胶辊绕注工艺
一、 概况： 光工作站
1、 聚氨酯胶辊的特点和类型
浇注型聚氨酯胶辊是由液体聚氨酯
橡胶通过浇注的方法制造的一种胶辊。它与普通胶辊相比，具有较高的机械强度，卓越的耐磨性，突出的抗压缩性；硬度范围广，且在高硬度下仍具有高弹性；表面光洁度高；机械
加工性能优越；与金属粘结性也比普通橡胶
高得多，比较适合一定线速和高压力下使用。 日前聚氨酯胶辊发展很快，原来使用的大量普通胶辊己被新型聚氨酯胶辊所取代。 浇注型聚氨酯
胶辊大体分为聚酯型、聚醚型和聚己内酯型三种。一般来说，聚酯型多用在低、中硬度的胶辊中，其物理机械
性能高，耐溶剂性能较好，常用作有金属行业。聚醚型多用在高转速、高硬度的胶辊中，它的耐水性能佳，耐低温性优越，工艺性能好掌握，常用来制造拉丝辊、印花辊等。聚己内酯型综合性能优越，耐低温性能及耐水解性能好，常用作压榨辊及要求较高的胶辊。 2、 胶辊对聚氨酯材料的基本要求：
（1） 必须满足各种胶辊所要求的物理机械性能指标；
（2） 必须和辊芯有良好粘合性，以适应粘合成型的工艺要求；
（3） 胶辊硬度应符合要求，辊面硬度应均匀一致；
（4） 表面无气泡，杂质及机械损伤。
3、 胶辊的主要技术性能
（1） 硬度：各种胶辊的硬度参考值
（2） 表面要求：根据具体的用途而走，有的要求表面光洁或需经特殊加工或处理。
（3） 中高率：胶辊中心部直径和端边部直径之差。其作用是弥补较细长的胶辊在运转中的挠度变形，胶辊的中高率随胶辊的长度而增加。
4、 金属辊芯预处理：
（1） 认真进行辊芯的表面清洗，去除油污，润滑剂及金属缔合生成的有机物质。清洗
液可用通常的清洗溶剂或三氯乙烯等。
（2） 认真清除辊芯表面锈迹或氧化物。常用喷砂处理：对碳钢质辊芯，推荐用80-100目氧化铝磨料；对铝质辊芯，宜用140-320目磨料进行湿喷砂处理，喷砂后，应使用溶剂将表面残留粉尘清除干净。为获得良好的粘接效果，碳钢辊芯要在喷砂后4小时内完成粘接，铝质辊芯可在喷砂后72小时内完成粘结处理。
（3） 认真涂敷适宜的粘合剂（如NA-1，chcmlock-218,Thixon422等），涂敷粘合剂后，辊芯应在干燥空气中干燥20分钟，并在90＆#177;10℃下处理1小时，然后进行CPU 浇注操作。
二、 胶辊生产工艺
生产工艺
（1） 予聚体制备举例
① 聚酯多元醇脱水（在脱水釜中进行）：用Mn2000（羟值53-59，mgKOH/g，溶点40-
导线测量法
50℃）的聚酯，加热熔化后在带搅拌的不锈钢或搪瓷釜中，脱水温度100-140℃（聚醚100-110℃），以余压5mmHg进行真空脱水30-60分钟，使其含水量<0.05%（从视镜可观察脱水情况）。为使罐内液体充分脱气，可间歇开停搅拌装置，抽一段时间真空后，可停止反应罐加热，使料温降至70-80℃。 ② 予聚体合成（在反应釜中进行）；制品的性能取决于所用的原材料及其配比和加工工艺。先按性能要求，如温度、受力情况和接触介质及使用寿命等选择
合适的原材料，再按要求硬度选定合适配比及工艺条件（如混合温度、浇注和脱模时间及硫化条件等）。为保证予聚体的质量，聚酯脱水及予聚体合成最好不在同一釜中进行，予聚体合成反应在干燥氮气保护下进行。为防止反应剧烈、温升过快，须备有冷却装置。建议加料顺序：先加TDI后加聚酯，如反应剧烈，聚酯可分次加入，使反应过程平稳，反应温度容易控制，合成的予聚体中游离异氰酸酯单体含量较低，结构较规整。使其保持在80＆#177;5℃，反应1-2小时，分析异氰酸酯基含量。在可能条件下也可购买符合要求的国内外品牌的予聚体。 ③ 予聚体脱气；在85＆#177;5℃及余压5mmHg下脱泡30-60分钟。
油管锚 （2） 浇注机浇注：
① 技术关键：浇注机是浇注型聚氨酯弹性体（CPU）生产中的关键设备，其主要技术要求如下：
a、 配比精确，计量稳定：采用耐温耐压的高精度计量泵及精密传动，调节和显示装置，其计量精度达＆#177;0.5%。
b、 混合均匀，不产生气泡，采用特殊结构的高速混合头，当两组分原液粘度及配比相差很大时，亦能保证混合均匀，使生产的制品宏观无气泡，且调节灵活、操作方便。
c、 温度稳定，准确可*：原液的温度变化会影响原液的粘度、压力、计量精度及混合比，使制品质量无法稳定。尤其是B组分（MOCA）常温下为固体，若料温太低则会结死而无法操作，料温太高则易变而影响制品质量。常用电加热的导热油循环系统，加热原液，计量泵及浇注头，由智能型时间比例式数显温控仪进行恒温自控。
②模压制品 浇注工艺：在B料罐中加入MOCA（熔化温度>110℃）启动各组分的加热系统，使A、B料均达到要求温度并各自循环，A料如需要可先进行真空脱气，达到予聚体中无气泡，
按配方要求通过调节计量泵
