一种丁腈橡胶聚氨酯复合水淬槽挤干辊的制作方法

本实用新型属于胶辊制造领域，更具体地说，涉及一种丁腈橡胶聚氨酯复合水淬槽挤干辊。

背景技术：

在冶金行业，带钢在进行冷轧后需要经过高温退火处理，以消除带钢内应力。水淬槽挤干辊是用于退火炉后的淬水槽内，用于挤干带钢表面的水迹，该工位工况温度高、带钢表面水量少，挤干辊表面和带钢表面容易产生干摩擦，特别是带钢边缘容易造成辊面的过度磨损，由于带钢边缘位置辊面的过度磨损，生产不同宽度的带钢时容易产生所谓的宽窄印，影响带钢表面的挤干效果，缩短挤干辊使用寿命。

常规橡胶材料生产的水淬槽挤干辊经常出现的宽窄印问题长时间困扰着胶辊生产厂家和连退产线。聚氨酯材料具有高强度、高弹性、高耐磨性，应可用于生产水淬槽挤干辊。但连退生产线线速高，水淬槽挤干辊工作环境温度高、压力大，而耐高温性是聚氨酯材料的一大弱项，直接用聚氨酯材料生产水淬槽挤干辊时，挤干辊高速运转时，聚氨酯胶层内生热使聚氨酯材料性能下降、胶层撕裂，挤干辊早期报废。

公开号CN203928646 U实用新型专利公开了一种超耐磨挤干辊，公开了用低硬度丁腈橡胶做底层胶的复合挤干辊，表层聚氨酯材料只有5mm厚并且硬度高，根据材料分析，聚氨酯材料太薄会导致其弹性效果差，显示不出聚氨酯材料的优越性，实际使用中，该挤干辊挤干效果较差，而在此情况下为了确保挤干效果，需要增大压力，压力的增加使低硬度底层丁腈橡胶层产生过大变形和过量压缩生热，温度升高使丁腈胶层撕裂造成挤干辊的早期报废是这类挤干辊的常见问题。

公开号为CN204107998U实用新型专利公开了一种挤干辊，采用邵氏硬度为60～65°的低硬度丁腈橡胶做底层胶的复合挤干辊，且其聚氨酯层与橡胶层的厚度比为1:3，如前所述，聚氨酯材料太薄会导致其弹性效果差，宽窄印的问题存在，且其橡胶层硬度过低，易于变形，难以对上层聚氨酯材料进行有效支撑，导致聚氨酯材料也会易于变形。

公开号CN202251424 U实用新型专利一种聚氨酯复合胶辊公开了用玻璃钢层做底层的复合聚氨酯胶辊，但由于玻璃钢生产工艺复杂、成本高、合格率低，该类聚氨酯复合胶辊并没有得到普遍应用。

技术实现要素：

1、要解决的问题

针对现有内层为低硬度丁腈橡胶、外层为聚氨酯层的复合挤干辊存在的内层硬度低、外层厚度小导致的聚氨酯易变形、宽窄印的问题，本实用新型提供一种丁腈橡胶聚氨酯复合水淬槽挤干辊。

2、技术方案

为解决上述问题，本实用新型采用如下的技术方案。

一种丁腈橡胶聚氨酯复合水淬槽挤干辊，该挤干辊结构从内到外依次为金属辊芯、第一粘结层、高硬度丁腈底层橡胶层、第二粘结层、功能层聚氨酯胶层，所述金属辊芯表面开设有螺纹槽。

