CN112976728A - 一种复合充电辊用橡胶套管及其制备方法、复合充电辊 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及充电辊技术领域，具体公开了一种复合充电辊用橡胶套管及其制备方法、复合充电辊。本申请的复合充电辊用橡胶套管，包括由内向外设置的内套管、外套管，内套管由包括如下重量份数的原料制成：100份乙丙橡胶、23‑28份导电炭黑A、12‑16份石蜡油、3‑8份活性剂A、5‑7份促进剂A、1‑3份硫化剂A；外套管由包括如下重量份数的原料制成：100份氯醇橡胶、10‑15份导电炭黑B、45‑55份填充剂、3‑8份石蜡油、1‑5份活性剂B、4‑6份促进剂B、1‑2份硫化剂B；填充剂为纳米二氧化钛、氮化铝、氮化硅中的至少一种。本申请的复合充电辊用橡胶套管具有良好的耐热抗老化性，提高了充电辊的使用寿命。

Description

一种复合充电辊用橡胶套管及其制备方法、复合充电辊
技术领域
本申请涉及充电辊技术领域，更具体地说，它涉及一种复合充电辊用橡胶套管及其制备方法、复合充电辊。
背景技术
打印机、复印机等工作时，一般是以充电辊对感光鼓充电、曝光形成静电潜像，然后通过显影辊传送碳粉到感光鼓上的静电潜像部分，该碳粉潜像传送到纸上加热定型形成最终打印文字图像。要取得高品质的打印或复印效果，充电辊至关重要。
充电辊要具有均匀的电阻率，以保证其电性能，因此一般的充电辊都采用金属辊芯和套附于金属辊芯外部包裹密实的导电橡胶组成，该导电橡胶不仅要具有良好的电性能，还要具有良好的弹性。
申请公布号为CN101976023A的中国发明专利申请公开了一种密实导电橡胶充电辊，包括一金属轴心、粘合剂层、粘附于粘合剂层之外的密实导电橡胶层和保护层；粘合剂层为4，4’二甲基二异氰酸酯，甲基异丁基酮，炭黑的组合物，4，4’二甲基二异氰酸脂、甲基异丁基酮和炭黑的重量份数比为：75-80:15-20:5；所述的密实导电橡胶层为混有导电炭黑的氯醇橡胶，导电炭黑与氯醇橡胶的重量份数比为3.5-5:100；所述防护层为聚异氰酸酯TPU。优选的，所述的密实导电橡胶层包括组分及其重量份数：氯醇橡胶100份；导电碳黑3.5-5份；促进剂3.2-4.8份；交联剂1.5-2.5份；助促进剂3.5-5份；润滑助剂2.2-4份；填充剂30-60份。
针对上述相关技术，发明人认为该密实导电橡胶层的耐热空气老化性能不好，影响辊的工作效果及使用寿命。
发明内容
为了提高充电辊的耐热空气老化性能，本申请提供一种复合充电辊用橡胶套管及其制备方法、复合充电辊。
第一方面，本申请提供的一种复合充电辊用橡胶套管采用如下的技术方案：
一种复合充电辊用橡胶套管，包括由内向外依次设置的内套管、外套管，所述内套管由包括如下重量份数的原料制成：100份乙丙橡胶、23-28份导电炭黑A、12-16份石蜡油、3-8份活性剂A、5-7份促进剂A、1-3份硫化剂A；所述外套管由包括如下重量份数的原料制成：100份氯醇橡胶、10-15份导电炭黑B、45-55份填充剂、3-8份石蜡油、1-5份活性剂B、4-6份促进剂B、1-2份硫化剂B；所述填充剂为纳米二氧化钛、氮化铝、氮化硅中的至少一种。
通过采用上述技术方案，本申请的复合充电辊用橡胶套管采用内套管和外套管复合而成，其中，内套管的制备原料中的橡胶采用乙丙橡胶，能够降低橡胶对金属轴芯的腐蚀作用。外套管的制备原料中的橡胶采用氯醇橡胶，外套管的导电率高且电阻均匀，充电更加均匀。本申请的氯醇橡胶与外套管制备原料中的填充剂等复配，能够提高充电辊的耐热性，大幅度提高充电辊的使用寿命。
