本发明涉及搓纸轮，尤其涉及一种epdm高分子复合材料搓纸轮及其制备方法。
背景技术：
搓纸轮就是能将纸张从纸堆搓离的轮子，其主要用于办公设备,如打印机、复印机、速印机、数字一体印刷机等。搓纸轮的中心固定穿设有塑料芯轴，塑料芯轴的两端组装在用于驱动搓纸轮旋转的驱动杆上。搓纸轮必须具有一定的摩擦力，所以其表面比较粗糙，有的甚至呈锯齿状。通过搓纸轮送纸的方式是：搓纸轮下压下面第一张纸的头部边缘，然后通过搓纸轮对纸张的压力和粘黏作用，搓纸轮旋转时即能带动纸张前移，使得下面第一张纸更多地被压在搓纸轮下，从而顺利地随着搓纸轮的旋转而向前进纸。这时搓纸轮对第一张纸的摩擦力一定要大于下面摩擦片的阻尼力，纸张才能顺利前行；但是，搓纸轮的压力不可以超过摩擦片对下面第二张纸的阻尼力，否则就会带动下面第二张纸随着越过摩擦片造成双张进纸。所以对搓纸轮的要求就是初始摩擦力合适，且使用一段时间后摩擦力不要下降太多，即耐磨，因为耐磨性能会影响搓纸轮的使用寿命。
搓纸轮的材质一般有橡胶、硅胶、聚氨酯三种。硅胶强度较差，不耐磨，使用寿命短；聚氨酯耐磨，寿命长，但加工工艺复杂，加工设备多，组分较贵，能耗高；橡胶的性能介于两者之间，加工简单，能耗低，成本较低，通过合适的配方配合，也能达到聚氨酯的耐磨效果。橡胶的种类一般有天然橡胶（nr）、丁腈橡胶（nbr）、三元乙丙橡胶（epdm）三类胶种，天然橡胶和丁腈橡胶耐老化性能不好，现在已逐渐淘汰。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种epdm高分子复合材料搓纸轮及其制备方法。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种epdm高分子复合材料搓纸轮，包括一epdm橡胶发泡轮以及套在所述
epdm橡胶发泡轮外的epdm橡胶皮，且所述epdm橡胶发泡轮与epdm橡胶皮之间设置有一层epdm胶浆，按重量百分比计，所述epdm橡胶发泡轮包括如下组分：三元乙丙橡胶30-60%,活性剂1-5%，补强剂20-50%，软化剂10-40%，硫化剂1-5%，发泡剂1-5%；所述epdm橡胶皮包括如下组分：三元乙丙橡胶50-90%,活性剂1-5%，补强剂5-20%，硫化剂1-5%。
在所述epdm橡胶发泡轮的组分中，所述三元乙丙橡胶为乙烯含量为40-70%的乙烯、丙烯以及非共轭二烯烃的三元共聚物的混合物；所述活性剂为氧化锌、硬脂酸、硬脂酸锌中的一种或两种以上的混合物；所述补强剂为快压出炭黑（fef）、半补强炭黑（srf）、活性碳酸钙（ccr）中的一种或两种以上的混合物；所述硫化剂是硫磺（s）、二丁基二硫代氨基甲酸锌（bz）、二硫化四甲基秋兰姆（tmtd）中的一种或两种以上的混合物；所述发泡剂是二本磺酰肼醚、偶氮二甲酰胺、尿素中的一种或两种以上的混合物。
在所述epdm橡胶皮的组分中，所述三元乙丙橡胶为乙烯、丙烯以及非共轭二烯烃的三元共聚物的混合物，且该混合物中的乙烯含量为40-70%，门尼粘度为50-80，充油量为20-50%；所述活性剂是为氧化锌、硬脂酸、硬脂酸锌中的一种或两种以上的混合物；所述补强剂为气相白炭黑（sio2）、活性碳酸钙（ccr）中的一种或两种以上的混合物；所述硫化剂是过氧化二异丙苯（dcp）、三烯丙基异三聚氰酸酯（taic）中的一种或两种以上的混合物。
所述epdm高分子复合材料搓纸轮的制备方法，其特征在于：包括如下步骤
步骤1、混炼所述epdm橡胶皮的所有组分，得到epdm橡胶皮胶料；
步骤2、将所述epdm橡胶皮胶料放入模具内，加热加压后取出，得到管状
epdm橡胶皮；
步骤3、在所述管状epdm橡胶皮内壁上涂上所述epdm胶浆，晾干待用；
步骤4、混炼所述epdm橡胶发泡轮的所有组分，得到epdm发泡胶；
步骤5、将所述epdm发泡胶挤成管状，放入烘箱加热、发泡硫化成型为轮
