四步制备好的混合均匀的高低硬度橡胶胶料的混合胶料在胶辊挤出缠绕成型机上，连续挤出胶条缠绕在经抛丸处理并已涂刷粘合剂开姆洛克250的辊芯上；成型好的胶辊坯用塑料胶带包覆，再用尼龙绳扎实，然后在直接蒸汽硫化罐中完成硫化；胶辊出罐后倒下尼龙绳进行后加工，经过车削、粗磨、细磨、抛光，得到胶辊成品。
本发明生产的胶辊，同时具有低硬度胶料的良好弹性，又具有高硬度胶料优异的耐磨性，具有耐磨、高强力、耐撕裂、弹性好，同时延长胶辊表面光亮打滑的时间，延长使用寿命的优点。
具体实施方式
实施例1：第一步：1、高硬度胶料的制备
高硬度胶料为邵尔A硬度80-90的胶料质量配比如下：
天然烟片1号胶：60； 丁苯橡胶1502：40；
活性氧化锌：10； 防老剂4010：2；
防老剂4020：2； 增塑剂古马隆：10；
N330碳黑：40； 硫酸钡：20；
碳酸钙：30 ； 促进剂M：2；
促进剂DM：2； 硫黄：10；
将天然橡胶及丁苯橡胶按质量配比分别测量后放入密炼机中塑炼，塑炼好后依次按量加入小料，包括氧化锌、防老剂，其余配合剂，包括硫酸钡、碳黑、增塑剂古马隆、碳酸钙，混炼均匀后排胶，排胶温度100-120℃。在开炼机上散热后加入硫黄和促进剂进行加硫操作，混炼均匀后薄通打3个三角包，放厚出片，冷却，停放备用；
2、低硬度胶料的制备：
低硬度胶料为邵尔A硬度30-40的胶料质量配比如下：
天然烟片3号胶：60； 丁腈橡胶：40；
活性氧化锌：10； 硬脂酸：2；
防老剂4010NA：2； 防老剂4020：2；
增塑剂古马隆：10； 白碳黑：10；
促进剂M：2； 促进剂DM：2；
硫黄：2；
所述的丁腈橡胶的丙烯腈含量为35-40%。
将在开炼机上塑炼好的天然烟片3号胶及丁腈橡胶按质量配比测量后放入密炼机中，并依次按量加入小料，包括氧化锌、硬脂酸、防老剂，其余配合剂，包括白碳黑、增塑剂古马隆，混炼均匀后排胶，排胶温度80-100℃；在开炼机上散热后加入硫黄和促进剂进行加硫操作，混炼均匀后薄通打3个三角包，放厚出片，冷却，停放备用；
第二步：将低硬度橡胶胶料放到30mm*30mm*20mm的模具中进行硫化，制成橡胶块，硫化条件：
温度：150℃； 时间：10分钟； 压力：10MPa；
第三步：使用橡胶破碎机将硫化后的低硬度橡胶块进行破碎，破碎成3-5mm的橡胶颗粒；
第四步：将高硬度胶料进行返炼，胶料返炼柔软时将低硬度橡胶颗粒混入其中，返炼均匀后缠绕成型；
混入条件：硬质胶料已软化包辊；炼胶机辊距：5mm；炼胶机辊温：45℃；
高硬度胶料与低硬度胶料的比例：3︰7；
第五步：胶辊的成型、硫化及后加工：将上述第四步制备好的混合均匀的高低硬度橡胶胶料的混合胶料在胶辊挤出缠绕成型机上，连续挤出胶条缠绕在经抛丸处理并已涂刷粘合剂开姆洛克250的辊芯上；成型好的胶辊坯用塑料胶带包覆，再用尼龙绳扎实，然后在直接蒸汽硫化罐中完成硫化；胶辊出罐后倒下尼龙绳进行后加工，经过车削、粗磨、细磨、抛光，得到胶辊成品。
实施例2
第一步：1、高硬度胶料的制备：
高硬度胶料为邵尔A硬度80-90的胶料质量配比如下：
天然烟片1号胶：80； 丁苯橡胶1502：20；
活性氧化锌：15； 防老剂4010：2；
防老剂4020：2； 增塑剂古马隆：15；
N330碳黑：60； 硫酸钡：40；
碳酸钙：40 促进剂M：2；
促进剂DM：2； 硫黄：20；
将天然橡胶及丁苯橡胶按质量配比分别测量后放入密炼机中塑炼，塑炼好后依次按量加入小料，包括氧化锌、防老剂，其余配合剂，包括硫酸钡、碳黑、增塑剂古马隆、碳酸钙，混炼均匀后排胶，排胶温度120℃。在开炼机上散热后加入硫黄和促进剂进行加硫操作，混炼均匀后薄通打3个三角包，放厚出片，冷却，停放备用；
2、低硬度胶料的制备：
低硬度胶料为邵尔A硬度30-40的胶料质量配比如下：
天然烟片3号胶：80； 丁腈橡胶：20；
活性氧化锌：15； 硬脂酸：3；