本申请的外套管制备原料中的填充剂采用纳米二氧化钛，可以进一步提高橡胶套管的外套管的抗老化性能，而且纳米二氧化钛能够降低外套管制备原料中其他原料的表面张力，提高了外套管制备原料的分散均匀程度，提高了外套管制备时的固化速度。氮化铝和氮化硅具有较好的导热性能，能够大幅度提高橡胶套管的耐热性，进一步提高充电辊的寿命。氮化硅还能够提高外套管的耐磨性，进而提高充电辊的综合性能。
优选的，所述填充剂由氮化铝、氮化硅中的任意一种与纳米二氧化钛以质量比1-3:1组成。
通过采用上述技术方案，填充剂采用氮化铝、氮化硅中的任意一种与纳米二氧化钛混合组成，可以充分利用纳米二氧化钛微粒的吸附性，提高氮化铝和氮化硅的分散性，使填充剂均匀分散到外套管中。
优选的，所述内套管制备原料还包括1-3重量份的交联剂，所述交联剂为聚甲基丙烯酸甲酯、三烯丙基异三聚氰酸酯中的至少一种。
通过采用上述技术方案，内套管的制备原料中加入交联剂，能够进一步提高内套管的橡胶成分及其与其他原料之间的联结复杂程度，提高内套管的力学性能。
优选的，所述内套管制备原料还包括1-3重量份的交联剂，所述交联剂由包括如下步骤的方法制得：将端羟基聚丁二烯与甲酸、过氧化氢在第一溶剂中反应后，分液，将有机相减压蒸馏得到中间聚合物，将中间聚合物与单叔丁基对甲酚及催化剂在第二溶剂中反应。
通过采用上述技术方案，交联剂采用特定的制备方法制得，将端羟基聚丁二烯先进行甲酸、过氧化氢环氧化，得到环氧化聚丁二烯并开环，制得多羟基聚丁二烯，然后再与单叔丁基对甲酚反应，在聚丁二烯链上引入酚基团，生成的交联剂不仅具有丰富的支链，提高了交联剂与其他原料的联结能力，还能够提高交联剂的抗氧化性能，进一步提高橡胶套管的耐热性。
优选的，所述端羟基聚丁二烯与过氧化氢的质量比为1:8-12。
通过采用上述技术方案，与端羟基聚丁二烯相比，过氧化氢的量较大，能够保证环氧化反应及开环反应更加充分，在聚合链上生成的羟基更多，进而在与单叔丁基对甲酚反应时，能够引入更多的酚基团，进一步提高交联剂的联结能力。
优选的，中间聚合物与单叔丁基对甲酚的质量比为10:5-8。
通过采用上述技术方案，中间聚合物与单叔丁基对甲酚的质量设置为单叔丁基对甲酚的量略少于中间聚合物的质量，在中间聚合物的链上引入较多的酚基团后，还能在聚合链上保留较多的羟基，使最终生成的交联剂能够与不同的原料之间均具有较好的交联作用。
优选的，中间聚合物与单叔丁基对甲酚及催化剂反应时的温度为70-85℃。
通过采用上述技术方案，端羟基聚丁二烯与甲酸、过氧化氢反应后生成的中间聚合物中主要为多羟基聚丁二烯，再与单叔丁基对甲酚反应时，保持较高的温度，能够提高多羟基聚丁二烯的反应活性，有利于提高反应效率及反应充分程度。
第二方面，本申请的复合充电辊用橡胶套管的制备方法采用如下技术方案：
一种上述的复合充电辊用橡胶套管的制备方法，包括如下步骤：
1)将内套管制备原料进行密炼、开炼后，进行挤出得到内套管挤出料；将外套管制备原料进行密炼、开炼后，进行挤出得到外套管挤出料；
将内套管挤出料、外套管挤出料分别加入双层同轴共挤模头的内、外物料通道，成型，得到发泡管；
2)将发泡管进行硫化，并在硫化后的发泡管外壁上喷涂保护浆料，干燥，形成保护层，即得。
通过采用上述技术方案，将内套管和外套管的制备原料分别进行密炼和开炼，然后再注入同轴共挤模头，使内套管挤出料和外套管挤出料同时挤出并粘合在一起，有利于提高内套管和外套管之间的连接强度。最后再在发泡管外壁上喷涂浆料形成保护层，能够对外套管提供保护作用，提高其耐磨性。
