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1、(10)申请公布号 CN 102505555 A (43)申请公布日 2012.06.20 C N 1 0 2 5 0 5 5 5 5 A *CN102505555A* (21)申请号 201110355516.4 (22)申请日 2011.11.10 D21G 9/00(2006.01) B29C 39/10(2006.01) B29C 39/44(2006.01) (71)申请人广州海丝尔橡塑科技有限公司 地址 510990 广东省广州市从化经济开发区 工业大道9号商务办公楼103室之一 (72)发明人易玉华 邹明清 (74)专利代理机构广州市华学知识产权代理有 限公司 44245 代理人。
2、裘晖 (54) 发明名称 一种高速聚氨酯造纸胶辊及其制造方法与应 用 (57) 摘要 本发明属于聚氨酯胶辊制造领域，公开了一 种高速聚氨酯造纸胶辊及其制造方法与应用。本 发明的高速聚氨酯造纸胶辊是由金属辊芯和粘合 在金属辊芯上的聚氨酯所组成，其制备方法包括 金属辊芯表面处理、制备聚氨酯预聚体和造纸胶 辊制备等步骤。本发明的聚氨酯与金属辊芯采用 树脂型胶粘剂粘合，粘合强度高，不会产生聚氨酯 与辊芯的脱层现象，胶辊结实耐用，使用寿命长； 本发明的聚氨酯动态性能好，内生热小，在高速高 负荷下不会因内部温度过高而造成胶辊的破坏， 克服了现有聚氨酯内生热大的缺陷。 (51)Int.Cl. 权利要求书2页。
3、 说明书6页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 6 页 1/2页 2 1.一种聚氨酯造纸胶辊，其特征在于：是由金属辊芯和粘合在金属辊芯上的聚氨酯所 组成。 2.根据权利要求1所述的聚氨酯造纸胶辊，其特征在于：所述的聚氨酯与金属辊芯通 过胶粘剂粘结。 3.根据权利要求2所述的聚氨酯造纸胶辊，其特征在于：所述的胶粘剂由以下方法配 制得到：在40-50重量份的混合溶剂中加入50-60重量份的树脂型胶粘剂，搅拌混合均匀即 得； 所述的混合溶剂由以下体积百分比的成分组成： 异丙醇：0-40 乙酸乙酯：0-40 甲乙酮：0-50 三氯乙烯：0-40。 。
4、4.权利要求1-3任一项所述的聚氨酯造纸胶辊的制备方法，其特征在于包括以下步 骤： (1)金属辊芯的表面处理：将金属辊芯表面进行抛砂、除油脱脂，清理干净后均匀喷涂 或刷涂权利要求3所述的胶粘剂，20-30下停放0.5-1小时，烘干，即可用于浇注； (2)制备聚氨酯预聚体 A、有模浇注工艺用聚氨酯预聚体 取100重量份聚四氢呋喃二醇，加热至110-130，抽真空至余压小于500Pa，脱除水分 2小时，降温至60-75，然后加入69.8-112重量份异氰酸酯，升温至78-92，反应2小时； 将混合物短程蒸馏至混合物中游离异氰酸酯单体的百分含量低于0.2，即得到有模浇注 工艺用聚氨酯预聚体； 所述的。
5、异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯或对苯二异氰酸酯； B、无模浇注工艺用聚氨酯预聚体 取100重量份聚四氢呋喃二醇，加热至110-130，抽真空至余压小于500Pa，脱除水分 2小时，降温至60-70，然后加入200重量份二苯基甲烷二异氰酸酯，升温至78-82，反应 2小时；将混合物短程蒸馏至混合物中游离异氰酸酯单体的百分含量低于0.6，得到无模 浇注工艺用聚氨酯预聚体； (3)造纸胶辊的制备 A、采用有模浇注工艺制备 3.1备料 将步骤(2)的有模浇注工艺用聚氨酯预聚体移至浇注机A罐中，加热至78-102，抽真 空至余压小于500Pa，脱泡15-20分钟；将扩链剂移至浇注机B罐中；按扩链系数0.85-。
