CN110511564A - 一种用于轧钢精整生产线的含磨料刷丝及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于轧钢精整生产线的含磨料刷丝及其制备方法，属于轧钢精整技术领域，该刷丝包括如下组分：尼龙35‑60％、连续使用温度>150℃的热塑性树脂20‑35％、磨料颗粒15‑30％、偶联剂0.2‑2％、抗老化剂0.2‑1％、抗氧化剂0.2‑1％。通过合理控制该刷丝中各组分的种类及用量，使该刷丝具有优异的耐温性及耐疲劳性能，在长时间高速工作条件下，不发生刷丝软化，适用于热轧平整机组等轧钢精整生产线。该刷丝制备工艺简单，生产成本适中，具有实际应用价值，适合扩大化生产。

Description

一种用于轧钢精整生产线的含磨料刷丝及其制备方法
技术领域
本发明属于轧钢精整技术领域，涉及一种用于轧钢精整生产线的含磨料刷丝及其制备方法，具体涉及一种用于清除轧钢精整生产线上钢板/带表面氧化铁皮及其他附着物的含磨料刷丝及其制备方法。
背景技术
在轧钢及金属加工行业，常使用刷辊清理钢板/带表面氧化铁皮或其他残留附着物，以避免氧化铁皮等附着在轧机工作辊、平整机工作辊或矫直机工作辊上，这样既能提高钢材表面质量，也能有效提高工作辊使用寿命。
常利用钢丝刷辊去除高温下的钢坯/板表面氧化铁皮，但钢丝刷辊仅适用于高温钢坯氧化铁皮清理，不适用于低温或室温下的热轧或冷轧钢板/带，主要是由于钢丝研磨能力过强，会划伤钢板/带表面，严重影响交货质量或影响后续工序的处理。
低温或室温下(热轧平整线、冷轧平整线、钢板横切线、酸洗/镀锌线等)，常利用尼龙刷丝刷辊进行表面氧化铁皮等残余物的清理。尼龙又名聚酰胺(PA)，是结晶性聚合物且结晶性高，其抗拉强度、硬度、弹性及耐磨性优于一般塑料，且耐化学腐蚀性良好，价格便宜，易于制备，是制刷行业的首选材料，但对于热轧平整机组等轧钢精整生产线，钢板/带表面氧化铁皮去除属于干式清理工艺，且氧化铁皮较多，尼龙刷丝的研磨能力不足。且由于刷丝与钢板/带的高速摩擦，温升较大，尼龙刷丝的耐温性不足(大多数尼龙熔点为220℃左右，尼龙66熔点250℃左右)，长时间连续工作会发生软化，致使研磨能力迅速降低，且易发生断丝，严重影响刷辊使用寿命，增加运营成本，影响生产效率。
含磨料的尼龙刷丝也被广泛用于钢板/带表面氧化铁皮的去除，常用磨料主要有碳化硅、氮化硅、刚玉等。常用的磨料尼龙刷丝是尼龙和经偶联剂处理的磨料颗粒混合，熔融，拉丝制成。磨料颗粒的添加增强了刷丝的研磨能力，但仍未有效解决刷丝耐温性差的弱点，不适用于热轧平整机组等轧钢精整生产线。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种用于轧钢精整生产线的含磨料刷丝；目的之二在于提供一种用于轧钢精整生产线的含磨料刷丝的制备方法。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
1、一种用于轧钢精整生产线的含磨料刷丝，按质量百分比计，所述含磨料刷丝包括如下组分：尼龙35-60％、连续使用温度>150℃的热塑性树脂20-35％、磨料颗粒15-30％、偶联剂0.2-2％、抗老化剂0.2-1％、抗氧化剂0.2-1％。
优选的，所述尼龙为尼龙66、尼龙1010、尼龙610或尼龙612中的一种。
优选的，所述尼龙为尼龙66。
优选的，所述连续使用温度>150℃的热塑性树脂为但不限于聚醚醚酮、聚芳醚酮、聚醚酮酮或聚芳硫醚中的一种。
优选的，所述磨料颗粒的粒径为13-75μm。
优选的，所述磨料颗粒为非金属硬质化合物。