优选的，步骤2)中硫化的温度为235-245℃。
通过采用上述技术方案，由于本申请中的内外套管采用了两种不同的橡胶，步骤2)中硫化的温度非常高，达到235-245℃，能够保证两种不同的橡胶成分都充分硫化，并保持较高的硫化速率，提高了加工效率。
第三方面，本申请的复合充电辊采用如下的技术方案：
一种复合充电辊，包括金属辊芯以及套设在金属辊芯外的橡胶套管，所述橡胶套管为上述的复合充电辊用橡胶套管。
通过采用上述技术方案，本申请的复合充电辊采用上述橡胶套管，具有良好的耐热抗老化性能，使用寿命长。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、本申请的复合充电辊用橡胶套管采用内套管和外套管复合而成，内套管中的橡胶采用乙丙橡胶，外套管中的橡胶采用氯醇橡胶，既降低了橡胶对金属辊芯的腐蚀作用，又保证了充电辊的表面电阻的均匀性，具有良好的纵横性能。外套管中通过氯醇橡胶与其他原料复配，大大提高了外套管的耐热抗老化性能，进而提高了充电辊的整体耐老化性，提高了充电辊的使用寿命。
2、本申请的复合充电辊用橡胶套管的外套管中的填充剂采用了纳米二氧化钛、氮化硅等，不仅提高了外套管的抗老化性能，还使充电辊具有良好的耐磨性。
3、本申请的复合充电辊用橡胶套管的内套管制备原料没有加入发泡剂，增加了内套管的密实程度，也进一步降低了内套管的抗老化能力，另外，内套管的制备原料中添加了交联剂，提高了各原料之间的交联程度，部分抵消了由于不添加发泡剂带来的柔软度降低。
附图说明
图1是本申请的复合充电辊用橡胶套管的制备方法流程图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本申请作进一步详细说明。
本申请的复合充电辊用橡胶套管的内套管的厚度与外套管的厚度之比为0.5-5:1。优选的，内套管的厚度与外套管的厚度之比为0.5:1或1:1或3:1。
下面实施例中，乙丙橡胶优选为三元乙丙橡胶。进一步优选的，乙丙橡胶中乙烯丙烯比为80/20。优选的，氯醇橡胶的门尼粘度为58-75。优选的，氯醇橡胶为一元氯醇橡胶。
导电炭黑A的粒径为30-50nm。导电炭黑B的粒径为25-30nm。导电炭黑C的粒径为20-25nm。
石蜡油优选为轻质液体石蜡油。纳米二氧化钛的粒径为10-25nm。氮化铝的粒径为0.5-1μm。氮化硅的粒径为0.1-0.2μm。
活性剂A为氧化锌、聚乙二醇、硬脂酸、硬脂酸锌、硬脂酸钙中的至少一种。促进剂A为MBT(对甲基苯并噻唑)、BZ(二正丁基二硫代氨基甲酸锌)、DTDM(4,4'-二硫代二吗啉)、TMTD(N,N-四甲基二硫双硫羰胺)中的至少一种。优选的，活性剂A由氧化锌、聚乙二醇和硬脂酸以重量比5:2:1组成。促进剂A由MBT、DTDM、TMTD以重量比2:1:1组成。
活性剂B为氧化锌、聚乙二醇、硬脂酸、硬脂酸锌、硬脂酸钙中的至少一种。促进剂B为MBT、BZ、DTDM、TMTD中的至少一种。优选的，活性剂B由氧化锌、聚乙二醇和硬脂酸以重量比5:2:1组成。促进剂B由MBT、DTDM、TMTD以重量比2:1:1组成。
硫化剂A为硫、过氧化物硫化剂中的至少一种；硫化剂B为硫、过氧化物硫化剂中的至少一种。优选的，硫化剂A或硫化剂B由硫、过氧化物硫化剂按照质量比1-2:1组成。过氧化物硫化剂优选为过氧化二异丙苯。
进一步的，外套管的制备原料还包括1-2重量份的氧化钙。
