一、 概況：

1。聚氨酯膠輥的特點(diǎn)和類型

澆注型聚氨酯膠輥是一種用液體聚氨酯橡膠澆鑄而成的膠輥。與普通膠輥相比，具有較高的機(jī)械強(qiáng)度(天然橡膠的2×3倍)、優(yōu)異的耐磨性能(天然橡膠的5×10倍)、優(yōu)異的抗壓強(qiáng)度、寬的硬度范圍和高硬度的彈性(其他橡膠中沒有的硬度)，表面光潔度高。優(yōu)良的加工性能和金屬附著力也遠(yuǎn)高于普通橡膠。它更適合在一定的線路速度和高壓下使用。

目前，聚氨酯膠輥發(fā)展迅速，大量的普通膠輥被新的聚氨酯膠輥所取代。

澆注型聚氨酯膠輥一般分為聚酯型、聚醚型和聚己內(nèi)酯型三種。一般來說，聚酯型常用于高物理機(jī)械性能和耐溶劑性好的中、低硬度膠輥，因此常用于有色金屬工業(yè)。聚醚型膠輥主要用于高速、高硬度的膠輥。具有優(yōu)異的耐水性、低溫性和良好的工藝性能。它常被用來制造圖紙和印刷輥。聚己內(nèi)酯具有優(yōu)異的綜合性能、耐低溫和耐水解性能，常用作高要求的壓榨輥和膠輥。

2。膠輥用聚氨酯材料的基本要求：

主要結(jié)果如下：(1)滿足各種膠輥的物理力學(xué)性能要求；

（2）為了滿足粘結(jié)成型的工藝要求，必須與輥芯有良好的粘結(jié)性。

（3）襯墊硬度符合要求，滾筒表面硬度均勻一致；

（4）表面無氣泡、雜質(zhì)和機(jī)械損傷。

3.膠輥的主要技術(shù)性能

（1）硬度：各種膠輥的硬度參考值。

（2）表面要求：視具體用途而定，有些需要光滑的表面或特殊的加工或處理。

（3）中高速率：膠輥中心直徑與端部、邊緣直徑之差。其作用是彌補(bǔ)膠輥在使用過程中的撓曲變形，中高比膠輥的比例隨膠輥長度的增加而增大。

4、 金屬輥芯預(yù)處理：

（1）仔細(xì)清潔輥芯表面，去除金屬協(xié)會(huì)形成的油、潤滑劑和有機(jī)物質(zhì)。清洗液可用于常用的清洗劑或三氯乙烯等。

（2）小心地清除輥芯表面的鐵銹或氧化物。普通噴砂處理：對(duì)于碳鋼輥芯，推薦使用80或100目氧化鋁磨料；對(duì)于鋁輥芯，應(yīng)使用140或320目磨料進(jìn)行濕噴砂處理。噴砂后，應(yīng)使用溶劑清除表面殘留的灰塵。為了獲得良好的粘合效果，碳鋼輥芯應(yīng)在噴砂后4小時(shí)內(nèi)粘合，鋁輥芯可在噴砂后72小時(shí)內(nèi)粘合。

(3)合適的粘合劑(如NA-1、化學(xué)鎖-218、泰克森422等)。應(yīng)該小心涂上。涂敷膠黏劑后，在干燥空氣中干燥20 min，在90±10℃下處理1小時(shí)，再進(jìn)行cpu澆注操作。

2。膠輥生產(chǎn)技術(shù)

1.制備和澆注工藝原理圖(以聚酯-TDI-MOCA為例)。

2、 生產(chǎn)工藝

（1） 予聚體制備舉例

（1）聚酯多元醇的脫水（在脫水釜中）：在攪拌不銹鋼或搪瓷釜中加熱熔融具有mn2000（羥基值53-59，mgkoh/g，熔點(diǎn)40-50 C）的聚酯。脫水溫度為100-140 C（聚醚100-110 C）。聚酯多元醇真空脫水30-60分鐘，剩余壓力5mmHg，含水率小于0.05%（含水率）。脫水可以通過鏡子觀察到。為了使罐內(nèi)的液體充分脫氣，可以間歇地啟動(dòng)和停止混合裝置。抽真空一段時(shí)間后，可停止反應(yīng)槽的加熱，使物料溫度降至7080℃。

