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详细介绍聚氨酯胶辊分类、性能特点、浇注工艺及生产设备等

时间 : 2021-08-05 浏览量 : 468

聚氨酯胶辊的分类及生产工艺

　　 1. 聚氨酯材料胶辊的基本要求

　　 ( 1 )必须满足各种胶辊所需的物理和机械性能；

　　 ( 2 )为了适应粘合剂成型的工艺要求，必须与辊芯具有良好的粘合力；

　　 ( 3 )橡胶辊硬度应符合要求，辊面硬度应均匀一致；

　　 ( 4 )表面无气泡、杂质和机械损伤。

　　 2. 胶辊的主要技术性能 http://www.hgjazgl.com/

　　 ( 1 )硬度

　　各种胶辊的硬度参考值:

　　压胶辊80 - 90a印刷胶辊92 - 97a

　　高速旋转机构皮革橡胶辊50 - 60a挤水橡胶辊75 - 85a

　　丝光辊85a墨辊20 - 25a

　　冷辊85 - 95a干燥辊85 - 95a

　　丝光辊80 - 85a高速压印油墨辊25 - 30a

　　灌浆辊60 - 65a铜网铺设辊35 - 80a

　　丝绸方形平洗辊80 - 85a通用平台墨辊20 - 25a

　　油印刷胶辊20 - 30a橡皮布胶辊95 - 100 a

　　平洗辊100 a胶印机墨辊30 - 35a

　　打字机橡胶辊85 - 90a外壳辊95 - 100 a

　　平垫圈下辊80a通常印刷墨辊40 - 45a

　　脱壳橡胶辊75 - 95a乳房辊70 - 80a

　　洗绳辊80 - 90a牵引辊85 - 90a

　　羊毛导辊95 - 100 a衬垫橡胶辊85a

　　真空伏辊80 - 90a中空弯曲辊55 - 60a

　　 ( 2 )表面要求

　　根据具体应用，有些需要光滑的表面，或者需要特殊的处理或处理。

　　 ( 3 )中高比:橡胶辊中心部分的直径和端部边缘部分的直径之差。其功能是弥补相对细长的橡胶辊在运行过程中的变形. 橡胶辊的中高比随着橡胶辊长度的增加而增加。

　　 3. 金属卷芯的预处理 http://www.hgjazgl.com/

　　 ( 1 )仔细清洁辊芯表面，以去除油污、润滑剂和金属协会产生的有机物质。清洗溶液可以是常规的清洗溶剂或三氯乙烯等。

　　 ( 2 )仔细清除辊芯表面的铁锈或氧化物。常用喷砂处理:对于碳钢辊芯，推荐使用80 - 100目氧化铝磨料. 对于铝辊芯，湿喷砂应使用140 - 320目磨料. 喷砂后，应使用溶剂清除表面残留的灰尘。为了获得良好的粘结效果，碳钢辊芯应在喷砂后4小时内粘结，铝辊芯可在喷砂后72小时内粘结。

　　 ( 3 )小心涂抹适当的粘合剂( e.g.、na - 1、chc mlock - 218、t hixon 422等. )涂完粘合剂后，辊芯应在干燥空气中干燥20分钟，并在90 - 110℃下处理1小时，然后进行CPU浇注操作。

　　 4 聚氨酯滚轮的特点和类型 http://www.hgjazgl.com/

　　浇注聚氨酯橡胶辊是用液态聚氨酯橡胶浇注而成的橡胶辊。

　　与普通橡胶辊相比，它具有更高的机械强度(天然橡胶的2 - 3倍)、优异的耐磨性(天然橡胶的5 - 10倍)和优异的抗压性能. 硬度范围很宽，在高硬度下仍具有高弹性(这是其他橡胶物种所没有的特性)；高表面光洁度；优异的机械加工性能；与金属粘合性也比普通橡胶高得多，普通橡胶适合在一定线速度和高压下使用。几天前，聚氨酯橡胶胶辊发展很快. 大量最初使用的普通胶辊已经被新的聚氨酯胶辊所取代。

　　浇注聚氨酯橡胶辊通常分为三种类型:聚酯型、聚醚型和聚己内酯型(指柔性链段的主要组成材料)。

　　一般来说，聚酯型主要用于低硬度和中等硬度的橡胶辊. 它具有高的物理机械性能和良好的耐溶剂性，经常用于有色金属工业。

　　聚醚型通常用于高转速和高硬度的橡胶辊. 它具有良好的耐水性、优异的耐低温性和良好的工艺性能. 它通常用于制造牵引辊、印刷辊等。

　　聚己内酯具有优异的综合性能、良好的耐低温性和耐水解性，通常被用作要求较高的压辊和橡胶辊。

　　二、胶辊的生产工艺和工艺

　　生产过程:

　　 ( 1 )预聚物制备的实例

　　 ( 1 )聚酯多元醇脱水(在脱水釜中) :使用Mn 2000 (羟值53 - 59，mg KOH / g，熔点40 - 50℃)聚酯，加热熔融，在不锈钢或搪瓷釜中搅拌脱水，温度100 - 140℃(聚醚100 - 110℃)，在5 mmhg的残余压力下真空脱水30 - 60分钟，使其含水<0.05%（从视镜可观察脱水情况）。为使罐内液体充分脱气，可间歇开停搅拌装置，抽一段时间真空后，可停止反应罐加热，使料温降至70-80℃。

　　② 预聚体合成（在反应釜中进行）；制品的性能取决于所用的原材料及其配比和加工工艺。先按性能要求，如温度、受力情况和接触介质及使用寿命等选择合适的原材料，再按要求硬度选定合适配比及工艺条件（如混合温度、浇注和脱模时间及硫化条件等）。为保证预聚体的质量，聚酯脱水及预聚体合成最好不在同一釜中进行，预聚体合成反应在干燥氮气保护下进行。为防止反应剧烈、温升过快，须备有冷却装置。建议加料顺序：先加TDI后加聚酯，如反应剧烈，聚酯可分次加入，使反应过程平稳，反应温度容易控制，合成的预聚体中游离异氰酸酯单体含量较低，结构较规整。使其保持在80℃，反应1-2小时，分析异氰酸酯基含量。在可能条件下也可购买符合要求的国内外品牌的预聚体。

　　③ 预聚体脱气（可在预聚体合成反应釜或浇注机的A 料罐中进行）；在85℃及余压5mmHg下脱泡30-60分钟。

　　（2）浇注机浇注 http://www.hgjazgl.com/

　　① 技术关键

　　浇注机是浇注型聚氨酯弹性体（CPU）生产中的关键设备，其主要技术要求如下：

　　a、配比精确，计量稳定：采用耐温耐压的高精度计量泵及精密传动，调节和显示装置，其计量精度达0.5%。

　　b、混合均匀，不产生气泡，采用特殊结构的高速混合头，当两组分原液粘度及配比相差很大时，亦能保证混合均匀，使生产的制品宏观无气泡，且调节灵活、操　　作方便。

　　c、温度稳定，准确可靠：原液的温度变化会影响原液的粘度、压力、计量精度及混合比，使制品质量无法稳定。尤其是B组分（MOCA）常温下为固体，若料温太低则会结死而无法操作，料温太高则易变色而影响制品质量。常用电加热的导热油循环系统，加热原液，计量泵及浇注头，由智能型时间比例式数显温控仪进行恒温自控。

　　② 浇注工艺：在B料罐中加入MOCA（熔化温度> 110℃)启动各部件的加热系统，使材料a和材料b达到所需温度并分别循环. 如果需要，材料a可以在真空中脱气，以达到预聚物中没有气泡. 根据公式的要求，通过调节计量泵的转速和排量，材料a和材料b可以达到所需的混合比。当浇注按钮启动时，a、b物料通过高速混合在浇注头的混合腔中混合均匀. 当排出的混合物在透明软管中不含气泡时，可以将其倒入模具中(模具和辊芯已经过预处理并预热至80 - 110℃)。当两次浇注之间的间隔很长时(超过水壶寿命的1 / 2 )<b> 自动灌封机</b> 清洁剂(二氯甲烷或三氯乙烯)自动清洁混合室(由计算机程序控制器自动控制)。当灌注停止时，储备溶液a和b将自动改变到它们各自的循环状态，并返回到它们各自的罐中。

　　 ( 3 )固化和后处理

　　 ( 1 )成型硫化(模具硫化). 在脱模前的模具中橡胶辊硫化过程中，可以在不破坏橡胶辊化学结构的前提下选择尽可能高的温度，从而加快扩链交联反应，缩短脱模时间，提高模具和设备的利用率. 通常在100 - 200℃下使用橡胶辊60 - 120分钟是合适的。