交联剂优选为采用由包括如下步骤的方法制得的交联剂：将端羟基聚丁二烯与甲酸、过氧化氢在第一溶剂中反应后，分液，将有机相减压蒸馏得到中间聚合物，将中间聚合物与单叔丁基对甲酚及催化剂在第二溶剂中反应。
端羟基聚丁二烯与甲酸的质量比为1:0.3-1。端羟基聚丁二烯的数均分子量不大于1500，优选为1200-1500。端羟基聚丁二烯的羟值为1.72。
上述过氧化氢的加入采用质量分数为20-30％的双氧水。
端羟基聚丁二烯与甲酸、过氧化氢反应时，是先将端羟基聚丁二烯与甲酸在第一溶剂中混合反应20-50min，然后再加入过氧化氢反应4-8h。
第一溶剂为甲苯、四氢呋喃中的任意一种。第二溶剂为甲苯、四氢呋喃中的任意一种。优选的，第一溶剂与第二溶剂相同。第一溶剂的使用量为每10g端羟基聚丁二烯使用100mL第一溶剂。第二溶剂的使用量为每10g中间聚合物对应使用150-200mL第二溶剂。
将中间聚合物与第二溶剂混合时的温度为40-50℃。
中间聚合物与单叔丁基对甲酚及催化剂反应的时间为10-12h。
催化剂为二丁基二月桂酸锡或辛酸亚锡。
本申请的内套管混炼胶料及外套管混炼胶料采用两个挤出机与共挤模头(双层同轴共挤模头)相连的方式进行挤出，共挤模头包括由内向外依次同轴设置的模芯、中壳层、外壳层，模芯为圆柱状结构，中壳层为圆筒状结构并套设在模芯外，中壳层内壁与模芯外壁之间具有间隔，该间隔形成了内套管混合胶料通道，外壳层也为圆筒状结构并套设在中壳层外，外壳层内壁与中壳层外壁之间具有间隔，该间隔形成了外套管混合胶料通道。
本申请的复合充电辊用橡胶套管的制备方法中，在硫化时，发泡管在硫化炉中的传送速度为10-15m/min。
内套管制备原料密炼时的温度为150-170℃，密炼的时间为20-30min。外套管制备原料密炼时的温度为150-170℃，密炼的时间为20-30min。
第一挤出机的加料段、压缩段、计量段的温度分别为50-52℃、50-52℃、54-57℃。第二挤出机的加料段、压缩段、计量段的温度分别为50-52℃、50-52℃、54-57℃。优选的，第一挤出机的加料段、压缩段的温度相同。第二挤出机的加料段、压缩段的温度相同。进一步优选的，第一挤出机的加料段的温度大于第二挤出机加料段的温度。
内套管的制备原料还包括3-5重量份的聚(甲基乙烯基醚/马来酸)共聚物。聚(甲基乙烯基醚/马来酸)共聚物为乳液，固含量为14％。
内套管的制备原料还包括1-2重量份的氧化镁。氧化镁的加入能够进一步减少内套管制备时原料中气泡的产生量。
喷涂时用的保护浆料由包括如下重量份数的原料制成：聚酯乳液20-30份、导电炭黑C10-15份。进一步的，保护浆料的制备原料还包括1-5重量份固化剂。该固化剂为三异丙醇胺。
实施例1
本实施例的复合充电辊用橡胶套管包括内套管，内套管外设置有外套管，内套管、外套管均呈圆管状结构并同轴设置，内套管、外套管沿轴向的长度相等。内套管的管壁厚度与外套管的管壁厚度之比为2:1。
内套管由内套管A段料和内套管B段料制成，内套管A段料由如下重量的原料组成：100kg乙丙橡胶、23kg导电炭黑A、12kg石蜡油、3kg活性剂A。其中，导电炭黑A的粒径为30nm。活性剂A为氧化锌。
内套管B段料由如下重量的原料组成：5kg促进剂A、1kg硫化剂A。其中，促进剂A为促进剂BZ。硫化剂A由硫粉与过氧化二异丙苯以质量比2:1混合组成。
外套管由外套管A段料和外套管B段料制成，外套管A段料由如下重量的原料组成：100kg氯醇橡胶、10kg导电炭黑B、45kg填充剂、3kg石蜡油、1kg活性剂B；其中，导电炭黑B的粒径为30nm，填充剂为纳米二氧化钛，粒径为25nm。活性剂B为氧化锌。
