一種用于二次冷軋機(jī)組切水橡皮及其制造方法
【專利摘要】一種用于二次冷軋機(jī)組切水橡皮及其制造方法，其成分重量百分比為：氟橡膠FKM100份；硫化劑，酚類化合物3～10份；吸酸劑MgO5～15份，PbO5～15份；補(bǔ)強(qiáng)填充劑，熱裂法炭黑N-99010～30份；加工助劑，低分子聚乙烯8～15份；納米級(jí)硫酸鋇3～8份。制造方法包括：1）混煉，加料順序：生膠→吸酸劑→加工助劑→補(bǔ)強(qiáng)填充劑→硫化促進(jìn)劑→納米材料，混合溫度40-60℃，出片、冷卻；2）成型，用模壓法將膠料放置在模具中加熱成型，模壓溫度80-110℃；3）硫化，一段，加熱溫度150-170℃，保溫時(shí)間8-10min；二段，加熱溫度200-240℃，保溫時(shí)間20-24h。本發(fā)明切水橡皮和安裝位置相結(jié)合，既不出現(xiàn)劃傷輥面缺陷，同時(shí)也具備較好的密封效果。
【專利說明】一種用于二次冷軋機(jī)組切水橡皮及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及冷軋【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種用于二次冷軋機(jī)組切水橡皮及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]二次冷軋機(jī)組一般有2個(gè)機(jī)架組成，I #機(jī)架用于帶鋼的大壓下率壓下減薄，必須進(jìn)行工藝?yán)鋮s和潤滑，2 #機(jī)架進(jìn)行小延伸率的平整，一般采用干模式進(jìn)行生產(chǎn)，因此帶鋼在進(jìn)入2 #機(jī)架之前必須達(dá)到干模式的工藝要求。在二次冷軋領(lǐng)域，機(jī)架間帶鋼表面處理技術(shù)一直是生產(chǎn)上的難點(diǎn)?，F(xiàn)有技術(shù)主要通過橡皮進(jìn)行“切水”，以達(dá)到產(chǎn)品和工藝的要求。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中中國專利號(hào)200720069252.5公開二次冷軋機(jī)組通過接觸式橡皮、弓丨流板等裝置進(jìn)行“切水”。首先，在1#機(jī)架出口側(cè)，為防止對(duì)上支承輥、中間輥及工作輥的冷卻水流到帶鋼表面，在防纏導(dǎo)板的端部由螺栓固定一塊切水橡皮，該橡皮與左側(cè)上工作輥緊密接觸，冷卻水通過橡皮和防纏導(dǎo)板形成的V形槽從兩端排出，可防止機(jī)架上半部的循環(huán)冷卻水滴落至帶鋼上表面；其次，在1#機(jī)架出口側(cè)，為防止軋制水平線以下的高速旋轉(zhuǎn)軋輥帶動(dòng)冷卻水飛濺至帶鋼表面，在穿帶導(dǎo)板的端部固定一塊切水橡皮，該橡皮與左側(cè)下工作輥接觸并密封。
[0004]該切水裝置中接觸式橡皮采用一種采用NBR (丁晴橡膠)材質(zhì)，厚度約5毫米，寬度約140毫米。由于橡皮 和軋輥表面接觸，如果橡皮硬度過高，容易在軋輥表面形成劃傷缺陷；如果橡皮影響過低，軋輥貼合能力降低，密封性不良等問題，則會(huì)出現(xiàn)密封不良，帶鋼表面會(huì)發(fā)生水跡印缺陷。同時(shí)，通過實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，相同的橡皮，不同軋輥直徑，對(duì)切水效果及輥面劃傷的影響也不同。
[0005]因此，切水橡皮如果現(xiàn)有不合適，不僅切水效果會(huì)出現(xiàn)波動(dòng)，而且會(huì)帶來附加缺陷，現(xiàn)有技術(shù)介紹了一整套切水裝置，對(duì)于其中重要的切水橡皮的選擇機(jī)制造方法沒有進(jìn)行研究。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種用于二次冷軋機(jī)組切水橡皮及其制造方法，該切水橡皮和安裝位置相結(jié)合，既不出現(xiàn)劃傷輥面缺陷，同時(shí)也具備較好的密封效果。