状，然后研磨至其外径与所述管状epdm橡胶皮内径一致，再套入涂好epdm胶浆的管状epdm橡胶皮中，加热粘接，然后两端切割，最后研磨至要求尺寸，得到所述epdm高分子复合材料搓纸轮。
混炼所述epdm橡胶皮的所有组分的具体方法为
步骤1、在密炼机中加入所述三元乙丙橡胶，密炼3分钟；
步骤2、将所述活性剂、补强剂均匀混合，得到混合物，然后将所述混合
物分三次投入密炼机中，每次密炼4-8分钟，最后密炼机内升温至130-140℃排料，在开炼机上出片停放8-24小时，得到半成品，然后再在开炼机上往所述半成品内加入硫化剂，混炼均匀后出片停放4-36小时，得到所述epdm橡胶皮胶料。
混炼所述epdm橡胶发泡轮的所有组分的方法为
步骤1、在密炼机中加入三元乙丙橡胶，密炼3分钟；
步骤2、将活性剂、补强剂、软化剂混合，得到混合物，然后将所述混合物
分三次投入密炼机，每次密炼4-8分钟，最后密炼机内升温至130-140℃排料，在开炼机上出片停放8-24小时，得到半成品，然后再在开炼机上往所述半成品内加入硫化剂与发泡剂，混炼均匀后出片停放4-36小时，得到所述epdm发泡胶。
将所述epdm橡胶皮胶料放入模具中，再将模具放入平板硫化机中，经
150℃*450秒的加热加压后，得到所述管状epdm橡胶皮，将其取出，并在其内壁涂上epdm胶浆；将epdm橡胶发泡胶投入挤出机中，挤成管状，然后放入烘箱中，经170℃*20-40分钟的加热，发泡硫化成型为轮状，然后研磨至其外径与所述管状epdm橡胶皮内径一致，再套入所述管状epdm橡胶皮中，然后放入烘箱中，经150℃*30分钟加热粘接，然后两端切割，最后研磨至所需尺寸。
混炼所述epdm橡胶皮的所有组分时，所述epdm橡胶皮的各组分配比为：三元乙丙橡胶85.8%、活性剂2.7%、补强剂8.6%、硫化剂2.9%，将活性剂、补强剂的混合物分三次投入密炼机后，每次密炼5分钟，最后升温至135℃排料；
混炼所述epdm橡胶发泡轮的所有组分时，所述epdm橡胶发泡轮的各组分配比为:epdm橡胶45.4%、活性剂2.5%、补强剂38.7%、软化剂10%、硫化剂1.7%、发泡剂1.7%，将活性剂、补强剂、软化剂的混合物分三次投入密炼机后，每次密炼5分钟，最后升温至140℃排料；
所述epdm橡胶皮胶料放入模具中，再将模具放入平板硫化机中，经150℃*450秒的加热加压后取出得到所述管状epdm橡胶皮；
将所述epdm发泡胶投入挤出机中，挤成管状，然后放入烘箱中，进行170℃
*20分钟的加热，使其发泡硫化成型为轮状，然后研磨至其外径与所述管状epdm橡胶皮内径一致，再套入涂好epdm胶浆的管状epdm橡胶皮中，再放入烘箱中进行150℃*30分钟的加热粘接，然后切割研磨至所需尺寸，得到搓纸轮成品。
所述搓纸轮成品的摩擦系数为1.5-1.7，硬度为sha20-30。
混炼所述epdm橡胶皮的所有组分时，所述epdm橡胶皮的各组分配比为：三元乙丙橡胶75.6%、活性剂3.2%、补强剂18%、硫化剂3.2%，将活性剂、补强剂的混合物分三次投入密炼机后，每次密炼5分钟，最后升温至135℃排料；
混炼所述epdm橡胶发泡轮的所有组分时，所述epdm橡胶发泡轮的各组分配比为:epdm橡胶42.6%、活性剂2.8%、补强剂41.2%、软化剂9.8%、硫化剂1.8%、发泡剂1.8%，将活性剂、补强剂、软化剂的混合物分三次投入密炼机后，每次密炼5分钟，最后升温至140℃排料；
将所述epdm橡胶皮胶料放入模具中，再将模具放入平板硫化机中，经150℃*450秒的加热加压后取出得到所述管状epdm橡胶皮；
将所述epdm发泡胶投入挤出机中，挤成管状，然后放入烘箱中，进行170℃*40分钟的加热，使其发泡硫化成型为轮状，然后研磨至其外径与所述管状epdm橡胶皮内径一致，再套入涂好epdm胶浆的管状epdm橡胶皮中，再放入烘箱中进行150℃*30分钟的加热粘接，然后切割研磨至所需尺寸，得到搓纸轮成品。
