CN104277341A - 一种不锈钢生产线用耐混酸橡胶辊及其制造方法 - Google Patents
一种不锈钢生产线用耐混酸橡胶辊及其制造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104277341A CN104277341A CN201410594690.8A CN201410594690A CN104277341A CN 104277341 A CN104277341 A CN 104277341A CN 201410594690 A CN201410594690 A CN 201410594690A CN 104277341 A CN104277341 A CN 104277341A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- rubber
- resistance
- nitration mixture
- stainless steel
- production line
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 title claims abstract description 161
- 239000005060 rubber Substances 0.000 title claims abstract description 161
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 54
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 title claims abstract description 39
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 39
- 239000002253 acid Substances 0.000 title claims abstract description 30
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 44
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 37
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 claims abstract description 26
- 229920001897 terpolymer Polymers 0.000 claims abstract description 25
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 24
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 24
- 238000004513 sizing Methods 0.000 claims abstract description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 23
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 239000005864 Sulphur Substances 0.000 claims abstract description 15
- KUAZQDVKQLNFPE-UHFFFAOYSA-N thiram Chemical compound CN(C)C(=S)SSC(=S)N(C)C KUAZQDVKQLNFPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N butadiene-styrene rubber Chemical compound C=CC=C.C=CC1=CC=CC=C1 MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 64
- 238000006396 nitration reaction Methods 0.000 claims description 63
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 29
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 28
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 claims description 24
- 239000003292 glue Substances 0.000 claims description 23
- 238000004073 vulcanization Methods 0.000 claims description 22
- 239000004902 Softening Agent Substances 0.000 claims description 21
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 21
- 238000005987 sulfurization reaction Methods 0.000 claims description 20
- 239000004594 Masterbatch (MB) Substances 0.000 claims description 18
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 18
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims description 13