[0007]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:
[0008]一種用于二次冷軋機(jī)組切水橡皮，其成分重量百分比為:氟橡膠FKM100份；硫化劑，酚類化合物3~10份；吸酸劑Mg05~15份，Pb05~15份；補(bǔ)強(qiáng)填充劑，熱裂法炭黑N-99010-30份；加工助劑，低分子聚乙烯8~15份；納米級(jí)硫酸鋇3~8份。
[0009]本發(fā)明根據(jù)二次冷軋機(jī)組的軋制工藝特點(diǎn)，針對(duì)切水橡皮工作環(huán)境特殊，對(duì)橡皮制作原料提出了如下性能要求:
[0010]I)切水橡皮的使用位置為軋制變形區(qū)出口附近的軋輥處，且與軋輥有緊密接觸，而變形區(qū)內(nèi)由于塑性變形功較大一部分轉(zhuǎn)化為了熱能，因此軋輥溫度較高，在切水橡皮與軋輥接觸處溫度約100°c，這就要求相應(yīng)原料有優(yōu)良的耐高溫和抗熱老化能力；
[0011]2)切水橡皮工作環(huán)境中有大量的軋制油等溶劑存在，因此對(duì)橡膠原料的耐油特性要求較高；
[0012]3)另外，切水橡皮實(shí)為橡膠板，但工作狀態(tài)需要通過其彎曲變形來對(duì)軋輥產(chǎn)生一定的接觸力，從而起到對(duì)水的密封作用，因此要求橡膠具有較高硬度、較低彈性；
[0013]4)軋輥處于不斷轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)，而橡膠與其緊密接觸，所以要求具有良好的耐磨性。
[0014]對(duì)切水橡皮對(duì)制作原料要求可知，丁腈橡膠雖各方面條件較好，但溫度不能滿足要求，易老化，且試驗(yàn)表明彈性較高，不適用于切水橡皮密封要求。而硅橡膠耐油性等方面較差，同樣不適合二次冷軋生產(chǎn)需要，因此，最后選擇原設(shè)計(jì)中的氟橡膠作為切水橡皮制作原料，同時(shí)有針對(duì)性的對(duì)配方進(jìn)行優(yōu)化。另外，氟橡膠摩擦系數(shù)為0.8，較丁腈橡膠(0.9~
1.5)小,非常適合軋棍表面接觸式密封需要。
[0015]對(duì)切水橡皮需要重點(diǎn)關(guān)注的機(jī)械性能是其硬度。切水橡皮硬度越高，越不容易發(fā)生壓縮變形，因此與軋輥之間的貼合力越大，但是貼合面積越小。而對(duì)切水橡皮使用功能的要求之一就是保證足夠的貼合面積和貼合強(qiáng)度，防止冷卻水通過縫隙落到帶鋼表面，因此，從這一角度來說，增大橡皮硬度對(duì)切水效果影響有利有弊，應(yīng)通過試驗(yàn)，使一定硬度下的貼合力和貼合面積都有一個(gè)最佳值，即綜合切水效果最佳。另外，當(dāng)貼合力過大時(shí)，可能增大鐵粉淤積造成的輥面劃傷的發(fā)生概率。
[0016]在對(duì)原切水橡皮的硬度進(jìn)行測量，并結(jié)合現(xiàn)場試驗(yàn)基礎(chǔ)上，認(rèn)為切水橡皮肖氏硬度HS在75~80之間時(shí)，使用性能最佳。
[0017]由于生氟膠的彈性較好，缺乏加工時(shí)所必要的可塑性，所以要通過對(duì)生氟膠的塑煉來提高其加工性，同時(shí)也 可提高膠料在壓延等過程中的成型流動(dòng)性。然后將氟膠與配合劑進(jìn)行混煉，其中配合劑(如補(bǔ)強(qiáng)劑、增塑劑等)對(duì)最終成品的硬度具有較大影響，因此應(yīng)根據(jù)切水橡皮的硬度要求進(jìn)行配料。
[0018]I)硫化劑