本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：本发明搓纸轮设置为epdm橡胶发泡轮外套上epdm橡胶皮的结构，这样的结构再加上epdm橡胶发泡轮以及epdm橡胶皮的配方设置，使得本发明搓纸轮和纸堆的压缩量更大些，即本发明搓纸轮的初始摩擦力非常合适，而且在降低整体硬度的同时还能保持高强度，且耐磨性能还非常好，即使在使用后期epdm橡胶皮有所磨损的情况下，搓纸轮整体的摩擦力也不会下降，所以本发明搓纸轮的整体使用效果佳，使用寿命长。
附图说明
图1为本发明epdm高分子复合材料搓纸轮与芯轴组装示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明epdm高分子复合材料搓纸轮包括一epdm橡胶发泡轮1以及套在所述epdm橡胶发泡轮1外的epdm橡胶皮2，且所述epdm橡胶发泡轮1与epdm橡胶皮2之间设置有一层epdm胶浆，按重量百分比计，所述epdm橡胶发泡轮包括如下组分：三元乙丙橡胶30-60%,活性剂1-5%，补强剂20-50%，软化剂10-40%，硫化剂1-5%，发泡剂1-5%；所述epdm橡胶皮包括如下组分：三元乙丙橡胶50-90%,活性剂1-5%，补强剂5-20%，硫化剂1-5%。
在所述epdm橡胶发泡轮的组分中，所述三元乙丙橡胶为乙烯含量为40-70%的乙烯、丙烯以及非共轭二烯烃的三元共聚物的混合物；所述活性剂为氧化锌、硬脂酸、硬脂酸锌中的一种或两种以上的混合物；所述补强剂为快压出炭黑（fef）、半补强炭黑（srf）、活性碳酸钙（ccr）中的一种或两种以上的混合物；所述硫化剂是硫磺（s）、二丁基二硫代氨基甲酸锌（bz）、二硫化四甲基秋兰姆（tmtd）中的一种或两种以上的混合物；所述发泡剂是二本磺酰肼醚、偶氮二甲酰胺、尿素中的一种或两种以上的混合物。
在所述epdm橡胶皮的组分中，所述三元乙丙橡胶为乙烯、丙烯以及非共轭二烯烃的三元共聚物的混合物，且该混合物中的乙烯含量为40-70%，门尼粘度为50-80，充油量为20-50%；所述活性剂是为氧化锌、硬脂酸、硬脂酸锌中的一种或两种以上的混合物；所述补强剂为气相白炭黑（sio2）、活性碳酸钙（ccr）中的一种或两种以上的混合物；所述硫化剂是过氧化二异丙苯（dcp）、三烯丙基异三聚氰酸酯（taic）中的一种或两种以上的混合物。
制备所述epdm高分子复合材料搓纸轮的方法包括如下步骤：
步骤1、混炼所述epdm橡胶皮的所有组分，得到epdm橡胶皮胶料；
步骤2、将所述epdm橡胶皮胶料放入模具内，加热加压后取出，得到管状epdm橡胶皮；
步骤3、在所述管状epdm橡胶皮内壁上涂上所述epdm胶浆，晾干待用；
步骤4、混炼所述epdm橡胶发泡轮的所有组分，得到epdm发泡胶；
步骤5、将所述epdm发泡胶挤成管状，放入烘箱加热，发泡硫化成型为轮状，然后研磨至其外径与所述管状epdm橡胶皮内径一致，再套入涂好epdm胶浆的管状epdm橡胶皮中，加热粘接，然后两端切割，最后研磨至要求尺寸，得到所述epdm高分子复合材料搓纸轮。
混炼所述epdm橡胶皮的所有组分的具体方法为：
步骤1、在密炼机中加入所述三元乙丙橡胶，密炼3分钟；
3分钟为最佳密炼时间，若密炼时间过短，所述三元乙丙橡胶未能充分软化，从而影响炼胶效果；若密炼时间过长，所述三元乙丙橡胶分子链破坏过多，影响复合材料的物理性能；
步骤2、将所述活性剂、补强剂均匀混合，得到混合物，然后将所述混合物分三次投入密炼机中，每次密炼4-8分钟，最后密炼机内升温至130-140℃排料，在开炼机上出片停放8-24小时，得到半成品，然后再在开炼机上往所述半成品内加入硫化剂，混炼均匀后出片停放4-36小时，得到所述epdm橡胶皮胶料。