外套管B段料由如下重量的原料组成：4kg促进剂B、1kg硫化剂B。其中，促进剂B为促进剂BZ。硫化剂B为过氧化二异丙苯。
参照图1，本实施例的复合充电辊用橡胶套管的制备方法包括如下步骤：
1)将内套管A段料加入密炼机，150℃密炼25min，密炼后得到内套管A段料混炼胶；将内套管A段料混炼胶在开炼机上压平成为片状，然后加入内套管B段料，并在开炼机上混合，得到内套管混合胶料；
2)将外套管A段料加入密炼机中，150℃密炼25min，密炼后得到外套管A段料混炼胶；将外套管A段料混炼胶在开炼机上压平成为片状，然后加入外套管B段料，并在开炼机上混合，得到外套管混合胶料；
3)将内套管混炼胶加入第一挤出机中，将第一挤出机三段(加料段、压缩段、计量段)温度分别设置为50℃、50℃、55℃；将外套管混炼胶加入第二挤出机中，将第二挤出机的三段(加料段、压缩段、计量段)温度分别设置为50℃、50℃、55℃；
第一挤出机和第二挤出机的出料口均与双层同轴共挤模头相连，具体的，第一挤出机和第二挤出机的出料口分别与双层同轴共挤模头的内套管物料通道、外套管物料通道相连；将第一挤出机内挤出的内套管混合胶料、第二挤出机中的挤出的外套管混合胶料同时挤出至共挤模头中，内套管混合胶料形成内套管，外套管混合胶料形成外套管，内套管外壁与外套管内壁之间紧密粘合形成连续的、长条状的发泡管；
4)将发泡管连续送入隧道式硫化炉，在235℃下进行硫化得到硫化发泡管，发泡管在硫化炉中的传送速度为10m/min。将硫化发泡管裁切成合适长度，即得。
本实施例的复合充电辊包括金属辊芯，金属辊芯为铁轴，铁轴外套设有上述复合充电辊用橡胶套管。复合充电辊用橡胶套管外壁上涂覆有保护层，保护层由如下重量的原料制成：20kg水性聚氨酯涂料、10kg导电炭黑C。导电炭黑C的粒径为20nm。水性聚氨酯涂料的固含量为30％。
本实施例的复合充电辊的制备方法包括如下步骤：将复合充电辊用橡胶套管套设在铁轴上，再进行烘干(返烘)，然后对套设在铁轴上的橡胶套管进行裁切，使橡胶套管的长度精确符合设计长度，然后对橡胶套管表面进行粗磨、精磨、清洗，再进行喷涂、干燥，在橡胶套管表面形成保护层，经过外观物性检验后进行打印测试。
喷涂时的采用的保护浆料由重量比为20:10的水性聚氨酯乳液与导电炭黑C混合制得，导电炭黑C的粒径为20nm。水性聚氨酯涂料的固含量为30％。
实施例2
本实施例与实施例1的区别在于，复合充电辊用橡胶套管的内套管A段料由如下重量的原料组成：100kg乙丙橡胶、28kg导电炭黑A、16kg石蜡油、8kg活性剂A；其中，导电炭黑A的粒径为30nm，活性剂A为氧化锌。内套管B段料由如下重量的原料组成：7kg促进剂A、3kg硫化剂A。其中，促进剂A为促进剂BZ。硫化剂A由硫粉与过氧化二异丙苯以质量比2:1混合组成。
其他的均与实施例1中的相同。
实施例3
本实施例与实施例1的区别在于，复合充电辊用橡胶套管的内套管A段料由如下重量的原料组成：100kg乙丙橡胶、25kg导电炭黑A、15kg石蜡油、5kg活性剂A；其中，导电炭黑A的粒径为30nm，活性剂A为氧化锌。内套管B段料由如下重量的原料组成：6kg促进剂A、2kg硫化剂A。其中，促进剂A为促进剂BZ。硫化剂A由硫粉与过氧化二异丙苯以质量比2:1混合组成。
其他的均与实施例1中的相同。
实施例4
