CN107082861B - 浇注型聚氨酯纺织牵伸胶辊及其制造方法 - Google Patents

浇注型聚氨酯纺织牵伸胶辊及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种浇注型聚氨酯纺织牵伸胶辊，由如下重量份数的原料制成：聚酯多元醇0.5‑0.8份，多异氰酸酯0.1‑0.4份、MBOCA：0.05‑0.2份、BDO：0.01‑0.3份、耐高温添加剂0.01‑0.08份、抗静电剂0.001‑0.009份，防老化剂0.002‑0.01份，本发明通过添加石墨烯的高温易溶型聚氨酯抗静电剂导电成分来使聚氨酯胶辊的电阻率从1*1011降低到1*105以下，同时，石墨烯可以有效的提高聚氨酯胶辊的耐高温性，可以保证胶辊在高温工作时的正常工作，同时，根据其加工方法，通过搅拌加温和添加剂的预先混合搅拌加温的工艺时聚氨酯能够充分的混合，同时，在方便脱气泡和硫化，进而保证了胶辊的表面光洁度和使用寿命。

Description

浇注型聚氨酯纺织牵伸胶辊及其制造方法
技术领域
本发明属于聚合物领域，尤其涉及一种浇注型聚氨酯纺织牵伸胶辊及其制造方法。
背景技术
聚氨酯胶辊用预聚体胶体具有足够的表面黏度。胶辊尺寸严格控制，尺寸在不同的温度和湿度条件下，不会有很大的变化。能够适应南方印刷车间的高温高湿环境和北方严寒干燥的气候条件；聚氨酯胶辊化学性能良好。
聚氨酯（PU）是一种具有优异的拉伸强度、弹性和断裂伸长率的橡胶，常被用来制备各种造纸及冶炼工业所使用的特种胶辊和耐磨制品等。
国产聚氨酯胶辊的应用始于80 年代初，尔后市场需求日益增大。造纸、钢铁、印染、纺织等行业引进的设备中聚氨酯胶辊备件急需国产化，例如宝钢冷轧生产线，聚氨酯胶辊占胶辊总量的l/3，用量相当可观. 在技术改造和技术革新中急需聚氨酯胶辊取代普通胶辊，以提高生产效率，节约能耗，。
据协会秘书处统计，除部分原材料产品受到产能快速扩张的影响表现出价格增长乏力外，大部分产品增长率超过了10% 以上。2012 年全国聚氨酯产销量达到780 万吨，其中聚氨酯泡沫塑料产销量320 万吨，氨纶35 万吨，聚氨酯合成革浆料和鞋底原液195 万吨，聚氨酯涂料130 万吨，聚氨酯胶黏剂和密封剂40 万吨，聚氨酯弹性体60 万吨，比2011年增长11.5%，其中聚氨酯弹性体增长速度超过20%。到2012 年年底聚氨酯产销量占全球总产量40% 以上，稳居世界首位。
发明内容
本发明提供一种浇注型聚氨酯纺织牵伸胶辊及其制造方法，其具有抗静电能力强、耐高温和工艺简单的浇注型聚氨酯纺织牵伸胶辊及其制造方法。
具体地，本发明是通过如下技术方案实现的：
一种浇注型聚氨酯纺织牵伸胶辊，由如下重量份数的原料制成：聚酯多元醇0.5-0.8份，多异氰酸酯0.1-0.4 份、MBOCA：0.05-0.2 份、MBO：0.01-0.3份、耐高温添加剂0.01-0.08份、POE:0.05-0.1、抗静电剂0.001-0.009份，其中：聚酯多元醇为聚四亚甲基多元醇或聚己二酸系多元醇或聚己内酯多元醇或聚碳酸酯多元醇；多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯，多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯PPDI；固化剂为三异丙醇胺；耐高温添加剂为最大直径不超过20纳米的石墨烯粉末；抗静电剂为乙氧基化脂肪族烷基胺，防老化剂为6-乙氧基-2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉，