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 12
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 8
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 8
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 8
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 8
- 238000010073 coating (rubber) Methods 0.000 claims description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 7
- 238000002791 soaking Methods 0.000 claims description 7
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 claims description 6
- 239000002390 adhesive tape Substances 0.000 claims description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 6
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 claims description 6
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims description 6
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 claims description 6
- 238000007670 refining Methods 0.000 claims description 6
- 238000010058 rubber compounding Methods 0.000 claims description 6
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 claims description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 claims description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 3
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 abstract description 6
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 abstract description 5
- 238000009826 distribution Methods 0.000 abstract description 3
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 abstract description 2
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 abstract 1
- HQQADJVZYDDRJT-UHFFFAOYSA-N ethene;prop-1-ene Chemical group C=C.CC=C HQQADJVZYDDRJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 abstract 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000003245 working effect Effects 0.000 description 18
- 238000005554 pickling Methods 0.000 description 11
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 7
- 239000000047 product Substances 0.000 description 7
- 206010009866 Cold sweat Diseases 0.000 description 6
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- 239000013065 commercial product Substances 0.000 description 4
- 229920002681 hypalon Polymers 0.000 description 4
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 4
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 229920000181 Ethylene propylene rubber Polymers 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 2
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 2
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 2
- 238000007761 roller coating Methods 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003570 air Substances 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000005097 cold rolling Methods 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 230000032798 delamination Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000013536 elastomeric material Substances 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 description 1
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 1
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 229920003192 poly(bis maleimide) Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000010092 rubber production Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000010532 solid phase synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
- C08L23/16—Ethene-propene or ethene-propene-diene copolymers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C69/00—Combinations of shaping techniques not provided for in a single one of main groups B29C39/00 - B29C67/00, e.g. associations of moulding and joining techniques; Apparatus therefore
- B29C69/02—Combinations of shaping techniques not provided for in a single one of main groups B29C39/00 - B29C67/00, e.g. associations of moulding and joining techniques; Apparatus therefore of moulding techniques only
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
- C08L2205/03—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
本发明公开了一种不锈钢生产线用耐混酸橡胶辊及其制造方法，属于胶辊及其制备方法领域。本发明的耐混酸橡胶辊所用胶料由如下重量百分比的组分组成：三元乙丙橡胶35.50-48.91％，丁苯橡胶5.43-23.67％，炭黑32.53-38.04％，增塑剂2.72-2.96％，补强树脂2.72-2.96％，促进剂BZ 0.16-0.18％，促进剂TMTD 0.16-0.18，交联剂1.63-1.78％，硫磺0.23-0.24％；其制备步骤为：胶料混炼、挤出缠绕包胶、硫化罐硫化和车磨加工。本发明的胶辊耐混酸腐蚀性好、强度高，胶辊内外硬度、材料分布一致性高，辊面加工性好，在线使用寿命达6个月以上。
Description
技术领域
本发明涉及一种橡胶辊及其制造方法，更具体地说，涉及一种用于不锈钢生产线的耐混酸(硝酸和氢氟酸的混合酸)、耐电解硝酸腐蚀的橡胶辊及其制造方法。
背景技术
不锈钢是指在空气和酸、碱、盐等腐蚀性介质中呈现钝态、耐蚀而不生锈的高铬合金钢。不锈钢具有耐腐蚀性、良好的加工成型性而随着经济的发展其应用领域不断扩大。不锈钢生产过程中需要经过热轧、冷轧、退火、电解酸洗、化学酸洗、清洗等工艺过程，耐混酸沉浸辊用于不锈钢生产线防腐工段的电解酸洗、化学酸洗槽内，酸洗槽内有强腐蚀性的硝酸、氢氟酸等化学介质，同时还通有电流，因此耐混酸沉浸辊需要具有耐化学腐蚀性和较高的电阻值。
随着汽车行业、建筑行业的快速发展，国内不锈钢需求的增大，国内各大钢铁企业也不断扩大产能、提高产品质量，随之对耐混酸沉浸辊的需求量不断增大、质量要求也越来越高，同时因应节能降耗的要求，钢企对其易耗备件—耐混酸沉浸辊的寿命也提出了更高的要求，因此提高耐混酸沉浸辊使用寿命、开发新的、耐混酸使用寿命达到甚至超过国外同类产品使用寿命的新产品势在必行。目前国内生产的耐混酸沉浸辊使用寿命约为2个月左右，沉浸辊在使用过程中，腐蚀性酸液逐渐渗透到胶层内，造成辊面发粘，失去使用价值。
因此开发耐混酸腐蚀性强的橡胶材料，提高橡胶辊的使用寿命是本发明要解决的技术难题。
经检索，已有耐混酸胶辊的文献发表和专利公开，如上海修远化工有限公司提供的彩钢板酸洗线耐酸胶辊用氯磺化聚乙烯橡胶，以及中国专利号201010119870.2，发明创造名称为：一种冶金酸洗胶辊包覆胶用胶料，该专利涉及一种冶金酸洗胶辊包覆胶用胶料的生产。这些公开资料均采用氯磺化聚乙烯橡胶生产酸洗用胶辊，特别是专利号201010119870.2专利，采用固相法氯磺化聚乙烯、环氧树脂硫化体系或环氧树脂/双马来酰亚胺复合硫化体系、环保增塑剂以及其他助剂组成，在16％硝酸和5％氢氟酸的混酸溶液中浸泡后质量变化率为14.4％，体积变化率为15.8％。根据其所用橡胶及质量变化、体积变化数据，这类胶辊使用一段时间后辊面会发粘、使用寿命短，难以满足钢企的要求。
发明内容
1.发明要解决的技术问题
本发明的目的在于解决现有技术中不锈钢生产线防腐工段酸洗槽内混酸(硝酸和氢氟酸的混合酸)腐蚀性强，胶辊在酸槽内经强腐蚀性酸液腐蚀浸泡，辊面发粘，使用寿命短的问题，一般胶辊使用氯磺化聚乙烯橡胶或乙丙橡胶生产，在强腐蚀性酸槽内辊面容易发粘、使用寿命短的技术难题，提供了一种不锈钢生产线用耐混酸橡胶辊及其制造方法。
