纺纱胶辊用聚氨酯混炼胶及其制备方法.pdf

本发明公开了一种纺纱胶辊用聚氨酯混炼胶。该混炼胶由混炼型聚氨酯橡胶、补强填充剂、增塑剂、抗静电剂、防护剂、颜料、交联剂、交联助剂和加工助剂组成。本发明采用过氧化物为主硫化体系，克服了动态生热大和永久变形大的缺点；混炼胶中含有抗静电剂有良好的传导作用而具有优良的抗缠绕性，用此聚氨酯混炼胶制作的纺纱胶辊，表面免处理，不变形而经久耐用，不吸收任何涂料与清洗剂，能明显改善成纱质量和保持其稳定性，并能适应温湿度的变化而正常生产，具有优良弹性、耐磨性、较好的耐候性、适纺性、使用寿命长等特点，既环保又节能，有利于纺纱企业管理和降低吨纱成本，为满足纺纱行业重锭量、重加压、大牵伸的工艺要求打下良好基础。

1、  一种纺纱胶辊用聚氨酯混炼胶，其特征在于：所述聚氨酯混炼胶由混炼型聚氨酯橡胶、补强剂、增塑剂、抗静电剂、防护剂、颜料、交联剂、交联助剂和加工助剂组成，所述聚氨酯混炼胶的组分按质量份数计为：
混炼型聚氨酯橡胶                    100份
补强填充剂                          10～40份
增塑剂                              0～25份
抗静电剂                            2～8份
防护剂                              0～3份
颜料                                0～5份
交联剂                              1～6份
交联助剂                            1～5份
加工助剂                            0.5～2份。

2、  根据权利要求1所述的一种纺纱胶辊用聚氨酯混炼胶，其特征在于：所述补强填充剂是白炭黑和或改性陶土；所述增塑剂是邻苯二甲酸二辛酯、己二酸二丁基二甘酯和聚醚增塑剂TP-90B中的至少一种。

3、  根据权利要求1所述的一种纺纱胶辊用聚氨酯混炼胶，其特征在于：所述抗静电剂是(3-月桂酰胺丙基)三甲基铵硫酸甲酯盐、复合表面活性剂AT-P5和复合表面活性剂308中的至少一种；所述防护剂是二丁二烃基甲苯和苯乙烯化苯酚中的至少一种。

4、  根据权利要求1所述的一种纺纱胶辊用聚氨酯混炼胶，其特征在于：所述交联剂是过氧化二异丙苯、1，1-双(叔丁基过氧)环己烷、1，4-双叔丁基过氧异丙基苯、2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧)己烷；所述交联助剂是N，N’-间苯撑双马来酰亚胺、三烯丙基三聚氰酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、乙烯基三乙氧基硅烷和乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷中的至少一种；加工助剂是脂肪酸与异烷烃蜡的混合物和硬酯酸中的至少一种。

5、  权利要求1所述的纺纱胶辊用聚氨酯混炼胶的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)配料：按上述配比称取各组分；
(2)混炼：将各组分加入炼胶机进行混合，分散均匀，得到混炼胶。

6、  根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)所述的将各组分加入炼胶机是将各组分按照先加混炼型聚氨酯橡胶和小料、后加大料、再加交联剂的顺序加入炼胶机中。