（2）預(yù)聚物合成（反應(yīng)器中）；產(chǎn)品的性能取決于所用原料、比例和加工工藝。首先根據(jù)溫度、應(yīng)力、接觸介質(zhì)和使用壽命等性能要求選擇合適的原料，然后選擇合適的配比和工藝條件(如混合溫度、澆注和脫模時(shí)間、硫化條件等)。根據(jù)要求的硬度。為了保證預(yù)聚物的質(zhì)量，聚酯的脫水和預(yù)聚物的合成不應(yīng)在同一釜中進(jìn)行，預(yù)聚物的合成應(yīng)在干燥氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下進(jìn)行。為了防止劇烈反應(yīng)和快速升溫，必須提供冷卻裝置。建議進(jìn)料順序：先加入TDI，再加入聚酯。反應(yīng)劇烈時(shí)，可逐步加入聚酯，使反應(yīng)過程穩(wěn)定，反應(yīng)溫度易于控制，合成的預(yù)聚物中游離異氰酸酯單體含量低，結(jié)構(gòu)較規(guī)則。當(dāng)異氰酸酯含量保持在80±5℃，反應(yīng)時(shí)間為1≤2 h時(shí)，測定異氰酸酯的含量。滿足要求的國內(nèi)外品牌預(yù)聚物也可在可能的條件下采購。

(3)預(yù)聚物(可在聚合物合成反應(yīng)器或灌裝機(jī)的儲(chǔ)罐中進(jìn)行)的脫附，在85±5℃和5 mmHg殘余壓力下消泡30 min。

（2） 澆注機(jī)澆注：

（1）關(guān)鍵技術(shù)：澆注機(jī)是生產(chǎn)澆注聚氨酯彈性體（CPU）的關(guān)鍵設(shè)備。其主要技術(shù)要求如下：

采用高精度計(jì)量泵和具有溫度、壓力電阻的精密傳動(dòng)、調(diào)節(jié)和顯示裝置，測量精度±0.5%。

b.混合均勻，無氣泡。特殊結(jié)構(gòu)的高速攪拌頭，在兩組分粘度和配比相差較大時(shí)，也能保證攪拌均勻。使產(chǎn)品宏觀無氣泡，調(diào)節(jié)靈活，操作方便。

溫度穩(wěn)定、準(zhǔn)確，原料溶液的溫度變化會(huì)影響原液的粘度、壓力、計(jì)量精度和混合比，使產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。特別是，B組分（MOCA）在室溫下是固體。如果材料溫度太低，它將死亡，無法運(yùn)行。如果材料溫度過高，會(huì)變色，影響產(chǎn)品質(zhì)量。恒溫自動(dòng)控制由熱油、加熱原液、計(jì)量泵、澆注頭循環(huán)系統(tǒng)的智能時(shí)間比例數(shù)字顯示溫度控制器進(jìn)行。

（2）鑄造工藝：在B料罐內(nèi)加入MOCA（熔化溫度>110C），啟動(dòng)各部件的加熱系統(tǒng)，使A、B料達(dá)到要求的溫度，并分別循環(huán)。如有必要，可先對(duì)材料進(jìn)行真空脫氣，以使預(yù)聚物中無氣泡。通過按公式要求調(diào)整計(jì)量泵的轉(zhuǎn)速和排量，A、B料均能達(dá)到要求?；旌媳取．?dāng)澆注按鈕啟動(dòng)時(shí)，通過高速混合將A和B材料均勻地混合在澆注頭的混合腔中。當(dāng)排出的混合物在透明軟管中不含氣泡時(shí)，可將其倒入模具(模具和輥芯經(jīng)過預(yù)處理并預(yù)熱到80°110℃)。當(dāng)兩次澆注間隔時(shí)間較長（超過釜齡的1/2）時(shí)，需要清洗劑（二氯甲烷或三氯乙烯）自動(dòng)清洗混合室（由計(jì)算機(jī)可編程控制器自動(dòng)控制）。當(dāng)澆注停止時(shí)，A、B原液自動(dòng)地改變到它們各自的循環(huán)狀態(tài)并返回到它們各自的罐。

