一種高電阻、耐混酸復(fù)合橡膠，橡膠輥及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于橡膠輥技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種高電阻、耐混酸復(fù)合橡膠，橡膠輥及其制造方法，更具體地說，涉及一種用于不銹鋼生產(chǎn)線的耐混酸(硝酸和氫氟酸的混合酸)、耐電解硝酸腐蝕的復(fù)合橡膠輥及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]不銹鋼是指在空氣和酸、堿、鹽等腐蝕性介質(zhì)中呈現(xiàn)鈍態(tài)、耐蝕而不生銹的高鉻合金鋼。不銹鋼具有耐腐蝕性、良好的加工成型性，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷擴(kuò)大。不銹鋼生產(chǎn)中，需要經(jīng)過熱乳、冷乳、退火、電解酸洗、化學(xué)酸洗、清洗等工藝過程，耐混酸膠輥用于不銹鋼生產(chǎn)線防腐工段的電解酸洗、化學(xué)酸洗槽內(nèi)，因?yàn)樗嵯床蹆?nèi)有強(qiáng)腐蝕性的硝酸、氫氟酸等化學(xué)介質(zhì)，同時還通有電流，工況非常惡劣，因此，對于耐混酸膠輥的要求較高，要求其具有較強(qiáng)的耐化學(xué)腐蝕性和較高的電阻值。
[0003]隨著汽車行業(yè)、建筑行業(yè)的快速發(fā)展，國內(nèi)不銹鋼需求的增大，國內(nèi)各大鋼鐵企業(yè)也不斷擴(kuò)大產(chǎn)能、提高產(chǎn)品質(zhì)量，隨之對耐混酸膠輥的需求量不斷增大、質(zhì)量要求也越來越高；同時，因應(yīng)節(jié)能降耗的要求，鋼企對其易耗備件一耐混酸膠輥的壽命也提出了更高的要求。因此，提高耐混酸膠輥使用壽命，開發(fā)出耐混酸使用壽命達(dá)能夠到甚至超過國外同類產(chǎn)品使用壽命的新產(chǎn)品勢在必行。目前國內(nèi)生產(chǎn)的耐混酸膠輥使用壽命約為2個月左右，膠輥在使用過程中，腐蝕性酸液逐漸滲透到膠層內(nèi)，造成輥面發(fā)粘，失去使用價值。綜上所述，開發(fā)出耐混酸腐蝕性能強(qiáng)的橡膠材料，提高橡膠輥的使用壽命是目前亟待解決的難題。
[0004]經(jīng)檢索，已有耐混酸膠輥的文獻(xiàn)發(fā)表和專利公開，如上海修遠(yuǎn)化工有限公司提供的彩鋼板酸洗線耐酸膠輥用氯磺化聚乙烯橡膠；以及中國專利號為:201010119870.2，申請日為:2010年3月9日的專利文獻(xiàn)，公開了一種冶金酸洗膠輥包覆膠用膠料，該膠料由固相法氯磺化聚乙烯、環(huán)氧樹脂硫化體系或環(huán)氧樹脂-/雙馬來酰亞胺復(fù)合硫化體系、環(huán)保增塑劑以及其他助劑組成。這些公開資料均采用氯磺化聚乙烯橡膠生產(chǎn)酸洗用膠輥，特別是上述的一種冶金酸洗膠輥包覆膠用膠料專利，采用固相法氯磺化聚乙烯、環(huán)氧樹脂硫化體系或環(huán)氧樹脂/雙馬來酰亞胺復(fù)合硫化體系、環(huán)保增塑劑以及其他助劑組成，其在16%硝酸和5 %氫氟酸的混酸溶液中浸泡后質(zhì)量變化率為14.4%，體積變化率為15.8 %。此外，最近幾年部分企業(yè)還采用耐酸性好的乙丙膠生產(chǎn)耐混酸的膠輥等。無論采用氯磺化聚乙烯橡膠還是乙丙橡膠，甚至少部分并用膠，根據(jù)其所用橡膠及其在酸液中浸泡后質(zhì)量變化、體積變化數(shù)據(jù)，這類膠輥在線使用過程中經(jīng)混酸浸泡，會造成橡膠分子鏈斷裂，酸液逐漸向輥體內(nèi)部滲透，經(jīng)過1-2個月使用后，輥面會發(fā)粘、不能再繼續(xù)使用，難以滿足鋼企的使用要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]1、要解決的問題
[0006]針對現(xiàn)有不銹鋼生產(chǎn)線防腐工段酸洗槽內(nèi)混酸(硝酸和氫氟酸的混合酸)腐蝕性強(qiáng)，膠輥在酸槽內(nèi)經(jīng)強(qiáng)腐蝕性酸液腐蝕浸泡，輥面發(fā)粘，使用壽命短的問題，本發(fā)明提供一種高電阻、耐混酸復(fù)合橡膠，橡膠輥及其制造方法，該膠輥在有電流存在、混酸工況條件下使用壽命長，且舊輥修復(fù)容易，修復(fù)成本低。
[0007]2、技術(shù)方案
[0008]為解決上述問題，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案。
[0009]—種高電阻、耐混酸復(fù)合橡膠，該復(fù)合橡膠包括三層，依次為丁腈橡膠層、粘結(jié)層和氟橡膠層。
