[發明專利]復合輥筒及其制備方法

有效

• 申請號: 201310688390.1
• 申請日: 2013-12-16
• 公開（公告）號: CN103708196A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: 謝志強
• 申請（專利權）人: 湖南省映鴻科技有限公司
• 主分類號: B65G39/02
• 分類號: B65G39/02;C08L63/00;C08L61/06;C08L67/06;C08L27/06;C08L77/00;C08K7/14;C08K7/06;C08K3/04
• 代理公司: 北京風雅頌專利代理有限公司 11403
• 代理人: 李弘

技術領域

本發明涉及托輥技術領域，特別是涉及一種復合輥筒及其制備方法。

背景技術

帶式運輸是散裝物料運輸的主要方式，被廣泛應用于礦山、冶金、電廠、煤炭、水泥、糧庫、港口和鹽場等行業的散料輸送。托輥是帶式輸送機的核心部件，其性能的優劣直接影響帶式輸送機能否正常運行。目前，市場上已有的帶式輸送機托輥主要包括鋼制托輥、塑料托輥、陶瓷托輥等幾種類型。在使用過程中，這些托輥或多或少都存在一些致命的缺點。傳統的鋼制托輥，耐磨性差，特別是長時間的磨損后其表面易產生毛刺，導致劃傷、劃破皮帶，造成重大的經濟損失；易生銹，在高腐蝕環境下使用時壽命極短；質量重，不便于運輸、安裝、和維護，使制作成本和使用成本顯著提高。塑料托輥具有質量輕、抗沖擊、耐腐蝕、噪音低等優勢，但其耐磨、耐熱、耐候、力學強度等性能明顯不能滿足市場需求。陶瓷托輥雖然具有耐磨、抗氧化和耐酸堿等優點，但存在脆性大、質量重、安裝不便，同心度差等缺點，同時因為托輥兩端安裝的塑料密封裝置與陶瓷、金屬的熱膨脹系數存在明顯的差異，從而導致其實際使用壽命大大縮短。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提出一種復合輥筒及其制備方法，以降低內襯管的重量，提高內襯管的抗彎強度、加工性能。

基于上述目的，本發明提供的復合輥筒包括纖維增強內層和非金屬外層，所述纖維增強內層和非金屬外層之間通過凸凹鑲嵌結構緊密復合成整體；

其中，所述纖維增強內層由以下原料按照各自的重量份配比組成：20～50份玻璃纖維、50～80份合成樹脂和4～10份增塑劑；所述非金屬外層選自改性聚氨酯、改性丁晴橡膠、改性丁苯橡膠和改性順丁橡膠材料中的至少一種。

可選地，所述纖維選自玻璃纖維，芳綸纖維和碳纖維中的至少一種。

可選地，所述合成樹脂選自環氧樹脂，酚醛樹脂，乙烯基樹脂，不飽和聚酯樹脂，聚氯乙烯和尼龍樹脂中的至少一種。

可選地，所述增塑劑選自鄰苯二甲酸二丁酯，鄰苯二甲酸二辛酯，環氧大豆油中的至少一種。

本發明還提供一種制備上述復合輥筒的方法，包括以下步驟：

按重量份配比將50～80份合成樹脂和4～10份增塑劑在攪拌機上混合均勻得到熱固性樹脂膠，再將20～50份玻璃纖維紗浸漬所述熱固性樹脂膠，接著通過拉擠機將浸漬了熱固性樹脂膠的玻璃纖維加工成外表面帶有凹槽結構的纖維增強內層；

在帶有凹槽結構纖維增強內層的外表面加工非金屬外層，所述纖維增強內層和非金屬外層之間通過凸凹鑲嵌結構緊密復合成整體，即得到復合輥筒；其中所述非金屬外層選自改性聚氨酯、改性丁晴橡膠、改性丁苯橡膠和改性順丁橡膠材料中的至少一種。

可選地，以所述改性聚氨酯為非金屬外層的制備過程包括：

按照重量份配比將5～20份經硅烷偶聯劑改性的陶瓷粉、20～40份環氧樹脂和50～80份熔融的聚氨酯預聚體混合均勻，抽真空至負0.05～0.2兆帕2～8分鐘；然后在90℃～140℃的環境下，向混合液中加入1～4份二丁基錫二月桂酸酯和5～20份二氨基二氯二苯甲烷進行反應；反應結束后，將混合液注入放有所述纖維增強內層的模具空隙內，在70℃～150℃固化；

其中，所述陶瓷粉選自二氧化硅、氮化硅、碳化硅和滑石粉中的至少一種。

較佳地，所述陶瓷粉的改性過程為：采用噴霧器將硅烷偶聯劑均勻地分散在陶瓷粉的表面，然后將陶瓷粉置于110～130℃的環境下反應3～5小時，得到改性陶瓷粉。

可選地，以所述改性丁晴橡膠、改性丁苯橡膠或改性順丁橡膠為非金屬外層的制備過程包括：

按照重量份配比將40～60份丁晴橡膠或丁苯橡膠或順丁橡膠、10～30份炭黑、10～300份膠粉、2～15份環氧大豆油和2～15份氧化鋅加入到密煉機內在90～150℃的環境下攪拌0.5～2小時成面團狀膠料；接著將所述面團狀膠團、0.5～3份色母粒和2～10份硫化劑置于60～90℃的開煉機內繼續煉膠10～60分鐘成片狀膠料，再用模切機將所述片狀膠料切成膠胚。

優選地，以所述改性丁晴橡膠、改性丁苯橡膠或改性順丁橡膠為非金屬外層的制備過程還包括：將所述膠胚包裹在纖維增強內層的外表面，接著一起放入模具內壓實，然后置于90℃～150℃的模具內硫化5～30分鐘，得到所述復合輥筒。