2.技术方案
为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：
其一，本发明的一种不锈钢生产线用耐混酸橡胶辊，该耐混酸橡胶辊在硝酸和氢氟酸的混合酸中浸泡后的性能为：硬度80-82邵氏A，拉伸强度15-17MPa，伸长率290-300％，质量变化率4-5％，体积变化率5-6％；其中，浸泡条件如下：混合酸中硝酸的体积百分数为30％，混合酸中氢氟酸的体积百分数为10％，浸泡时间为168小时，浸泡温度为70℃。
更进一步地，该耐混酸橡胶辊所用胶料采用三元乙丙橡胶和丁苯橡胶并用，且该耐混酸橡胶辊所用胶料中还包括炭黑、增塑剂、补强树脂和配合剂。该耐混酸橡胶辊中的配合剂由促进剂BZ、促进剂TMTD、交联剂和硫磺组成。
更进一步地，该耐混酸橡胶辊所用胶料由如下重量百分比的组分组成：
更进一步地，所述的三元乙丙橡胶采用吉化4045乙丙胶，丁苯橡胶采用1502丁苯胶。所述的补强树脂采用齐聚酯。
其二，本发明的一种不锈钢生产线用耐混酸橡胶辊的制造方法，其步骤为：
a)胶料混炼：将三元乙丙橡胶和丁苯橡胶置于密炼机中混炼90-110s，然后加入炭黑、增塑剂、补强树脂混炼100-120s后提栓90-100s，混炼温度达到130-140℃时排胶，混炼母胶停放不小于24h后，置于开炼机辊筒上，待母胶包辊表面光滑后加入促进剂BZ、促进剂TMTD、交联剂、硫磺，待上述配合剂全部混入母胶后开刀翻炼，将胶炼薄通打2-3个卷和3个三角包后出片，胶片停放12h后切条供挤出缠绕包胶；其中，上述各组份的重量百分比为：三元乙丙橡胶35.50-48.91％，丁苯橡胶5.43-23.67％，炭黑32.53-38.04％，增塑剂2.72-2.96％，补强树脂2.72-2.96％，促进剂BZ 0.16-0.18％，促进剂TMTD 0.16-0.18％，交联剂1.63-1.78％，硫磺0.23-0.24％；
b)缠绕包胶：将步骤a)中切条待用的胶料喂入螺杆挤出机，挤出厚度为2.5-3.5mm的胶片，待胶片均匀一致后启动旋转包胶机，将胶条缠绕在准备好的金属辊芯上，逐层缠绕包胶，直到包胶单边厚度达到25-27mm，包胶完毕，在胶面上缠绕尼龙水布；
c)硫化罐硫化：将步骤b)中包胶完毕的胶辊送入硫化罐，关闭罐门后，往硫化罐中通入蒸汽并采用阶梯逐步升温、保温长时间硫化的方式进行硫化，通入蒸汽的同时打开压缩空气阀门，通入压缩空气使硫化罐内压力在0.5h内达到4.5-5大气压；硫化结束，开排气阀，压力下降，等压力表指针指到零时，打开保险销，等销孔内排出蒸汽飘动，半开硫化罐，让温度下降，待罐内温度低于60℃或与室温相当时，将胶辊拉出；
d)车磨加工：将步骤c)中冷却至室温的胶辊在车床上进行粗加工，再在磨床上进行精加工，直至辊面粗糙度达到标准要求。
更进一步地，步骤a)中将三元乙丙橡胶和丁苯橡胶混炼100s，然后加入炭黑、增塑剂、补强树脂混炼110s后提栓95s，混炼温度达到135℃排胶。
更进一步地，步骤b)中胶料喂入螺杆挤出机前，需将螺杆挤出机料筒、螺杆和机头温度分别预热到50℃、60℃和50℃，包胶过程中控制挤出胶片温度≤105℃。
更进一步地，步骤c)中阶梯逐步升温、保温长时间加热硫化程序为：首先升温到95-105℃，在95-105℃保温2h，再升温到115-125℃，在115-125℃保温0.5h，再升温到135-145℃，在135-145℃保温0.5h，再升温到146-155℃，在146-155℃保温5h。
3.有益效果
采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下显著效果：
(1)本发明的一种不锈钢生产线用耐混酸橡胶辊，其耐混酸橡胶辊所用胶料采用三元乙丙橡胶和丁苯橡胶并用，且该耐混酸橡胶辊所用胶料中还包括炭黑、增塑剂、补强树脂和配合剂，通过对其配方的独特设计和工艺控制，提高了胶辊耐混酸的耐腐蚀性，避免了辊面发粘，延长了产品使用寿命；
(2)本发明的一种不锈钢生产线用耐混酸橡胶辊的制造方法，从配方开发和生产工艺进行突破，胶辊耐混酸腐蚀性好，胶辊内外硬度、材料分布一致性高，此外，本发明突出的突破点在于使用寿命长：在线使用寿命达6个月以上，满足了客户使用要求的同时降低了客户生产成本，在硝酸和氢氟酸的混合酸中使用寿命能达到6个月以上是本领域技术人员所无法达到的。
具体实施方式
为进一步了解本发明的内容，下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
实施例1
本实施例中的一种不锈钢生产线用耐混酸橡胶辊，规格为Φ500×Φ460×1700，其所用胶料由如下重量百分比的组分组成：
根据配方设计要求，三元乙丙橡胶是吉化公司生产的吉化4045乙丙胶，丁苯橡胶是齐鲁石化生产的1502丁苯胶，炭黑是卡博特生产的N550快压出炭黑，增塑剂是上海罗博润滑剂有限公司生产的环烷基橡胶油，补强树脂是西安有机化工厂生产的齐聚酯12-1，交联剂是高桥石化生产的有机过氧化物DCP，其他材料是常规市售产品。本发明通过4045乙丙胶与1502丁苯胶这两种橡胶的并用，改善了单独使用一种橡胶的耐混酸性能，有效提高了橡胶辊的使用寿命，并且这两种橡胶为市场通用产品，来源稳定，加工工艺稳定，为大批量生产提供了有力保证。但4045乙丙胶和1502丁苯胶饱和度差异较大，难以达到同步硫化，本发明通过促进剂类型的特定选用及促进剂加入比例的控制予以实现，促进剂在两种胶中的溶解度参数不同，如4045乙丙胶饱和度低，促进剂的溶解度参数大，本发明通过控制促进剂使得最终硫化时两种橡胶做到同步硫化和共硫化，从而解决了4045乙丙胶和1502丁苯胶难以同步硫化的技术难题。
采用上述组分及其百分比含量的一种不锈钢生产线用耐混酸橡胶辊，其制备方法如下：
