复合材料滚筒及其制备方法
【专利摘要】本发明属于滚筒【技术领域】，公开了复合材料滚筒及其制备方法。其主要技术特征为：包括带有轴承的芯轴，在所述芯轴的外侧设置有复合材料层。这样，在不提高滚筒直径的情况下芯轴的外侧复合材料层可以很厚，在使用过程中，随着滚筒的摩擦，滚筒直径慢慢变小，不会影响滚筒的性能，耐磨性能好，使用寿命大大增强。作为本发明的进一步改进，在所述复合材料层的周边设置有翅片条，所述翅片条的截面形状为梯形或顶端为圆弧面的类似梯形，这样，节约了材料，降低了滚筒成本，能够降低滚筒的质量和转动动力，有效降低了能源浪费，还能增大滚筒和输送带之间的摩擦力，避免了滚筒和输送带之间发生打滑。
【专利说明】复合材料滚筒及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于复合材料滚筒【技术领域】，具体地讲涉及复合材料滚筒及其制备方法。【背景技术】
[0002]在矿山、煤矿、化工等固体物料的输送场所，大多数采用带有滚筒的输送机械来完成。目前使用的滚筒多为金属筒状，由于工作环境潮湿，环境呈酸性或碱性，滚筒容易被腐蚀，而且金属的耐磨性能差，造成其使用寿命大大降低。
[0003]为了延长其使用寿命，在金属滚筒外侧包裹有耐磨橡胶层，这样虽然提高了金属滚筒的耐磨性能，延长了其使用寿命，但该滚筒存在以下缺陷:其一，使用过程中，耐磨橡胶层容易局部脱落导致部分金属滚筒裸露在外面，降低了滚筒的耐腐蚀性能，其二，耐腐蚀橡胶层比较薄，长时间磨损会将该耐腐蚀橡胶层磨损掉。
【发明内容】
[0004]本发明解决的第一个技术问题就是提供一种耐腐蚀性能好、使用寿命长的复合材料滚筒。
[0005]为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为:包括带有轴承的芯轴，在所述芯轴的外侧设置有复合材料层。
[0006]其附加技术特征为:
在所述复合材料层的周边设置有翅片条；
所述翅片条的截面形状为梯形；
所述翅片条的截面的径向外侧面为圆弧状；
所述复合材料层和翅片条包括有下列重量份的材料:己内酰胺单体100份；超高分子聚乙烯18——22份；增容剂0.9——1.1份；二甲苯0.04——0.06份；氢氧化钠0.09——0.11份；活化剂0.18——0.22份；六磷胺1.4——1.6份；耐磨油0.18——0.22份；抗静电剂0.09——0.11份；阻燃剂0.04——0.06份；抗老化剂0.28——0.32份；二硫化钥
0.18-0.22 份；石墨 0.18-0.22 份；
所述复合材料层和翅片条中各种材料重量份为:己内酰胺单体100份；超高分子聚乙烯19——20份；增容剂0.95——1.05份；二甲苯0.045——0.05份；氢氧化钠0.095——0.105份；活化剂0.19——0.2份；六磷胺1.45——1.55份；耐磨油0.19——0.21份；抗静电剂0.095——0.105份；阻燃剂0.045——0.05份；抗老化剂0.29——0.3份；二硫化钥0.19——0.2份；石墨0.19——0.21份；
所述增容剂为马来酸酐单体；所述活化剂为硫酸或苏打；所述抗静电剂为石墨或三和松石；所述阻燃剂为三氧化二锑或氢氧化镁；所述的抗老化剂为炭黑。
[0007]本发明解决的第二个技术问题就是提供一种生产上述复合材料滚筒对的方法。
[0008]为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为:
该方法包括下列步骤: 第一步，将内酰胺单体加热熔化、脱水，加入氢氧化钠后继续脱水25——33分钟；第二步，加入超高分子聚乙烯、二甲苯和增容剂，搅拌13——17分钟，使超高分子聚乙烯在己内酰胺单体熔体中充分混合至均匀分散；
第三步，在高温170-190摄氏度的条件下,继续加入活化剂、六磷胺和耐磨油搅拌
9——11分钟；
第四步，将温度降到145——155摄氏度，加入抗静电剂、阻燃剂、抗老化剂搅拌14——16分钟；
第五步，最后加入二硫化钥和石墨迅速混合均匀后压铸到模具中，即得复合材料滚筒。
