CN113305169A - 一种复合型滚筒及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种复合型滚筒及其制备方法，复合型毛毡筒包括金属骨架、第一毛毡层、橡胶层以及第二毛毡层，第一毛毡层套设于金属骨架的外周，橡胶层套设于第一毛毡层的外周，第二毛毡层套设于橡胶层的外周；骨架的外壁设置有蜂窝结构。本发明的复合型滚筒设置金属骨架、第一毛毡层、橡胶层以及第二毛毡层，几层协同作用，使得滚筒具有更长的使用寿命，不仅保证了复合型滚筒的外观，还能提高复合型滚筒整体的强度、耐摩擦性能以及耐用性能。另外，还提供复合型滚筒的制备方法，制备方法简单，有利于工业生产。

Description

一种复合型滚筒及其制备方法

技术领域

本发明涉及滚筒的制备领域，具体而言，涉及一种复合型滚筒及其制备方法。

背景技术

金属型材在挤压成形加工过程中,需要在挤压设备的出口安装上耐温滚筒,作承托和滚动输送，铝材挤出后进入输送装置中，由于铝材温度高，材质软，所以采用毛毡滚筒保护铝材在输送过程中避免刮花。传统所用的耐温滚筒一般由石墨材质制备,但石墨材质的滚筒由于硬度高,存在容易刮伤以及石墨粉容易粘在金属型材表面的缺点。单一的耐温材质的毛毡滚筒由于制备材质较软,存在支撑性差,金属型材压着毛毡滚筒表面摩擦易产生碳化板结,导致整体更换生产成本高的问题。现有也存在单层结构的毛毡滚筒，此种毛毡滚筒具有强度差、耐磨性差以及隔热效果差的缺点。

综上，在制备滚筒领域，仍然具有亟待解决的上述问题。

发明内容

基于此，为了解决现有技术中滚筒强度差、耐磨性差以及隔热效果差的问题，本发明提供了一种复合型滚筒，具体技术方案如下：

一种复合型滚筒，所述复合型毛毡筒包括金属骨架、第一毛毡层、橡胶层以及第二毛毡层，所述第一毛毡层套设于所述金属骨架的外周，所述橡胶层套设于所述第一毛毡层的外周，所述第二毛毡层套设于所述橡胶层的外周；所述骨架的外壁设置有蜂窝结构。

上述方案中的复合型滚筒设置为金属骨架、第一毛毡层、橡胶层以及第二毛毡层，金属骨架在第一毛毡层的包裹下不容易受损，具有更长的使用寿命，且第一毛毡层受损后可以更换第一毛毡层以降低生产成本；设置橡胶层为硅胶能有效起到缓冲作用，使得复合型的滚筒在运作的时候，降低其受损的概率，结合第二毛毡层的协同作用，进一步提高滚筒的耐磨性能，且第一毛毡层、橡胶层以及第二毛毡层的结构设置合理，不仅保证了复合型滚筒的外观，还能提高复合型的滚筒整体的强度、耐摩擦性能以及耐用性能。

进一步地，所述金属骨架包括第一管道、第二管道、第一安装部、第二安装部以及若干个支撑杆，所述第一管道套设于所述第二管道内，所述支撑杆的一端与所述第一管道的外壁连接，所述支撑杆的另一端与所述第二管道的内壁连接；所述第一安装部设置于所述金属骨架的一端，所述第二安装部设置于所述金属骨架的另一端。

另外，本发明还提供一种复合型滚筒的制备方法，包括以下步骤：

制备所述金属骨架，将所述金属骨架进行前处理，得到前处理后的金属骨架；

在所述第一毛毡层的外周形成所述橡胶层，得到第一组合物；

在所述第一组合物的橡胶层外周形成第二毛毡层，得到第二组合物；

将所述第二组合物放置于模具上，加热至150℃-200℃，保温200s-250s，取模后放置于液压扩张机中进行扩张处理，使得第二组合物的空腔展开；

在前处理后的金属骨架外周涂覆第一粘结剂，然后通过气压机将所述金属骨架压入所述第二组合物的空腔内，最后挂入二次硫化炉内进行硫化处理，得到复合型滚筒。

进一步地，所述前处理包括酸洗、第一次水洗、第二次水洗、钝化以及烘干的步骤。

进一步地，所述第一毛毡层的制备为：利用复合型毛线编织毛毡布筒，且所述毛毡布筒的直径大于或等于所述金属骨架的直径1mm-2mm。

进一步地，所述橡胶层包括以下的制备原料：二甲基硅橡胶、甲基乙烯基硅橡胶、导热填料、硫化剂以及着色剂。

进一步地，所述橡胶层的制备原料的添加质量百分比为：15％-35％二甲基硅橡胶、30％-65％甲基乙烯基硅橡胶、0.1％-6％导热填料、1％-9％硫化剂以及0.1％-0.5％着色剂。

