专利名称：制备托辊用的组合物及制备托辊的方法
技术领域：
本发明涉及一种制备托辊用的组合物，特别是涉及一种制备输送机托辊所用的组合物及其制备托辊的方法。
背景技术：
托辊是输送机，特别是胶带式输送机上所使用的主要部件，这种输送机被广泛地应用于矿山和采煤，及建筑等诸领域中。传统托辊通常采用金属材料如合金钢或铸钢等材料制成。由于金属材料在与胶带之间的相对运动过程中，相互间的不断摩擦极易产生静电，而易产生静电的设备不适合于在深井采煤等场合使用，因其产生的静电火花易引起瓦斯爆炸；此外，由于金属托辊的重量大，致使输送机产生较大的无功损耗，同时其耐腐蚀性也相对较差，且制作成本高。由于金属托辊的上述缺陷，人们一直在探索用新材料制作托辊的最佳途径。
比如中国专利1438103号公告了一种名称为“一种尼龙托辊及其制备方法”的技术，该托辊选用的材料有尼龙(85％-95％)，抗老化剂(0.01％-0.05％)，耐磨剂(0.6％-1.2％)，阻燃剂(1.7％-2.5％)，固化剂(3％-6％)，制作时还需加抗静电剂，其制备方法需将尼龙颗粒放入容器内加热成液态，再加入耐磨剂、抗老化剂和抗静电剂，其后倒入反应釜中加热并抽成真空，将去除水分，再加入固化剂，最后将混合的料倒入高速旋转的模具中加热成型，并且将成型的托辊放入200℃-300℃机油中进行热处理。虽然尼龙托辊的耐蚀性，耐磨性，抗静电能力都有所提高，但由于该尼龙托辊的材料配制过程中需加较多的辅助材料，其制备的工艺过程比较繁琐，相对来说制作成本很高。
此外，铸石材料具有重量轻、耐磨损、耐腐蚀等优良特性。由于铸石材料是由铁、钛、铬、铝、钙、镁、钠、钾、硅等金属和非金属氧化物构成的混合物，这种混合物通过结晶或熔铸的方式可以制作托辊。但，用单纯铸石材料制作的托辊，首先反应出的问题是坚硬即质脆而不具有韧性，另一方面其表面与胶带之间的相对运动过程中，也易通过摩擦产生静电，故该种托辊虽然具有许多优良特性，但从其性能和应用范围来看还有待于进一步改进。
由此可见，单纯的铸石托辊在实际应用中主要存在没有弹性和起静电这两个方面的问题。为了改进铸石制品的弹性问题，中国专利1250036号公开了一种改进方案，这种方案采用的是向熔态铸石岩浆中加入一定量的超细铸石粉，以通过增加结晶核数目和玻璃相界面的方式使晶粒细化，进而达到增加铸石制品强度和弹性的目的。但，由于铸石粉本身就需要粉碎和研磨等多种工序，而超细铸石粉更是不易加工，即使可以加工，其制作成本也相对较高，同时该种技术没能从根本上解决铸石制品的弹性和产生静电问题。
除此之外，中国专利1266825号公告的“一种改性的铸石”也是铸石制品的一种改进方案。在该方案中采用其含量重量百分比含量为85-95％的玄武岩，0-3％的氧化钛，0.5-4％的氟，0.5-5％的氧化锆，0-4％的五氧化二磷。其意是想利用钛、锆和磷的氧化物及氟来改变铸石的辉石相和玻璃相，进而改变或提高铸石制品的机械性能。然而，由于氟是化学性质非常活泼的元素，且有些氟化物对人体有害；同时辉绿岩或页岩等铸石材料本身就含有钛和磷的氧化物，故向其内添加钛和磷的氧化物是否能达到改性的目的还有待于进一步地探讨。
发明内容
本发明的任务是提供一种具有理想的弹性和抗静电能力的用于制备托辊的组合物及用该种组合物制备托辊的方法。
本发明所提出的制备托辊用的组合物包括铸石粉和结晶型聚合物，及抗静电剂，各组份所占的重量份额分别为铸石粉60％-85％，结晶型聚合物5％-30％，抗静电剂5％-35％。
所述组合物的重量份额分别为铸石粉70％-80％，结晶型聚合物10％-20％，抗静电剂10％-20％。
所述的抗静电剂选用石墨粉或碳黑或者是石墨粉和碳黑二者的混合物；铸石粉由辉绿岩或玄武岩或页岩或是三者物料的混合物料构成；结晶型聚合物优先选用聚丙烯或聚乙烯或尼龙或者聚甲醛。
利用于上述的组合物制备托辊的方法，包括以下步骤按上述组合物的重量组分选取铸石粉、结晶型聚合物和抗静电剂，然后将各物料装入容器内充分搅拌，待将其搅拌均匀后放入与托辊的形状相同的模具内，经塑化后压制成型，其塑化温度应保持在130℃至160℃之间，经自然冷却后出模。