[0010]進(jìn)一步地，所述的丁腈橡膠層的厚度為8-10mm，邵氏硬度290A，表面粗糙度為I.6_3.2ο
[0011]進(jìn)一步地，所述的粘結(jié)層的厚度為15-20μηι。
[0012]進(jìn)一步地，所述的氟橡膠層的厚度為10-16mm，邵氏硬度為70-80Α。
[0013]—種橡膠輥，包括金屬輥體;所述的金屬輥體外包覆有復(fù)合橡膠;所述的復(fù)合橡膠采用上述的一種高電阻、耐混酸復(fù)合橡膠，復(fù)合橡膠的丁腈橡膠層與金屬輥體的表面相貼入口 ο
[00? 4] 一種橡膠棍的制造方法，其步驟為:
[0015]A)金屬棍體預(yù)處理:將金屬棍體噴砂、涂刷膠粘劑；
[0016]B) 丁腈底層膠包膠:采用丁腈橡膠對金屬輥體進(jìn)行底層包膠，形成丁腈橡膠層，控制丁腈橡膠層包膠厚度為單邊12-15_;
[0017]C)丁腈膠底層膠預(yù)硫化:將步驟B)中包膠完畢的金屬輥體送入硫化罐內(nèi)，打開蒸汽閥，往硫化罐中通入蒸汽進(jìn)行預(yù)硫化;通入蒸汽的同時，打開空壓閥，調(diào)整硫化罐內(nèi)壓力達(dá)到4.5-5大氣壓;預(yù)硫化結(jié)束后，關(guān)閉蒸汽閥和壓力閥，使罐內(nèi)溫度、壓力逐漸下降，直至和外界溫度相一致；
[0018]D) 丁腈膠底層膠加工:經(jīng)步驟C)處理完后的金屬輥體溫度下降至室溫后，在車床上加工丁腈橡膠層，使丁腈橡膠層的單邊厚為8-10_，表面粗糙度為1.6-3.2；
[0019]E)涂刷粘結(jié)劑:在丁腈橡膠層表面涂刷一層氟橡膠用粘結(jié)劑608，得到粘結(jié)層，并控制粘結(jié)層厚度為15-20μπι;
[0020]F)氟橡膠層包膠:對步驟Ε)后的金屬輥體采用逐層貼合的方法包覆氟橡膠壓延膠片，得到氟橡膠層，并控制氟橡膠層的厚度為10_16mm，包膠采用厚度為2.0-2.1mm的壓延氟膠片;完成后，得到橡膠輥；
[0021 ] G)橡膠輥硫化處理:將經(jīng)步驟F)處理的橡膠輥送入硫化罐內(nèi)，打開蒸汽閥，往硫化罐中通入蒸汽進(jìn)行硫化處理;通入蒸汽的同時，打開空壓閥，調(diào)整硫化罐內(nèi)壓力達(dá)到4.5-5大氣壓;硫化處理結(jié)束后，關(guān)閉蒸汽閥和壓力閥，使罐內(nèi)溫度、壓力逐漸下降，直至和外界溫度相一致；
[0022]H)橡膠輥加工:待經(jīng)步驟G)后的橡膠輥溫度下降到室溫后，進(jìn)行機(jī)加工得到成品。
[0023]進(jìn)一步地，所述的步驟B)中，金屬輥體外周面的丁腈橡膠層采用擠出纏繞包覆方法包膠，金屬輥體的軸頭和端面采用壓延膠片貼合方法包膠。
[0024]進(jìn)一步地，所述的步驟C)中的預(yù)硫化程序?yàn)?先升溫到75°C，保溫2小時;再升溫到95 °C,保溫2小時;再升溫到115 °C，保溫2小時;再升溫到135 °C，在135 °C硫化5小時;升溫、保溫及硫化階段硫化罐內(nèi)壓力均保持在4.5-5大氣壓。
[0025]進(jìn)一步地，經(jīng)步驟F)處理后，在氟橡膠層的表面纏繞一層鐵絲。
[0026]進(jìn)一步地，所述的步驟G)中的硫化程序?yàn)?先升溫到80°C，保溫2小時；再升溫到100C，保溫2小時;再升溫到120°C，保溫2小時；再升溫到140°C，在140°C硫化8小時;升溫、保溫及硫化階段硫化罐內(nèi)壓力均保持在4.5-5大氣壓。
[0027]3、有益效果
[0028]相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果為:
[0029](I)本發(fā)明的的橡膠輥外包覆有復(fù)合橡膠，其底層膠采用高硬度的丁腈橡膠(邵氏硬度2 90A)，在線使用時不接觸酸液，表層膠采用氟橡膠(邵氏硬度70-80A)，該橡膠輥即降低了產(chǎn)品成本，又滿足了長時間在線使用的要求，同時又解決了鋼企常見的斷輥現(xiàn)象，即鋼板割傷輥面，酸液經(jīng)割縫逐漸滲透，造成酸液腐蝕金屬輥體、斷輥的事故;該橡膠輥的兩層膠存在明顯的硬度差異，避免了輥面割口向內(nèi)延伸、酸液腐蝕金屬輥體造成的斷輥事故；
[0030](2)本發(fā)明的橡膠輥，經(jīng)在線試用，使用壽命遠(yuǎn)超過常規(guī)橡膠材料的膠輥，常規(guī)材料在線使用壽命只有2-3個月，本發(fā)明的橡膠輥在線使用壽命可達(dá)7-8個月；并且舊輥返回修復(fù)時，只需車除表面的氟膠層，丁腈底層膠可再次使用，該橡膠輥的初次生產(chǎn)成本略高于普通橡膠輥，但多次修復(fù)的成本遠(yuǎn)低于其他材料的膠輥，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益；