进一步地，所述第二毛毡层的制备为：利用PBO芳纶毛线编织成毛毡带，将所述毛毡带浸入第二粘合剂中，然后晾干，放置于50℃-95℃的烘炉中烘烤15min-25min，取出后缠绕在橡胶层外周形成第二毛毡层。

进一步地，所述第二粘合剂为聚(甲基)丙烯酸酯粘合剂，所述聚(甲基)丙烯酸酯粘合剂具有在25℃下10Pa.s-800Pa.s的粘度。

进一步地，所述硫化处理的温度为150℃-250℃，所述硫化处理的时间为3h-5h。

上述方案中的复合型滚筒的制备方法简单，有利于工业生产；优化橡胶层的成分与配比，使得与第一毛毡层的结合更加牢固，并在限定的工艺以及工艺参数的协同作用下，整体上获得强度高、稳定性高、复合型性能佳以及隔热效果优异的滚筒。

附图说明

图1是本发明一实施例中复合型滚筒的结构示意一；

图2是本发明一实施例中复合型滚筒的结构示意二；

图3是本发明一实施例中复合型滚筒的结构示意三；

图4是本发明一实施例中复合型滚筒的结构示意四。

附图标记说明：

11、第一管道；12、第二管道；121、蜂窝结构；13、支撑杆；21、第一毛毡层；31、橡胶层；32、第一凸起部；33、第二凸起部；41、第二毛毡层；51、第一安装部；61、第二安装部。

具体实施方式

为了使得本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合其实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1-4所示本发明一实施例中的一种复合型滚筒，所述复合型滚筒包括金属骨架、第一毛毡层21、橡胶层31以及第二毛毡层41，所述第一毛毡层21套设于所述金属骨架的外周，所述橡胶层31套设于所述第一毛毡层21的外周，所述第二毛毡层41套设于所述橡胶层31的外周；所述金属骨架的外壁设置为蜂窝结构121。

上述方案中的复合型滚筒设置为金属骨架、第一毛毡层21、橡胶层31以及第二毛毡层41，金属骨架在第一毛毡层21的包裹下不容易受损，具有更长的使用寿命，且第一毛毡层21受损后可以更换第一毛毡层21以降低生产成本；设置橡胶层31能有效起到缓冲作用，使得复合型滚筒在运作的时候，降低其受损的概率，结合第二毛毡层41的协同作用，进一步提高滚筒的耐磨性能，且第一毛毡层21、橡胶层31以及第二毛毡层41的结构设置合理，不仅保证了复合型滚筒的外观，还能提高复合型的滚筒整体的强度、耐摩擦性能以及耐用性能。另外，设置蜂窝结构能有助于导热，使得所述金属骨架具有更优异的耐热性，同时还能增加与第一毛毡层21之间粘合的稳固性。

在其中一个实施例中，所述金属骨架包括第一管道11、第二管道12、第一安装部51、第二安装部61以及若干个支撑杆13，所述第一管道11套设于所述第二管道12内，所述支撑杆13的一端与所述第一管道11的外壁连接，所述支撑杆13的另一端与所述第二管道12的内壁连接；所述第一安装部51设置于所述金属骨架的一端，所述第二安装部61设置于所述金属骨架的另一端。

在其中一个实施例中，所述橡胶层31设置有第一凸起部32，所述橡胶层31设置有第二凸起部33，且所述第一凸起部32以及所述第二凸起部33之间设置有凹槽；所述第二毛毡层41套设于所述凹槽内，且所述第二毛毡层41的一端与所述第一凸起部32抵接，所述第二毛毡层41的另一端与所述第二凸起部33抵接。

