CN114395257A - 一种高速机搓纸系统用橡胶轮材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高速机搓纸系统用橡胶轮材料，包括以下重量原料：甲基乙烯基硅橡胶、气相白炭黑、炭黑、结构控制剂和硫化剂，其中所述甲基乙烯基硅橡胶、所述气相白炭黑、所述炭黑和所述硫化剂的质量比为100:20:2:1，所述结构控制剂的添加量不超过所述白炭黑总量的10％。本发明采用上述一种高速机搓纸系统用橡胶轮材料，解决了橡胶轮耐磨性差、耐高温性差、污染打印纸张等实际问题。
Description
技术领域
本发明涉及激光打印机或复印机等高速机技术领域，尤其是涉及一种高速机搓纸系统用橡胶轮材料及其制备方法。
背景技术
目前，激光打印机、复印机等高速机搓纸系统里的橡胶轮，由于使用环境苛刻、转速快、温度高、磨耗大，完全依靠进口。例如激光打印机(HPM607/M608/M609)里的分页器胶轮(RM2-6772)，经过近两年调试，始终不能解决耐磨、耐老化、污染等问题。无奈只好从国内其他厂家采购，但国内几家的产品也程度不同的存在以上问题。还有一个方案就是把OEM样品，送英格尔检测技术服务(上海)有限公司进行材料分析，近万元的检测费用，还不保证产品性能同OEM的一致性。
橡胶分页器胶轮(RM2-6772)开发之初，首先购买了一套OEM样品，经过认真的分析研究，发现橡胶分页器胶轮(RM2-6772)和橡胶搓纸轮(RM2-1275)，胶轮尺寸虽然一样，但其使用功能有很大的差别，除了外观颜色不一样外，其软硬、耐磨、耐热、耐老化等物理性能有着本质的区别，该配件形状为圆形皮套、表面光滑、软硬适宜，看似结构简单，产品配方设计和成型工艺有很大难度，因此需要一套成熟的配方设计及制造工艺来支持。
发明内容
本发明的目的是提供一种高速机搓纸系统用橡胶轮材料及其制备方法，解决了橡胶轮耐磨性差、耐高温性差、污染打印纸张等实际问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种高速机搓纸系统用橡胶轮材料，包括以下重量原料：
甲基乙烯基硅橡胶、气相白炭黑、炭黑、结构控制剂和硫化剂，其中所述甲基乙烯基硅橡胶、所述气相白炭黑、所述炭黑和所述硫化剂的质量比为100:20:2:1，所述结构控制剂的添加量不超过所述白炭黑总量的10％。
优选的，一种高速机搓纸系统用橡胶轮材料包括以下重量原料：甲基乙烯基硅橡胶100份、气相白炭黑20份、炭黑2份、结构控制剂2份和硫化剂1份-2份。
优选的，一种高速机搓纸系统用橡胶轮材料包括以下重量原料：甲基乙烯基硅橡胶100份、气相白炭黑20份、炭黑2份、结构控制剂2份和硫化剂2份。
优选的，所述结构控制剂为二苯基硅二醇。
优选的，所述硫化剂为双二五过氧基己烷。
一种高速机搓纸系统用橡胶轮材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)炼胶工序：采用两段炼胶工艺进行炼胶；
一段为将气相白炭黑、炭黑和结构控制剂加入到甲基乙烯基硅橡胶中通过两辊开炼机加料，三辊研磨机精炼三遍，混炼后的胶料放入到烘箱中进行热处理；
二段将处理后的胶料温度降至室温，在两辊开炼机上加入硫化剂混炼均匀，再用三辊研磨机精炼三遍，然后停放4-24小时待用；
(2)硫化工序：采用平板硫化机和模具加热、加压硫化成型，烘箱定型的二次硫化工艺，其中一次为平板硫化，二次为烘箱定型；
(3)磨削工序：成型后的皮套串到芯轴上，在外圆磨床上磨到需要的外观及尺寸，再到车床上切端，然后送包装组检验、组装、成品入库。
优选的，所述步骤(1)中一段的烘箱温度为180℃，烘干时间为60min。
优选的，所述步骤(2)中一次平板硫化的硫化温度为180℃，硫化时间为10分钟，压力为15±1MPa，二次烘箱定型的温度200℃，定型时间为120分钟。
因此，本发明采用上述结构的一种高速机搓纸系统用橡胶轮材料及其制备方法，解决了橡胶轮耐磨性差、耐高温性差、污染打印纸张等实际问题。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明一种高速机搓纸系统用橡胶轮材料及其制备方法实施例的流程图。