7、  一种由权利要求1所述聚氨酯混炼胶制成的纺纱胶辊。

纺纱胶辊用聚氨酯混炼胶及其制备方法
技术领域
本发明属于纺纱用胶辊的混炼胶配方技术领域，特别涉及一种纺纱胶辊用聚氨酯混炼胶及其制备方法。
背景技术
纺纱企业现普遍使用的纺纱胶辊混炼胶，多由丁腈橡胶或羟基丁腈橡胶为主体材料配以多种配合剂制得，由于丁腈橡胶或羧基丁腈橡胶的耐磨性、耐候性和弹性相对较差，使用中为满足不同纺纱工艺要求，还需在胶辊表面进行物理、化学处理，并使一个胶辊品种对应一个纺纱品种、纱支，纺纱过程中需根据所纺纱的品种调换相应品种的胶辊，很难适应众多纺纱纤维原料和特性纤维的投纺，以及紧密纺和氨纶包芯无动程工艺纺纱等，适纺性受到严重挑战，其弹性和使用寿命明显不足，使成纱质量不够稳定而经常波动。与目前纺纱行业推广重锭量、重加压、大牵伸的新工艺不相适应，且使用寿命短，生产效率低、生产成本和管理成本增加。
专利申请号01131719.1“并条机、精梳机用表面不处理胶辊”是以丁腈橡胶为主体材料制作的胶辊。专利申请号02112811.1“抗挠表面不处理纺纱胶辊的生产配方”是以羟基丁腈橡胶为主体材料制作的胶辊。它们都是以丁腈橡胶或羟基丁腈橡胶为主体材料制作的胶辊，仍存在上述使用缺陷。
专利申请号200710067831.0“聚氨酯橡胶纺纱胶辊”提供了一种以聚氨酯橡胶为主体原料制作胶辊的方法。该方法采用异氰酸酯为主要硫化剂制作纺纱胶辊，与本发明在配合剂种类和配比上有着明显不同，与橡胶反应生成的交联键也不同，硫化橡胶的物理机械性能也有所不同，在使用效果和使用寿命上也存在差异。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点和不足，提供一种纺纱胶辊用聚氨酯混炼胶。
本发明的另一目的在于提供一种上述聚氨酯混炼胶的制备方法。
本发明的目的通过下述技术方案实现：一种纺纱胶辊用聚氨酯混炼胶，其特征在于，所述聚氨酯混炼胶由混炼型聚氨酯橡胶、补强剂、增塑剂、抗静电剂、防护剂、颜料、交联剂、交联助剂和加工助剂组成，所述聚氨酯混炼胶的组分按质量份数计为：
混炼型聚氨酯橡胶                100份
补强填充剂                      10～40份
增塑剂                          0～25份
抗静电剂                        2～8份
防护剂                          0～3份
颜料                            0～5份
交联剂                          1～6份
交联助剂                        1～5份
加工助剂                        0.5～2份
所述补强填充剂是白炭黑、活性陶土；所述增塑剂是邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、己二酸二丁基二甘酯(TP-95)和聚醚增塑剂TP-90B中的至少一种。
所述抗静电剂是(3-月桂酰胺丙基)三甲基铵硫酸甲酯盐(LS)、复合表面活性剂AT-P5和复合表面活性剂308中的至少一种；所述防护剂是二丁二烃基甲苯(BHT)和苯乙烯化苯酚(SP)中的至少一种。
所述交联剂是过氧化二异丙苯(DCP)、1，1-双(叔丁基过氧)环己烷(DBP)、1，4-双叔丁基过氧异丙基苯(BIPB)、2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧)己烷(双25)；所述交联助剂是N，N’-间苯撑双马来酰亚胺(HVA-2)、三烯丙基三聚氰酸酯(TAIC)、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)、乙烯基三乙氧基硅烷(A-151)、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷(A-172)中的至少一种；加工助剂是脂肪酸与异烷烃蜡的混合物(aflux25)和硬酯酸中的至少一种。
上述纺纱胶辊用聚氨酯混炼胶的制备方法，包括如下步骤：
(1)配料：按上述配比称取各组分；
(2)混炼：将各组分加入炼胶机进行混合，分散均匀，得到混炼胶；所得混炼胶为软固体物，根据加入颜料不同而颜色各有不同。