[0019]硫化是使氟橡膠產(chǎn)生一定程度的交聯(lián)，變成高彈性的硫化膠，使其具有良好的使用性能。氟橡膠硫化可以采用親核試劑的離子加成機(jī)理進(jìn)行，也可以以過氧化物或射線以自由基機(jī)理進(jìn)行。酚類化合物可以解決膠漿的加工。本發(fā)明選用酚類化合物作為硫化劑，主要包含苯二酚等，其用量一般3~10份。
[0020]2)吸酸劑
[0021]吸酸劑也稱為穩(wěn)定劑。它是為了解決氟橡膠加工過程產(chǎn)生氟化氫對(duì)金屬的腐蝕和污染，使硫化反應(yīng)順利進(jìn)行，用于解決氟橡膠加工過程產(chǎn)生的氟化氫對(duì)金屬的腐蝕和污染問題。本發(fā)明采用MgO和PbO，其用量一般5~15份。它們的加入各有特點(diǎn):MgO耐熱性好；PbO耐酸性好。
[0022]3)補(bǔ)強(qiáng)填充劑
[0023]氟橡膠是一種自補(bǔ)強(qiáng)性能的橡膠。由于性能要求和用途的不同，需要通過補(bǔ)強(qiáng)、填充體系進(jìn)行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)成品的硬度，使其功能和成本適應(yīng)用戶的需要。本發(fā)明采用熱裂法炭黑(N-990)，用量在10-30份之間。
[0024]4)加工助劑
[0025]加工助劑是在不影響膠料發(fā)揮的前提下，能改善氟橡膠的混煉工藝，防止焦燒，改進(jìn)膠料的流動(dòng)性和壓出性能，并能在加工中防止粘輥、粘模，起到外脫模劑的作用。本發(fā)明采用低分子聚乙烯，其用量一般8~15份。
[0026]5)納米材料
[0027]適合的納米材料極大的提升了產(chǎn)品的使用性能。本發(fā)明添加了硫酸鋇(納米)，其用量一般3~8份，不僅僅用于調(diào)整橡膠硬度，而且具有較好的耐酸堿性和耐水性等，防止表面老化。
[0028]所述的硫酸鋇納米材料和熱烈法炭黑(N-990)共同作用，可調(diào)節(jié)成品的硬度，使其滿足使用要求，并極大地提升成品的性能。
[0029]所述的熱裂法炭黑N-990和低分子聚乙烯共同作用，可改善膠料的流動(dòng)性、成品的彈性和硬度。隨著N-990的減少和低分子聚乙烯的增多，成品的彈性增強(qiáng)，硬度降低；隨著N-990的增多和低分子聚乙烯的減少，成品的彈性降低，硬度增強(qiáng)。
[0030]所述的吸酸劑MgO和PbO與2#硫化劑共同作用，可調(diào)節(jié)成品的硬度，隨著吸酸劑MgO、PbO量的增加和2#硫化劑量的減少，成品的硬度增強(qiáng)。
[0031]本發(fā)明的一種用于二次冷軋機(jī)組切水橡皮的制造方法，包括如下步驟:
[0032]I)混煉
[0033]加料順序:生膠一吸酸劑一加工助劑一補(bǔ)強(qiáng)填充劑一硫化促進(jìn)劑一納米材料，混合工藝溫度40-60°C，配合劑加完，均勻出片、冷卻；
[0034]2)成型
[0035]用模壓方法，借助成型的陰、陽模具，將膠料放置在切水橡皮成型模具中加熱成型，模壓工藝溫度80-110°C ；`
[0036]3)硫化，二段式
[0037]一段，加熱溫度150_170°C，保溫時(shí)間8-lOmin ；
[0038]二段，加熱溫度200_240°C，保溫時(shí)間20_24h。
[0039]在本發(fā)明制造工藝中:
[0040]I)混煉
[0041]為了適應(yīng)各種不同的使用條件、獲得各種不同的性能，也為了提高橡膠制品的性能和降低成本，必須在生膠中加入不同的配合劑?；鞜捑褪菍⑺軣捄蟮纳z與配合劑混合、放在煉膠機(jī)中，通過機(jī)械拌合作用，使配合劑完全、均勻地分散在生膠中的一種過程?；鞜捠窍鹉z制品生產(chǎn)過程中的一道重要工序，如果混合不均勻，就不能充分發(fā)揮橡膠和配合劑的作用，影響產(chǎn)品的使用性能。
[0042]加料順序:生膠一吸酸劑一加工助劑一補(bǔ)強(qiáng)填充劑一硫化促進(jìn)劑一納米材料，混合工藝溫度40-60°C。配合劑加完，均勻出片。
[0043]2)成型