（3） 熟化及后處理：

（1）成型硫化（模型硫化），膠輥在模具硫化過程中脫模前，其溫度可在其化學(xué)結(jié)構(gòu)不破壞的前提下盡可能高地選擇，以加快擴(kuò)鏈交聯(lián)反應(yīng)，縮短D。拆模時(shí)間長，提高模具和設(shè)備的利用率，通常100-200攝氏度，60-120分鐘為宜。

2硫化后：指膠輥脫模后連續(xù)加熱硫化的過程，硫化溫度略低于成型硫化，90×110℃，3×10h為宜。

（3）表面后處理：根據(jù)需要在加工設(shè)備上進(jìn)行車削或磨削。

（4） 注意要點(diǎn)：

模具結(jié)構(gòu)合理，裝配方便，分型面無泄漏。

（2）溫度平衡要求模具、輥芯和橡膠的溫度基本相同，模具各部分的溫度基本相同。

膠料的澆注點(diǎn)可保持在輥芯邊緣或模具邊緣不變，不產(chǎn)生氣泡。為了防止氣泡被困，模具可以傾斜使?jié){料沿壁的尺寸。

（4）在膠輥達(dá)到脫模強(qiáng)度前，不得隨意移動(dòng)模具，以防開裂。

在裝配模具和輥芯時(shí)，應(yīng)特別注意防止涂有粘合劑的輥芯接觸模具內(nèi)壁，從而影響膠輥的粘接質(zhì)量。也就是說，不應(yīng)在模具上使用粘土粘合劑，不應(yīng)在輥芯上使用脫模劑。

6硫化后，達(dá)到要求的強(qiáng)度后進(jìn)行表面切割和拋光，以保證軋輥表面的粗糙度和軋輥軸的同心度。

（5）對(duì)CPU 制品模具的基本要求：

材料：選擇應(yīng)注重：足夠的強(qiáng)度；足夠的耐熱性和尺寸穩(wěn)定性；耐久性符合使用壽命要求；制造成本低。當(dāng)批量生產(chǎn)從耐久性角度考慮普通金屬材料時(shí)，如環(huán)氧樹脂等非金屬模具通常用于單件或試生產(chǎn)產(chǎn)品，而采用壓力模澆注時(shí)則使用金屬模具。

（2）結(jié)構(gòu)：除保證產(chǎn)品的幾何尺寸外，還應(yīng)注意澆注位置、分型面和排氣，以達(dá)到：a、易澆注、易脫模；b、保證產(chǎn)品工作面質(zhì)量；c、易卸料。型腔中有氣體；d，便于模具的制造和機(jī)械加工，減少模具。成本。

(6)影響聚氨酯膠輥性能的主要因素：

（1）影響COTS性能的主要因素是多元醇的分子量：聚氨酯彈性體中特征基團(tuán)的密度由多元醇的分子量決定：聚酯型的物理性能隨著分子量的增加而提高。同時(shí)，隨著分子量的增加，聚醚型的柔韌性、拉伸強(qiáng)度和模量均有所提高。多元醇的分子量應(yīng)控制在1100~2200之間。

（2）隨著NCO含量的增加，NCO含量對(duì)預(yù)聚物硬度、撕裂強(qiáng)度、延伸強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度的影響增大，預(yù)聚物粘度降低，易脫泡和混煉，而延伸率降低。如果NCO過高，膠料的固化速度會(huì)過快，在9個(gè)釜中會(huì)縮短膠料的使用壽命，這對(duì)澆注過程極為不利。利潤。NCO％一般為2.4-6.5％。NCO% MOCA 2.9 8.3 4.2 125.1 14.56.0 17.17.1 20 hardness Shao A 8.3 90 95 Shao B 44 50 60 78

擴(kuò)鏈系數(shù)的影響：聚合物中NCO的當(dāng)量比(NH2/NCO)對(duì)預(yù)聚體的影響一般為0.85~0.95%。對(duì)于MOCA交聯(lián)體系，NCO應(yīng)保持略微過量，使彈性體產(chǎn)品具有適當(dāng)?shù)慕宦?lián)度。當(dāng)擴(kuò)鏈系數(shù)為0.88時(shí)，化學(xué)交聯(lián)和物理交聯(lián)達(dá)到較好的平衡。彈性體的綜合性能最好：當(dāng)1個(gè)或1個(gè)以上時(shí)，由于MOCA的塑化作用，以及化學(xué)交聯(lián)和氫鏈的減弱，彈性體的強(qiáng)度最好。明顯減小，永久變形大。(因此，如果可行的話，鏈延伸系統(tǒng)通常為0.85)。 　