6、0.98 调节聚氨酯预聚体与扩链剂的比例； 若扩链系数为0.85-0.95，扩链剂为3，5-二甲硫基甲苯二胺或3，3二氯-4，4-二 氨基二苯甲烷； 若扩链系数为0.95-0.98，扩链剂为1，4-丁二醇或氢醌-双(-羟乙基)醚； 3.2浇注 将步骤(1)的金属辊芯放在预热至110-135的胶辊模具中，开动浇注机进行浇注，浇 权 利 要 求 书CN 102505555 A 2/2页 3 注完后在110-135保温30-80分钟后出模，烘干，即制得成品聚氨酯造纸胶辊； B、采用无模浇注工艺制备 3.1备料 将步骤(2)制备的无模浇注工艺用聚氨酯预聚体移至浇注喷涂机A罐中，加热至 53-57，抽真。
7、空至余压小于500Pa，脱泡30分钟；将扩链剂移至B罐中；按扩链系数 0.85-0.95调节聚氨酯预聚体与扩链剂的比例； 所述的扩链剂为3，5-二甲硫基甲苯二胺或二乙基甲苯二胺； 3.2浇注 将步骤(1)的金属辊芯固定到旋转浇注床上，启动辊芯旋转装置使辊芯旋转，然后开 动浇注喷涂机进行喷涂，喷涂完后拆下胶辊，进行车削、磨光，即制得成品聚氨酯造纸胶辊。 5.根据权利要求4所述的聚氨酯造纸胶辊的制备方法，其特征在于：步骤(1)所述的 烘干是在120下烘0.5-1小时。 6.根据权利要求4所述的聚氨酯造纸胶辊的制备方法，其特征在于：步骤(2)所述聚 四氢呋喃二醇的分子量为1000-2000。 7.根。
8、据权利要求4所述的聚氨酯造纸胶辊的制备方法，其特征在于：步骤3.2所述烘 干是在110-130下烘焙15-20小时。 8.权利要求1-3任一项所述的聚氨酯造纸胶辊在造纸领域中的应用。 权 利 要 求 书CN 102505555 A 1/6页 4 一种高速聚氨酯造纸胶辊及其制造方法与应用 技术领域 0001 本发明属于聚氨酯胶辊制造领域，具体涉及一种适合在高速条件下使用的聚氨酯 造纸胶辊及其制造方法与应用。 背景技术 0002 聚氨酯弹性体由于具有硬度高、力学性能好、弹性高、耐磨性能好、承载能力大等 特点，广泛应用于轮胎、胶辊等高负载的场合。但聚氨酯通常内生热较大，在高速条件下，内 生热使制品内。
9、部温度较大，导致材料被破坏。对高速造纸胶辊而言，很容易发生聚氨酯和金 属辊芯的脱离，以及聚氨酯材料的局部熔融，从而使整根胶辊失效。 发明内容 0003 为了克服现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种适合在高速高 负载条件下使用的、寿命长的聚氨酯造纸胶辊。 0004 本发明的另一目的在于提供上述造纸胶辊的制造方法。 0005 本发明的再一目的在于提供上述造纸胶辊的用途。 0006 本发明的目的通过下述技术方案实现： 0007 一种高速聚氨酯造纸胶辊，是由起支撑和传递力作用的金属辊芯和直接粘合在金 属辊芯上的聚氨酯所组成，所使用的聚氨酯具有动态性能好、内生热小的特性； 0008 所述聚。
10、氨酯与金属辊芯通过胶粘剂粘结； 0009 所述的胶粘剂由以下方法配制得到： 0010 在40-50重量份的混合溶剂中加入50-60重量份的树脂型胶粘剂，搅拌混合均匀 即得； 0011 所述的混合溶剂由以下体积百分比的成分组成： 0012 异丙醇：0-40 0013 乙酸乙酯：0-40 0014 甲乙酮：0-50 0015 三氯乙烯：0-40。 0016 上述的高速聚氨酯造纸胶辊的制备方法，包括以下步骤： 0017 (1)金属辊芯的表面处理：将金属辊芯表面进行抛砂、除油脱脂，清理干净后均匀 喷涂或刷涂胶粘剂，20-30下停放0.5-1小时，烘干，即可用于浇注； 0018 步骤(1)所述的烘干是在。