[0044]用模壓方法，借助成型的陰、陽模具，將膠料放置在模具中加熱成型，模壓工藝溫度80-110°C，模具根據(jù)切水橡皮的尺寸制定。
[0045]3)硫化
[0046]把塑性橡膠轉(zhuǎn)化為彈性橡膠的過程叫做硫化，它是在規(guī)定的溫度下加熱、保溫，使生膠的線性分子間通過生成“硫橋”而相互交聯(lián)成立體的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，從而使塑性的膠料變成具有高彈性的硫化膠。由于交聯(lián)鍵主要是由硫磺組成，所以稱為“硫化”。切水橡皮制作過程中采用以下硫化工藝:
[0047]一段 150_17(TC X8_10min ;
[0048]二段200_240°C X20_24h (要保證逐步加溫，恒溫記時(shí))。
[0049]與現(xiàn)有技術(shù)的切水橡皮相比，本發(fā)明具有以下方面的差異:
[0050]1)確定合理性能范圍:
[0051]通過試驗(yàn)，確定了硬度對(duì)切水橡皮使用性能影響，這屬于首次提出。
[0052]2)材質(zhì)的成分不同:
[0053]現(xiàn)有技術(shù)中，橡膠輥的橡膠配方采用的是常規(guī)經(jīng)驗(yàn)配方，主體材料是NBR (丁晴橡膠)，本發(fā)明技術(shù)中，主體材料選用氟橡膠(FKM)，并針對(duì)使用要求，對(duì)橡膠配方進(jìn)行了優(yōu)化，調(diào)整了原有的配比，同時(shí)在配合劑中加入少量納米級(jí)的材料。
[0054]本發(fā)明的有益效果:
[0055]1.實(shí)施本發(fā)明后，因水跡印導(dǎo)致的月平均封閉率由0.78%降至0.21%，治理成果顯著。
[0056]2.更換本發(fā)明切水橡皮后，水跡印缺陷的檢出率由月平均15.3次降至3.1次。
[0057]3.通過對(duì)切水橡皮材料和使用技術(shù)的優(yōu)化，降低了切水橡皮對(duì)軋輥的劃傷，減少了切水橡皮的異常換輥次數(shù)，降低了軋輥消耗，提高了機(jī)組產(chǎn)量。
【具體實(shí)施方式】
[0058]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明
[0059]表1為本發(fā)明切水橡皮成分的實(shí)施例。表2為本發(fā)明切水橡皮實(shí)施例的制造工藝。
[0060]表1單位:質(zhì)量份數(shù)
【權(quán)利要求】
1.一種用于二次冷軋機(jī)組切水橡皮，其成分重量百分比為:氟橡膠FKM100份；硫化劑，酚類化合物3~10份；吸酸劑Mg05~15份，Pb05~15份；補(bǔ)強(qiáng)填充劑，熱裂法炭黑N-99010-30份；加工助劑，低分子聚乙烯8~15份；納米級(jí)硫酸鋇3~8份。
2.如權(quán)利要求1所述的用于二次冷軋機(jī)組切水橡皮的制造方法，包括如下步驟: 1)混煉加料順序:生膠一吸酸劑一加工助劑一補(bǔ)強(qiáng)填充劑一硫化促進(jìn)劑一納米材料，混合工藝溫度40-60°C，配合劑加完，均勻出片、冷卻； 2)成型用模壓方法，借助成型的陰、陽模具，將膠料放置在切水橡皮成型模具中加熱成型，模壓工藝溫度80-110°C ； 3)硫化，二段式 一段，加熱溫度150-170°C，保溫時(shí)間8-10min ； 二段，加熱溫度200-240°C，保溫時(shí)間20-24h。
【文檔編號(hào)】C08L23/06GK103819855SQ201410069417
【公開日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2014年2月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月27日
【發(fā)明者】李秀軍, 瞿培磊 申請(qǐng)人:寶山鋼鐵股份有限公司