a)胶料混炼：将三元乙丙橡胶和丁苯橡胶置于密炼机中在80℃条件下混炼90s，然后加入炭黑、增塑剂、补强树脂混炼120s后提栓95s，混炼温度达到135℃排胶，混炼母胶停放不小于24h后，置于开炼机辊筒上，待母胶包辊表面光滑后加入促进剂BZ、促进剂TMTD、交联剂、硫磺，待上述配合剂全部混入母胶后开刀翻炼，将胶炼薄通打2-3个卷和3个三角包后出片，胶片停放12h后切条供挤出缠绕包胶；其中，上述各组份的重量百分比为：三元乙丙橡胶48.91％，丁苯橡胶5.43％，炭黑38.04％，增塑剂2.72％，补强树脂2.72％，促进剂BZ 0.16％，促进剂TMTD 0.16％，交联剂1.63％，硫磺0.23％。
b)缠绕包胶：将步骤a)中切条待用的胶料喂入螺杆挤出机，挤出厚度为2.5-3.5mm的胶片，胶料喂入螺杆挤出机前，需将螺杆挤出机料筒、螺杆和机头温度分别预热到50℃、60℃和50℃，包胶过程中控制挤出胶片温度≤105℃。待胶片均匀一致后启动旋转包胶机，将胶条缠绕在准备好的金属辊芯上，逐层缠绕包胶，直到包胶单边厚度达到25-27mm，包胶完毕，在胶面上缠绕尼龙水布；
c)硫化罐硫化：将步骤b)中包胶完毕的胶辊送入硫化罐，关闭罐门后，往硫化罐中通入蒸汽并采用阶梯逐步升温、保温长时间硫化的方式进行硫化，通入空气的同时打开压缩空气阀门，通入压缩空气使硫化罐内压力在0.5h内达到4.5-5大气压；硫化结束，开排气阀，压力下降，等压力表指针指到零时，打开保险销，等销孔内排出蒸汽飘动，半开硫化罐，让温度下降，待罐内温度低于60℃或与室温相当时，将胶辊拉出。本发明中的阶梯逐步升温、保温长时间加热硫化程序为：首先升温到95-105℃，在95-105℃保温2h，再升温到115-125℃，在115-125℃保温0.5h，再升温到135-145℃，在135-145℃保温0.5h，再升温到146-155℃，在146-155℃保温5h，具体在本实施例中硫化程序为：首先升温到95℃，在95℃保温2h，再升温到116℃，在116℃保温0.5h，再升温到138℃，在138℃保温0.5h，再升温到150℃，在150℃保温5h。
d)车磨加工：将步骤c)中冷却至室温的胶辊在车床上进行粗加工，再在磨床上进行精加工，直至辊面粗糙度达到标准要求。
本发明的一种不锈钢生产线用耐混酸橡胶辊的制造方法，将各种材料依次投入密炼机进行混炼，确保了各种材料进行充分的融和、分散，采用螺杆挤出机和缠绕包胶机将挤出胶片逐层缠绕包在金属辊芯上，挤出胶片材料分布均匀，胶片包胶过程中层与层之间粘合性好、材料分散一致。本发明的一种不锈钢生产线用耐混酸橡胶辊的制造方法，采用阶梯逐步升温、保温长时间硫化的方式，胶辊内部和表面硫化程度均匀一致，材料性能一致；补充压缩空气，保证了硫化罐内有足够的压力，增大了胶层与胶层以及胶层与辊芯之间的粘结强度，橡胶硫化过程中产生的小分子气体缓慢的排出胶料内部，防止胶层出现气孔，胶辊内部无气泡、脱层等问题，延缓了腐蚀性酸液的渗透。
通过测试数据可知，本实施例的耐混酸橡胶辊在硝酸和氢氟酸的混合酸中浸泡后的性能为：硬度80-82邵氏A，拉伸强度15-17MPa，伸长率290-300％，质量变化率4-5％，体积变化率5-6％；其中，浸泡条件如下：混合酸中硝酸的体积百分数为30％，混合酸中氢氟酸的体积百分数为10％，浸泡时间为168小时，浸泡温度为70℃。采用本发明技术方案得到的耐混酸橡胶辊最关键的特点就是能够在混合酸中保持绝对的优势，将本实施例的耐混酸橡胶辊用于不锈钢生产线防腐工段的电解酸洗、化学酸洗槽内，酸洗槽内有强腐蚀性的硝酸、氢氟酸等化学介质，同时还通有电流，在这种工作环境中，本实施例的耐混酸橡胶辊使用寿命达6个月以上，而国内生产的普通耐混酸橡胶辊使用寿命约为2个月左右，本实施例的耐混酸橡胶辊具有突出的进步意义。在本发明的技术实现之前，对于耐混酸橡胶辊技术领域，在强腐蚀性的硝酸、氢氟酸等化学介质中使用寿命能达到6个月以上是大家所不敢想象的，本发明创新的采用三元乙丙橡胶和丁苯橡胶并用，通过对其配方的独特设计和工艺控制，提高了胶辊耐混酸的耐腐蚀性，避免了辊面发粘，延长了产品使用寿命。本实施例中制备所得的不锈钢生产线用耐混酸橡胶辊的材料性能测试数据如下：
实施例2
本实施例中的一种不锈钢生产线用耐混酸橡胶辊，规格为Φ700×Φ660×1700，其所用胶料由如下重量百分比的组分组成：
根据配方设计要求，三元乙丙橡胶是吉化公司生产的吉化4045乙丙胶，丁苯橡胶是齐鲁石化生产的1502丁苯胶，炭黑是卡博特生产的N550快压出炭黑，增塑剂是上海罗博润滑剂有限公司生产的环烷基橡胶油，补强树脂是西安有机化工厂生产的齐聚酯，交联剂是高桥石化生产的有机过氧化物DCP，其他材料是常规市售产品。
采用上述组分及其百分比含量的一种不锈钢生产线用耐混酸橡胶辊，其制备方法如下：
a)胶料混炼：将三元乙丙橡胶和丁苯橡胶置于密炼机中在85℃条件下混炼110s，然后加入炭黑、增塑剂、补强树脂混炼100s后提栓100s，混炼温度达到140℃排胶，混炼母胶停放不小于24h后，置于开炼机辊筒上，待母胶包辊表面光滑后加入促进剂BZ、促进剂TMTD、交联剂、硫磺，待上述配合剂全部混入母胶后开刀翻炼，将胶炼薄通打2-3个卷和3个三角包后出片，胶片停放12h后切条供挤出缠绕包胶；其中，上述各组份的重量百分比为：三元乙丙橡胶44.69％，丁苯橡胶11.17％，炭黑36.31％，增塑剂2.79％，补强树脂2.79％，促进剂BZ 0.17％，促进剂TMTD 0.17％，交联剂1.68％，硫磺0.23％。
b)缠绕包胶：将步骤a)中切条待用的胶料喂入螺杆挤出机，挤出厚度为2.5-3.5mm的胶片，待胶片均匀一致后启动旋转包胶机，将胶条缠绕在准备好的金属辊芯上，逐层缠绕包胶，直到包胶单边厚度达到25-27mm，包胶完毕，在胶面上缠绕尼龙水布；
c)硫化罐硫化：将步骤b)中包胶完毕的胶辊送入硫化罐，关闭罐门后，往硫化罐中通入蒸汽并采用阶梯逐步升温、保温长时间硫化的方式进行硫化：首先升温到97℃，在97℃保温2h，再升温到115℃，在115℃保温0.5h，再升温到138℃，在138℃保温0.5h，再升温到148℃，在148℃保温5h。通入空气的同时打开压缩空气阀门，通入压缩空气使硫化罐内压力在0.5h内达到4.5-5大气压；硫化结束，开排气阀，压力下降，等压力表指针指到零时，打开保险销，等销孔内排出蒸汽飘动，半开硫化罐，让温度下降，待罐内温度低于60℃或与室温相当时，将胶辊拉出。