防老剂4010NA：2； 防老剂4020：2；
增塑剂古马隆：20； 白碳黑：30；
促进剂M：2； 促进剂DM：2；
硫黄：4；
所述的丁腈橡胶的丙烯腈含量为35-40%。
将在开炼机上塑炼好的天然烟片3号胶及丁腈橡胶按质量配比测量后放入密炼机中，并依次按量加入小料，包括：氧化锌、硬脂酸、防老剂，其余配合剂，包括白碳黑、增塑剂古马隆，混炼均匀后排胶，排胶温度100℃；在开炼机上散热后加入硫黄和促进剂进行加硫操作，混炼均匀后薄通打3个三角包，放厚出片，冷却，停放备用；
第二步：将低硬度橡胶胶料放到30mm*30mm*20mm的模具中进行硫化，制成橡胶块，硫化条件：
温度：150℃； 时间：15分钟； 压力：15MPa；
第三步：使用橡胶破碎机将硫化后的低硬度橡胶块进行破碎，破碎成3-5mm的橡胶颗粒；
第四步：将高硬度胶料进行返炼，胶料返炼柔软时将低硬度橡胶颗粒混入其中，返炼均匀后缠绕成型；
混入条件：硬质胶料已软化包辊；炼胶机辊距：5-6mm；炼胶机辊温：45-55℃；
高硬度胶料与低硬度胶料的比例：6︰4；
第五步：胶辊的成型、硫化及后加工：将上述第四步制备好的混合均匀的高低硬度橡胶胶料的混合胶料在胶辊挤出缠绕成型机上，连续挤出胶条缠绕在经抛丸处理并已涂刷粘合剂开姆洛克250的辊芯上；成型好的胶辊坯用塑料胶带包覆，再用尼龙绳扎实，然后在直接蒸汽硫化罐中完成硫化；胶辊出罐后倒下尼龙绳进行后加工，经过车削、粗磨、细磨、抛光，得到胶辊成品。
实施例3
第一步、1、高硬度胶料的制备：
高硬度胶料为邵尔A硬度80-90的胶料质量配比如下：
天然烟片1号胶：70； 丁苯橡胶1502：30；
活性氧化锌：10； 防老剂4010：2；
防老剂4020：2； 增塑剂古马隆：7；
N330碳黑：45； 硫酸钡：30；
碳酸钙：35 促进剂M：2；
促进剂DM：2； 硫黄：10；
将天然橡胶及丁苯橡胶按质量配比分别测量后放入密炼机中塑炼，塑炼好后依次按量加入小料，包括：氧化锌、防老剂，其余配合剂，包括：硫酸钡、碳黑、增塑剂古马隆、碳酸钙，混炼均匀后排胶，排胶温度100-120℃。在开炼机上散热后加入硫黄和促进剂进行加硫操作，混炼均匀后薄通打3个三角包，放厚出片，冷却，停放备用；
2、低硬度胶料的制备：
低硬度胶料为邵尔A硬度30-40的胶料质量配比如下：
天然烟片3号胶：70； 丁腈橡胶：30；
活性氧化锌：10； 硬脂酸：2；
防老剂4010NA：2； 防老剂4020：2；
增塑剂古马隆：15； 白碳黑：20；
促进剂M：2； 促进剂DM：2；
硫黄：3；
所述的丁腈橡胶的丙烯腈含量为35-40%。
将在开炼机上塑炼好的天然烟片3号胶及丁腈橡胶按质量配比测量后放入密炼机中，并依次按量加入小料，包括氧化锌、硬脂酸、防老剂，其余配合剂，包括白碳黑、增塑剂古马隆，混炼均匀后排胶，排胶温度90℃；在开炼机上散热后加入硫黄和促进剂进行加硫操作，混炼均匀后薄通打3个三角包，放厚出片，冷却，停放备用；
第二步：将低硬度橡胶胶料放到30mm*30mm*20mm的模具中进行硫化，制成橡胶块，硫化条件：
温度：150℃； 时间：12分钟； 压力：12MPa；
第三步：使用橡胶破碎机将硫化后的低硬度橡胶块进行破碎，破碎成3-5mm的橡胶颗粒；
第四步：将高硬度胶料进行返炼，胶料返炼柔软时将低硬度橡胶颗粒混入其中，返炼均匀后缠绕成型；
混入条件：硬质胶料已软化包辊；炼胶机辊距：5-6mm；炼胶机辊温：50℃；
高硬度胶料与低硬度胶料的比例：4︰6；
第五步：胶辊的成型、硫化及后加工：将上述第四步制备好的混合均匀的高低硬度橡胶胶料的混合胶料在胶辊挤出缠绕成型机上，连续挤出胶条缠绕在经抛丸处理并已涂刷粘合剂开姆洛克250的辊芯上；成型好的胶辊坯用塑料胶带包覆，再用尼龙绳扎实，然后在直接蒸汽硫化罐中完成硫化；胶辊出罐后倒下尼龙绳进行后加工，经过车削、粗磨、细磨、抛光，得到胶辊成品。