优选地，所述的高硬度丁腈底层橡胶层硬度≥80邵氏D。

优选地，所述螺纹槽宽度为2～5mm，深度为0.5～1.5mm。

优选地，所述螺纹槽的间距为10～50mm。优选地，所述高硬度丁腈底层橡胶层与功能层聚氨酯胶层单边厚度比为1：(1～3)。

优选地，所述功能层聚氨酯胶层硬度为75～80邵氏A。

优选地，所述功能层聚氨酯胶层单边厚度≥10mm。

优选地，所述高硬度丁腈底层橡胶层的辊面粗糙度为4.8～6.4μm。

优选地，所述功能层聚氨酯胶层的撕裂强度≥55KN/M，拉伸强度≥35Mpa，伸长率≥450％。

优选地，所述功能层聚氨酯胶层的阿克隆磨耗≤0.05cm³/1.61Km。

优选地，所述功能层聚氨酯胶层的辊面粗糙度为1.6～3.2μm。

优选地，所述第一粘结层和第二粘结层的厚度为25μm。

优选地，采用挤出缠绕包胶方式包胶高硬度丁腈底层橡胶层。

优选地，采用模具浇注方式包胶功能层聚氨酯胶层。

3、有益效果

相比于现有技术，本实用新型的有益效果为：

(1)本实用新型的丁腈橡胶聚氨酯复合水淬槽挤干辊的结构为：从内到外依次为金属辊芯、第一粘结层、高硬度丁腈底层橡胶层、第二粘结层、功能层聚氨酯胶层，金属辊芯表面开设有螺纹槽，内层使用硬度≥80邵氏D的高硬度丁腈底层橡胶层，硬度高，支撑效果好，不易变形，能够有效地支撑外层的聚氨酯胶层。

(2)本实用新型中在金属辊芯表面开设螺纹槽，解决了由于硬度较高而导致的高硬度丁腈底层橡胶层与金属辊面结合力弱的技术问题，进一步增加了高硬度丁腈底层橡胶层与金属辊芯间的结合力，在高硬度丁腈底层橡胶层的硬度处于≥80邵氏D时，螺纹槽宽度大于5mm、间距大于50mm、深度小于0.5mm时，实际使用中均难以起到增加结合力的效果，而螺纹槽宽度小于2mm，间距小于10mm，深度为大于1.5mm时，首先增加了加工难度，大大提高了加工成本，其次，在更换金属辊芯外的胶层时，过于窄、密集的螺纹槽增加去除胶层的难度；综合考虑，为了使高硬度丁腈底层橡胶层在金属辊芯上连接更稳固，螺纹槽采用宽度为2～5mm，深度为0.5～1.5mm，螺纹槽的间距为10～50mm，在挤干辊运转时间较长后也不易出现金属辊芯与高硬度丁腈底层橡胶层之间相对运动的情况。

(3)本实用新型中高硬度丁腈底层胶加工过程的粗糙度为4.8～6.4μm，该面上粗糙度的提高，更加有利于高硬度丁腈底层胶和低硬度的功能层聚氨酯胶层之间的粘结。

(4)本实用新型中高硬度丁腈底层橡胶层与功能层聚氨酯胶层的单边厚度比为1：(1～3)，即高硬度丁腈底层橡胶层的单边厚度小于等于功能层聚氨酯胶层的单边厚度，使外层的聚氨酯层更厚，具有更大弹性，其本身更不易变形，不易产生宽窄印问题，与现有技术中的薄层聚氨酯层相比，厚层的聚氨酯层表现出更好的弹性。

(5)本实用新型中所述功能层聚氨酯胶层单边厚度≥10mm，实验表明，聚氨酯胶层厚度达到10mm以上时，才能够达到其高弹性的效果，高弹性的聚氨酯层本身不易发生变形，因此也不易产生宽窄印问题。

(6)本实用新型采用高硬度丁腈橡胶作为底层胶，价格便宜，工艺性能优异，且高硬度丁腈底层橡胶层与金属辊芯和聚氨酯材料都具有优异的粘结性能。

附图说明

图1为本实用新型实施例1中丁腈橡胶聚氨酯复合水淬槽挤干辊示意图；

图中：1、辊芯，2、第一粘结层，3、高硬度丁腈底层橡胶层，4、第二粘结层，5、功能层聚氨酯胶层，6、螺纹槽。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细描述。

本实用新型的丁腈橡胶聚氨酯复合水淬槽挤干辊的结构为：从内到外依次为金属辊芯1、第一粘结层2、高硬度丁腈底层橡胶层3、第二粘结层4、功能层聚氨酯胶层5，金属辊芯1上开设螺纹槽6。实施工艺为：金属辊芯1经喷砂、清洗处理，涂刷胶粘剂形成第一粘结层2(厚度为25μm)，待第一粘结层2完全干燥后挤出包胶高硬度丁腈底层橡胶层3(胶层单边厚度10～15mm)，送入硫化罐内在一定温度、压力、时间条件下预硫化，硫化后进行车加工，保留丁腈橡胶层3单边厚度5～10mm，表面粗糙度加工到4.8～6.4μm；丁腈底层胶表面刷胶粘剂形成第二粘结层4(厚度为25μm)，采用模具浇注方式包胶功能层聚氨酯胶层5，单边厚度为10～15mm，辊面粗糙度为1.6～3.2μm，硫化后进行车加工，尺寸、形位公差达到要求后交付客户使用。