d)车磨加工：将步骤c)中冷却至室温的胶辊在车床上进行粗加工，再在磨床上进行精加工，直至辊面粗糙度达到标准要求。
实施例3
本实施例中的一种不锈钢生产线用耐混酸橡胶辊的，规格为Φ1200×Φ1160×1700，其所用胶料由如下重量百分比的组分组成：
根据配方设计要求，三元乙丙橡胶是吉化公司生产的吉化4045乙丙胶，丁苯橡胶是齐鲁石化生产的1502丁苯胶，炭黑是卡博特生产的N550快压出炭黑，增塑剂是上海罗博润滑剂有限公司生产的环烷基橡胶油，补强树脂是西安有机化工厂生产的齐聚酯，交联剂是高桥石化生产的有机过氧化物DCP，其他材料是常规市售产品。
采用上述组分及其百分比含量的一种不锈钢生产线用耐混酸橡胶辊，其制备方法如下：
a)胶料混炼：将三元乙丙橡胶和丁苯橡胶置于密炼机中在85℃条件下混炼110s，然后加入炭黑、增塑剂、补强树脂混炼120s后提栓90s，混炼温度达到138℃排胶，混炼母胶停放不小于24h后，置于开炼机辊筒上，待母胶包辊表面光滑后加入促进剂BZ、促进剂TMTD、交联剂、硫磺，待上述配合剂全部混入母胶后开刀翻炼，将胶炼薄通打2-3个卷和3个三角包后出片，胶片停放12h后切条供挤出缠绕包胶；其中，上述各组份的重量百分比为：三元乙丙橡胶40.70％，丁苯橡胶17.44％，炭黑33.73％，增塑剂2.91％，补强树脂2.91％，促进剂BZ 0.17％，促进剂TMTD 0.17％，交联剂1.74％，硫磺0.23％。
b)缠绕包胶：将步骤a)中切条待用的胶料喂入螺杆挤出机，挤出厚度为2.5-3.5mm的胶片，待胶片均匀一致后启动旋转包胶机，将胶条缠绕在准备好的金属辊芯上，逐层缠绕包胶，直到包胶单边厚度达到25-27mm，包胶完毕，在胶面上缠绕尼龙水布；
c)硫化罐硫化：将步骤b)中包胶完毕的胶辊送入硫化罐，关闭罐门后，往硫化罐中通入蒸汽并采用阶梯逐步升温、保温长时间硫化的方式进行硫化：首先升温到105℃，在105℃保温2h，再升温到125℃，在125℃保温0.5h，再升温到135℃，在135℃保温0.5h，再升温到146℃，在146℃保温5h。通入空气的同时打开压缩空气阀门，通入压缩空气使硫化罐内压力在0.5h内达到4.5-5大气压；硫化结束，开排气阀，压力下降，等压力表指针指到零时，打开保险销，等销孔内排出蒸汽飘动，半开硫化罐，让温度下降，待罐内温度低于60℃或与室温相当时，将胶辊拉出。
d)车磨加工：将步骤c)中冷却至室温的胶辊在车床上进行粗加工，再在磨床上进行精加工，直至辊面粗糙度达到标准要求。
实施例4
本实施例中的一种不锈钢生产线用耐混酸橡胶辊，规格为Φ300×Φ260×1700，其所用胶料由如下重量百分比的组分组成：
根据配方设计要求，三元乙丙橡胶是吉化公司生产的吉化4045乙丙胶，丁苯橡胶是齐鲁石化生产的1502丁苯胶，炭黑是卡博特生产的N550快压出炭黑，增塑剂是上海罗博润滑剂有限公司生产的环烷基橡胶油，补强树脂是西安有机化工厂生产的齐聚酯，交联剂是高桥石化生产的有机过氧化物DCP，其他材料是常规市售产品。
采用上述组分及其百分比含量的一种不锈钢生产线用耐混酸橡胶辊，其制备方法如下：
a)胶料混炼：将三元乙丙橡胶和丁苯橡胶置于密炼机中在90℃条件下混炼90s，然后加入炭黑、增塑剂、补强树脂混炼100s后提栓90s，混炼温度达到130℃排胶，混炼母胶停放不小于24h后，置于开炼机辊筒上，待母胶包辊表面光滑后加入促进剂BZ、促进剂TMTD、交联剂、硫磺，待上述配合剂全部混入母胶后开刀翻炼，将胶炼薄通打2-3个卷和3个三角包后出片，胶片停放12h后切条供挤出缠绕包胶；其中，上述各组份的重量百分比为：三元乙丙橡胶35.50％，丁苯橡胶23.67％，炭黑32.53％，增塑剂2.96％，补强树脂2.96％，促进剂BZ 0.18％，促进剂TMTD 0.18％，交联剂1.78％，硫磺0.24％。
b)缠绕包胶：将步骤a)中切条待用的胶料喂入螺杆挤出机，挤出厚度为2.5-3.5mm的胶片，待胶片均匀一致后启动旋转包胶机，将胶条缠绕在准备好的金属辊芯上，逐层缠绕包胶，直到包胶单边厚度达到25-27mm，包胶完毕，在胶面上缠绕尼龙水布；
c)硫化罐硫化：将步骤b)中包胶完毕的胶辊送入硫化罐，关闭罐门后，往硫化罐中通入蒸汽并采用阶梯逐步升温、保温长时间硫化的方式进行硫化：首先升温到100℃，在100℃保温2h，再升温到120℃，在120℃保温0.5h，再升温到145℃，在145℃保温0.5h，再升温到155℃，在155℃保温5h。通入空气的同时打开压缩空气阀门，通入压缩空气使硫化罐内压力在0.5h内达到4.5-5大气压；硫化结束，开排气阀，压力下降，等压力表指针指到零时，打开保险销，等销孔内排出蒸汽飘动，半开硫化罐，让温度下降，待罐内温度低于60℃或与室温相当时，将胶辊拉出。
d)车磨加工：将步骤c)中冷却至室温的胶辊在车床上进行粗加工，再在磨床上进行精加工，直至辊面粗糙度达到标准要求。
完成上述步骤后，对胶辊进行外观、尺寸、硬度的检验。所制造的胶辊辊面外观无杂质、无色差、无包胶纹路、层间粘结良好，辊面硬度75-80邵氏A。实施例1-4的配方材料经国内权威检测机构测试，材料耐混酸(硝酸和氢氟酸)腐蚀性好，经酸液腐蚀浸泡后材料物理强度、质量变化率、体积变化率均优于所检索文献公布的材料性能变化。实施例2-4中制备所得的不锈钢生产线用耐混酸橡胶辊的材料性能测试数据与实施例1的测试数据相近。
实施例1-4中，从配方开发和生产工艺进行突破，胶辊耐酸液腐蚀性好、胶辊内外硬度、材料分布一致性高，辊面加工精度高，在多家钢企的不锈钢生产线使用，使用寿命达6个月以上，超越了现有产品的使用寿命，客户满意度高。
Claims (10)
1.一种不锈钢生产线用耐混酸橡胶辊，其特征在于：该耐混酸橡胶辊在硝酸和氢氟酸的混合酸中浸泡后的性能为：硬度80-82邵氏A，拉伸强度15-17MPa，伸长率290-300％，质量变化率4-5％，体积变化率5-6％；其中，浸泡条件如下：混合酸中硝酸的体积百分数为30％，混合酸中氢氟酸的体积百分数为10％，浸泡时间为168小时，浸泡温度为70℃。
