无模聚氨酯胶辊的新配方新工艺

近年来，聚氨酯胶辊发展很快，应用越来越 普及，许多场合已取代了传统橡胶胶辊。但长期以 来，聚氨酯胶辊制造多为模内加压、加热固化浇注 工艺。由于胶辊规格繁多，不同尺寸胶辊需用不同 尺寸模具，使得模具多而杂，不仅增加生产成本， 且管理复杂，尤其是大规格胶辊，模具投资大，利 用率低。整个生产过程很长，质量状况不得而知， 只有脱模后，才能观察到胶辊情况。此时发现缺 陷，修补已很困难，往往造成次品和废品，还浪 费大量人力和原料。显然，这种方法存在废品率 高，劳动强度大，生产效率低，难以生产大型胶 辊等弊端。
新近开发的无模旋转T艺较好地解决了浇注工 艺存在的问题^[11，因而受到了人们的重视。
1无模旋转工艺制备胶辊简介
无模旋转工艺制备胶辊是生产聚氨酯胶辊技术 的一种全新加工工艺，是将待加X辊体装夹在旋转 装置上，当辊子缓慢转动时，配制好的聚氨酯原料 通过喷涂设备沿辊体方向均匀移动喷涂到辊子上， 从而在辊芯上浇裹一层均匀的聚氨酯弹性体。采用 快速固化的聚氨酯弹性体并采用旋转浇注的方法制 备聚氨酯胶辊，在制造过程中，能直接观察到浇注 和凝胶过程，保证胶辊质量，不仅可提高工作效 率，减少废品率，而且可同时生产不同品种和规格 聚氨酯胶辊。无需配备多套模具，大大节约了模具 投资费用。采用室温固化，不需熟化烘箱，节省 能量和空问。这种聚氨酯是一种快速反应、快速固 化的混合物，凝固时间极短；允许多层喷涂，即 使用机械(如撕裂法)和光学方法都难以确认两层间的 结合接口。
釆用无模旋转工艺制备的聚氨酯胶辊表现出非 凡的抗磨耗性能和优越的机械性能，被广泛应用于
钢铁、造纸、纺织、造船等行业中，几乎所有的 欧洲冷轧厂都使用这种聚氨酯胶辊。
目前，这种工艺制造聚氨酯胶辊已在西欧、美 国、日本等闻家和地区得到采用。国内也有少数厂 家开始采用无模旋转工艺制备聚氨酯胶辊。
2无模旋转工艺特点^[21
① 提高产品质量：在生产过程中可连续不断地 检查喷涂效果，可最大限度地降低浇注工艺所产生 的缺陷，如缩孔、气泡、微气孔（传统工艺浇注 时，只有取下钢模才能发现是否有缩孔，并且几乎 无法消除所产生的缩孔)。不需要安装模具，避免 了辊芯被污染，提高了与辊芯的粘接强度。
② 节省原料：旋转喷涂法可将厚度公差限定 在比浇注法小得多的范围内，从而节省了原料； 车、磨加工量小，节省了加I:时间。
③ 交货期短：可在很短时间内喷涂好辊子， 满足客户紧急要求。
④ 不用模具：节省了传统浇注法所使用的钢模 或铝模；节省了对模具的维护费用•，节省了对模 具存放保养的场地；降低了劳动强度。
⑤ 不需脱模剂：是无模旋转工艺突出的特点。
⑥ 节省了烘箱：不需预热模具，不需后熟化， 节省了烘箱。传统的浇注模具必须预热到所需的温 度；浇注好的制品必须在高温下间化，脱模后还 需要后熟化。
⑦ 不必拆卸辊子的附装件。
⑧ 可生产硬度不同的多层复合胶辊。
⑨ 可加工大直径或长规格胶辊，这是传统丁.艺 所不易或不能实现的。
⑩ 胶层厚度可调整。
3 2种工艺对比
无模旋转工艺过程：辊芯制造—辊芯间定夹—喷涂成型^拆卸半成品—车削—磨光^成品 ②烧注工艺过程：辊芯固定夹装—辊芯预热— 装模—浇注^模中反应—定型—脱模^拆卸半成品 磨光成品
以1 000 mm长的辊子为例，加工时间比较