优选的，所述非金属硬质化合物为碳化硅、氮化硅或刚玉中的一种或多种。
优选的，所述偶联剂为硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂中的一种。
优选的，所述抗老化剂为紫外线吸收剂UV-P、紫外线吸收剂UV-O、紫外线吸收剂UV-9、紫外线吸收剂UV-531、紫外线吸收剂UV-327、紫外线吸收剂RMB、光稳定剂AM-101、光稳定剂GW-540、光稳定剂744或光稳定剂HPT中的一种或上述紫外线吸收剂与光稳定剂的组合物。
优选的，所述抗氧化剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂1098或抗氧剂168中的一种。
2、所述的一种用于轧钢精整生产线的含磨料刷丝的制备方法，所述方法如下：将尼龙和连续使用温度>150℃的热塑性树脂混合后加热到熔融状态，然后再加入磨料颗粒、偶联剂、抗老化剂和抗氧化剂，充分混合后通过挤出机挤出，并进行拉伸，制作成丝，即可。
本发明的有益效果在于：本发明提供了一种用于轧钢精整生产线的含磨料刷丝及其制备方法，通过合理控制该刷丝中各组分的种类及用量，使该刷丝具有优异的耐温性及耐疲劳性能，在长时间高速工作条件下，不发生刷丝软化，适用于热轧平整机组等轧钢精整生产线。其中，将35-60％的尼龙与20-35％的连续使用温度>150℃的热塑性树脂混合熔融后作为该刷丝的基材，既能保证最终制备的刷丝具有较好的耐温性及优良的机械性能，还具有一定的经济性；加入15-30％粒径为13-75μm的磨料颗粒，不但能够减少在制备过程中和使用过程中出现的断丝现象，还能避免划伤钢板/带材，同时保证最终制备的刷丝具优异的研磨能力；加入0.2-2％的偶联剂，可以降低连续使用温度>150℃的热塑性树脂熔体的粘度，改善抗老化剂和抗氧化剂的分散度，并改善树脂与无机填充剂的界面性能，以提高加工性能，进而使刷丝获得良好的表面质量及机械性能。另外，加入0.2-1％抗老化剂和0.2-1％抗氧化剂，以提高刷丝的使用寿命。该刷丝制备工艺简单，生产成本适中，具有实际应用价值，适合扩大化生产。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：
图1为本发明中含磨料刷丝的横截面示意图；
图2为含有本发明中含磨料刷丝的刷辊的横截面示意图。
图中附图标记：磨料颗粒1、基材2、磨料刷丝3、刷辊套筒4。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
实施例1
一种用于轧钢精整生产线的含磨料刷丝，按质量百分比计，该含磨料刷丝包括如下组分：尼龙(尼龙66)60％、连续使用温度>150℃的热塑性树脂(聚芳醚酮)20％、磨料颗粒(粒径为75μm的碳化硅)17％、偶联剂(硅烷偶联剂)1％、抗老化剂(紫外线吸收剂UV-P)1％、抗氧化剂(抗氧剂1098)1％。该含磨料刷丝按如下方法制备：
将尼龙66和聚芳醚酮混合后加热到熔融状态，然后再加入粒径为75μm的碳化硅、硅烷偶联剂、紫外线吸收剂UV-P和抗氧剂1098，充分混合后通过挤出机挤出，并进行拉伸，制作成丝，即可。
实施例2
一种用于轧钢精整生产线的含磨料刷丝，按质量百分比计，该含磨料刷丝包括如下组分：尼龙(尼龙1010)50％、连续使用温度>150℃的热塑性树脂(聚芳硫醚)25％、磨料颗粒(粒径为40μm的氮化硅)22％、偶联剂(钛酸酯偶联剂)1.5％、抗老化剂(光稳定剂HPT)0.75％、抗氧化剂(抗氧剂1010)0.75％。该含磨料刷丝按如下方法制备：