本实施例与实施例3的区别在于，复合充电辊用橡胶套管的外套管A段料由如下重量的原料组成：100kg氯醇橡胶、15kg导电炭黑B、55kg填充剂、5kg石蜡油、3kg活性剂B，其中，导电炭黑B的粒径为30nm，填充剂为纳米二氧化钛，粒径为25nm，活性剂B为氧化锌。
外套管B段料由如下重量的原料组成：5kg促进剂B、2kg硫化剂。其中，促进剂B为促进剂BZ。硫化剂B为过氧化二异丙苯。
其他的均与实施例3中的相同。
实施例5
本实施例与实施例3的区别在于，复合充电辊用橡胶套管的外套管A段料由如下重量的原料组成：100kg氯醇橡胶、12kg导电炭黑B、50kg填充剂、8kg石蜡油、5kg活性剂B。其中，导电炭黑B的粒径为30nm，填充剂为纳米二氧化钛，粒径为25nm，活性剂B为氧化锌。
外套管B段料由如下重量的原料组成：6kg促进剂B、1.5kg硫化剂。其中，促进剂B为促进剂BZ。硫化剂B为过氧化二异丙苯。
其他的均与实施例3中的相同。
实施例6
本实施例与实施例5的区别在于，复合充电辊用橡胶套管的内套管B段料中，活性剂A为硬脂酸锌，促进剂A为DTDM，硫化剂A为硫粉。
其他的均与实施例5中的相同。
实施例7
本实施例与实施例6的区别在于，复合充电辊用橡胶套管的外套管B段料中，活性剂B为聚乙二醇。促进剂B为促进剂TMTD。硫化剂B由硫粉与过氧化二异丙苯以质量比2:1混合组成。
其他的均与实施例6中的相同。
实施例8
本实施例与实施例7的区别在于，复合充电辊用橡胶套管的外套管的A段料中还包括氧化钙，氧化钙与氯醇橡胶的质量比为1.5:100。
其他的均与实施例7中的相同。
实施例9
本实施例与实施例8的区别在于，复合充电辊用橡胶套管的外套管的A段料中，填充剂由纳米二氧化钛、氮化铝以质量比1:1混合组成。
其他的均与实施例8中的相同。
实施例10
本实施例与实施例8的区别在于，复合充电辊用橡胶套管的外套管的A段料中，填充剂由纳米二氧化钛、氮化硅以质量比1:3混合组成。
其他的均与实施例8中的相同。
实施例11
本实施例与实施例10的区别在于，内套管制备原料中还包括交联剂，交联剂与乙丙橡胶的质量比为3:100，交联剂为聚甲基丙烯酸甲酯。
其他的均与实施例10中的相同。
实施例12
本实施例与实施例10的区别在于，内套管制备原料中还包括交联剂，交联剂与乙丙橡胶的质量比为2:100，交联剂为三烯丙基异三聚氰酸酯。
其他的均与实施例10中的相同。
实施例13
本实施例与实施例12的区别在于，交联剂的制备方法包括如下步骤：
1)将10g端羟基聚丁二烯(数均分子量约为1200)和100mL甲苯加入搅拌器中，搅拌溶解，然后加入3g甲酸，搅拌20min，再滴加30g质量分数为30％的双氧水，反应4h，静置分层，有机相用水洗涤至洗液用淀粉碘化钾试纸测试不会变色；将洗涤后的有机相减压蒸馏除去溶剂得到中间聚合物，取10g中间聚合物加入150mL四氢呋喃中，升温至40℃，搅拌溶解得到溶液A；
2)将5g单叔丁基对甲酚溶解在50mL甲苯中，配制成溶液B；将溶液A升温至70℃，加入0.2g二丁基二月桂酸锡，然后滴加上述配制好的溶液B，滴加完毕后，恒温反应10h，然后减压蒸馏除去溶剂，即得。
其他的均与实施例12中的相同。
实施例14
本实施例与实施例12的区别在于，交联剂的制备方法包括如下步骤：
1)将10g端羟基聚丁二烯(数均分子量约为1200)和100mL甲苯加入搅拌器中，搅拌溶解，然后加入10g甲酸，搅拌50min，再滴加40g质量分数为30％的双氧水，反应6h，静置分层，有机相用水洗涤至洗液用淀粉碘化钾试纸测试不会变色；将洗涤后的有机相减压蒸馏除去溶剂得到中间聚合物，取10g中间聚合物加入150mL四氢呋喃中，升温至50℃，搅拌溶解得到溶液A；
