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聚氨酯胶辊卧式浇注的秘密

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聚氨酯胶辊卧式浇注的秘密

发布日期:2015-08-07 00:00 来源:http://www.dljaz.cn 点击:

聚氨酯胶辊


聚氨酯胶辊的卧式生产工艺

[1]  本发明属于橡胶化工技术领域,特别涉及聚氨酯胶辊的卧式生产工艺。背景技术

[2]  目前,随着聚氨酯原料合成、设备更新、工艺技术、应用研究等项目的快速发展,普通橡胶辊有被新型聚氨酯胶辊(主要是浇注型聚氨酯橡胶CPU)所取代的趋势。聚氨酯胶辊的浇注生产工艺不同于普通胶辊的生产工艺,它是液体胶料经精确计量混合注入模具凝结而成。

[3]  传统的聚氨酯胶辊的生产工艺包括原料的融化混合、预聚体的合成、辊芯和模具的处理、浇注成型、硫化和车磨加工步骤,其中浇注成型方式均为立式浇注,具体为先将加热后的辊芯直立,并固定在模具底板上进行定位,之后将加热的圆筒形模具套进辊芯上并安装定位于底板上,控制好辊芯与圆筒形模具之间的型腔(浇注胶层厚度);调试好浇注机及浇注工序进行浇注成型,待胶料固化3~4h后,将成型的聚氨酯胶辊放平,转移放进烤箱加热进行后硫化处理,经冷却脱模车削加工成型可得产品。

[4]  整个生产过程中,浇注机固定,模具移动频率较为频繁,容易造成胶层内部出现局部应力集中,从而造成胶辊的物理性能均匀性较差。此外,采用壶式浇注方式,虽然成材率高,但存在很多缺陷:(1)上端胶料在重力作用下会收缩外扩,造成胶层与辊芯脱离;(2)基于胶辊重心较高,容易造成胶辊偏心,使得胶辊的平衡性较差;(3)辊芯、模具安装过程中散热较快,温度与胶料温度相差很大,容易造成胶层粘接不牢、脱胶等缺陷,同时环境温度对其影响较大,夏天、冬天尤其严重;(4)后硫化处理工艺需等待固化、放平、进烤箱加热等工序,工序步骤多导致生产连续性差。因此,通过改进胶辊的浇注生产工艺方式来解决以上

问题,提高胶辊整体性能已成为当务之急。发明内容

[5]  本发明所要解决的技术问题是提供大型聚氨酯胶辊的卧式生产工艺,以提高胶辊的整体物理性能。

[6]  本发明大型聚氨酯胶辊的卧式生产工艺包括原料的融化混合、预聚体的合成、胶辊浇注模具的预处理、浇注成型、硫化和车磨加工步骤;其中,胶辊浇注模具的预处理步骤为胶辊浇注模具水平放置并加热至80~85。C;所述浇注成型步骤为温度保持80~85。C的条件下浇注成型。

[7]  所述胶辊浇注模具包括辊轴、简体、端板,所述辊轴通过端板同轴安装于简体,所述简体由水平布置的C型套筒构成,所述C型套筒沿辊轴轴向在其顶部设置有浇洼缝,所述端板包括左端板和右端板,所述左端板和右端板分别通过可拆卸连接结构与C型套筒固定连接,由左端板、右端板和C型套筒包围构成浇注成型的行腔。

[8]  浇注缝宽度40mm~80mm。浇注过程可以通过浇注缝来回往复浇注、或者通过多个浇注机构同时浇注。

[9]  胶辊浇注模具在常温下进行模具同辊芯的安装定位。

[10]  所述原料的熔化混合:将100重量份聚酯多元醇(Mn=1000~1800g/mol)和6~8重量份邻苯二甲酸二酯加热、混匀,于100~140℃、-0. 05~-0. 2MPa下反应2~4h得到混合液。

[11]  聚酯多元醇为蜡状,加热即可熔化,能够与邻苯二甲酸二酯充分混合均匀。

[12]  所述邻苯二甲酸二酯为邻苯二甲酸与醇反应得到的酯,可以为邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二辛脂(DOP)、邻苯二甲酸二甲氧基乙酯(DMEP)等。

[13]  所述预聚体的合成:将混合液冷却至65~75。C,加入17~34重量份甲苯二异氰酸酯(TDI),于75~85℃搅拌反应l~3h,之后保持温度在75~85℃,-0. 05~-0. 2Mpa条件下脱气1~3h得到预聚体。