[0009]其附件技术特征为:
在所述第一步中加入氢氧化钠后继续脱水29——31分钟；在所述第二步中加入超高分子聚乙烯、二甲苯和增容剂后，搅拌14——15分钟；在所述第三步中在高温175——180摄氏度的条件下，继续加入活化剂、六磷胺和耐磨油搅拌10分钟；在所述第四步中，将温度降到145——150摄氏度，加入抗静电剂、阻燃剂、抗老化剂搅拌15分钟。
[0010]本发明提供的复合材料滚筒和缠绕方法，同现有技术相比较具有以下优点:其一，由于包括带有轴承的芯轴，在所述芯轴的外侧设置有复合材料层，这样，在不提高滚筒直径的情况下芯轴的外侧复合材料层可以很厚，在使用过程中，随着滚筒的摩擦，滚筒直径慢慢变小，不会影响滚筒的性能，耐磨性能好，使用寿命大大增强；其二，由于在所述复合材料层的周边设置有翅片条，所述翅片条的截面形状为梯形，这样，节约了材料，降低了滚筒成本，能够降低滚筒的质量和转动动力，有效降低了能源浪费，还能增大滚筒和输送带之间的摩擦力，避免了滚筒和输送带之间发生打滑；其三，由于所述翅片条的截面的径向外侧面为圆弧状，在输送过程中，输送带与滚筒之间接触面大，避免了对输送带的损伤，延长了输送带的使用寿命；其四，由于所述复合材料层和翅片条包括有下列重量份的材料:己内酰胺单体100份；超高分子聚乙烯18——22份；增容剂0.9——1.1份；二甲苯0.04——0.06份；氢氧化钠0.09——0.11份；活化剂0.18——0.22份；六磷胺1.4——1.6份；耐磨油0.18——0.22份；抗静电剂0.09——0.11份；阻燃剂0.04——0.06份；抗老化剂0.28——0.32份；二硫化钥0.18——0.22份；石墨0.18——0.22份，使得滚筒的抗老化性能、耐磨性能等显著提高；其五，由于所述复合材料层和翅片条中各种材料重量份为:己内酰胺单体100份；超高分子聚乙烯19——20份；增容剂0.95——1.05份；二甲苯0.045——0.05份；氢氧化钠0.095——0.105份；活化剂0.19——0.2份；六磷胺1.45——1.55份；耐磨油0.19——0.21份；抗静电剂0.095——0.105份；阻燃剂0.045——0.05份；抗老化剂0.29——0.3份；二硫化钥0.19——0.2份；石墨0.19——0.21份，使得滚筒的抗老化性能、耐腐蚀性能、耐磨性能大大提高，使用寿命大大延长。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为复合材料滚筒纵向轴向切面的结构示意图；
图2为复合材料滚筒纵向径向切面的结构示意图；
图3为内置轴承的复合材料滚筒的结构示意图；
图4为带有翅片条的复合材料滚筒纵向轴向切面的结构示意图；
图5为带有翅片条的复合材料滚筒纵向径向切面的结构示意图； 图6为另一种带有翅片条的复合材料滚筒纵向径向切面的结构示意图。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图和具体实施例对本发明所提出的复合材料滚筒的结构做进一步说明。
[0013]如图1和图2所示，为复合材料滚筒的结构示意图。其结构包括带有轴承I的芯轴2，在芯轴2的外侧设置有复合材料层3。这样，在不提高滚筒直径的情况下芯轴2的外侧复合材料层3可以很厚，在使用过程中，随着滚筒的摩擦，滚筒直径慢慢变小，不会影响滚筒的性能，耐磨性能好，使用寿命大大增强。如图3所示，轴承I也可以是内置轴承。
[0014]如图4和图5所示，在复合材料层3的周边设置有翅片条4，翅片条4的截面形状为梯形，这样，节约了材料，降低了滚筒成本，能够降低滚筒的质量和转动动力，有效降低了能源浪费，还能增大滚筒和输送带之间的摩擦力，避免了滚筒和输送带之间发生打滑。如图6所示，翅片条4的截面的径向外侧面41为圆弧状，在输送过程中，输送带与滚筒之间接触面大，避免了对输送带的损伤，延长了输送带的使用寿命。