2.根据权利要求1所述的一种不锈钢生产线用耐混酸橡胶辊，其特征在于：该耐混酸橡胶辊所用胶料采用三元乙丙橡胶和丁苯橡胶并用，且该耐混酸橡胶辊所用胶料中还包括炭黑、增塑剂、补强树脂和配合剂。
3.根据权利要求2所述的一种不锈钢生产线用耐混酸橡胶辊，其特征在于：该耐混酸橡胶辊中的配合剂由促进剂BZ、促进剂TMTD、交联剂和硫磺组成。
4.根据权利要求3所述的一种不锈钢生产线用耐混酸橡胶辊，其特征在于：该耐混酸橡胶辊所用胶料由如下重量百分比的组分组成：
5.根据权利要求4所述的一种不锈钢生产线用耐混酸橡胶辊，其特征在于：所述的三元乙丙橡胶采用吉化4045乙丙胶，丁苯橡胶采用1502丁苯胶。
6.根据权利要求4所述的一种不锈钢生产线用耐混酸橡胶辊，其特征在于：所述的补强树脂采用齐聚酯。
7.一种不锈钢生产线用耐混酸橡胶辊的制造方法，其特征在于，其步骤为：
a)胶料混炼：将三元乙丙橡胶和丁苯橡胶置于密炼机中混炼90-110s，然后加入炭黑、增塑剂、补强树脂混炼100-120s后提栓90-100s，混炼温度达到130-140℃时排胶，混炼母胶停放不小于24h后，置于开炼机辊筒上，待母胶包辊表面光滑后加入促进剂BZ、促进剂TMTD、交联剂、硫磺，待上述配合剂全部混入母胶后开刀翻炼，将胶炼薄通打2-3个卷和3个三角包后出片，胶片停放12h后切条供挤出缠绕包胶；其中，上述各组份的重量百分比为：三元乙丙橡胶35.50-48.91％，丁苯橡胶5.43-23.67％，炭黑32.53-38.04％，增塑剂2.72-2.96％，补强树脂2.72-2.96％，促进剂BZ 0.16-0.18％，促进剂TMTD 0.16-0.18％，交联剂1.63-1.78％，硫磺0.23-0.24％；
b)缠绕包胶：将步骤a)中切条待用的胶料喂入螺杆挤出机，挤出厚度为2.5-3.5mm的胶片，待胶片均匀一致后启动旋转包胶机，将胶条缠绕在准备好的金属辊芯上，逐层缠绕包胶，直到包胶单边厚度达到25-27mm，包胶完毕，在胶面上缠绕尼龙水布；
c)硫化罐硫化：将步骤b)中包胶完毕的胶辊送入硫化罐，关闭罐门后，往硫化罐中通入蒸汽并采用阶梯逐步升温、保温长时间硫化的方式进行硫化，通入蒸汽的同时打开压缩空气阀门，通入压缩空气使硫化罐内压力在0.5h内达到4.5-5大气压；硫化结束，开排气阀，压力下降，等压力表指针指到零时，打开保险销，等销孔内排出蒸汽飘动，半开硫化罐，让温度下降，待罐内温度低于60℃或与室温相当时，将胶辊拉出；
d)车磨加工：将步骤c)中冷却至室温的胶辊在车床上进行粗加工，再在磨床上进行精加工，直至辊面粗糙度达到标准要求。
8.根据权利要求7所述的一种不锈钢生产线用耐混酸橡胶辊的制造方法，其特征在于：步骤a)中将三元乙丙橡胶和丁苯橡胶混炼100s，然后加入炭黑、增塑剂、补强树脂混炼110s后提栓95s，混炼温度达到135℃排胶。
9.根据权利要求7所述的一种不锈钢生产线用耐混酸橡胶辊的制造方法，其特征在于：步骤b)中胶料喂入螺杆挤出机前，需将螺杆挤出机料筒、螺杆和机头温度分别预热到50℃、60℃和50℃，包胶过程中控制挤出胶片温度≤105℃。
10.根据权利要求7-9中任意一项所述的一种不锈钢生产线用耐混酸橡胶辊的制造方法，其特征在于：步骤c)中阶梯逐步升温、保温长时间加热硫化程序为：首先升温到95-105℃，在95-105℃保温2h，再升温到115-125℃，在115-125℃保温0.5h，再升温到135-145℃，在135-145℃保温0.5h，再升温到146-155℃，在146-155℃保温5h。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410594690.8A CN104277341B (zh) | 2014-10-29 | 2014-10-29 | 一种不锈钢生产线用耐混酸橡胶辊及其制造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410594690.8A CN104277341B (zh) | 2014-10-29 | 2014-10-29 | 一种不锈钢生产线用耐混酸橡胶辊及其制造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104277341A true CN104277341A (zh) | 2015-01-14 |
| CN104277341B CN104277341B (zh) | 2017-03-08 |
Family
ID=52252716
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410594690.8A Active CN104277341B (zh) | 2014-10-29 | 2014-10-29 | 一种不锈钢生产线用耐混酸橡胶辊及其制造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104277341B (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105623113A (zh) * | 2016-03-23 | 2016-06-01 | 南京金三力橡塑有限公司 | 一种短纤维增强耐高温橡胶辊、橡胶辊胶料及其制造方法 |
| CN106543570A (zh) * | 2016-11-25 | 2017-03-29 | 安徽美翔塑业有限公司 | 一种汽车用橡胶材料及其制备方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4257934A (en) * | 1979-11-07 | 1981-03-24 | The Goodyear Tire & Rubber Company | Flexural modulus paintable rubber composition |
| US20090308009A1 (en) * | 2008-06-11 | 2009-12-17 | Boor Billibob J | Composite Material Roofing Structure |