11、120下烘0.5-1小时； 0019 (2)制备聚氨酯预聚体 0020 A、有模浇注工艺用聚氨酯预聚体 0021 取100重量份聚四氢呋喃二醇，加热至110-130，抽真空至余压小于500Pa，脱除 水分2小时，降温至60-75，然后加入69.8-112重量份异氰酸酯，升温至78-92，反应2 小时；将混合物短程蒸馏以去除未反应的异氰酸酯单体，至混合物中游离异氰酸酯单体的 说 明 书CN 102505555 A 2/6页 5 百分含量低于0.2，即得到有模浇注工艺用聚氨酯预聚体； 0022 所述聚四氢呋喃二醇的分子量为1000-2000； 0023 所述的异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯或对苯二异氰酸。
12、酯； 0024 B、无模浇注工艺用聚氨酯预聚体 0025 取100重量份聚四氢呋喃二醇，加热至110-130，抽真空至余压小于500Pa， 脱除水分2小时，降温至60-70，然后加入200重量份二苯基甲烷二异氰酸酯，升温至 78-82，反应2小时；将混合物短程蒸馏以去除未反应的异氰酸酯单体，至混合物中游离 异氰酸酯单体的百分含量低于0.6，得到无模浇注工艺用聚氨酯预聚体； 0026 所述聚四氢呋喃二醇的分子量为1000-2000； 0027 (3)造纸胶辊的制备 0028 A、采用有模浇注工艺制备 0029 3.1备料 0030 将步骤(2)的有模浇注工艺用聚氨酯预聚体移至浇注机A罐中，加热至。
13、78-102， 抽真空至余压小于500Pa，脱泡15-20分钟；将扩链剂移至浇注机B罐中；按扩链系数 0.85-0.98调节聚氨酯预聚体与扩链剂的比例； 0031 若扩链系数为0.85-0.95，则扩链剂选择低分子二元胺，优选3，5-二甲硫基甲苯 二胺或3，3二氯-4，4-二氨基二苯甲烷； 0032 若扩链系数为0.95-0.98，则扩链剂选择低分子二元醇，优选1，4-丁二醇或氢 醌-双(-羟乙基)醚； 0033 3.2浇注 0034 将步骤(1)的金属辊芯放在预热至110-135的胶辊模具中，开动浇注机进行浇 注，浇注完后在110-135保温30-80分钟后出模，烘干，即制得成品聚氨酯造纸胶。
14、辊； 0035 所述烘干是在110-130下烘焙15-20小时； 0036 B、采用无模浇注工艺制备 0037 3.1备料 0038 将步骤(2)制备的无模浇注工艺用聚氨酯预聚体移至浇注喷涂机A罐中，加热 至53-57，抽真空至余压小于500Pa，脱泡30分钟；将扩链剂移至B罐中；按扩链系数 0.85-0.95调节聚氨酯预聚体与扩链剂的比例； 0039 所述的扩链剂为低分子二元胺，优选3，5-二甲硫基甲苯二胺或二乙基甲苯二胺； 0040 3.2浇注 0041 将步骤(1)的金属辊芯固定到旋转浇注床上，启动辊芯旋转装置使辊芯旋转，然 后开动浇注喷涂机进行喷涂，喷涂完后拆下胶辊，进行车削、磨光，即。
15、制得成品聚氨酯造纸 胶辊。 0042 上述的高速聚氨酯造纸胶辊可以应用于造纸领域。 0043 本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果： 0044 1.本发明的聚氨酯与金属辊芯采用树脂型胶粘剂粘合，粘合强度高，不会产生聚 氨酯与辊芯的脱层现象，胶辊结实耐用，使用寿命长。 0045 2.本发明的聚氨酯动态性能好，内生热小，在高速高负荷下不会因内部温度过高 而造成胶辊的破坏。 说 明 书CN 102505555 A 3/6页 6 具体实施方式 0046 下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。 0047 实施例1 0048 一种高速聚氨酯造纸胶辊，通过有模浇注工艺制备。