在其中一个实施例中，所述第一毛毡层21与所述蜂窝结构121套接。

另外，本发明还提供一种复合型滚筒的制备方法，包括以下步骤：制备所述金属骨架，将所述金属骨架进行前处理，得到前处理后的金属骨架；

在所述第一毛毡层21的外周形成所述橡胶层31，得到第一组合物；在所述第一组合物的橡胶层31外周形成第二毛毡层41，得到第二组合物；

将所述第二组合物放置于模具上，加热至150℃-200℃，保温200s-250s，取模后放置于液压扩张机中进行扩张处理，使得第二组合物的空腔展开；

在前处理后的金属骨架外周涂覆第一粘结剂，然后通过气压机将所述金属骨架压入所述第二组合物的空腔内，最后挂入二次硫化炉内进行硫化处理，得到复合型滚筒。

在其中一个实施例中，所述前处理包括酸洗、第一次水洗、第二次水洗、钝化以及烘干的步骤。通过前处理不仅能增加所述金属骨架的表面保护，还有利于增加所述金属骨架与所述第一毛毡层21的表面结合度，进而提高制备滚筒的质量。

在其中一个实施例中，所述酸洗为将金属骨架放置于温度为35℃-65℃的酸洗液中浸泡1min-5min，然后进行第一次水洗以除去所述金属骨架表面的酸洗液。

在其中一个实施例中，所述酸洗液中的游离酸点为20-50；铝离子小于3.0g/L。

在其中一个实施例中，所述钝化前进行第二次水洗，所述钝化为将第二次水洗后的金属骨架放置于钝化液中浸泡1min-3min，以使所述金属骨架的表面形成钝化膜。

在其中一个实施例中，所述钝化液包括纳米硅晶、果酸的成分。

在其中一个实施例中，所述第一毛毡层21的制备为：利用耐高温毛线编织毛毡布筒，且所述毛毡布筒的直径大于或等于所述金属骨架的直径1mm-2mm。

在其中一个实施例中，所述耐高温毛线为PBO纤维。

在其中一个实施例中，所述第二毛毡层41的厚度为1mm-3mm。

在其中一个实施例中，所述金属骨架为铝金属骨架。

在其中一个实施例中，所述橡胶层31包括以下的制备原料：二甲基硅橡胶、甲基乙烯基硅橡胶、导热填料、硫化剂以及着色剂。

在其中一个实施例中，所述橡胶层31的制备原料的添加质量百分比为：15％-35％二甲基硅橡胶、30％-65％甲基乙烯基硅橡胶、0.1％-6％导热填料、1％-9％硫化剂以及0.1％-0.5％着色剂。

在其中一个实施例中，所述橡胶层31的制备方法为：将所述二甲基硅橡胶、所述甲基乙烯基硅橡胶以及所述导热填料混合，混炼15min-60min，得到混合体系；往所述混合体系中加入所述硫化剂以及所述着色剂，持续搅拌5min-20min，得到橡胶层31材料。

在其中一个实施例中，所述导热填料包括石墨烯，且所述石墨烯的平均粒径小于或等于20微米。

在其中一个实施例中，所述导热填料还包括炭黑，且所述炭黑的平均粒径小于或等于15微米。

在其中一个实施例中，所述石墨烯与所述炭黑的质量比为1-5:0.1-0.3。通过添加导热填料不仅能获得优异的导热性能，还能增加制备橡胶层31的强度，进而将其应用于制备滚筒时，能赋予滚筒一定的强度。

在其中一个实施例中，所述硫化剂为过氧化苯甲酰、2,4-二氯过氧化苯甲酰、过苯甲酸叔丁酯中的一种或多种。

在其中一个实施例中，所述第一粘合剂为丁苯橡胶。由于丁苯橡胶的粘合力强，能保证所述金属骨架与所述第一毛毡层21之间的附着强度，还能填充于所述蜂窝结构121内，增加复合型滚筒整体的强度以及缓冲效果，降低所述金属骨架的耐磨损概率。

在其中一个实施例中，所述着色剂为三氧化二铁、三氧化二铬、二氧化钛中的一种。

在其中一个实施例中，所述橡胶层31的制备为：将所述橡胶层31材料均匀地铺在所述第一毛毡层21的外周，通过合模加热至150℃-200℃，保温200s-300s后，开模后得到具有所述第一凸起部32以及所述第二凸起部33的橡胶层31。