　　 ( 2 )后硫化:指橡胶辊脱模后连续加热硫化的过程. 温度略低于成型和硫化的温度. 建议使用90 - 110℃持续3 - 10小时。

　　 ③表面返工:根据需要在加工设备上进行车床切割或磨削。

　　 ( 4 )注意要点

　　 ①模具结构合理，装配可靠，分型面不漏胶，不漏气。

　　 ( 2 )温度平衡要求模具、辊芯和胶料的温度基本相同，并且模具所有部分的温度基本相同。

　　 ③橡胶混合物的浇注点可以在辊芯或模具的边缘. 最好保持固定，以免产生气泡. 为了防止气泡被截留，模具可以适当倾斜，使得橡胶混合物顺着墙壁落下。

　　 ④在橡胶辊达到剥离强度之前，不要随意移动模具，以防开裂。

　　 ⑤组装模具和辊芯时，应特别注意防止涂有粘合剂的辊芯接触模具内壁，影响橡胶辊的粘合质量。也就是说，不允许粘土粘合剂粘在模具上，也不允许脱模剂粘在辊芯上。

　　 ⑥硫化橡胶辊达到所需强度后，应进行表面切割和抛光，以确保辊表面的粗糙度和辊轴的同心度。

　　 ( 5 ) CPU产品模具的基本要求 http://www.hgjazgl.com/

　　 ①材料:在选择时，我们应该特别考虑:具有足够的强度；足够的耐热性和尺寸稳定性；满足使用寿命要求的耐用性；制造成本较低。当大规模生产考虑普通金属材料的耐用性时，普通非金属模具如环氧树脂用于单件或试制产品，如果使用压力模具夹紧和浇注，则使用金属模具。

　　 ②结构:除了确保产品的几何形状和尺寸外，还应注意浇注位置、分型面和排气，以实现: a. 便于产品的浇注和脱模；b、保证产品工作面的质量；c、有利于模腔内气体的排出；d、便于模具的制造和加工，降低模具成本。

　　 ( 6 )影响<b> 软管灌装封尾机</b> 聚氨酯橡胶辊性能的主要因素:

　　 ①多元醇分子量对橡胶辊性能的主要影响因素:分子量的大小决定了聚氨酯弹性体中特征基团的密度:随着分子量的增加，聚酯型的物理性能可以得到改善；然而，随着分子量的增加，聚醚型增加了其柔韧性，降低了其拉伸强度和模量。通常，多元醇的分子量应控制在1100至2200之间。

　　 ②预聚物异氰酸酯基团( NCO )含量的影响:随着NCO含量的增加，预聚物的硬度、抗撕裂性、恒拉伸强度和拉伸强度增加，粘度降低，容易脱泡和混合，伸长率降低. 如果NCO太高，橡胶化合物的固化速度太快，并且在釜中的使用寿命变短，这对浇注过程极为不利。因此，NCO %通常为2. 4 - 6. 5 %为宜。

　　 ③扩链系数的影响:预聚物( NH2 / NCO )中胺固化剂( moca )与NCO的当量比对橡胶化合物的物理性能有明显影响，一般为0. 85 - 0. 95 %是可取的。一般来说，当链延伸系数为0时，moca交联体系应该保持略微过量的NCO，这可以使弹性体产品具有合适的交联度. 88点时，化学交联和物理交联达到了良好的平衡，弹性体具有最全面的性能. 当达到1以上时，由于moca的增塑作用、化学交联和氢链的弱化，强度明显降低，永久变形更大。 (因此，对于实际保险，连锁扩展系统通常取0. 85 )。

　　 ( 4 )混合温度的影响:由于预聚物和扩链剂的类型不同，工艺条件(混合温度)也不同. 混合温度提高了水壶的使用寿命，缩短了凝胶时间. 固体扩链剂不允许混合温度过低. 虽然延长水壶的使用寿命和改善物理性能是有益的，但不容易消泡和混合均匀(由于粘度增加). 建议扩链剂不要从预聚物中分离出来. 例如，110 - 120℃的moca温度是合适的。

　　三. 主要设备 http://www.hgjazgl.com/

　　 1. 反应釜:用于多元醇脱水、预聚物合成和消泡。可以使用不锈钢内胆、热套和带有聚氨酯刚性气泡绝缘层的三层反应釜、带有搅拌锚和电加热的导热油循环和温度控制系统、真空缓冲罐和真空泵系统。水壶应配备工艺管孔，如进料、出料、观察、温度测量、压力测量、真空、安全排气和抽真空. 管孔的体积由所需的输出决定. 通常使用的真空泵是两级旋转叶片，空气泵送能力为8或15升/秒。

　　 2. 浇注机:由于CPU在水壶中的使用寿命短，凝胶速度快，为了生产高质量的胶辊，必须使用浇注机来生产。

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