下面结合具体实施例对本实用新型进一步进行描述。

实施例1

如图1所示，丁腈橡胶聚氨酯复合水淬槽挤干辊规格：Φ300×Φ260×2200(金属辊芯1直径260mm，单边包胶层厚度20mm)，金属辊芯1上的螺纹槽6宽度为2mm，深度为0.5mm，间距为10mm，金属辊芯1表面进行喷砂、清洗处理后，涂刷胶粘剂形成第一粘结层2，待胶粘剂完全干燥后，采用挤出缠绕包胶方式先包高硬度丁腈底层橡胶层3，胶料硬度80邵氏D，包胶单边厚度10mm；包胶完毕，送人硫化罐在一定温度、压力、时间条件下进行预硫化。预硫化后的丁腈橡胶胶层进行车加工，保留高硬度丁腈底层橡胶层3胶层单边厚度5mm，表面粗糙度4.8μm。

在高硬度丁腈底层橡胶层3胶层表面涂刷胶粘剂形成第二粘结层4，待胶粘剂完全干燥后采用浇注方式包胶功能层聚氨酯胶层5，硫化、车加工，保留功能层聚氨酯胶层5单边厚度15mm，硬度为75邵氏A，撕裂强度55KN/M，拉伸强度35Mpa，伸长率450％，阿克隆磨耗0.05cm³/1.61Km，辊面粗糙度为1.6μm。

实施例2

丁腈橡胶聚氨酯复合水淬槽挤干辊规格：Φ300×Φ260×2200(金属辊芯1直径260mm，单边包胶层厚度20mm)，金属辊芯1上的螺纹槽6宽度为3mm，深度为1mm，间距为25mm，金属辊芯1表面进行喷砂、清洗处理后，涂刷胶粘剂形成第一粘结层2，待胶粘剂完全干燥后，采用挤出缠绕包胶方式先包高硬度底层丁腈橡胶3，胶料硬度85邵氏D，包胶单边厚度13mm；包胶完毕，送人硫化罐在一定温度、压力、时间条件下进行预硫化。预硫化后的丁腈橡胶胶层进行车加工，保留高硬度丁腈底层橡胶层3胶层单边厚度8mm，表面粗糙度5.6μm。

在高硬度丁腈底层橡胶层3胶层表面涂刷胶粘剂形成第二粘结层4，待胶粘剂完全干燥后采用浇注方式包胶功能层聚氨酯胶层5，硫化、车加工，保留功能层聚氨酯胶层5单边厚度12mm，硬度为80邵氏A，撕裂强度58KN/M，拉伸强度36Mpa，伸长率475％，阿克隆磨耗0.04cm³/1.61Km，辊面粗糙度3.2μm。

实施例3

丁腈橡胶聚氨酯复合水淬槽挤干辊规格：Φ300×Φ260×2200(金属辊芯1直径260mm，单边包胶层厚度20mm)，金属辊芯1上的螺纹槽6宽度为5mm，深度为1.5mm，间距为50mm，金属辊芯1表面进行喷砂、清洗处理后，涂刷胶粘剂形成第一粘结层2，待胶粘剂完全干燥后，采用挤出缠绕包胶方式先包高硬度底层丁腈橡胶3，胶料硬度90邵氏D，包胶单边厚度15mm；包胶完毕，送人硫化罐在一定温度、压力、时间条件下进行预硫化。预硫化后的丁腈橡胶胶层进行车加工，保留高硬度丁腈底层橡胶层3单边厚度10mm，表面粗糙度6.4μm。

在高硬度丁腈底层橡胶层3表面涂刷胶粘剂形成第二粘结层4，待胶粘剂完全干燥后采用浇注方式包胶功能层聚氨酯胶层5，硫化、车加工，保留功能层聚氨酯胶层5单边厚度10mm，硬度为76邵氏A，撕裂强度57.5KN/M，拉伸强度37.5Mpa，伸长率455％，阿克隆磨耗0.045cm³/1.61Km，辊面粗糙度2.0μm。

采用本实施方案1～3生产的丁腈橡胶聚氨酯复合水淬槽挤干辊，相对于现有技术的低硬度丁腈橡胶和聚氨酯包胶层(单边厚度3:1)的挤干辊，使用寿命提高3～4倍，在多家不同工况条件下连退线使用有效解决了使用过程中辊面出现的宽窄印问题，满足了客户的使用要求。

本实用新型公开的一种丁腈橡胶聚氨酯复合水淬槽挤干辊实施例的说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对实施例的各种修改对本领域的专业技术人员来说显而易见。本实用新型不仅限于本文所示的实施例，只要符合本文所公开的原理和新颖点相一致的最宽范围。