具体实施方式
以下通过附图和实施例对本发明的技术方案作进一步说明。
实施例
图1为本发明一种高速机搓纸系统用橡胶轮材料及其制备方法实施例的流程图，如图所示，本发明提供了一种高速机搓纸系统用橡胶轮材料，包括以下重量原料：
甲基乙烯基硅橡胶、气相白炭黑、炭黑、结构控制剂和硫化剂，其中所述甲基乙烯基硅橡胶、所述气相白炭黑、所述炭黑和所述硫化剂的质量比为100:20:2:1，所述结构控制剂的添加量不超过所述白炭黑总量的10％。结构控制剂为二苯基硅二醇。硫化剂为双二五过氧基己烷。
一种高速机搓纸系统用橡胶轮材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)炼胶工序：采用两段炼胶工艺进行炼胶；
一段为将气相白炭黑、炭黑和结构控制剂加入到甲基乙烯基硅橡胶中通过两辊开炼机加料，三辊研磨机精炼三遍，混炼后的胶料放入到烘箱中进行热处理，烘箱温度为180℃，烘干时间为60min；
二段将处理后的胶料温度降至室温，在两辊开炼机上加入硫化剂混炼均匀，再用三辊研磨机精炼三遍，然后停放4-24小时待用。在此过程中由于搓纸系统橡胶轮采用硅胶配方，在炼胶过程中需要添加大量的气相白炭黑，使原材料的分散难度进一步加大，配方中还需要添加结构控制剂，也就是二苯基硅二醇，防止胶料内部分子结构化，制品表面变硬，通过两段混炼工艺可以提高混炼效果。
(2)硫化工序：采用平板硫化机和模具加热、加压硫化成型，烘箱定型的二次硫化工艺，其中一次为平板硫化，硫化温度为180℃，硫化时间为10分钟，压力为15±1MPa，二次为烘箱定型，定型的温度200℃，定型时间为120分钟。
(3)磨削工序：成型后的皮套串到芯轴上，在外圆磨床上磨到需要的外观及尺寸，再到车床上切端，然后送包装组检验、组装、成品入库。
实施例1
一种高速机搓纸系统用橡胶轮材料，包括以下重量原料：甲基乙烯基硅橡胶100份、气相白炭黑20份、炭黑2份、结构控制剂2份和硫化剂1份-2份。
一种高速机搓纸系统用橡胶轮材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)炼胶工序：采用两段炼胶工艺进行炼胶；
一段为将气相白炭黑、炭黑和结构控制剂加入到甲基乙烯基硅橡胶中通过两辊开炼机加料，三辊研磨机精炼三遍，混炼后的胶料放入到烘箱中进行热处理，烘箱温度为180℃，烘干时间为60min；
二段将处理后的胶料温度降至室温，在两辊开炼机上加入硫化剂混炼均匀，再用三辊研磨机精炼三遍，然后停放4-24小时待用。
(2)硫化工序：采用平板硫化机和模具加热、加压硫化成型，烘箱定型的二次硫化工艺，其中一次为平板硫化，硫化温度为180℃，硫化时间为10分钟，压力为15±1MPa，二次为烘箱定型，定型的温度200℃，定型时间为120分钟。
(3)磨削工序：成型后的皮套串到芯轴上，在外圆磨床上磨到需要的外观及尺寸，再到车床上切端，然后送包装组检验、组装、成品入库。
实施例2
一种高速机搓纸系统用橡胶轮材料，包括以下重量原料：甲基乙烯基硅橡胶100份(SR110-2)、气相白炭黑20份、炭黑2份(N-330)、结构控制剂2份(L-12)和硫化剂2份(双二五)，为93#，成分加入量如表1。
一种高速机搓纸系统用橡胶轮材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)炼胶工序：采用两段炼胶工艺进行炼胶；
一段为将气相白炭黑、炭黑和结构控制剂加入到甲基乙烯基硅橡胶中通过两辊开炼机加料，三辊研磨机精炼三遍，混炼后的胶料放入到烘箱中进行热处理，烘箱温度为180℃，烘干时间为60min；
二段将处理后的胶料温度降至室温，在两辊开炼机上加入硫化剂混炼均匀，再用三辊研磨机精炼三遍，然后停放4-24小时待用。
(2)硫化工序：采用平板硫化机和模具加热、加压硫化成型，烘箱定型的二次硫化工艺，其中一次为平板硫化，硫化温度为180℃，硫化时间为10分钟，压力为15±1MPa，二次为烘箱定型，定型的温度200℃，定型时间为120分钟。