[0015]复合材料层和翅片条包括有下列重量份的材料:己内酰胺单体100份；超高分子聚乙烯18——22份；增容剂0.9——1.1份；二甲苯0.04——0.06份；氢氧化钠0.09——0.11份；活化剂0.18——0.22份；六磷胺1.4——1.6份；耐磨油0.18——0.22份；抗静电剂0.09——0.11份；阻燃剂0.04——0.06份；抗老化剂0.28——0.32份；二硫化钥0.18—0.22份；石墨0.18—0.22份，使得滚筒的抗老化性能、耐磨性能等显著提高。
[0016]作为本发明的进一步改进，所述复合材料层和翅片条中各种材料重量份为:己内酰胺单体100份；超高分子聚乙烯19——20份；增容剂0.95——1.05份；二甲苯0.045——0.05份；氢氧化钠0.095——0.105份；活化剂0.19——0.2份；六磷胺1.45——1.55份；耐磨油0.19——0.21份；抗静电剂0.095——0.105份；阻燃剂0.045——0.05份；抗老化剂0.29——0.3份；二硫化钥0.19——0.2份；石墨0.19——0.21份，使得滚筒的抗老化性能、耐腐蚀性能、耐磨性能大大提高，使用寿命大大延长。
[0017]增容剂为马来酸酐单体；活化剂为硫酸或苏打；抗静电剂为石墨或三和松石；阻燃剂为三氧化二锑或氢氧化镁；抗老化剂为炭黑。
[0018]实施例1
第一步，取内酰胺单体100千克，并将其加热熔化、脱水，加入氢氧化钠0.09千克后继续脱水33分钟；
第二步，加入超高分子聚乙烯18千克、二甲苯0.04千克和马来酸酐单体0.9千克，搅拌17分钟，使超高分子聚乙烯在己内酰胺单体熔体中充分混合至均匀分散；
第三步，在高温190摄氏度的条件下，继续加入苏打0.18千克、六磷胺1.4千克和耐磨油0.18千克搅拌11分钟；
第四步，将温度降到155摄氏度，加入石墨0.09千克、三氧化二锑0.04千克、炭黑
0.28千克，搅拌14分钟；
第五步，最后加入二硫化钥0.18千克和石墨0.18千克，迅速混合均匀后压铸到模具中，即得复合材料滚筒。
[0019]实施例2 第一步，取内酰胺单体100千克，并将其加热熔化、脱水，加入氢氧化钠0.11千克后继续脱水25分钟；
第二步，加入超高分子聚乙烯22千克、二甲苯0.06千克和马来酸酐单体1.1千克，搅拌13分钟，使超高分子聚乙烯在己内酰胺单体熔体中充分混合至均匀分散；
第三步，在高温170摄氏度的条件下，继续加入硫酸0.22千克、六磷胺1.6千克和耐磨油0.22千克搅拌10分钟；
第四步，将温度降到145摄氏度，加入三和松石0.11千克、氢氧化镁0.06千克、炭黑0.32千克，搅拌16分钟；
第五步，最后加入二硫化钥0.22千克和石墨0.22千克，迅速混合均匀后压铸到模具中，即得复合材料滚筒。
[0020]实施例3
第一步，取内酰胺单体100千克，并将其加热熔化、脱水，加入氢氧化钠0.095千克后继续脱水29分钟；
第二步，加入超高分子聚乙烯19千克、二甲苯0.045千克和马来酸酐单体0.95千克，搅拌14分钟，使超高分子聚乙烯在己内酰胺单体熔体中充分混合至均匀分散；
第三步，在高温175摄氏度的条件下，继续加入苏打0.19千克、六磷胺1.45千克和耐磨油0.19千克搅拌10分钟；
第四步，将温度降到146摄氏度，加入石墨0.095千克、三氧化二锑0.045千克、炭黑0.29千克，搅拌14分钟；
第五步，最后加入二硫化钥0.19千克和石墨0.19千克，迅速混合均匀后压铸到模具中，即得复合材料滚筒。
[0021]实施例4
第一步，取内酰胺单体100千克，并将其加热熔化、脱水，加入氢氧化钠0.105千克后继续脱水31分钟；
第二步，加入超高分子聚乙烯20千克、二甲苯0.05千克和马来酸酐单体1.05千克，搅拌15分钟，使超高分子聚乙烯在己内酰胺单体熔体中充分混合至均匀分散；
第三步，在高温180摄氏度的条件下，继续加入硫酸0.2千克、六磷胺1.55千克和耐磨油0.21千克搅拌10分钟；
第四步，将温度降到150摄氏度，加入三和松石0.105千克、氢氧化镁0.047千克、炭黑0.3千克，搅拌14.5分钟；
第五步，最后加入二硫化钥0.2千克和石墨0.2千克，迅速混合均匀后压铸到模具中，即得复合材料滚筒。
[0022]实施例5