步骤(2)所述的将各组分加入炼胶机是将各组分按照先加混炼型聚氨酯橡胶和小料(防护剂、加工助剂和颜料)、后加大料(补强填充剂、增塑剂和抗静电剂)、再加交联剂(交联助剂和交联剂)的顺序加入炼胶机中。
一种由上述聚氨酯混炼胶经挤出、硫化和成型加工制成的纺纱胶辊(如并条胶辊和牵伸胶辊等)。挤出是将混炼胶经挤出机制成所需尺寸的胶管，可挤出胶管与金属芯在挤出过程同时完成，也可挤出胶管后再插入金属芯；硫化是利用硫化罐对上述再制品硫化；成型加工是按纺纱胶辊的要求进行表面磨砺和切割。通过各组分的配比变化，可以生产多种不同硬度系列的纺纱胶辊；该纺纱胶辊具有优良弹性、耐磨性、较好的耐候性和适纺性。
本发明相对现有技术具有如下的优点及有益效果：本发明聚氨酯混炼胶以混炼型聚氨酯为主体材料，采用过氧化物为主硫化体系，突出了聚氨酯橡胶的特性，克服了动态生热大和永久变形大的缺点；同时，本发明聚氨酯混炼胶中含有抗静电剂有良好的传导作用而具有优良的抗缠绕性，用此聚氨酯混炼胶制作的纺纱胶辊，表面免处理，不变形而经久耐用，不吸收任何涂料与清洗剂，能明显改善成纱质量和保持其稳定性，并能适应温湿度的变化而正常生产，具有优良弹性、耐磨性、较好的耐候性、适纺性、使用寿命长等特点，既环保又节能，有利于纺纱企业管理和降低吨纱成本，为满足纺纱行业重锭量、重加压、大牵伸的工艺要求打下良好基础。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但发明的实施方式不限于此。
实施例1
称取混炼型聚氨酯橡胶100份、白炭黑10份、邻苯二甲酸二辛酯20份、(3-月桂酰胺丙基)三甲基铵硫酸甲酯盐5份、二丁二烃基甲苯2份、颜料3份、过氧化二异丙苯5份、N，N’-间苯撑双马来酰亚胺1.6份、脂肪酸与异烷烃蜡的混合物2份，将上述称取的材料加入炼胶机进行混合，使各材料分散均匀，得到混炼胶。
将上述所得混炼胶经挤出、硫化和成型加工制得纺纱胶辊，测得该胶辊硬度为65±2度(邵尔A)。
实施例2
称取混炼型聚氨酯橡胶100份、活性陶土25份、己二酸二丁基二甘酯10份、复合表面活性剂AT-P5(购自建诺高分子材料研究所)3份、苯乙烯化苯酚2份、颜料3份、1，1-双(叔丁基过氧)环己烷2.5份、三烯丙基三聚氰酸酯1.55份、硬酯酸2份，将上述称取的材料加入炼胶机进行混合，使各材料分散均匀，得到混炼胶。
将上述所得混炼胶经挤出、硫化和成型加工制得纺纱胶辊，测得该胶辊硬度为60±2度(邵尔A)。
实施例3
称取混炼型聚氨酯橡胶100份、活性陶土40份、聚醚增塑剂TP-90B(购自美国罗门哈斯公司)25份、抗静电剂3082份、二丁二烃基甲苯3份、颜料5份、1，4-双叔丁基过氧异丙基苯5份、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯5份、硬酯酸0.5份，将上述称取的材料加入炼胶机进行混合，使各材料分散均匀，得到混炼胶。
将上述所得混炼胶经挤出、硫化和成型加工制得纺纱胶辊，测得该胶辊硬度为67±2度(邵尔A)。
实施例4
称取混炼型聚氨酯橡胶100份、白炭黑10份、己二酸二丁基二甘酯5份、复合表面活性剂308(购自南通鼎和新材料科技公司)8份、苯乙烯化苯酚1份、颜料1份、2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧)己烷6份、乙烯基三乙氧基硅烷1份、脂肪酸与异烷烃蜡的混合物1.5份，将上述称取的材料加入炼胶机进行混合，使各材料分散均匀，得到混炼胶。
将上述所得混炼胶经挤出、硫化和成型加工制得纺纱胶辊，测得该胶辊硬度为70±2度(邵尔A)。
实施例5
称取混炼型聚氨酯橡胶100份、白炭黑15份、邻苯二甲酸二辛酯25份、(3-月桂酰胺丙基)三甲基铵硫酸甲酯盐6份、苯乙烯化苯酚3份、颜料4份、2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧)己烷4份、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷2.5份、脂肪酸与异烷烃蜡的混合物2份，将上述称取的材料加入炼胶机进行混合，使各材料分散均匀，得到混炼胶。
将上述所得混炼胶经挤出、硫化和成型加工制得纺纱胶辊，测得该胶辊硬度为60±2度(邵尔A)。
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。