在其中一个实施例中，所述第二毛毡层41的制备为：利用PBO芳纶毛线编织成毛毡带，将所述毛毡带浸入第二粘合剂中，然后晾干，放置于50℃-95℃的烘炉中烘烤15min-25min，取出后缠绕在橡胶层31外周形成第二毛毡层41。

在其中一个实施例中，所述第二粘合剂为聚(甲基)丙烯酸酯粘合剂，所述聚(甲基)丙烯酸酯粘合剂具有在25℃下10Pa.s-800Pa.s的粘度。

在其中一个实施例中，所述硫化处理的温度为150℃-250℃，所述硫化处理的时间为3h-5h。

上述方案中的复合型滚筒的制备方法简单，优化橡胶层31的成分与配比，使得与第一毛毡层21的结合更加牢固，并在限定的工艺以及工艺参数的协同作用下，整体上获得强度高、稳定性高、复合型性能佳以及隔热效果优异的滚筒。

下面将结合具体实施例对本发明的实施方案进行详细描述。

实施例1：

一种复合型滚筒的制备方法，包括以下步骤：

制备铝金属骨架：所述铝金属骨架包括第一管道11、第二管道12、第一安装部51、第二安装部61以及若干个支撑杆13，预先在所述第二管道12的外壁上压膜使其具有高度为0.1mm的蜂窝结构121；将所述第一管道11套设于所述第二管道12内；将所述支撑杆13的一端与所述第一管道11的外壁连接，所述支撑杆13的另一端与所述第二管道12的内壁连接，并将所述第一管道11、所述支撑杆13以及所述第二管道12一体成型；所述第一安装部51设置于所述铝金属骨架的一端，所述第二安装部61设置于所述铝金属骨架的另一端；

铝金属骨架的前处理：将铝金属骨架放置于温度为35℃、游离酸点为50；铝离子2.5g/L的酸洗液中浸泡1min，第一次水洗以除去所述铝金属骨架表面的酸洗液；第二次水洗后，将铝金属骨架放置于含有纳米硅晶、果酸成分的钝化液中浸泡3min，以使所述铝金属骨架的表面形成钝化膜；

制备橡胶层材料：按照质量百分比，将35％二甲基硅橡胶、63.8％甲基乙烯基硅橡胶以及0.1％导热填料混合，混炼15min，得到混合体系；往所述混合体系中加入1％过氧化苯甲酰以及0.1％二氧化钛，持续搅拌5min，得到橡胶层31材料，备用；

其中，所述导热材料由质量比为1:0.1的石墨烯以及炭黑混合得到，且所述石墨烯的平均粒径小于或等于20微米，所述炭黑的平均粒径小于或等于15微米；

制备第一组合物：利用PBO纤维编织毛毡布筒并将所述毛毡布筒作为第一毛毡层21，且所述毛毡布筒的直径大于或等于所述铝金属骨架的直径1mm；将所述橡胶层31材料均匀地铺在所述第一毛毡层21的外周，通过合模加热至150℃，保温200s后，开模后得到具有所述第一凸起部32以及所述第二凸起部33的橡胶层31，即得第一组合物；

制备第二组合物：利用PBO芳纶毛线编织成毛毡带，将所述毛毡带聚(甲基)丙烯酸酯粘合剂中，然后晾干，放置于50℃的烘炉中烘烤25min，取出后缠绕在橡胶层31的第一凸起部32以及所述第二凸起部33之间形成厚度为1mm的第二毛毡层41，且所述第二毛毡层41的一端与所述第一凸起部32抵接，所述第二毛毡层41的另一端与所述第二凸起部33抵接，得到第二组合物；

合模得到复合型滚筒：将所述第二组合物放置于模具上，加热至150℃，保温200s，取模后放置于液压扩张机中进行扩张处理，使得第二组合物的空腔展开；将提前在外周涂覆有丁苯橡胶的铝金属骨架通过气压机将所述铝金属骨架压入所述第二组合物的空腔内，最后挂入温度为250℃硫化处理3h，得到复合型滚筒。

实施例2：

一种复合型滚筒的制备方法，包括以下步骤：

制备铝金属骨架：所述铝金属骨架包括第一管道11、第二管道12、第一安装部51、第二安装部61以及若干个支撑杆13，预先在所述第二管道12的外壁上压膜使其具有高度为1mm的蜂窝结构121；将所述第一管道11套设于所述第二管道12内；将所述支撑杆13的一端与所述第一管道11的外壁连接，所述支撑杆13的另一端与所述第二管道12的内壁连接，并将所述第一管道11、所述支撑杆13以及所述第二管道12一体成型；所述第一安装部51设置于所述铝金属骨架的一端，所述第二安装部61设置于所述铝金属骨架的另一端；