2)将8g单叔丁基对甲酚溶解在50mL甲苯中，配制成溶液B；将溶液A升温至80℃，加入0.2g二丁基二月桂酸锡，然后滴加上述配制好的溶液B，滴加完毕后，恒温反应12h，然后减压蒸馏除去溶剂，即得。
其他的均与实施例12中的相同。
实施例15
本实施例与实施例12的区别在于，交联剂的制备方法包括如下步骤：
1)将10g端羟基聚丁二烯(数均分子量约为1200)和100mL甲苯加入搅拌器中，搅拌溶解，然后加入5g甲酸，搅拌30min，再滴加35g质量分数为30％的双氧水，反应8h，静置分层，有机相用水洗涤至洗液用淀粉碘化钾试纸测试不会变色；将洗涤后的有机相减压蒸馏除去溶剂得到中间聚合物，取10g中间聚合物加入150mL四氢呋喃中，升温至45℃，搅拌溶解得到溶液A；
2)将6g单叔丁基对甲酚溶解在50mL甲苯中，配制成溶液B；将溶液A升温至85℃，加入0.2g二丁基二月桂酸锡，然后滴加上述配制好的溶液B，滴加完毕后，恒温反应10h，然后减压蒸馏除去溶剂，即得。
其他的均与实施例12中的相同。
实施例16
本实施例与实施例15的区别在于，内套管的制备原料中，活性剂A由氧化锌、聚乙二醇和硬脂酸以重量比5:2:1组成，促进剂A由MBT、DTDM、TMTD以重量比2:1:1组成。
其他的均与实施例15中的相同。
实施例17
本实施例与实施例15的区别在于，内套管的制备原料中还包括4kg聚(甲基乙烯基醚/马来酸)共聚物和1.5kg氧化镁。聚(甲基乙烯基醚/马来酸)共聚物为乳液，固含量为14％。
其他的均与实施例15中的相同。
实施例18
本实施例与实施例17的区别在于，步骤3)中第一挤出机的三段温度分别设定为52℃、52℃、57℃；第二挤出机的三段温度分别设置为51℃、51℃、57℃。
其他的均与实施例17中的相同。
实施例19
本实施例与实施例18的区别在于，复合充电辊用橡胶套管的制备方法的步骤1)为：先将乙丙橡胶加入密炼机在150℃密炼5min，然后加入对应的石蜡油、活性剂A，在150℃密炼8min，然后加入导电炭黑A，在150℃密炼10min，密炼后得到内套管混炼胶；将内套管混炼胶在开炼机上压平成为片状，然后加入内套管B段料，并在开炼机上混合，得到内套管混合胶料；步骤2)为：先将氯醇橡胶加入密炼机在150℃密炼5min，然后加入对应的石蜡油、活性剂B，在150℃密炼8min，然后加入导电炭黑B和填充剂，在150℃密炼10min，密炼后得到外套管混炼胶；将外套管混炼胶在开炼机上压平成为片状，然后加入外套管B段料，并在开炼机上混合，得到外套管混合胶料。
其他的均与实施例18中的相同。
对比例
对比例1
本对比例的复合充电辊用橡胶套管与实施例1的不同之处在于，外套管的制备原料中填充剂为二氧化钛，粒径为400nm。
其他的均与实施例1中的相同。
对比例2
本对比例的复合充电辊用橡胶套管与实施例1的不同之处在于，内套管的制备原料中硫化剂A为硫粉。
其他的均与实施例1中的相同。
性能检测试验
取实施例1-19及对比例1-2中的复合充电辊用橡胶套管，按照GB/T528-2009《硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定》测试其拉伸强度和扯断伸长率，按照GB/T531.1-2008《硫化橡胶或热塑性橡胶压入硬度试验方法第一部分：邵氏硬度计法》测试其硬度，按照GB/T 3512-2014《硫化橡胶或热塑性橡胶热空气加速老化和耐热试验》测试其耐热空气老化性能，测试结果如表1所示。