如下：
项目	浇注工艺	无模旋转工艺
辊芯处理	喷砂、除脂、干燥	喷砂、除脂、干燥
辅芯安装/min	2?5	2?5
模具准备/min	10 ?20	不需要
预热/min	60?180	不需要
淺注时间/min	20?30	60
固化/min	60-180	无
脱模/min	30-40	无
熟化(100 ?120t)/h	12 ?20	无
后熟化	24	24(室温）
模具处理/min	20	无
脱模剂/min	5	无

显然，旋转喷涂法可节省时间约3 lu 4无模旋转工艺主要设备
? 2组分或3组分聚氨酯浇注喷涂机：设备由 计算机控制系统、动力调节系统、原料供给系统、 温度调节控制系统、混合喷射系统、设备清洗系统 及其他辅助设备组成。典型聚氨酯浇注机技术参数 如下：

设备技术参数	指标
加工胶辑长度/mm	名 4 000
加工胶辅直径/mm	60 ?1 500
喷涂量/(Lmm-1)	^ 3.2
喷涂速度/(mmmirr1)	<300
一次涂层厚度/mm	0.5-20

? 旋转浇注床：类似一台可加工直径15 00 mm，长度5 000 mm的落地机床。要求主轴转速较 慢，采用齿轮变速装置。
? 原料烘箱：用于原料的融化。
5无模旋转工艺原料
由于无模旋转工艺的先进性，国内外很多单位 对此项技术进行了研究开发。经过多年研究，英国 Hyperlast公司完全掌握了这一先进技术，拥有丰富 的经验，可提供全套技术包括辊芯表面处理、底涂 材料与应用、浇注技术、固化技术等。开发的 ROTAKOTE K3是快速反应的3组分系统料，它是 专门为无模旋转工艺制备胶辊而设计的浇注料，已 有多年应用经验。
ROTAKOTE K3 由 ROTAKOTE 5136 预聚体和
2种ROTAKOTE助剂K3/65A和K3/95A组成，通过 调整助剂比例可制作邵A硬度65?95的胶辊。固化 物具有良好耐化学腐蚀性和耐磨损性能。

原料物性
ROTAKOTE 5136	物性
代码	7855136
外观	琥珀状液体
NCO质量分数/%	6.1 ?6.5
黏度 GOtymPa-s	8000?12000
相对密度(251)	1.05 ?1.10
ROTAKOTE K3/65A	物性
代码	7980264
外观	琥珀状液体
黏度(25<t)/mPa.s	500?1 500
相对密度(251)	1.01-1.05
ROTAKOTE K3/95A	物性
代码	7980315
外观	琥珀状液体
黏度(25r)/mPa.s	500?1 500
相对密度(25乞）	1.01-1.05
工艺过程

操作温度：ROTAKOTE 5136为60?80T , ROTAKOTE K3/65A 为 20?30^, ROTAKOTE K3/ 95A 为 20?301
表面处理：辊芯必须进行处理，除去锈层； 清洗干净，做到无尘无脂。推荐进行喷砂处理，使 用底涂剂。
工艺参数：根据加工胶辊的直径和厚度，工 艺参数会有所调整。
熟化：完成浇注的胶辊，可在辊芯两端进 行操作，24 h内胶辊表面不要受力。24 h后可进行 车加工处理。201下约需7 d达到最佳性能。
5.3典型性能(表1)
表1无模旋转工艺制造的聚氨酯胶辊典型性能
Tab.l Typical properties of a PU elastomeric roller by non-mould rotational casting

邵A 硬度	拉伸强 度/MPa	断裂延 伸率/%	直角撕裂/ (Nmm1)	DIN磨 耗 /mms	回弹韦/密度/ % (gcm~3)
65	10	410	33	98	80	1.06
70	11.5	400	43	50	70	1.06
75	13.5	395	47	39	69	1.06
80	16	390	55	38	67	1.06
85	18	385	69	38	60	1.06
90	24	375	80	36	58	1.06
95	25	320	82	32	55	1.06

6结束语
①无模旋转制造聚氨酯胶辊工艺具有以下特
点：不需要模具；生产周期短；工艺稳定可靠； 弹性体表面均匀；可根据需要调整产品厚度；降 低成本提高收益。
②无模旋转制造聚氨酯胶辊工艺代替传统浇注 工艺，投资少，产品质量高，降低了劳动强度， 增加了生产的灵活性和机动性，特别适合原有橡胶
胶辊企业的升级换代。

来自：本站 作者：admin 发布时间：2018-07-04 14:08:36 点击次数：712

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