16、，具体包括以下步骤： 0049 (1)金属辊芯的表面处理 0050 1.1胶粘剂的配制 0051 取60重量份的CILBOND 48C(英国西邦化工)，加入到40重量份的混合溶剂中，搅 拌混合均匀，得到胶粘剂。混合溶剂由异丙醇、乙酸乙酯、甲乙酮组成，体积百分含量分别为 30、40和30； 0052 1.2辊芯表面处理工艺 0053 将金属辊芯表面进行抛砂，再用乙酸乙酯对表面进行除油脱脂，清理干净后均匀 喷涂或刷涂步骤1.1的胶粘剂，30下停放0.5小时，再于120烘箱中烘1小时，即可用于 浇注； 0054 (2)聚氨酯预聚体体系的制备 0055 称取平均分子量为1000的聚四氢呋喃二醇100重。
17、量份，投入反应釜中，加热至 12010，抽真空至余压小于500Pa，脱除水分2小时，降温至655后，投入甲苯二异 氰酸酯104.8重量份，逐步升温至802，反应2小时。然后将反应混合物转移到短程蒸 馏设备中，去除未反应的甲苯二异氰酸酯单体，即得到聚氨酯预聚体，测异氰酸根含量约为 6.25，游离甲苯二异氰酸酯单体含量小于0.2； 0056 (3)造纸胶辊的制备 0057 3.1备料 0058 将步骤(2)的有模浇注工艺用聚氨酯预聚体移至聚氨酯弹性体浇注机的A罐中， 加热至855，抽真空至余压小于500pa，脱泡15分钟后备用，将扩链剂3，5-二甲硫基甲 苯二胺放在B罐中；按扩链系数0.85调节聚。
18、氨酯预聚体与扩链剂的比例； 0059 每100重量份聚氨酯预聚体所需扩链剂的重量份数为： 0060 B0.06252.550.85100 0061 其中，0.0625为聚氨酯预聚体中异氰酸根含量6.25，2.55为扩链剂采用3，5-二 甲硫基甲苯二胺时的常数，0.85为扩链系数； 0062 3.2浇注 0063 将按步骤(1)的金属辊芯放在预热至110的胶辊模具中，开动浇注机进行浇注， 浇注完后在110保温60分钟后出模，将已脱模的胶辊放入110烘箱或烘道中后处理16 小时，即制得成品。 0064 实施例2 0065 一种高速聚氨酯造纸胶辊，通过有模浇注工艺制备，具体包括以下步骤： 0066 。
19、(1)金属辊芯的表面处理 0067 1.1胶粘剂的配制 0068 取50重量份的开姆洛克218(美国洛德公司)，加入到50重量份的混合溶剂中，搅 拌混合均匀。混合溶剂由异丙醇、甲乙酮、三氯乙烯组成，体积百分含量分别为20、50和 说 明 书CN 102505555 A 4/6页 7 30； 0069 1.2辊芯表面处理工艺 0070 将金属辊芯表面进行抛砂，再用乙酸乙酯对表面进行除油脱脂，清理干净后均匀 喷涂或刷涂步骤1.1配制的胶粘剂，25下停放40分钟，再于120烘箱中烘30分钟，即可 用于浇注； 0071 (2)聚氨酯预聚体体系的制备 0072 称取平均分子量为2000的聚四氢呋喃二醇1。
20、00重量份，投入反应釜中，加热至 12010，抽真空至余压小于500Pa，脱除水分2小时，降温至655后，投入甲苯二异 氰酸酯69.8重量份，逐步升温至802，反应2小时。然后将反应混合物转移到短程蒸 馏设备中，去除未反应的甲苯二异氰酸酯单体，即得到聚氨酯预聚体，测异氰酸根含量约为 3.5，游离甲苯二异氰酸酯单体含量小于0.2； 0073 (3)造纸胶辊的制备 0074 3.1备料 0075 将步骤(2)的有模浇注工艺用聚氨酯预聚体移至聚氨酯弹性体浇注机的A罐中， 加热至802，抽真空至余压小于500pa，脱泡20分钟后备用，将扩链剂3，3二氯-4， 4-二氨基二苯甲烷放在B罐中；按扩链系数0。