第一步，取内酰胺单体100千克，并将其加热熔化、脱水，加入氢氧化钠0.1千克后继续脱水30分钟；
第二步，加入超高分子聚乙烯19.5千克、二甲苯0.05千克和马来酸酐单体I千克，搅拌14.5分钟，使超高分子聚乙烯在己内酰胺单体熔体中充分混合至均匀分散；
第三步，在高温176摄氏度的条件下，继续加入硫酸0.195千克、六磷胺1.5千克和耐磨油0.2千克搅拌10分钟； 第四步，将温度降到147摄氏度，加入三和松石0.1千克、氢氧化镁0.05千克、炭黑
0.3千克，搅拌15分钟；
第五步，最后加入二硫化钥0.195千克和石墨0.2195千克，迅速混合均匀后压铸到模具中，即得复合材料滚筒。
[0023]本发明的保护范围不仅仅局限于上述实施例，只要结构与本发明复合材料滚筒结构相同，就落在本发明保护的范围。
【权利要求】
1.复合材料滚筒，包括带有轴承的芯轴，其特征在于:在所述芯轴的外侧设置有复合材料层。
2.根据权利要求1所述的复合材料滚筒，其特征在于:在所述复合材料层的周边设置有翅片条。
3.根据权利要求2所述的复合材料滚筒，其特征在于:所述翅片条的截面形状为梯形。
4.根据权利要求2所述的复合材料滚筒，其特征在于:所述翅片条的截面的径向外侧面为圆弧状。
5.根据权利要求2所述的复合材料滚筒，其特征在于:所述复合材料层和翅片条包括有下列重量份的材料: 己内酰胺单体100份；超高分子聚乙烯18——22份；增容剂0.9——1.1份；二甲苯0.04——0.06份；氢氧化钠0.09——0.11份；活化剂0.18——0.22份；六磷胺1.4——1.6份；耐磨油0.18——0.22份；抗静电剂0.09——0.11份；阻燃剂0.04——0.06份；抗老化剂0.28——0.32份；二硫化钥0.18——0.22份；石墨0.18——0.22份。
6.根据权利要求5所述的复合材料滚筒，其特征在于: 所述复合材料层和翅片条中各种材料重量份为: 己内酰胺单体100份；超高分子聚乙烯19——20份；增容剂0.95——1.05份；二甲苯0.045——0.05份；氢氧化钠0.095——0.105份；活化剂0.19——0.2份；六磷胺1.45——1.55份；耐磨油0.19——0.21份；抗静电剂0.095——0.105份；阻燃剂0.045——0.05份；抗老化剂0.29——0.3份；二硫化钥0.19——0.2份；石墨0.19——0.21份。
7.根据权利要求5所述的复合材料滚筒，其特征在于:所述增容剂为马来酸酐单体；所述活化剂为硫酸或苏打；所述抗静电剂为石墨或三和松石；所述阻燃剂为三氧化二锑或氢氧化镁；所述的抗老化剂为炭黑。
8.权利要求1、2、3、4、5、6或7所述的复合材料滚筒的制备方法，其特征在于:该方法包括下列步骤: 第一步，将内酰胺单体加热熔化、脱水，加入氢氧化钠后继续脱水25——33分钟；第二步，加入超高分子聚乙烯、二甲苯和增容剂，搅拌13——17分钟，使超高分子聚乙烯在己内酰胺单体熔体中充分混合至均匀分散； 第三步，在高温170-190摄氏度的条件下,继续加入活化剂、六磷胺和耐磨油搅拌9——11分钟； 第四步，将温度降到145——155摄氏度，加入抗静电剂、阻燃剂、抗老化剂搅拌14——16分钟； 第五步，最后加入二硫化钥和石墨迅速混合均匀后压铸到模具中，即得复合材料滚筒。
9.根据权利要求8所述的复合材料滚筒的制备方法，其特征在于:在所述第一步中加入氢氧化钠后继续脱水29——31分钟；在所述第二步中加入超高分子聚乙烯、二甲苯和增容剂后，搅拌14——15分钟；在所述第三步中在高温175——180摄氏度的条件下，继续加入活化剂、六磷胺和耐磨油搅拌10分钟；在所述第四步中，将温度降到145—150摄氏度，加入抗静电剂、阻燃剂、抗老化剂搅拌15分钟。
【文档编号】C08G69/14GK103552812SQ201310582871
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年11月20日 优先权日:2013年11月20日
【发明者】陈红升, 陈楠 申请人:陈红升