混合溫度的影響：由于不同的聚合方式和擴(kuò)鏈方式，混合條件也不同?；旌蠝囟忍岣吡烁膲勖s短了膠凝時(shí)間。固體擴(kuò)鏈劑不允許有較低的混合溫度，雖然有利于延長釜的壽命和提高物理性能，但王毅在消泡、均勻?；旌希ㄓ捎谡扯仍黾樱ㄗh擴(kuò)鏈劑在預(yù)聚物中不沉淀，而MOCA在110-120（？）時(shí)為宜。水壺中的壽命：當(dāng)CPU的兩種液體原料相遇時(shí)，就會(huì)發(fā)生反應(yīng)-擴(kuò)鏈和聚合-混合物會(huì)逐漸失去流動(dòng)性。通常，兩種原料的混合與混合物的基本流動(dòng)損失之間的時(shí)間稱為水壺中的壽命(或固化期)。

三、主要設(shè)備：

1。反應(yīng)器：用于多元醇的脫水、預(yù)聚物的合成和消泡?？刹捎貌讳P鋼內(nèi)罐、加熱套、三層聚氨酯剛性泡沫保溫層反應(yīng)器，采用錨攪拌、電加熱導(dǎo)熱油循環(huán)及溫度控制系統(tǒng)、真空緩沖罐、真空泵系統(tǒng)。釜體應(yīng)設(shè)有進(jìn)料、出料、觀察、溫度測量、壓力測量和真空、安全通風(fēng)和真空泵送工藝孔，其容積取決于所需的輸出量。常用的真空泵是兩級(jí)旋轉(zhuǎn)葉片式，抽氣量為每秒8或15升。

2.灌裝機(jī)：由于CPU具有水壺壽命短、膠速快、每片膠量大等特點(diǎn)，為了生產(chǎn)高質(zhì)量的膠輥，必須使用灌裝機(jī)。介紹了CPU20F系列高溫聚氨酯彈性體澆注機(jī)的特點(diǎn)。

（1） 各系統(tǒng)原料循環(huán)方式：

原料罐、計(jì)量泵、澆注水頭開關(guān)閥和原料罐的全流程循環(huán)，保證了物料溫度的均勻性和流量的穩(wěn)定性。

（2）原料罐可引入干氯氣，防止水混入原液變質(zhì)。所述原液的循環(huán)回流口設(shè)置在料箱底部，不被帶入氣泡中。

（3）通過平衡循環(huán)嘔吐壓力（帶節(jié)流裝置和精密調(diào)壓裝置），提高配合比精度，穩(wěn)定嘔吐量。

（2） 采用高精度計(jì)量系統(tǒng)：

采用低溫、耐壓、高硬度的低速精密計(jì)量泵，流量準(zhǔn)確穩(wěn)定。

2采用高精度進(jìn)口變頻調(diào)速裝置，調(diào)節(jié)混合比和流量，靈活、方便、易用。

（3）由于調(diào)速范圍廣，嘔吐量小或粘度低時(shí)，可保證所需精度。

（3） 高效、結(jié)構(gòu)先進(jìn)的澆注頭

（1）當(dāng)各成分原液由循環(huán)轉(zhuǎn)為嘔吐時(shí)，同步迅速，無超前或滯后現(xiàn)象。

(2)配備高精度節(jié)流和回流調(diào)節(jié)裝置，可平衡循環(huán)和呼氣壓力，提高混合比的準(zhǔn)確性，保證產(chǎn)品的質(zhì)量。

（3）采用經(jīng)過實(shí)踐檢驗(yàn)的專用攪拌頭，可以在很短的時(shí)間內(nèi)將粘度和混合比相差較大的兩種原液成分混合均勻，不產(chǎn)生氣泡?；旌锨恢械目諝饪梢匝杆傧?，因此混合液在初始階段的損失較小。

（4）采用特殊設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)軸包裝裝置，保證潤滑，無需進(jìn)料即可輕松更換。