[14]  预聚体的合成在全封闭的带有搅拌器的反应釜中进行。在-0. 05~-0. 2Mpa条件下发生脱气反应,脱出预聚合反应中产生的气泡。

[15]  胶辊浇注模具于80~85℃加热4~6h。

[16]  辊芯使用前需采用8~12目的金刚砂对辊芯进行喷砂处理,用溶剂汽油清洗辊芯表面,然后涂刷胶粘剂。

[17]  胶辊浇注模具内侧涂刷脱模剂,脱模剂优选为硅脂。

[18]  所述浇注为预聚体与融化后的扩链剂按100:9~14的重量比混合,浇注于胶辊浇注模具中成型。混合时发生扩链反应。

[19]  所述扩链剂可以采用次甲基双邻氯苯胺(MOCA)、三羟甲基丙烷(TMP)、三异丙醇胺(TIPA)中的至少一种。

[20]  所述硫化为胶辊连同胶辊浇注模具于90~120。C条件下烘烤8~lOh;硫化完成后,聚氨酯胶辊冷却。

[21]  本发明中所采用的原料聚酯多元醇为通用的、由有机二元羧酸(酸酐或酯)与多元醇(包括二醇)缩合(或酯交换)或由内酯与多元醇聚合而成的聚合物。根据产品性能指标的不同,来选择不同羧值、酸值、水分、粘度、密度、色度、分子量等类型的聚酯多元醇。

[22]  本发明方法实现了大型聚氨酯胶辊的卧式浇注操作,对浇注方式进行了改进。整个浇注过程通过对浇注机和烤箱的位置的改变,实现了产品的模具加热、浇注过程、硫化过程都在烤箱内完成,始终没有移动模具。本发明方法具有以下优点:

[23]  (1)胶辊浇注模具水平放置,浇注方便,有利于胶料的充分沆动,易于填满模具型腔,排气更通畅,避免了气泡和缺料现象的产生,胶辊密度控制更好,避免了偏重现象的产生,产品缺陷少外观质量好,整体性能优。

[24]  (2)浇注时胶辊浇注模具、辊芯、浇注料可控制在同一温度范围,浇注质量稳定。

[25]  (3)胶料与辊芯结合紧密,不会出现离层、裂纹等现象。

[26]  (4)硫化可在浇注完成后立即进行,降低了胶辊硫化的电能消耗,缩短生产时间和提高模具利用率,大大节约了生产成本。

[27]  本发明采用卧式浇注方式,胶辊浇注模具3改圆筒形模具为圆筒形开口模,即在圆筒的长度方向开40mm~80mm不等的一条浇注口,胶辊浇注模具两端采用端挡板螺丝连接紧固,胶辊浇注模具与辊芯均处于水平位。胶辊浇注模具同辊芯安装定位在常温下进行,安装定位完成后,将其放进烤箱4进行加热。待浇注工序准备就绪时,将烤箱门打开,将浇注机开动行走至烤箱旁,伸进浇注管道对准浇注口进行浇注,即在烤箱里完成浇注成型,成型后烤箱温度不降而直接进行加热硫化处理,硫化结束后冷却脱模车削加工成型可得产品。

[28]  实施例1:将分子量为1500g/mol的聚酯多元醇(HoO%≤0.03%,羟值为53~59mgKOH/g)和DBP按比例(100:6)加入反应釜,加热熔化,并在100℃~140℃、-0. IMPa脱水3h;脱水后按比例加入TDI (TDI:聚酯多元醇=22.6:100),80~85℃搅拌反应2h,然后在-0. IMPa下脱气2h。

[29]  辊芯使用前需采用8目的金刚砂对辊芯进行喷砂处理,用1204溶剂汽油清洗辊芯表面,然后涂刷开姆洛克(CH218)。模具内侧涂刷硅脂。辊芯装入模具形成胶辊浇注模具,在烤箱里80~85。C加热5h。

[30]  合成好的预聚体导入浇注机,与MOCA按重量比例(MOCA:预聚体=11. 35:100)进行混合浇注,浇注时,烤箱温度维持80~85。C。浇注好的聚氨酯胶辊在烤箱里90~120℃烘烤8~lOh。

[31]  硫化完成后,聚氨酯胶辊出炉冷却后进行车磨加工。

[32]  制得的聚氨酯胶辊表面光滑,外观完好,未出现离层、裂纹、脱胶、胶层粘接不牢等现象。胶层与辊芯结合紧密。


相关标签:聚氨酯胶轮

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