聚氨酯胶辊卧式浇注的秘密
聚氨酯胶辊的卧式生产工艺
[0001] 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
[0002] 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。
[0003] 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。
[0004] 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
[0005] 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。
[0006] 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。
[0007] 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。
[0008] 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。
[0009] 胶辊浇注模具在常温下进行模具同辊芯的安装定位。
[0010] 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。
[0011] 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。
[0012] 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。
[0013] 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。
[0014] 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。
[0015] 胶辊浇注模具于80～85℃加热4～6h。
[0016] 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。
[0017] 胶辊浇注模具内侧涂刷脱模剂，脱模剂优选为硅脂。
[0018] 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。
[0019] 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。
[0020] 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。
[0021] 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。
[0022] 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：
[0023] (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。
[0024] (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。
[0025] (3)胶料与辊芯结合紧密，不会出现离层、裂纹等现象。
[0026] (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。
[0027] 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。
[0028] 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。
[0029] 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。
[0030] 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。
[0031] 硫化完成后，聚氨酯胶辊出炉冷却后进行车磨加工。
[032] 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。
来自：本站 作者：admin 发布时间：2013-09-11 00:25:25 点击次数：297
聚氨酯胶辊的浇注成型及性能影响因素
包胶轮性能提高首选方案
滁州市西王辊业有限责任公司（原滁州市胶辊厂），滁州是“长三角城市群”成员城市，“南京都市圈”核心层城市，。我厂是国内建厂较早的胶辊专业化生产厂家，，生产的“西王”牌系列胶辊为各行各业提供不同的用途。