開關(guān)閥采用精密加工聚四氟乙烯密封，調(diào)節(jié)方便，無熱變形。

專用氣動(dòng)清洗開關(guān)，使清洗混合室的清洗液和壓縮空氣通過物料吐出口吐出，不會(huì)堵塞，也不會(huì)使混合料倒流。

（4） 控制及電器系統(tǒng)先進(jìn)可*、穩(wěn)定：

采用計(jì)算機(jī)程序控制器控制澆注和自動(dòng)清洗，操作簡單，維護(hù)方便，電路清晰，故障率低。

（2）料A、料A、料B、料B、計(jì)量泵、澆注頭B的溫度由智能時(shí)間比例數(shù)字溫度控制器和鉑電阻控制，精確、直觀，便于控制和調(diào)整。

(3)原始液體壓力的數(shù)字顯示顯示可以計(jì)數(shù)和顯示混合頭的流速和速度。

三。模輥芯加熱裝置：參照模輥芯尺寸，設(shè)計(jì)相應(yīng)的加熱裝置。溫度應(yīng)提高到90-110攝氏度。常使用溫度控制和顯示的遠(yuǎn)紅外線電加熱器。

噴頭切換閥原料罐的全流量循環(huán)可以保證物料溫度均勻，流量穩(wěn)定。

（2）原料罐可引入干氯氣，防止水混入原液變質(zhì)。所述原液的循環(huán)回流口設(shè)置在料箱底部，不被帶入氣泡中。

（3）通過平衡循環(huán)嘔吐壓力（帶節(jié)流裝置和精密調(diào)壓裝置），提高配合比精度，穩(wěn)定嘔吐量。

（2） 采用高精度計(jì)量系統(tǒng)：

采用低溫、耐壓、高硬度的低速精密計(jì)量泵，流量準(zhǔn)確穩(wěn)定。

2采用高精度進(jìn)口變頻調(diào)速裝置，調(diào)節(jié)混合比和流量，靈活、方便、易用。

（3）由于調(diào)速范圍廣，嘔吐量小或粘度低時(shí)，可保證所需精度。

（3） 高效、結(jié)構(gòu)先進(jìn)的澆注頭

（1）當(dāng)各成分原液由循環(huán)轉(zhuǎn)為嘔吐時(shí)，同步迅速，無超前或滯后現(xiàn)象。

(2)配備高精度節(jié)流和回流調(diào)節(jié)裝置，可平衡循環(huán)和呼氣壓力，提高混合比的準(zhǔn)確性，保證產(chǎn)品的質(zhì)量。

（3）采用經(jīng)過實(shí)踐檢驗(yàn)的專用攪拌頭，可以在很短的時(shí)間內(nèi)將粘度和混合比相差較大的兩種原液成分混合均勻，不產(chǎn)生氣泡?；旌锨恢械目諝饪梢匝杆傧虼嘶旌弦涸诔跏茧A段的損失較小。

（4）采用特殊設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)軸包裝裝置，保證潤滑，無需進(jìn)料即可輕松更換。

開關(guān)閥采用精密加工聚四氟乙烯密封，調(diào)節(jié)方便，無熱變形。

專用氣動(dòng)清洗開關(guān)，使清洗混合室的清洗液和壓縮空氣通過物料吐出口吐出，不會(huì)堵塞，也不會(huì)使混合料倒流。

（4） 控制及電器系統(tǒng)先進(jìn)穩(wěn)定：

采用計(jì)算機(jī)程序控制器控制澆注和自動(dòng)清洗，操作簡單，維護(hù)方便，電路清晰，故障率低。

（2）料A、料A、料B、料B、計(jì)量泵、澆注頭B的溫度由智能時(shí)間比例數(shù)字溫度控制器和鉑電阻控制，精確、直觀，便于控制和調(diào)整。

(3)原始液體壓力的數(shù)字顯示顯示可以計(jì)數(shù)和顯示混合頭的流速和速度。

三。模輥芯加熱裝置：根據(jù)模輥芯的尺寸，設(shè)計(jì)了相應(yīng)的加熱裝置。溫度應(yīng)提高到90+10攝氏度，常采用帶溫度控制和顯示的遠(yuǎn)紅外電加熱。