铝金属骨架的前处理：将铝金属骨架放置于温度为65℃、游离酸点为20-50；铝离子2.6g/L的酸洗液中浸泡5min，第一次水洗以除去所述铝金属骨架表面的酸洗液；第二次水洗后，将铝金属骨架放置于含有纳米硅晶、果酸成分的钝化液中浸泡3min，以使所述铝金属骨架的表面形成钝化膜；

制备橡胶层材料：按照质量百分比，将19.5％二甲基硅橡胶、65％甲基乙烯基硅橡胶以及6％导热填料混合，混炼15min-60min，得到混合体系；往所述混合体系中加入9％2,4-二氯过氧化苯甲酰以及0.5％三氧化二铬，持续搅拌5min-20min，得到橡胶层31材料，备用；

其中，所述导热材料由质量比为5:0.1的石墨烯以及炭黑混合得到，且所述石墨烯的平均粒径小于或等于20微米，所述炭黑的平均粒径小于或等于15微米；

制备第一组合物：利用PBO纤维编织毛毡布筒并将所述毛毡布筒作为第一毛毡层21，且所述毛毡布筒的直径大于或等于所述铝金属骨架的直径2mm；将所述橡胶层31材料均匀地铺在所述第一毛毡层21的外周，通过合模加热至200℃，保温300s后，开模后得到具有所述第一凸起部32以及所述第二凸起部33的橡胶层31，即得第一组合物；

制备第二组合物：利用PBO芳纶毛线编织成毛毡带，将所述毛毡带聚(甲基)丙烯酸酯粘合剂中，然后晾干，放置于95℃的烘炉中烘烤25min，取出后缠绕在橡胶层31的第一凸起部32以及所述第二凸起部33之间形成厚度为3mm的第二毛毡层41，且所述第二毛毡层41的一端与所述第一凸起部32抵接，所述第二毛毡层41的另一端与所述第二凸起部33抵接，得到第二组合物；

合模得到复合型滚筒：将所述第二组合物放置于模具上，加热至200℃，保温250s，取模后放置于液压扩张机中进行扩张处理，使得第二组合物的空腔展开；将提前在外周涂覆有丁苯橡胶的铝金属骨架通过气压机将所述铝金属骨架压入所述第二组合物的空腔内，最后挂入温度为250℃硫化处理5h，得到复合型滚筒。

实施例3：

一种复合型滚筒的制备方法，包括以下步骤：

制备铝金属骨架：所述铝金属骨架包括第一管道11、第二管道12、第一安装部51、第二安装部61以及若干个支撑杆13，预先在所述第二管道12的外壁上压膜使其具有高度为0.5mm的蜂窝结构121；将所述第一管道11套设于所述第二管道12内；将所述支撑杆13的一端与所述第一管道11的外壁连接，所述支撑杆13的另一端与所述第二管道12的内壁连接，并将所述第一管道11、所述支撑杆13以及所述第二管道12一体成型；所述第一安装部51设置于所述铝金属骨架的一端，所述第二安装部61设置于所述铝金属骨架的另一端；

铝金属骨架的前处理：将铝金属骨架放置于温度为60℃、游离酸点为30；铝离子2.1g/L的酸洗液中浸泡3min，第一次水洗以除去所述铝金属骨架表面的酸洗液；第二次水洗后，将铝金属骨架放置于含有纳米硅晶、果酸成分的钝化液中浸泡2min，以使所述铝金属骨架的表面形成钝化膜；

制备橡胶层材料：按照质量百分比，将30％二甲基硅橡胶、60％甲基乙烯基硅橡胶以及4.5％导热填料混合，混炼30min，得到混合体系；往所述混合体系中加入5％过苯甲酸叔丁酯以及0.5％三氧化二铁，持续搅拌5min-20min，得到橡胶层31材料，备用；

