CN108003603B - 一种聚氨酯充电辊及其制备方法 - Google Patents

一种聚氨酯充电辊及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及充电辊技术领域，具体涉及一种导电性聚氨酯充电辊及其制备方法包括辊轴、套设于辊轴外侧的导电聚氨酯层；所述导电聚氨酯层由如下重量份的原料制成：聚醚多元醇40‑70份、二异氰酸酯25‑45份、填料3‑5份、催化剂0.1‑0.3份、硅油0.5‑0.9份、二氯甲烷3‑7份、水1‑4份。本发明的充电辊导电性好，还具有良好的机械性能，耐用性好，使用寿命长。

Description

一种聚氨酯充电辊及其制备方法
技术领域
本发明涉及充电辊技术领域，具体涉及一种聚氨酯充电辊及其制备方法。
背景技术
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。现有的充电辊导电性较差，且机械性能和耐用性较差，使用寿命短。
发明内容
为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种聚氨酯充电辊，该充电辊具有良好的机械性能，耐用性好，使用寿命长。
本发明的另一目的在于提供一种聚氨酯充电辊的制备方法，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，可大规模工业化生产。
本发明的目的通过下述技术方案实现：一种聚氨酯充电辊，包括辊轴、套设于辊轴外侧的聚氨酯层；所述聚氨酯层由如下重量份的原料制成：
Figure GDA0002735988850000011
Figure GDA0002735988850000021
优选的，所述聚氨酯层由如下重量份的原料制成：
Figure GDA0002735988850000022
更为优选的，所述聚氨酯层由如下重量份的原料制成：
Figure GDA0002735988850000023
优选的，所述聚醚多元醇为分子量在800-2000的丙二醇聚醚、分子量在400-4000的三羟甲基丙烷聚醚和端羟基的聚四氢呋喃中的至少一种。
本发明通过采用上述聚醚多元醇，制得的聚氨酯低温柔顺性能好，耐水解性能优良，加工性能优良。
优选的，所述聚醚多元醇的官能度为2-4，羟值为40-60mgKOH/g，酸值为0.6-1.0mgKOH/g，胺值为6-10mgKOH/g，动力粘度为4500-5500mPa.s，水含量≤0.1％。
本发明通过严格控制聚醚多元醇的官能度、羟值、酸值、胺值动力粘度和水含量等参数，制得的聚氨酯低温柔顺性能好，耐水解性能优良，加工性能优良。
优选的，所述二异氰酸酯为甲苯-2,4-二异氰酸酯。
本发明通过采用甲苯-2,4-二异氰酸酯，制得的聚氨酯低温柔顺性能好，耐水解性能优良，加工性能优良。
优选的，所述填料为粒径在100-500μm、且经高级脂肪酸盐处理过的重质碳酸钙。
本发明通过采用粒径在100-500μm、且经高级脂肪酸盐处理过的重质碳酸钙作为填料，制得的聚氨酯具有较好的机械性能。
优选的，所述催化剂由辛酸亚锡和A33催化剂以重量比8:2-4组成。
本发明通过采用辛酸亚锡和A33催化剂作为催化剂复配使用，并控制其重量比为8:2-4，与单一的催化剂相比，其催化效果更好，催化速率更快。
优选的，所述硅油为甲基硅油、乙基硅油、苯基硅油、甲基含氢硅油、甲基苯基硅油、甲基氯苯基硅油、甲基乙氧基硅油、甲基三氟丙基硅油、甲基乙烯基硅油和甲基羟基硅油中的至少一种。
本发明通过采用上述硅油，使得聚氨酯具有良好的化学稳定性、优异的电绝缘性和耐高低温性。
一种聚氨酯充电辊的制备方法，包括如下步骤：
(1)配料：按重量配比称取聚氨酯层所需的原料；
(2)混炼：将称取的原料进行混炼，得到聚氨酯；
(3)复合挤出：将辊轴和聚氨酯复合挤出成型，制得聚氨酯充电辊。