胶辊胶料物理机械性能表
项目 低硬度指标 高硬度指标 高硬度：低硬度=6：4互嵌胶料指标
硬度（邵尔A）/度 40 85 45-84
拉伸强度/MPa 10 14 12
扯断伸长率/% 700 160 450
扯断永久变形/% 16 8 12
回弹性/% 50 26 40
阿克隆磨耗/cm3 0.15 0.08 0.01
撕裂强度/（kN/m） 30 95 85
该高低硬度橡胶互嵌式工业用胶辊，同时具有低硬度胶料的良好弹性，又具有高硬度胶料优异的耐磨性，具有耐磨、高强力、耐撕裂、弹性好，同时延长胶辊表面光亮打滑的时间，延长使用寿命的优点。

Claims (3)

1.一种高低硬度橡胶互嵌式工业用胶辊，其包覆的胶料由高硬度胶料和低硬度胶料构成，其特征在于：所述低硬度胶料以颗粒状态均匀地镶嵌在高硬度胶料中，所述的高硬度胶料为邵尔A硬度80-90的胶料，其配方组成和质量配比如下：
天然烟片1号胶：60-80； 丁苯橡胶1502：20-40；
活性氧化锌：5-15； 防老剂4010：1-3；
防老剂4020：1-3； 增塑剂古马隆：5-15；
N330碳黑：40-60； 硫酸钡：20-40；
碳酸钙：30-40； 促进剂M：1-3；
促进剂DM：1-3； 硫黄：5-20
所述的低硬度胶料为邵尔A硬度30-40的胶料，其配方组成和质量配比如下：
天然烟片3号胶：60-80； 丁腈橡胶：20-40；
活性氧化锌：5-15； 硬脂酸：1-3；
防老剂4010NA：1-3； 防老剂4020：1-3；
增塑剂古马隆：10-20； 白碳黑：10-30；
促进剂M：1-3； 促进剂DM：1-3；
硫黄：1.5-4。
2.如权利要求1所述的一种高低硬度橡胶互嵌式工业用胶辊，其特征在于：所述的丁腈橡胶的丙烯腈含量为35-40%。
3.如权利要求1或2所述的一种高低硬度橡胶互嵌式工业用胶辊，其特征在于：生产方法包括以下步骤：
第一步：1、高硬度胶料的制备：将天然橡胶及丁苯橡胶按权利要求1所述质量配比分别测量后放入密炼机中塑炼，塑炼好后依次按量加入小料，包括氧化锌和防老剂，其余配合剂，包括硫酸钡、碳黑、增塑剂古马隆、碳酸钙，混炼均匀后排胶，排胶温度100-120℃；
在开炼机上散热后加入硫黄和促进剂进行加硫操作，混炼均匀后薄通打3个三角包，放厚出片，冷却，停放备用；
2、低硬度胶料的制备：将在开炼机上塑炼好的天然烟片3号胶及丁腈橡胶按权利要求1所述质量配比测量后放入密炼机中，并依次按量加入小料，包括氧化锌、硬脂酸、防老剂，其余配合剂，包括白碳黑、增塑剂古马隆，混炼均匀后排胶，排胶温度80-100℃；在开炼机上散热后加入硫黄和促进剂进行加硫操作，混炼均匀后薄通打3个三角包，放厚出片，冷却，停放备用；
第二步：将低硬度橡胶胶料放到30mm*30mm*20mm的模具中进行硫化，制成橡胶块，硫化条件：温度：120-150℃； 时间：5-15分钟； 压力：10-15MPa；
第三步：使用橡胶破碎机将硫化后的低硬度橡胶块进行破碎，破碎成3-5mm的橡胶颗粒；
第四步：将高硬度胶料进行返炼，胶料返炼柔软时将低硬度橡胶颗粒混入其中，返炼均匀后缠绕成型；
混入条件：硬质胶料已软化包辊；炼胶机辊距：5-6mm；炼胶机辊温：45-55℃；
高硬度胶料与低硬度胶料的比例：3︰7～7︰3，根据使用要求选择合适的比例；
第五步：胶辊的成型、硫化及后加工：将上述第四步制备好的混合均匀的高低硬度橡胶胶料的混合胶料在胶辊挤出缠绕成型机上，连续挤出胶条缠绕在经抛丸处理并已涂刷粘合剂开姆洛克250的辊芯上；成型好的胶辊坯用塑料胶带包覆，再用尼龙绳扎实，然后在直接蒸汽硫化罐中完成硫化；胶辊出罐后倒下尼龙绳进行后加工，经过车削、粗磨、细磨、抛光，得到胶辊成品。
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