将尼龙1010和聚芳硫醚混合后加热到熔融状态，然后再加入粒径为40μm的氮化硅、钛酸酯偶联剂、光稳定剂HPT和抗氧剂1010，充分混合后通过挤出机挤出，并进行拉伸，制作成丝，即可。
实施例3
一种用于轧钢精整生产线的含磨料刷丝，按质量百分比计，该含磨料刷丝包括如下组分：尼龙(尼龙612)36％、连续使用温度>150℃的热塑性树脂(聚醚醚酮)31％、磨料颗粒(粒径为13μm的刚玉)30％、偶联剂(钛酸酯偶联剂)2％、抗老化剂(紫外线吸收剂UV-327)0.5％、抗氧化剂(抗氧剂1076)0.5％。该含磨料刷丝按如下方法制备：
将尼龙612和聚醚醚酮混合后加热到熔融状态，然后再加入粒径为13μm的刚玉、钛酸酯偶联剂、紫外线吸收剂UV-327和抗氧剂1076，充分混合后通过挤出机挤出，并进行拉伸，制作成丝，即可。
本发明中含磨料刷丝的横截面示意图如图1所示，由图1可知，磨料颗粒1均匀分散在由尼龙和连续使用温度>150℃的热塑性树脂混合形成的基材2中。
含有本发明中含磨料刷丝的刷辊的横截面示意图如图2所示，由图2可知，含磨料刷丝3均匀分布在刷辊套筒4的外部。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种用于轧钢精整生产线的含磨料刷丝，其特征在于，按质量百分比计，所述含磨料刷丝包括如下组分：尼龙35-60％、连续使用温度>150℃的热塑性树脂20-35％、磨料颗粒15-30％、偶联剂0.2-2％、抗老化剂0.2-1％、抗氧化剂0.2-1％。
2.如权利要求1所述的一种用于轧钢精整生产线的含磨料刷丝，其特征在于，所述尼龙为尼龙66、尼龙1010、尼龙610或尼龙612中的一种。
3.如权利要求1所述的一种用于轧钢精整生产线的含磨料刷丝，其特征在于，所述连续使用温度>150℃的热塑性树脂为但不限于聚醚醚酮、聚芳醚酮、聚醚酮酮或聚芳硫醚中的一种。
4.如权利要求1所述的一种用于轧钢精整生产线的含磨料刷丝，其特征在于，所述磨料颗粒的粒径为13-75μm。
5.如权利要求4所述的一种用于轧钢精整生产线的含磨料刷丝，其特征在于，所述磨料颗粒为非金属硬质化合物。
6.如权利要求5所述的一种用于轧钢精整生产线的含磨料刷丝，其特征在于，所述非金属硬质化合物为碳化硅、氮化硅或刚玉中的一种或多种。
7.如权利要求1所述的一种用于轧钢精整生产线的含磨料刷丝，其特征在于，所述偶联剂为硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂中的一种。
8.如权利要求1所述的一种用于轧钢精整生产线的含磨料刷丝，其特征在于，所述抗老化剂为紫外线吸收剂UV-P、紫外线吸收剂UV-O、紫外线吸收剂UV-9、紫外线吸收剂UV-531、紫外线吸收剂UV-327、紫外线吸收剂RMB、光稳定剂AM-101、光稳定剂GW-540、光稳定剂744或光稳定剂HPT中的一种或上述紫外线吸收剂与光稳定剂的组合物。
9.如权利要求1所述的一种用于轧钢精整生产线的含磨料刷丝，其特征在于，所述抗氧化剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂1098或抗氧剂168中的一种。
10.权利要求1-9任一项所述的一种用于轧钢精整生产线的含磨料刷丝的制备方法，其特征在于，所述方法如下：将尼龙和连续使用温度>150℃的热塑性树脂混合后加热到熔融状态，然后再加入磨料颗粒、偶联剂、抗老化剂和抗氧化剂，充分混合后通过挤出机挤出，并进行拉伸，制作成丝，即可。
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