该浇注型聚氨酯纺织牵伸胶辊具有如下性能：
拉伸强度：45 ～ 60MPa ；
伸长率：420％～ 550％；
撕裂强度：110 ～ 140N/mm ；
回弹率：40％～ 67％；
电阻率：＜1*8Ω以下；
磨耗：＜ 20mm3；
拉伸强度保有率：＞ 75％；
压缩永久变形：＜ 7％；
最高使用温度：120℃。
同时，根据其配方特点其制造加工方法如下：其具体步骤如下：
（1）预聚体的制备：将部分聚酯多元醇脱水，加入甲苯二异氰酸酯、POE、石墨烯粉末，充分搅拌均匀，并在合成反应中温度控制在70-85℃，混合反应制得半预聚体；
（2）固化组分的制备：BDO多元醇脱水，MBOCA将其余的多元醇脱水；
（3）聚氨酯纺织牵伸胶辊的制备：将预聚体和固化组分混合，在混合搅拌中再缓慢的加入乙氧基化脂肪族烷基胺，搅拌均匀后快速加热至80 ～ 100℃，再搅拌、脱气泡，浇注于90 ～ 120℃的模具中，硫化脱模；
（4）将脱模后的制品放置在90 ～ 110℃烘箱中后熟化16 ～ 24h，
其中：步骤（1）与步骤（2）中使用的多元醇的重量比为1:0.5-0.9。
本发明的有益效果是：本发明通过添加石墨烯的高温易溶型聚氨酯抗静电剂导电成分来使聚氨酯胶辊的电阻率从1*1011降低到1*105以下，同时，石墨烯可以有效的提高聚氨酯胶辊的耐高温性，可以保证胶辊在高温工作时的正常工作，同时，根据其加工方法，通过搅拌加温和添加剂的预先混合搅拌加温的工艺时聚氨酯能够充分的混合，同时，在方便脱气泡和硫化，进而保证了胶辊的表面光洁度和使用寿命。其中POE具有（1）热塑性弹性体的一般物性，如成型性、废料再利用和硫化胶性能强。（2）价格低，并且相对密度小，因而体积价格低廉。（3）耐热性、耐寒性优异，使用范围宽广。（4）耐候性、耐老化性良好。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在中。下面的描述涉及时，除非另有表示，不同相同数字表示相同或相似的要素。以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
其中：MBOCA为正 4,4′—亚甲基双2—[氯苯胺]，BDO为1,4丁二醇，POE为聚乙烯辛烯共弹性体，
一种浇注型聚氨酯纺织牵伸胶辊，由如下重量份数的原料制成：大分子多元醇0.5-0.8份，多异氰酸酯0.1-0.4 份、MBOCA：0.05-0.2 份、BDO：0.01-0.3份、耐高温添加剂0.01-0.08份、POE:0.05-0.1、抗静电剂0.001-0.009份，防老化剂0.002-0.01份，其中：聚酯多元醇为聚四亚甲基多元醇或聚己二酸系多元醇或聚己内酯多元醇或聚碳酸酯多元醇；多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯；耐高温添加剂为最大直径不超过20纳米的石墨烯粉末；抗静电剂为乙氧基化脂肪族烷基胺，防老化剂为6-乙氧基-2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉，
该浇注型聚氨酯纺织牵伸胶辊具有如下性能：
拉伸强度：45 ～ 60MPa ；
伸长率：420％～ 550％；
撕裂强度：110 ～ 140N/mm ；
回弹率：40％～ 67％；
电阻率：＜1*8Ω以下；
磨耗：＜ 20mm3；
拉伸强度保有率：＞ 75％；
压缩永久变形：＜ 7％；
最高使用温度：120℃。
根据其配方成分做以下10个实施例的数据分析：
表1：实施例的成分数据表
Figure DEST_PATH_512249DEST_PATH_IMAGE001