| CN101792560A (zh) * | 2010-03-09 | 2010-08-04 | 河北春风银星胶辊有限公司 | 一种冶金酸洗胶辊包覆胶用胶料 |
| CN103613861A (zh) * | 2013-11-19 | 2014-03-05 | 南京金三力橡塑有限公司 | 一种高档汽车板生产线用涂覆胶辊及其制造方法 |
-
2014
- 2014-10-29 CN CN201410594690.8A patent/CN104277341B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4257934A (en) * | 1979-11-07 | 1981-03-24 | The Goodyear Tire & Rubber Company | Flexural modulus paintable rubber composition |
| US20090308009A1 (en) * | 2008-06-11 | 2009-12-17 | Boor Billibob J | Composite Material Roofing Structure |
| CN101792560A (zh) * | 2010-03-09 | 2010-08-04 | 河北春风银星胶辊有限公司 | 一种冶金酸洗胶辊包覆胶用胶料 |
| CN103613861A (zh) * | 2013-11-19 | 2014-03-05 | 南京金三力橡塑有限公司 | 一种高档汽车板生产线用涂覆胶辊及其制造方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105623113A (zh) * | 2016-03-23 | 2016-06-01 | 南京金三力橡塑有限公司 | 一种短纤维增强耐高温橡胶辊、橡胶辊胶料及其制造方法 |
| CN106543570A (zh) * | 2016-11-25 | 2017-03-29 | 安徽美翔塑业有限公司 | 一种汽车用橡胶材料及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104277341B (zh) | 2017-03-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103435878B (zh) | 一种铝箔铝板带生产线用高硬度耐高温橡胶辊及其制造方法 | |
| CN102604174B (zh) | 一种白炭黑补强的高耐磨覆盖胶及其制备方法 | |
| CN102040766A (zh) | 一种低气味耐刮擦矿物填充聚丙烯复合物及其制备方法 | |
| CN101759955A (zh) | 高耐磨性自润滑聚甲醛及其制作工艺 | |
| CN104209663B (zh) | 一种堆焊复合再制造支承辊的盖面堆焊材料及其制备方法 | |
| CN108264662B (zh) | 一种涂层橡胶辊用胶料及涂层橡胶辊和其制备方法 | |
| CN103627054B (zh) | 一种橡胶组合物、输送机托辊及其制备方法和应用 | |
| CN103613861B (zh) | 一种高档汽车板生产线用涂覆胶辊的制造方法 | |
| CN104277341A (zh) | 一种不锈钢生产线用耐混酸橡胶辊及其制造方法 | |
| CN110358161A (zh) | 一种高强度彩色抗静电橡胶板及其制备方法 | |
| CN105623113B (zh) | 一种短纤维增强耐高温橡胶辊、橡胶辊胶料及其制造方法 | |
| CN104788751A (zh) | 一种全钢子午线轮胎钢圈包布胶及其制备方法 | |
| CN103667871B (zh) | 免套丝螺纹钢加工工艺 | |
| CN103289148A (zh) | 一种往复运动形橡胶密封圈及其生产工艺 | |
| CN104877263A (zh) | 一种超强耐高温pvc供水管材及其制备方法 | |
| CN105644061A (zh) | 一种高电阻、耐混酸复合橡胶，橡胶辊及其制造方法 | |
| CN104960101A (zh) | 一种防霉性能优良的液压油管用外胶管的制备方法 | |
| CN116118239A (zh) | 一种高脉冲耐高低温功能型工程机械专用压力管及其制备方法 | |
| CN105504562A (zh) | 用于电镀锌机组的耐碱沉浸胶料以及利用其制造耐碱沉浸胶辊的方法 | |
| CN105504563B (zh) | 用于电镀锌机组镀槽的沉没胶辊的胶料以及其胶辊的制造方法 | |
| CN105131384A (zh) | 一种耐磨蚀的复合管材及其制备方法 | |
| CN103012884B (zh) | 一种海洋漂浮胶管的防腐层及其制造方法 | |
| CN105462021A (zh) | 一种耐腐蚀轮胎用橡胶复合材料及其制备方法 | |
| CN1492021A (zh) | 橡胶密封圈及其制造方法 | |
| CN110257671B (zh) | 一种铝合金、铝扁管和铝扁管生产工艺 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20220309 Address after: 210031 No. 6, Longtai Road, Jiangbei new area, Nanjing, Jiangsu Patentee after: Nanjing Jinsanli Roller Technology Co.,Ltd. Address before: No.6 Longtai Road, Nanjing high tech Development Zone, Nanjing, Jiangsu 210061 Patentee before: NANJING JINSANLI RUBBER & PLASTIC Co.,Ltd. |
|
| TR01 | Transfer of patent right |