本发明的有益效果在于：本发明的充电辊具有良好的机械性能，耐用性好，使用寿命长。
本发明的充电辊还具有如下优点：①适当的体积电阻率且电阻分布均匀；②适当的硬度和表面粗糙度，使充电辊与感光鼓充分且均匀接触；③构成充电辊的材料随环境变化如温度和湿度的改变性质稳定，以使所需充电电压达到最小；④结构均匀，从而对感光鼓充电均匀；⑤不会对感光鼓造成损伤或加速其老化，从而获得好的图象效果和较长使用寿命。
本发明的制备方法步骤简单，操作控制方便，质量稳定，生产效率高，生产成本低，可大规模工业化生产。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
实施例1
一种聚氨酯充电辊，包括辊轴、套设于辊轴外侧的聚氨酯层；所述聚氨酯层由如下重量份的原料制成：
Figure GDA0002735988850000051
所述聚醚多元醇为分子量在1200的丙二醇聚醚。
所述聚醚多元醇的官能度为2，羟值为40mgKOH/g，酸值为0.6mgKOH/g，胺值为6mgKOH/g，动力粘度为4500mPa.s，水含量≤0.1％。
所述二异氰酸酯为甲苯-2,4-二异氰酸酯。
所述填料为粒径在100μm、且经高级脂肪酸盐处理过的重质碳酸钙。
所述催化剂由辛酸亚锡和A33催化剂以重量比8:2组成。
所述硅油为甲基硅油、乙基硅油或苯基硅油。
一种聚氨酯充电辊的制备方法，包括如下步骤：
(1)配料：按重量配比称取聚氨酯层所需的原料；
(2)混炼：将称取的原料进行混炼，得到聚氨酯；
(3)复合挤出：将辊轴和聚氨酯复合挤出成型，制得聚氨酯充电辊。
实施例2
本实施例与上述实施例1的不同之处在于：所述聚氨酯层由如下重量份的原料制成：
Figure GDA0002735988850000061
所述聚醚多元醇为分子量在1000的三羟甲基丙烷聚醚。
所述聚醚多元醇的官能度为3，羟值为45mgKOH/g，酸值为0.7mgKOH/g，胺值为7mgKOH/g，动力粘度为4800mPa.s，水含量≤0.1％。
所述二异氰酸酯为甲苯-2,4-二异氰酸酯。
所述填料为粒径在200μm、且经高级脂肪酸盐处理过的重质碳酸钙。
所述催化剂由辛酸亚锡和A33催化剂以重量比8:2.5组成。
所述硅油为甲基含氢硅油或甲基苯基硅油。
实施例3
本实施例与上述实施例1的不同之处在于：所述聚氨酯层由如下重量份的原料制成：
Figure GDA0002735988850000071
所述聚醚多元醇为端羟基的聚四氢呋喃。
所述聚醚多元醇的官能度为3，羟值为50mgKOH/g，酸值为0.8mgKOH/g，胺值为8mgKOH/g，动力粘度为5000mPa.s，水含量≤0.1％。
所述二异氰酸酯为甲苯-2,4-二异氰酸酯。
所述填料为粒径在300μm、且经高级脂肪酸盐处理过的重质碳酸钙。
所述催化剂由辛酸亚锡和A33催化剂以重量比8:3组成。
所述硅油为甲基氯苯基硅油或甲基乙氧基硅油。
实施例4
本实施例与上述实施例1的不同之处在于：所述聚氨酯层由如下重量份的原料制成：
Figure GDA0002735988850000081
所述聚醚多元醇为分子量在2000的丙二醇聚醚。
所述聚醚多元醇的官能度为3，羟值为55mgKOH/g，酸值为0.9mgKOH/g，胺值为9mgKOH/g，动力粘度为5200mPa.s，水含量≤0.1％。
所述二异氰酸酯为甲苯-2,4-二异氰酸酯。
所述填料为粒径在400μm、且经高级脂肪酸盐处理过的重质碳酸钙。
所述催化剂由辛酸亚锡和A33催化剂以重量比8:3.5组成。
所述硅油为甲基三氟丙基硅油或甲基乙烯基硅油。
实施例5
本实施例与上述实施例1的不同之处在于：所述聚氨酯层由如下重量份的原料制成：
Figure GDA0002735988850000082
Figure GDA0002735988850000091
所述聚醚多元醇为分子量在4000的三羟甲基丙烷聚醚。