本发明所提出的用于制作托辊的组合物采用了一定量的铸石粉、结晶型聚合物及抗静电剂，而组合物中的结晶型聚合物特别是聚丙烯具有分子排布有序，致密性堆积的特性，所以，用其制成的托辊可满足于托辊所需要的弹性；同时，所加入的抗静电剂可保证托辊不会因摩擦而起电；此外，在制备托辊时，仅通过混合和塑化等工艺步骤就可制成，所以，其制作工艺相当简单。
用该种组合物制备的托辊，经检测其物理性能和化学性能非常好(参见表1和表2)，特别适用于安装在矿井下带式输送机上的托辊。
表1(物理性能检测)
表2(化学性能检测)
具体实施例方式实施例1取铸石粉80Kg，聚丙烯13Kg，石墨粉7Kg，然后将各物料装入容器内充分搅拌，待将其搅拌均匀后放入与托辊的形状相同的模具内，将其加温160℃左右，经塑化一定时间后自然冷却脱模即为成品。
实施例2取铸石粉70Kg，聚丙烯15Kg，碳黑15Kg，然后将各物料装入容器内充分搅拌，待将其搅拌均匀后放入与托辊的形状相同的模具内，将其加温140℃左右，经塑化一定时间后自然冷却脱模即为成品。
实施例3取铸石粉85Kg，聚丙烯8Kg，碳黑7Kg，然后将各物料装入容器内充分搅拌，待将其搅拌均匀后放入与托辊的形状相同的模具内，将其加温140℃左右，经塑化一定时间后自然冷却脱模即为成品。
实施例4取铸石粉76Kg，聚丙烯12Kg，碳黑12Kg，然后将各物料装入容器内充分搅拌，待将其搅拌均匀后放入与托辊的形状相同的模具内，将其加温140℃左右，经塑化一定时间后自然冷却脱模即为成品。
实施例5取铸石粉60Kg，聚丙烯20Kg，碳黑20Kg，然后将各物料装入容器内充分搅拌，待将其搅拌均匀后放入与托辊的形状相同的模具内，将其加温140℃左右，经塑化一定时间后自然冷却脱模即为成品。
上述各实施例中，聚丙烯可由聚乙烯或聚甲醛或尼龙等可结晶型聚合物替代，而铸石粉可选用辉绿岩或玄武岩或页岩或是三者物料的混合物的粉料。
权利要求
1.制备托辊用的组合物，其特征在于该种组合物包括铸石粉和结晶型聚合物，及抗静电剂，各组份所占的重量份额分别为铸石粉60％-85％，结晶型聚合物5％-30％，抗静电剂5％-35％。
2.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于所述组合物的重量份额分别为铸石粉70％-80％，结晶型聚合物10％-20％，抗静电剂10％-20％。
3.根据权利要求1所述的一种组合物，其特征在于所述的抗静电剂选用石墨粉或碳黑或者是石墨粉和碳黑二者的混合物。
4.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于所述的铸石粉由辉绿岩或玄武岩或页岩或是三者物料的混合物料构成。
5.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于所述的结晶型聚合物优先选用聚丙烯或聚乙烯或尼龙或者聚甲醛。
6.利用权利要求1所述的组合物制备托辊的方法，其特征在于包括以下步骤按权利要求1所述组合物的重量组分选取铸石粉、结晶型聚合物和抗静电剂，然后将各物料装入容器内充分搅拌，待将其搅拌均匀后放入与托辊的形状相同的模具内，经塑化后压制成型，其塑化温度应保持在130℃至160℃之间，经自然冷却后出模。
全文摘要
本发明涉及一种制备托辊用的组合物及制备托辊的方法，该种组合物包括铸石粉和结晶型聚合物，及抗静电剂。在制作托辊时，将各物料装入容器内充分搅拌，待将其搅拌均匀后放入与托辊的形状相同的模具内，经塑化后压制成型，其塑化温度应保持在130℃至160℃之间，经自然冷却后出模。用上述组合物和方法制成的托辊具有弹性，且不会产生静电，特别适用于安装在矿井下带式输送机上的托辊。
文档编号C08L23/00GK1693355SQ200510046618
公开日2005年11月9日 申请日期2005年6月9日 优先权日2005年6月9日
发明者石守汉 申请人:石守汉