21、.9调节聚氨酯预聚体与扩链剂的比例； 0076 每100重量份聚氨酯预聚体所需扩链剂的重量份数为： 0077 B0.0353.180.9100 0078 其中，0.035为聚氨酯预聚体中异氰酸根含量3.5，3.18为扩链剂采用3，3二 氯-4，4-二氨基二苯甲烷时的常数，0.9为扩链系数； 0079 3.2浇注 0080 将步骤(1)的辊芯放在预热至110的胶辊模具中，开动浇注机进行浇注，浇注完 后在110保温80分钟后出模，将已脱模的胶辊放入110烘箱或烘道中后处理15小时， 即制得成品聚氨酯造纸胶辊。 0081 实施例3 0082 一种高速聚氨酯造纸胶辊，通过有模浇注工艺制备，具体包括以下。
22、步骤： 0083 (1)金属辊芯的表面处理 0084 1.1胶粘剂的配制 0085 取55重量份的Thixon422(陶氏化学)，加入到45重量份的混合溶剂中，搅拌混合 均匀。混合溶剂由异丙醇、乙酸乙酯、三氯乙烯组成，体积百分含量分别为40、30、30； 0086 1.2辊芯表面处理工艺 0087 将辊芯表面进行抛砂，再用乙酸乙酯对表面进行除油脱脂，清理干净后均匀喷涂 或刷涂步骤1.1配制的胶粘剂，20下停放1小时，再于120烘箱中烘45分钟，即可用于 浇注； 0088 (2)聚氨酯预聚体体系的制备 0089 称取平均分子量为1000的聚四氢呋喃二醇100重量份，投入反应釜中，加热至 1201。
23、0，抽真空至余压小于500Pa，脱除水分2小时，降温至705后，投入对苯二异氰 酸酯112重量份，逐步升温至902，反应2小时。然后将反应混合物转移到短程蒸馏设备 中，去除未反应的对苯二异氰酸酯单体，即得到聚氨酯预聚体，测异氰酸根含量约为6.3， 说 明 书CN 102505555 A 5/6页 8 游离对苯二异氰酸酯单体含量小于0.2； 0090 (3)造纸胶辊的制备 0091 3.1备料 0092 将步骤(2)的有模浇注工艺用聚氨酯预聚体移至聚氨酯弹性体浇注机的A罐中， 加热至1002，抽真空至余压小于500pa，脱泡20分钟后备用，将扩链剂1，4-丁二醇放 在B罐中；按扩链系数0.95调。
24、节聚氨酯预聚体与扩链剂的比例； 0093 每100重量份聚氨酯预聚体所需扩链剂的重量份数为： 0094 B0.0631.070.95100 0095 其中，0.063为聚氨酯预聚体中异氰酸根含量6.3，1.07为扩链剂采用1，4-丁二 醇时的常数，0.95为扩链系数； 0096 3.2浇注 0097 将步骤(1)的辊芯放在预热至130的胶辊模具中，开动浇注机进行浇注，浇注完 后在130保温30分钟后出模，将已脱模的胶辊放入130烘箱或烘道中后处理20小时， 即制得成品聚氨酯造纸胶辊。 0098 实施例4 0099 一种高速聚氨酯造纸胶辊，通过有模浇注工艺制备，具体包括以下步骤： 0100 (1。
25、)金属辊芯的表面处理 0101 1.1胶粘剂的配制 0102 取55重量份的Tyrite 7617(美国洛德公司)，加入到45重量份的混合溶剂中， 搅拌混合均匀。混合溶剂由乙酸乙酯、甲乙酮、三氯乙烯组成，体积百分含量分别为35、 25、40； 0103 1.2辊芯表面处理工艺 0104 将金属辊芯表面进行抛砂，再用乙酸乙酯对表面进行除油脱脂，清理干净后均匀 喷涂或刷涂步骤1.1配制的胶粘剂，20下停放1小时，再于120烘箱中烘45分钟，即可 用于浇注； 0105 (2)聚氨酯预聚体体系的制备 0106 称取平均分子量为2000的聚四氢呋喃二醇100重量份，投入反应釜中，加热至 12010，抽真。