所述聚醚多元醇的官能度为4，羟值为60mgKOH/g，酸值为1.0mgKOH/g，胺值为10mgKOH/g，动力粘度为5500mPa.s，水含量≤0.1％。
所述二异氰酸酯为甲苯-2,4-二异氰酸酯。
所述填料为粒径在500μm、且经高级脂肪酸盐处理过的重质碳酸钙。
所述催化剂由辛酸亚锡和A33催化剂以重量比8:4组成。
所述硅油为甲基羟基硅油。
本发明的充电辊硬度可以达到75-85A，电阻可以达到0.1-0.5MΩ，耐磨性能好，耐磨次数测试可以达到上万次，耐候性好，紫外光老化试验测试可以达到2024h以上，耐高温和耐低温性能好，耐高温测试可以达到130℃以上，耐低温测试可以达到-50℃以下；还具有良好的机械性能，耐用性好，使用寿命长。
上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种聚氨酯充电辊，其特征在于：包括辊轴、套设于辊轴外侧的聚氨酯层；所述聚氨酯层由如下重量份的原料制成：
Figure FDA0002735988840000011
所述聚醚多元醇的官能度为2-4，羟值为40-60mgKOH/g，酸值为0.6-1.0mgKOH/g，胺值为6-10mgKOH/g，动力粘度为4500-5500mPa.s，水含量≤0.1％；
所述聚醚多元醇为分子量在800-2000的丙二醇聚醚、分子量在400-4000的三羟甲基丙烷聚醚和端羟基的聚四氢呋喃中的至少一种；
所述填料为粒径在100-500μm、且经高级脂肪酸盐处理过的重质碳酸钙。
2.根据权利要求1所述的一种聚氨酯充电辊，其特征在于：所述聚氨酯层由如下重量份的原料制成：
Figure FDA0002735988840000012
Figure FDA0002735988840000021
所述聚醚多元醇的官能度为2-4，羟值为40-60mgKOH/g，酸值为0.6-1.0mgKOH/g，胺值为6-10mgKOH/g，动力粘度为4500-5500mPa.s，水含量≤0.1％；
所述聚醚多元醇为分子量在800-2000的丙二醇聚醚、分子量在400-4000的三羟甲基丙烷聚醚和端羟基的聚四氢呋喃中的至少一种；
所述填料为粒径在100-500μm、且经高级脂肪酸盐处理过的重质碳酸钙。
3.根据权利要求1所述的一种聚氨酯充电辊，其特征在于：所述聚氨酯层由如下重量份的原料制成：
Figure FDA0002735988840000022
所述聚醚多元醇的官能度为2-4，羟值为40-60mgKOH/g，酸值为0.6-1.0mgKOH/g，胺值为6-10mgKOH/g，动力粘度为4500-5500mPa.s，水含量≤0.1％；
所述聚醚多元醇为分子量在800-2000的丙二醇聚醚、分子量在400-4000的三羟甲基丙烷聚醚和端羟基的聚四氢呋喃中的至少一种；
所述填料为粒径在100-500μm、且经高级脂肪酸盐处理过的重质碳酸钙。
4.根据权利要求1所述的一种聚氨酯充电辊，其特征在于：所述二异氰酸酯为甲苯-2,4-二异氰酸酯。
5.根据权利要求1所述的一种聚氨酯充电辊，其特征在于：所述催化剂由辛酸亚锡和A33催化剂以重量比8:2-4组成。
6.根据权利要求1所述的一种聚氨酯充电辊，其特征在于：所述硅油为甲基硅油、乙基硅油、苯基硅油、甲基含氢硅油、甲基苯基硅油、甲基氯苯基硅油、甲基乙氧基硅油、甲基三氟丙基硅油、甲基乙烯基硅油和甲基羟基硅油中的至少一种。
7.如权利要求1-6任一项所述的一种聚氨酯充电辊的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)配料：按重量配比称取聚氨酯层所需的原料；
(2)混炼：将称取的原料进行混炼，得到聚氨酯；
(3)复合挤出：将辊轴和聚氨酯复合挤出成型，制得聚氨酯充电辊。
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