一次投料或分二次投料活性剂、补强剂的混合物，会使得其在三元乙丙橡胶中分散不均，三次即可达到理想分散效果，四次以上影响工作效率。
混炼所述epdm橡胶发泡轮的所有组分的方法为：
步骤1、在密炼机中加入三元乙丙橡胶，密炼3分钟；
密炼时间过短，橡胶未能充分软化，影响炼胶效果；密炼时间过长，橡胶分子链破坏过多，影响复合材料物理性能，密炼3分钟效果最好；
步骤2、将活性剂、补强剂、软化剂混合，得到混合物，然后将所述混合物分三次投入密炼机，每次密炼4-8分钟，最后密炼机内升温至130-140℃排料，在开炼机上出片停放8-24小时，得到半成品，然后再在开炼机上往所述半成品内加入硫化剂与发泡剂，混炼均匀后出片停放4-36小时，得到所述epdm发泡胶。
将所述epdm橡胶皮胶料放入模具中，再将模具放入平板硫化机中，经150℃*450秒的加热加压后，得到所述管状epdm橡胶皮，将其取出，并在其内壁涂上epdm胶浆；将epdm橡胶发泡胶投入挤出机中，挤成管状，然后放入烘箱中，经170℃*20-40分钟的加热，发泡硫化成型为轮状，然后研磨至其外径与所述管状epdm橡胶皮内径一致，再套入所述管状epdm橡胶皮中，然后放入烘箱中，经150℃*30分钟加热粘接，然后两端切割，最后研磨至所需尺寸。
在其中一实施例中，混炼所述epdm橡胶皮的所有组分时，所述epdm橡胶皮的各组分配比为：三元乙丙橡胶85.8%、活性剂2.7%、补强剂8.6%、硫化剂2.9%，将活性剂、补强剂的混合物分三次投入密炼机后，每次密炼5分钟，最后升温至135℃排料；
混炼所述epdm橡胶发泡轮的所有组分时，所述epdm橡胶发泡轮的各组分配比为:epdm橡胶45.4%、活性剂2.5%、补强剂38.7%、软化剂10%、硫化剂1.7%、发泡剂1.7%，将活性剂、补强剂、软化剂的混合物分三次投入密炼机后，每次密炼5分钟，最后升温至140℃排料；
将所述epdm橡胶皮胶料放入模具中，再将模具放入平板硫化机中，经150℃*450秒的加热加压后取出得到所述管状epdm橡胶皮；
将所述epdm发泡胶投入挤出机中，挤成管状，然后放入烘箱中，进行170℃*20分钟的加热，使其发泡硫化成型为轮状，然后研磨至其外径与所述管状epdm橡胶皮内径一致，再套入涂好epdm胶浆的管状epdm橡胶皮中，再放入烘箱中进行150℃*30分钟的加热粘接，然后切割研磨至所需尺寸，得到搓纸轮成品。
经上述加工所得到的epdm高分子复合材料搓纸轮的摩擦系数为1.6-1.8，硬度为sha15-25。
在另一实施例中，混炼所述epdm橡胶皮的所有组分时，所述epdm橡胶皮的各组分配比为：三元乙丙橡胶75.6%、活性剂3.2%、补强剂18%、硫化剂3.2%，将活性剂、补强剂的混合物分三次投入密炼机后，每次密炼5分钟，最后升温至135℃排料；
混炼所述epdm橡胶发泡轮的所有组分时，所述epdm橡胶发泡轮的各组分配比为:epdm橡胶42.6%、活性剂2.8%、补强剂41.2%、软化剂9.8%、硫化剂1.8%、发泡剂1.8%，将活性剂、补强剂、软化剂的混合物分三次投入密炼机后，每次密炼5分钟，最后升温至140℃排料；
将所述epdm橡胶皮胶料放入模具中，再将模具放入平板硫化机中，经150℃*450秒的加热加压后取出得到所述管状epdm橡胶皮；
将所述epdm发泡胶投入挤出机中，挤成管状，然后放入烘箱中，进行170℃*40分钟的加热，使其发泡硫化成型为轮状，然后研磨至其外径与所述管状epdm橡胶皮内径一致，再套入涂好epdm胶浆的管状epdm橡胶皮中，再放入烘箱中进行150℃*30分钟的加热粘接，然后切割研磨至所需尺寸，得到搓纸轮成品。
经上述加工所得到的epdm高分子复合材料搓纸轮的摩擦系数为1.5-1.7，硬度为sha20-30。
一塑料芯轴3装入所述epdm高分子复合材料搓纸轮的中心，再通过所述塑料芯轴的两端组装在用于驱动搓纸轮旋转的驱动杆上，即将本发明搓纸轮组装到设备内。