其中，所述导热材料由质量比为3:0.2的石墨烯以及炭黑混合得到，且所述石墨烯的平均粒径小于或等于20微米，所述炭黑的平均粒径小于或等于15微米；

制备第一组合物：利用PBO纤维编织毛毡布筒并将所述毛毡布筒作为第一毛毡层21，且所述毛毡布筒的直径大于或等于所述铝金属骨架的直径2mm；将所述橡胶层31材料均匀地铺在所述第一毛毡层21的外周，通过合模加热至180℃，保温250s后，开模后得到具有所述第一凸起部32以及所述第二凸起部33的橡胶层31，即得第一组合物；

制备第二组合物：利用PBO芳纶毛线编织成毛毡带，将所述毛毡带聚(甲基)丙烯酸酯粘合剂中，然后晾干，放置于80℃的烘炉中烘烤20min，取出后缠绕在橡胶层31的第一凸起部32以及所述第二凸起部33之间形成厚度为2mm的第二毛毡层41，且所述第二毛毡层41的一端与所述第一凸起部32抵接，所述第二毛毡层41的另一端与所述第二凸起部33抵接，得到第二组合物；

合模得到复合型滚筒：将所述第二组合物放置于模具上，加热至180℃，保温220s，取模后放置于液压扩张机中进行扩张处理，使得第二组合物的空腔展开；将提前在外周涂覆有丁苯橡胶的铝金属骨架通过气压机将所述铝金属骨架压入所述第二组合物的空腔内，最后挂入温度为180℃硫化处理4h，得到复合型滚筒。

对比例1：

与实施例1的区别仅在于未设置蜂窝结构，得到一种滚筒。

对比例2：

一种滚筒的制备方法，包括以下步骤：

制备铝金属骨架：所述铝金属骨架包括第一管道、第二管道、第一安装部、第二安装部以及若干个支撑杆，预先在所述第二管道的外壁上压膜使其具有高度为0.5mm的蜂窝结构；将所述第一管道套设于所述第二管道内；将所述支撑杆的一端与所述第一管道的外壁连接，所述支撑杆的另一端与所述第二管道的内壁连接，并将所述第一管道、所述支撑杆以及所述第二管道一体成型；所述第一安装部设置于所述铝金属骨架的一端，所述第二安装部设置于所述铝金属骨架的另一端；

铝金属骨架的前处理：将铝金属骨架放置于温度为60℃、游离酸点为30；铝离子2.1g/L的酸洗液中浸泡3min，第一次水洗以除去所述铝金属骨架表面的酸洗液；第二次水洗后，将铝金属骨架放置于含有纳米硅晶、果酸成分的钝化液中浸泡2min，以使所述铝金属骨架的表面形成钝化膜；

制备第一组合物：利用PBO纤维编织毛毡布筒并将所述毛毡布筒作为第一毛毡层，且所述毛毡布筒的直径大于或等于所述铝金属骨架的直径2mm；将甲基乙烯基硅橡胶均匀地铺在所述第一毛毡层的外周，通过合模加热至180℃，保温250s后，开模后得到具有所述第一凸起部以及所述第二凸起部的橡胶层，即得第一组合物；

制备第二组合物：利用PBO芳纶毛线编织成毛毡带，将所述毛毡带聚(甲基)丙烯酸酯粘合剂中，然后晾干，放置于80℃的烘炉中烘烤20min，取出后缠绕在橡胶层的第一凸起部以及所述第二凸起部之间形成厚度为2mm的第二毛毡层，且所述第二毛毡层的一端与所述第一凸起部抵接，所述第二毛毡层的另一端与所述第二凸起部抵接，得到第二组合物；

合模得到复合型滚筒：将所述第二组合物放置于模具上，加热至180℃，保温220s，取模后放置于液压扩张机中进行扩张处理，使得第二组合物的空腔展开；将提前在外周涂覆有丁苯橡胶的铝金属骨架通过气压机将所述铝金属骨架压入所述第二组合物的空腔内，最后挂入温度为180℃硫化处理4h，得到滚筒。

对比例3：

一种滚筒的制备方法，包括以下步骤：

制备铝金属骨架：所述铝金属骨架包括第一管道、第二管道、第一安装部、第二安装部以及若干个支撑杆，预先在所述第二管道的外壁上压膜使其具有高度为0.5mm的蜂窝结构；将所述第一管道套设于所述第二管道内；将所述支撑杆的一端与所述第一管道的外壁连接，所述支撑杆的另一端与所述第二管道的内壁连接，并将所述第一管道、所述支撑杆以及所述第二管道一体成型；所述第一安装部设置于所述铝金属骨架的一端，所述第二安装部设置于所述铝金属骨架的另一端；