的转速和排量，使A、B料达到要求的混合比。启动浇注按钮，则Ａ、Ｂ料在浇注头的混合腔中通过高速 的混合使之混合均匀，当排出的混合料在透明软管中不含气泡时即可往模具中浇注（模具及辊芯已经预处理，并预热至80-110℃）。当两浇注相隔时间较长时（超过釜中寿命1/2）需用清洗剂（二氯甲烷或三氯乙烯）对混合腔进行自动清洗（由电脑程控器自动控制）。当浇注停止时，A、B原液即自动转为各自循环状态，回到各自料罐中。 （3） 熟化及后处理：
灰板纸 ① 成型硫化（模型硫化），胶辊在脱模前在模具中硫化过程，其温度可选择在其化学结构不发生破坏的前提下，尽可能高一些，以加快扩链交联反应，缩短脱模时间，提高模具和设备利用率，常以100-200℃，60-120min为宜。
② 后硫化：指胶辊脱模后继续加热硫化的过程，温度稍低于成型硫化，以90-110℃，3-10小时为宜。
③ 表面再加工：根据要求在加工设备上进行车削或磨削加工。
（4） 注意要点：
① 土钻模具结构合理，装配可*，分型面无漏胶可漏气。
② 温度平衡，要求模具、辊芯及胶料的温度基本相同，模具各部位温度基本一致。
③ 胶料的浇注点可在辊芯或模具边缘，应保持固定不变，以不产生气泡为宜，为防止裹挟气泡，模具可适当倾斜使胶料沿壁而下。
④ 胶辊未达到脱模强度前，不要随便移动模具，以防产生龟裂。
⑤ 装配模具和辊芯时，尤其要注意防止涂过粘合剂的辊芯碰着模具内壁，影响胶辊的粘接质量。即模具上不得粘土粘结剂，辊芯上不得粘上脱模剂。
⑥ 硫化后胶辊，待达到要求强度后，再进行表面切削和磨光等机械精加工，以保证辊面的粗糙和辊轴的同心度。
（5）对CPU 制品模具的基本要求：
① 材料：选择时应着重考虑：具有足够的强度；足够的耐热性和尺寸稳定性；符合使用寿命要求的耐用性；制造成本较低。当批量生产从耐久性考虑常用金属材料，单件或试制产品常用环氧树脂等非金属模具，若采用压力合模浇注则应用金属模具。
② 结构：除了保证制品的几何形状和尺寸外，还应注意浇注位置，分型面和排气，以便达到： a、 便于制品的浇注和脱模； b、 保证制品工作表面的质量； c、 便于模腔中气体的排出； d、 便于模具的制造和机械加工，降低模具成本。
（6） 影响聚氨酯胶辊性能的主要因素：
① 多元醇分子量对胶辊性能的主要因素： 分子量的大小决定了聚氨酯弹性体中特性基团的密度：聚酯型随分子量增大，则其物性可提高；而聚醚型随分子量增加，则提高了其柔顺性，拉伸强度和模量会有所下降。一般应控制多元醇分子量在1100-2200之间。
② 予聚体异氰酸酯基（NCO）百分含量的影响： 随NCO增加，则硬度、抗撕裂，定伸强度，拉伸强度提高，且予聚体粘度降低，易于脱泡和混合，而伸长率下降；NCO过高，则胶料固化速度过快9釜中寿命变短），对浇注工艺极为不利。故NCO%一般在2.4-6.
5%为宜。 NCO% MOCA用量 2.9 8.3 4.2 12 5.1 14.5 6.0 17.1 7.1 20 硬度 邵A 8.3 90 95 96 邵B 44 50 60 78
③ 扩链系数的影响： 胺类固剂（MOCA）与予聚体中NCO的当量比（NH2/NCO）对胶料物性影响明显 一般以0.85-0.95%为宜。 对于MOCA交联体系一般应保持NCO稍过量，可使弹性体制品具有合适的交联度，当扩链系数为0.88时，化学交联和物理交联达到较好平衡，弹性体的综合性能最佳：当到1或更大时，因MOCA的增塑效应，且化学交联和氢链的减弱，强度明显降低，且永久变形较大。（故实用为保险，则扩链系统常取0.85）。
混合温度的影响： 由于予聚体及扩链的种类不同，其工艺条件（混合温度）亦不同，混合温度提高釜中寿命和凝胶时间缩短，过低的混合温度为固体扩链剂所不允许，虽有利于延长釜中寿命和提高物理性能，但汪易脱泡和均匀混合（因粘度变大），以扩链剂在予聚体中不析出为宜，如MOCA则以110-120℃为宜。 釜中寿命： 当CPU的两种液体原料混合相遇后，会发生反应——扩链并高分子化——混合物会逐渐失去流动性，通常将两种原料从混合开始，到混合物基本失去流动的这段时间，称为釜中寿命。
三、主要设备：
1、 反应釜：作多元醇脱水和予聚体合成及脱泡之用。 可采用不锈钢内胆，附加热夹套及外包聚氨酯硬泡绝热层的三层结构反应釜，附有锚式搅拌、电加热的导热油循环及控温系统，真空缓冲罐及真空泵系统。釜上应备有进料、出料、观察、测温、测压力及真空、安全放空及抽真空等工艺管孔，其容积同要求的产量而定，常用真空泵为双级旋片式，抽气量为8或15升/秒。
2、 浇注机：由于CPU具有釜中寿命短，凝胶速度快，单件用胶量大等特点，为了生产高品质的胶辊，必须采用浇注机生产。CPU20F系列高温型聚氨酯弹性体浇注机特点：
（1） 各系统原料循环方式：
① 原料由料罐——计量泵——浇注头切换阀——原料罐的全流量循环，可确保料温均一，流量稳定。
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