[發明專利]一種低成本高性能復合材料托輥及其制備方法

有效

• 申請號: 201310052054.8
• 申請日: 2013-02-18
• 公開（公告）號: CN103086693A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 羅勇
• 申請（專利權）人: 羅勇
• 主分類號: C04B30/00
• 分類號: C04B30/00;C04B18/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于復合材料技術領域，具體涉及一種低成本高性能復合材料托輥及其制備方法。

背景技術

目前，帶式輸送機是礦山、糧儲、建材、港口、電力等行業普遍采用的輸送設備，而托輥是其重要的配件之一，對輸送帶起到支撐作用，提高貨物的輸送量、緩沖貨物對輸送帶的沖擊作用，托輥的性能直接影響到輸送帶的壽命及輸送量。?

現有技術中普遍采用鋼制托輥，鋼制托輥不僅重，增加了更換時的勞動強度，而且，耐磨性差，易損傷皮帶。據不完全統計，我國現有的帶式輸送機皮帶總長80多萬公里，每年消耗鋼材不少于700萬噸。可見，鋼制托輥成本太高。

目前市場上出現的陶瓷托輥雖然耐磨，但是韌性差、性脆，而且制造工藝復雜，成本很高；塑料托輥雖然質輕、價廉，但是耐候、耐磨等性能較差。

申請號為200510119814.8的中國發明專利申請文件中記載了一種高分子新型復合材料托輥，該發明采用不飽和聚酯樹脂30%、鋼纖維10%、玻璃纖維10%、尼龍纖維10%、石墨10%、碳酸鈣10%、氫氧化鋁10%、石英砂10%制成。

申請號為200810143801.8的中國發明專利申請文件中記載了一種托輥用高性能聚合物基復合材料及其制備方法，該復合材料的組分和配比如下：聚己內酰胺50-80%，玻璃纖維5-30%，陶瓷粉體0-30%，潤滑劑2-10%，阻燃劑1-15%，抗靜電劑0.05-1%，抗老化劑0.05-0.5%；表面改性劑5%。

上述兩項發明公開的托輥雖然在性能上有所提高，但是，由于用材上均采用新原料，價格上依然很高。

玻璃鋼，即纖維強化塑料，一般指用玻璃纖維增強不飽和聚脂、環氧樹脂與酚醛樹脂基體。由于所使用的樹脂品種不同，因此有聚酯玻璃鋼、環氧玻璃鋼、酚醛玻璃鋼之稱。質輕而硬，不導電，機械強度高，回收利用少，耐腐蝕。可以代替鋼材制造機器零件和汽車、船舶外殼等。玻璃鋼的制作如按工藝特點來分，有手糊成型、層壓成型、RTM法、擠拉法、模壓成型、纏繞成型等。無論哪一種方法，在制作過程中都會產生大量的浸泡了樹脂的玻璃纖維網布，尤其是當玻璃鋼廢棄時，會產生大量的不可回收的廢棄物。至少目前還沒有一種好的方法對廢棄玻璃鋼進行回收再利用。

玻璃纖維增強砂輪網片是采用玻璃纖維網布（簡稱玻纖網布）涂以酚醛樹脂、環氧改性樹脂烘干后沖切而成，需要時覆合無紡布、黑紙和塑料薄膜，具有優異的抗拉強度和抗撓曲性能，與磨料結合性能好、磨削切割時耐熱性能好，是各種樹脂砂輪最佳的增強基材。砂輪廢棄后會產生大量的廢舊玻纖網布，此外，在網片的制作過程中也會產生不少的廢棄料。這些網布或廢料上均浸泡過酚醛樹脂。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：克服現有技術的不足，提供一種低成本高性能復合材料托輥及其制備方法，該方法利用浸泡過酚醛樹脂的玻璃纖維廢棄網布制備出高性能的復合材料托輥。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種低成本高性能復合材料托輥，其特征在于，包含如下重量份的組分：

玻纖網布?????30～50份

石??墨????　?5～20份

碳酸鈣????　?10～20份

碳酸鋅???　??5～20份

石英粉??　???10～20份

金剛砂???????10～20份

其中，所述的玻纖網布為浸泡過酚醛樹脂的廢棄玻纖制品。

??優選的，所述的玻纖網布為廢棄的酚醛玻璃鋼或者玻璃纖維增強砂輪網片中的廢棄網片。

??優選的，所述組分中還包含0.5～2重量份的耐磨劑。

??優選的，所述組分中還包含0.3～0.5重量份的烏洛托品，0.1～1重量份的縮丁醛和0.1～1重量份的二縮三乙二醇。??　　　　　????

????一種制備低成本高性能復合材料托輥，包含以下工藝步驟：

1）備料，將廢棄的玻纖網布清洗、烘干并粗碎；

2）混料，按照所述組分分別稱量出相應的重量份，混合并攪拌均勻；

3）模壓成型，將步驟2）中攪拌均勻的混合料裝入模具，模壓冷卻后得半成品；

4）組裝，將步驟3）中制得的半成品進行粘合組裝，制得低成本高性能復合材料托輥。

優選的，所述的模壓溫度為130～160℃，模壓保溫時間為5～10分鐘。

優選的，所述的模壓壓力為20～30MPa。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：