铝金属骨架的前处理：将铝金属骨架放置于温度为60℃、游离酸点为30；铝离子2.1g/L的酸洗液中浸泡3min，第一次水洗以除去所述铝金属骨架表面的酸洗液；第二次水洗后，将铝金属骨架放置于含有纳米硅晶、果酸成分的钝化液中浸泡2min，以使所述铝金属骨架的表面形成钝化膜；

制备橡胶层材料：按照质量百分比，将30％二甲基硅橡胶以及60.5％甲基乙烯基硅橡胶混合，混炼30min，得到混合体系；往所述混合体系中加入4.5％过苯甲酸叔丁酯以及0.5％三氧化二铁，持续搅拌5min-20min，得到橡胶层材料，备用；

制备第一组合物：利用PBO纤维编织毛毡布筒并将所述毛毡布筒作为第一毛毡层，且所述毛毡布筒的直径大于或等于所述铝金属骨架的直径2mm；将所述橡胶层材料均匀地铺在所述第一毛毡层的外周，通过合模加热至180℃，保温250s后，开模后得到具有所述第一凸起部以及所述第二凸起部的橡胶层，即得第一组合物；

制备第二组合物：利用PBO芳纶毛线编织成毛毡带，将所述毛毡带聚(甲基)丙烯酸酯粘合剂中，然后晾干，放置于80℃的烘炉中烘烤20min，取出后缠绕在橡胶层的第一凸起部以及所述第二凸起部之间形成厚度为2mm的第二毛毡层，且所述第二毛毡层的一端与所述第一凸起部抵接，所述第二毛毡层的另一端与所述第二凸起部抵接，得到第二组合物；

合模得到复合型滚筒：将所述第二组合物放置于模具上，加热至180℃，保温220s，取模后放置于液压扩张机中进行扩张处理，使得第二组合物的空腔展开；将提前在外周涂覆有丁苯橡胶的铝金属骨架通过气压机将所述铝金属骨架压入所述第二组合物的空腔内，最后挂入温度为180℃硫化处理4h，得到滚筒。

对比例4：

一种复合型滚筒的制备方法，包括以下步骤：

制备铝金属骨架：所述铝金属骨架包括第一管道、第二管道、第一安装部、第二安装部以及若干个支撑杆，预先在所述第二管道的外壁上压膜使其具有高度为0.5mm的蜂窝结构；将所述第一管道套设于所述第二管道内；将所述支撑杆的一端与所述第一管道的外壁连接，所述支撑杆的另一端与所述第二管道的内壁连接，并将所述第一管道、所述支撑杆以及所述第二管道一体成型；所述第一安装部设置于所述铝金属骨架的一端，所述第二安装部设置于所述铝金属骨架的另一端；

铝金属骨架的前处理：将铝金属骨架放置于温度为60℃、游离酸点为30；铝离子2.1g/L的酸洗液中浸泡3min，第一次水洗以除去所述铝金属骨架表面的酸洗液；第二次水洗后，将铝金属骨架放置于含有纳米硅晶、果酸成分的钝化液中浸泡2min，以使所述铝金属骨架的表面形成钝化膜；

利用PBO纤维编织毛毡布筒并将所述毛毡布筒作为毛毡层，且所述毛毡布筒的直径大于或等于所述铝金属骨架的直径2mm；将所述毛毡布筒放置于液压扩张机中进行扩张处理，使得空腔展开；将提前在外周涂覆有丁苯橡胶的铝金属骨架通过气压机将所述铝金属骨架压入所述空腔内，得到滚筒。