26、空至余压小于500Pa，脱除水分2小时，降温至705后，投入对苯二异氰 酸酯80重量份，逐步升温至902，反应2小时。然后将反应混合物转移到短程蒸馏设备 中，去除未反应的对苯二异氰酸酯单体，即得到聚氨酯预聚体，测异氰酸根含量约为3.5， 游离对苯二异氰酸酯单体含量小于0.2； 0107 (3)造纸胶辊的制备 0108 3.1备料 0109 将步骤(2)的有模浇注工艺用聚氨酯预聚体移至聚氨酯弹性体浇注机的A罐中， 加热至1002，抽真空至余压小于500pa，脱泡20分钟后备用，将扩链剂氢醌-双(-羟 乙基)醚放在B罐中；按扩链系数0.98调整聚氨酯预聚体与扩链剂的比例； 0110 每100重量份。
27、聚氨酯预聚体所需扩链剂的重量份数为： 0111 B0.0352.360.98100 0112 其中，0.035为聚氨酯预聚体中异氰酸根含量3.5，2.36为扩链剂采用氢醌-双 说 明 书CN 102505555 A 6/6页 9 (-羟乙基)醚时的常数，0.98为扩链系数； 0113 3.2浇注 0114 将步骤(1)的辊芯放在预热至135的胶辊模具中，开动浇注机进行浇注，浇注完 后在135保温30分钟后出模，将已脱模的胶辊放入130烘箱或烘道中后处理20小时， 即制得成品聚氨酯造纸胶辊。 0115 实施例5 0116 一种高速聚氨酯造纸胶辊，通过无模浇注工艺制备，具体包括以下步骤： 0117。
28、 (1)金属辊芯的表面处理 0118 1.1胶粘剂的配制 0119 取60重量份的开姆洛克213(美国洛德公司)，加入到40重量份的混合溶剂中， 搅拌混合均匀。混合溶剂由异丙醇、乙酸乙酯、甲乙酮、三氯乙烯组成，体积百分含量分别为 20、25、20和35； 0120 1.2辊芯表面处理工艺 0121 将金属辊芯表面进行抛砂，再用乙酸乙酯对表面进行除油脱脂，清理干净后均匀 喷涂或刷涂步骤1.1配制的胶粘剂，25下停放45分钟，再于120烘箱中烘45分钟，即可 用于浇注； 0122 (2)聚氨酯预聚体体系的制备 0123 称取平均分子量为1000的聚四氢呋喃二醇100重量份，投入反应釜中，加热至 1。
29、2010，抽真空至余压小于500Pa，脱除水分2小时，降温至655后，投入二苯基甲 烷二异氰酸酯200重量份，逐步升温至802，反应2小时。然后将反应混合物转移到短 程蒸馏设备中，去除未反应的二苯基甲烷二异氰酸酯单体，即得到聚氨酯预聚体，测异氰酸 根含量约为5.8，游离二苯基甲烷二异氰酸酯单体含量小于0.6，凝胶时间控制在8 15s。 0124 (3)造纸胶辊的制备 0125 3.1备料 0126 将步骤(2)的无模浇注工艺用聚氨酯预聚体移至聚氨酯弹性体浇注喷涂机A罐 中，加热至552，抽真空至余压小于500Pa，脱泡30分钟，将扩链剂二乙基甲苯二胺移至 B罐中，按扩链系数0.90调节聚氨酯预。
30、聚体与扩链剂的比例； 0127 每100重量份聚氨酯预聚体所需扩链剂的重量份数为： 0128 B0.0582.120.90100 0129 其中，0.058为聚氨酯预聚体中异氰酸根含量5.8，2.12为扩链剂采用二乙基甲 苯二胺时的常数，0.90为扩链系数； 0130 3.2浇注 0131 将步骤(1)的金属辊芯固定到旋转浇注床上，启动辊芯旋转装置使辊芯旋转，然 后开启并匀速移动浇注机进行浇注，浇注完后拆下胶辊进行二段硫化，然后进行车削、磨 光，有些还要表面扎孔并清理干净，即制得成品聚氨酯造纸胶辊。 0132 上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的 限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化， 均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。 说 明 书CN 102505555 A 。