(3)磨削工序：成型后的皮套串到芯轴上，在外圆磨床上磨到需要的外观及尺寸，再到车床上切端，然后送包装组检验、组装、成品入库。
对比例1
常规硫磺硫化体系，如表1中的配方23#、25#、27#，混炼胶硫化后的物理机械性能较好，但其耐磨性能、耐热氧老化及耐候老化性能差，橡胶分页器胶轮(RM2-6772)上机测试分页性能后，胶轮表面总有胶沫产生、污染打印纸张。
对比例2
硅胶产品，如表1中的63#和65#，属于过氧化物硫化体系，基本解决了搓纸系统橡胶轮不耐磨、不耐老化、污染等问题，满足了产品的使用要求，但是综合性能较93#要差，如表2。
表1 试验配方
对实施例2和两个对比例进行测试，硬度、拉伸强度、定伸强度、扯断伸长率、扯断永久变形及热空气老化性能均按相应国家标准测试。
从性能测试表2中可以看出增大或减少主体材料橡胶的用量，对混炼胶的物性有较大的影响，必须严格控制其用量，同时，白炭黑用量的改变使混炼胶的硬度、拉伸强度、扯断伸长率也呈现出规律性变化，即硬度增大时、拉伸强度增大、扯断伸长率减小；硬度减小时、拉伸强度减小、扯断伸长率增大。因此可以用调节白炭黑用量的方法，来调节混炼胶的硬度、拉伸强度和扯断伸长率。
表2 性能测试结果
因此，本发明采用上述结构的一种高速机搓纸系统用橡胶轮材料及其制备方法，解决了橡胶轮耐磨性差、耐高温性差、污染打印纸张等实际问题。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。
Claims (8)
1.一种高速机搓纸系统用橡胶轮材料，其特征在于，包括以下重量原料：
甲基乙烯基硅橡胶、气相白炭黑、炭黑、结构控制剂和硫化剂，其中所述甲基乙烯基硅橡胶、所述气相白炭黑、所述炭黑和所述硫化剂的质量比为100:20:2:1，所述结构控制剂的添加量不超过所述白炭黑总量的10％。
2.根据权利要求1所述的一种高速机搓纸系统用橡胶轮材料，其特征在于，包括以下重量原料：甲基乙烯基硅橡胶100份、气相白炭黑20份、炭黑2份、结构控制剂2份和硫化剂1份-2份。
3.根据权利要求2所述的一种高速机搓纸系统用橡胶轮材料，其特征在于，包括以下重量原料：甲基乙烯基硅橡胶100份、气相白炭黑20份、炭黑2份、结构控制剂2份和硫化剂2份。
4.根据权利要求1所述的一种高速机搓纸系统用橡胶轮材料，其特征在于：所述结构控制剂为二苯基硅二醇。
5.根据权利要求1所述的一种高速机搓纸系统用橡胶轮材料，其特征在于：所述硫化剂为双二五过氧基己烷。
6.一种如权利要求1-5任一项所述的高速机搓纸系统用橡胶轮材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)炼胶工序：采用两段炼胶工艺进行炼胶；
一段为将气相白炭黑、炭黑和结构控制剂加入到甲基乙烯基硅橡胶中通过两辊开炼机加料，三辊研磨机精炼三遍，混炼后的胶料放入到烘箱中进行热处理；
二段将处理后的胶料温度降至室温，在两辊开炼机上加入硫化剂混炼均匀，再用三辊研磨机精炼三遍，然后停放4-24小时待用；
(2)硫化工序：采用平板硫化机和模具加热、加压硫化成型，烘箱定型的二次硫化工艺，其中一次为平板硫化，二次为烘箱定型；
(3)磨削工序：成型后的皮套串到芯轴上，在外圆磨床上磨到需要的外观及尺寸，再到车床上切端，然后送包装组检验、组装、成品入库。
7.根据权利要求6所述的一种高速机搓纸系统用橡胶轮材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中一段的烘箱温度为180℃，烘干时间为60min。
8.根据权利要求6所述的一种高速机搓纸系统用橡胶轮材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中一次平板硫化的硫化温度为180℃，硫化时间为10分钟，压力为15±1MPa，二次烘箱定型的温度200℃，定型时间为120分钟。
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