将实施例1-3制备的复合型滚筒和对比例1-4制备的滚筒通过拉力试验机测试，并将铝金属骨架作为对照组，获得强度、耐高温性能以及隔热性能的结果如下表1所示：

表1：

需要说明的是上述耐高温性能是相对测试值，将实施例1-3制备的复合型滚筒、对比例1-4制备的滚筒以及对照组的滚筒放置在120℃的条件下，由本领域技术人员的生产经验进行主观判断其耐高温性能的程度，主要观察材料是否出现形变、层间分离，层内分裂，毛毡层板结的程度。隔热性能：当滚筒最内侧与最外侧的温度差值大于或等于50℃时，认为具有优异的隔热性能；当滚筒最内侧与最外侧的温度差值大于或等于20℃，小于50℃时，认为隔热性能一般；当滚筒最内侧与最外侧的温度差值小于或等于20℃时，认为隔热性能差。由表1中的分析可知，本发明制备的复合型滚筒的强度均比对比例1-4的滚筒高，且具有优异的耐高温性能以及隔热性能，对比例1中未设置蜂窝结构，其对强度有影响，但影响不大，其耐高温性能以及隔热性能虽然比对比例2-4中的滚筒优异，但其比实施例1-3制备的滚筒的复合型性能以及隔热性能差；对比例2中采用单一的甲基乙烯基硅橡胶作为橡胶层材料使用，其制备的滚筒的强度、耐高温性能以及隔热性能均比实施例1-3中的滚筒差；对比例3中未添加导热填料，其强度影响不大，但其耐高温性能以及隔热性能明显比实施例1-3中的滚筒差，说明橡胶层材料的成分以及成分配比之间具有协同作用，起到优异的耐高温以及隔热性能。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种复合型滚筒，其特征在于，所述复合型毛毡筒包括金属骨架、第一毛毡层、橡胶层以及第二毛毡层，所述第一毛毡层套设于所述金属骨架的外周，所述橡胶层套设于所述第一毛毡层的外周，所述第二毛毡层套设于所述橡胶层的外周；所述骨架的外壁设置有蜂窝结构。

2.根据权利要求1所述的一种复合型滚筒，其特征在于，所述金属骨架包括第一管道、第二管道、第一安装部、第二安装部以及若干个支撑杆，所述第一管道套设于所述第二管道内，所述支撑杆的一端与所述第一管道的外壁连接，所述支撑杆的另一端与所述第二管道的内壁连接；所述第一安装部设置于所述金属骨架的一端，所述第二安装部设置于所述金属骨架的另一端。

3.一种如权利要求1或2所述的复合型滚筒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

制备所述金属骨架，将所述金属骨架进行前处理，得到前处理后的金属骨架；

在所述第一毛毡层的外周形成所述橡胶层，得到第一组合物；

在所述第一组合物的橡胶层外周形成第二毛毡层，得到第二组合物；

将所述第二组合物放置于模具上，加热至150℃-200℃，保温200s-250s，取模后放置于液压扩张机中进行扩张处理，使得第二组合物的空腔展开；

在前处理后的金属骨架外周涂覆第一粘结剂，然后通过气压机将所述金属骨架压入所述第二组合物的空腔内，最后挂入二次硫化炉内进行硫化处理，得到复合型滚筒。

4.根据权利要求3所述的复合型滚筒的制备方法，其特征在于，所述前处理包括酸洗、第一次水洗、第二次水洗、钝化以及烘干的步骤。

5.根据权利要求3所述的复合型滚筒的制备方法，其特征在于，所述第一毛毡层的制备为：利用复合型毛线编织毛毡布筒，且所述毛毡布筒的直径大于或等于所述金属骨架的直径1mm-2mm。

6.根据权利要求5所述的复合型滚筒的制备方法，其特征在于，所述橡胶层包括以下的制备原料：二甲基硅橡胶、甲基乙烯基硅橡胶、导热填料、硫化剂以及着色剂。

7.根据权利要求6所述的复合型滚筒的制备方法，其特征在于，按照质量百分比，所述橡胶层的制备原料为：15％-35％二甲基硅橡胶、30％-65％甲基乙烯基硅橡胶、0.1％-6％导热填料、1％-9％硫化剂以及0.1％-0.5％着色剂。

8.根据权利要求3所述的复合型滚筒的制备方法，其特征在于，所述第二毛毡层的制备为：利用PBO芳纶毛线编织成毛毡带，将所述毛毡带浸入第二粘合剂中，然后晾干，放置于50℃-95℃的烘炉中烘烤15min-25min，取出后缠绕在橡胶层外周形成第二毛毡层。

9.根据权利要求3所述的复合型滚筒的制备方法，其特征在于，所述第二粘合剂为聚(甲基)丙烯酸酯粘合剂，所述聚(甲基)丙烯酸酯粘合剂具有在25℃下10Pa.s-800Pa.s的粘度。

10.根据权利要求9所述的复合型滚筒的制备方法，其特征在于，所述硫化处理的温度为150℃-250℃，所述硫化处理的时间为3h-5h。

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