[发明专利]一种高速聚氨酯造纸胶辊及其制造方法与应用

说明书

技术领域

本发明属于聚氨酯胶辊制造领域，具体涉及一种适合在高速条件下使用的聚氨酯造纸胶辊及其制造方法与应用。

背景技术

聚氨酯弹性体由于具有硬度高、力学性能好、弹性高、耐磨性能好、承载能力大等特点，广泛应用于轮胎、胶辊等高负载的场合。但聚氨酯通常内生热较大，在高速条件下，内生热使制品内部温度较大，导致材料被破坏。对高速造纸胶辊而言，很容易发生聚氨酯和金属辊芯的脱离，以及聚氨酯材料的局部熔融，从而使整根胶辊失效。

发明内容

为了克服现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种适合在高速高负载条件下使用的、寿命长的聚氨酯造纸胶辊。

本发明的另一目的在于提供上述造纸胶辊的制造方法。

本发明的再一目的在于提供上述造纸胶辊的用途。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种高速聚氨酯造纸胶辊，是由起支撑和传递力作用的金属辊芯和直接粘合在金属辊芯上的聚氨酯所组成，所使用的聚氨酯具有动态性能好、内生热小的特性；

所述聚氨酯与金属辊芯通过胶粘剂粘结；

所述的胶粘剂由以下方法配制得到：

在40-50重量份的混合溶剂中加入50-60重量份的树脂型胶粘剂，搅拌混合均匀即得；

所述的混合溶剂由以下体积百分比的成分组成：

异丙醇：0-40％

乙酸乙酯：0-40％

甲乙酮：0-50％

三氯乙烯：0-40％。

上述的高速聚氨酯造纸胶辊的制备方法，包括以下步骤：

(1)金属辊芯的表面处理：将金属辊芯表面进行抛砂、除油脱脂，清理干净后均匀喷涂或刷涂胶粘剂，20-30℃下停放0.5-1小时，烘干，即可用于浇注；

步骤(1)所述的烘干是在120℃下烘0.5-1小时；

(2)制备聚氨酯预聚体

A、有模浇注工艺用聚氨酯预聚体

取100重量份聚四氢呋喃二醇，加热至110-130℃，抽真空至余压小于500Pa，脱除水分2小时，降温至60-75℃，然后加入69.8-112重量份异氰酸酯，升温至78-92℃，反应2小时；将混合物短程蒸馏以去除未反应的异氰酸酯单体，至混合物中游离异氰酸酯单体的百分含量低于0.2％，即得到有模浇注工艺用聚氨酯预聚体；

所述聚四氢呋喃二醇的分子量为1000-2000；

所述的异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯或对苯二异氰酸酯；

B、无模浇注工艺用聚氨酯预聚体

取100重量份聚四氢呋喃二醇，加热至110-130℃，抽真空至余压小于500Pa，脱除水分2小时，降温至60-70℃，然后加入200重量份二苯基甲烷二异氰酸酯，升温至78-82℃，反应2小时；将混合物短程蒸馏以去除未反应的异氰酸酯单体，至混合物中游离异氰酸酯单体的百分含量低于0.6％，得到无模浇注工艺用聚氨酯预聚体；

所述聚四氢呋喃二醇的分子量为1000-2000；

(3)造纸胶辊的制备

A、采用有模浇注工艺制备

3.1备料

将步骤(2)的有模浇注工艺用聚氨酯预聚体移至浇注机A罐中，加热至78-102℃，抽真空至余压小于500Pa，脱泡15-20分钟；将扩链剂移至浇注机B罐中；按扩链系数0.85-0.98调节聚氨酯预聚体与扩链剂的比例；

若扩链系数为0.85-0.95，则扩链剂选择低分子二元胺，优选3，5-二甲硫基甲苯二胺或3，3′二氯-4，4′-二氨基二苯甲烷；

若扩链系数为0.95-0.98，则扩链剂选择低分子二元醇，优选1，4-丁二醇或氢醌-双(β-羟乙基)醚；

3.2浇注

将步骤(1)的金属辊芯放在预热至110-135℃的胶辊模具中，开动浇注机进行浇注，浇注完后在110-135℃保温30-80分钟后出模，烘干，即制得成品聚氨酯造纸胶辊；

所述烘干是在110-130℃下烘焙15-20小时；

B、采用无模浇注工艺制备

3.1备料

将步骤(2)制备的无模浇注工艺用聚氨酯预聚体移至浇注喷涂机A罐中，加热至53-57℃，抽真空至余压小于500Pa，脱泡30分钟；将扩链剂移至B罐中；按扩链系数0.85-0.95调节聚氨酯预聚体与扩链剂的比例；

所述的扩链剂为低分子二元胺，优选3，5-二甲硫基甲苯二胺或二乙基甲苯二胺；

3.2浇注