同时，针对上述的实施例进行性能指标检测分析：
表2：性能指标检测；
Figure DEST_PATH_22865DEST_PATH_IMAGE002
同时，根据其配方特点其制造加工方法如下：其具体步骤如下：
（1）预聚体的制备：将部分多元醇脱水，加入甲苯二异氰酸酯、POE、石墨烯粉末，充分搅拌均匀，在合成反应中温度控制在70-85℃，混合反应制得预聚体；
（2）固化组分的制备：将其余的多元醇脱水，MBCOA、BDO、防老化剂混合，得到固化组分；
（3）聚氨酯纺织牵伸胶辊的制备：将预聚体和固化组分混合，在混合搅拌中再缓慢的加入乙氧基化脂肪族烷基胺，合成反应后快速加热至80 ～ 100℃，再搅拌、脱气泡，浇注于90 ～ 120℃的模具中，硫化脱模；
（4）将脱模后的制品放置在90 ～ 110℃烘箱中后熟化16 ～ 24h，
其中：步骤（1）与步骤（2）中使用的多元醇的重量比为1:0.5-0.9。
本发明的有益效果是：本发明通过添加石墨烯的高温易溶型聚氨酯抗静电剂导电成分来使聚氨酯胶辊的电阻率从1*1011降低到1*105以下，同时，石墨烯可以有效的提高聚氨酯胶辊的耐高温性，可以保证胶辊在高温工作时的正常工作，同时，根据其加工方法，通过搅拌加温和添加剂的预先混合搅拌加温的工艺时聚氨酯能够充分的混合，同时，在方便脱气和硫化，进而保证了胶辊的表面光洁度和使用寿命。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (2)

1.一种浇注型聚氨酯纺织牵伸胶辊，其特征在于：由如下重量份数的原料制成：聚酯多元醇0.5-0.8份，多异氰酸酯0.1-0.4份，MBOCA：0.05-0.2份、BDO：0.01-0.3，耐高温添加剂0.01-0.08份，POE:0.05-0.1，抗静电剂0.001-0.009份，防老化剂0.002-0.01份，其中：聚酯多元醇为聚四亚甲基多元醇或聚己二酸系多元醇或聚己内酯多元醇或聚碳酸酯多元醇；多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯；耐高温添加剂为最大直径不超过20纳米的石墨烯粉末；抗静电剂为乙氧基化脂肪族烷基胺，防老化剂为6-乙氧基-2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉，
该浇注型聚氨酯纺织牵伸胶辊具有如下性能：
拉伸强度：45～60MPa；
伸长率：420％～550％；
撕裂强度：110～140N/mm；
回弹率：40％～67％；
电阻率：＜8Ω.m2/m以下；
磨耗：＜20mm3；
拉伸强度保有率：＞75％；
压缩永久变形：＜7％；
最高使用温度：120℃。
2.根据权利要求1所述的一种浇注型聚氨酯纺织牵伸胶辊的制造方法，其特征在于，其具体步骤如下：
(1)半预聚体的制备：将部分聚酯多元醇脱水，加入甲苯二异氰酸酯、POE、石墨烯粉末，充分搅拌均匀，并在搅拌中温度控制在70-85℃，混合反应制得预聚体；
(2)固化组分的制备：将其余的多元醇脱水，与MBOCA、BDO、防老化剂混合，得到固化组分；
(3)聚氨酯纺织牵伸胶辊的制备：将预聚体和固化组分混合，在混合搅拌中再缓慢的加入乙氧基化脂肪族烷基胺，搅拌均匀后快速加热至80～100℃，再搅拌、脱气泡，浇注于90～120℃的模具中，硫化脱模；
(4)将脱模后的制品放置在90～110℃烘箱中后熟化16～24h，其中：步骤(1)与步骤(2)中使用的多元醇的重量比为1:1.15。
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