表1实施例1-19及对比例1-2中的复合充电辊用橡胶套管的性能比较
Figure BDA0002938500550000121
根据实施例1、对比例1及表1可知，与对比例1相比，本申请的复合充电辊用橡胶套管的耐热性能良好且强度较大、硬度略高，在使用时能够保证印刷精度，而且扯断伸长率也较大，综合力学性能优良。
根据实施例1、对比例2及表1可知，与对比例2相比，本申请的复合充电辊用橡胶套管的拉伸强度基本没有变化，扯断伸长率略有提高。
综上所述，本申请的复合充电辊用橡胶套管的耐热性能好，力学性能优良，在使用时能够提高印刷的精度，并且具有较长的使用寿命。

Claims (10)

1.一种复合充电辊用橡胶套管，其特征在于，包括由内向外依次设置的内套管、外套管，所述内套管由包括如下重量份数的原料制成：100份乙丙橡胶、23-28份导电炭黑A、12-16份石蜡油、3-8份活性剂A、5-7份促进剂A、1-3份硫化剂A；
所述外套管由包括如下重量份数的原料制成：100份氯醇橡胶、10-15份导电炭黑B、45-55份填充剂、3-8份石蜡油、1-5份活性剂B、4-6份促进剂B、1-2份硫化剂B；所述填充剂为纳米二氧化钛、氮化铝、氮化硅中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的复合充电辊用橡胶套管，其特征在于，所述填充剂由氮化铝、氮化硅中的任意一种与纳米二氧化钛以质量比1-3:1组成。
3.根据权利要求1所述的复合充电辊用橡胶套管，其特征在于，所述内套管制备原料还包括1-3重量份的交联剂，所述交联剂为聚甲基丙烯酸甲酯、三烯丙基异三聚氰酸酯中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的复合充电辊用橡胶套管，其特征在于，所述内套管制备原料还包括1-3重量份的交联剂，所述交联剂由包括如下步骤的方法制得：将端羟基聚丁二烯与甲酸、过氧化氢在第一溶剂中反应后，分液，将有机相减压蒸馏得到中间聚合物，将中间聚合物与单叔丁基对甲酚及催化剂在第二溶剂中反应。
5.根据权利要求4所述的复合充电辊用橡胶套管，其特征在于，所述端羟基聚丁二烯与过氧化氢的质量比为1:8-12。
6.根据权利要求4所述的复合充电辊用橡胶套管，其特征在于，中间聚合物与单叔丁基对甲酚的质量比为10:5-8。
7.根据权利要求4所述的复合充电辊用橡胶套管，其特征在于，中间聚合物与单叔丁基对甲酚及催化剂反应时的温度为70-85℃。
8.一种如权利要求1所述的复合充电辊用橡胶套管的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1）将内套管制备原料进行密炼、开炼后，进行挤出得到内套管挤出料；将外套管制备原料进行密炼、开炼后，进行挤出得到外套管挤出料；
将内套管挤出料、外套管挤出料分别加入双层同轴共挤模头的内、外物料通道，成型，得到发泡管；
2）将发泡管进行硫化，并在硫化后的发泡管外壁上喷涂保护浆料，干燥，形成保护层，即得。
9.根据权利要求8所述的复合充电辊用橡胶套管的制备方法，其特征在于，步骤2）中硫化的温度为235-245℃。
10.一种复合充电辊，包括金属辊芯以及套设在金属辊芯外的橡胶套管，其特征在于，所述橡胶套管为如权利要求1所述的复合充电辊用橡胶套管。
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