專利名稱：一種復合材料托輥及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明屬于帶式輸送裝置使用的托輥技術領域，并涉及制備托輥的生產工藝。
背景技術：
目前，用于礦山、建筑、糧庫和鹽場等場合的帶式輸送機上所使用的托輥，大部分為鋼管、鑄鐵管等金屬材料結構。而用金屬材料制成的托輥存在著重量大、不耐腐蝕、壽命短(一般為2-3個月)和使用成本高的缺點。
專利號為ZL96115855.7的發(fā)明專利，公開了一種抗靜電、阻燃煤礦井下塑料托輥用組合物及其制備方法。利用本專利所公開的原材料和方法，制備具有抗靜電、阻燃的塑料托輥，至少需要14種之多的化學原材料。而利用塑料為主要原料制備成型的托輥，由于強度低、不耐沖擊、磨擦系數(shù)大，故不能在經常連續(xù)作業(yè)的煤礦輸送機上使用；另外，還存在著制造成本高，使用壽命短(2-3個月)的缺陷。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的就是提供一種利用原料少，生產成本低并且同時具有較高強、抗腐蝕、耐磨損、使用壽命長的一種復合材料托輥及其制備方法。
制備本發(fā)明提出的一種復合材料托輥包括下列重量份的組分超高分子聚乙烯85-95偶聯(lián)劑0.2-1.0納米材料 0.5-1.5。
另外附加技術特征包括在所述的組分中加入0.1-1.0重量份的金屬粉、石墨或碳黑中的一種或一種以上的混合物作抗靜電劑；在所述的組分中加入0.1-0.5重量份的維膠囊花紅磷、硼酸鋅或石銹聯(lián)苯醚中的一種或一種以上的混合物作阻燃劑；在所述的組分中加入0.1-0.5重量份的聚乙烯蠟硬脂酸作流動改性劑；所述的偶聯(lián)濟為鈦酸酯偶聯(lián)劑；所述的納米材料為納米碳酸鈣或納米玻璃微珠或納米硅灰石。
實現(xiàn)制備上述一種復合材料托輥的方法步驟為第一步稱料，按權利要求1所述組分稱出超高分子聚乙烯；第二步烘干，將稱好的超高分子聚乙烯在烘箱中烘干；第三步加輔料混合攪拌，在烘干的超高分子聚乙烯中加入偶聯(lián)劑，納米材料、抗靜電劑、阻燃劑、流動改性劑充分混合攪拌；第四步擠出，將加輔料并混合攪拌好的超高分子聚乙烯用擠出機擠出；第五步冷卻出模，將擠出料用水箱冷卻出模；第六步截料，機加工截成所需長度的圓筒；第七步組裝，將圓筒與轉軸組裝成托輥。
本發(fā)明所提供的一種復合材料托輥及其制備方法同現(xiàn)有技術相比，具有以下優(yōu)點；由于采用超高分子聚乙烯為主料，并加入納米材料，因此所制成的托輥具有高強度、高耐磨性、抗腐蝕的優(yōu)點，且利用原料較少、生產成本低。經測試，復合材料托輥的耐磨性是尼龍托輥的4倍，耐沖擊強度優(yōu)于金屬托輥。


如圖所示為一種復合材料托輥的結構示意圖。
具體實施例方式
下面結合附圖和實施例對本發(fā)明所提供的制備一種復合材料托輥的工序進程及其結構做進一步的詳細說明實施例1第一步稱料烘干稱取85kg超高分子聚乙烯顆粒，置于烘箱內加溫至120℃，烘干60分鐘去掉水分取出；第二步添加輔料，混合攪拌取鈦酸脂0.5kg作偶聯(lián)劑、銅粉0.1kg作抗靜電劑、維膠囊花紅磷0.1kg和石銹聯(lián)苯醚0.2kg作阻燃劑、聚乙烯蠟硬脂酸0.1kg作流動改性劑以及0.5kg的納米碳酸鈣后，同烘干的超高分子聚乙烯混合攪拌。
第三步擠出機擠出，冷卻將混合物加入到已經加熱溫度為110℃、160℃、220℃、240℃和220℃的擠出機中擠出，形成圓筒，并放入水箱中冷卻。
第四步機加工、裝配將冷卻后的圓筒按設計截成托輥圓筒1，將固定有軸承3的轉軸2置入其中，在圓筒兩端置入密封塊4，即形成可用于礦山及要求具有抗靜電性能的煤礦的帶式輸送機上的具有耐腐蝕、耐磨損、抗沖擊、抗靜電，使用壽命長達3年以上的如圖所示的一種復合材料托輥。
實施例2第一步稱料烘干稱取90kg超高分子聚乙烯顆粒，置于烘箱內加溫至125℃，烘干55分鐘去掉水分取出；第二步添加輔料，混合攪拌取乙烯基硅氧烷0.6kg作偶聯(lián)劑、石墨0.1kg作抗靜電劑以及1.0kg的納米玻璃微珠后，同烘干的超高分子聚乙烯混合攪后，同烘干后的超高分子聚乙烯混合攪拌。
第三步擠出機擠出，冷卻將混合物加入到已經加熱至100℃、150℃、200℃、230℃、210℃的擠出機中擠出，形成圓筒，放入水箱中冷卻。
第四步機加工、裝配將冷卻后的圓筒按設計截成托輥圓筒1，將固定有軸承3的轉軸2置入其中，在圓筒兩端置入密封塊4，即形成可用于鹽場、糧庫以及具有抗靜電要求的場所使用的帶式輸送機上的具有耐腐蝕、耐磨損、抗沖擊、生產成本低、使用壽命長的如圖所示的一種復合材料托輥。
實施例3第一步稱料烘干稱取95kg超高分子聚乙烯顆粒，置于烘箱內加溫至120℃，烘干65分鐘去掉水分取出；第二步添加輔料，混合攪拌取丙烯基硅氧烷1.0kg作偶聯(lián)劑、聚乙烯蠟硬脂酸0.5kg作流動改性劑以及1.5kg的納米硅灰石后，同烘干的超高分子聚乙烯混合攪拌第三步擠出機擠出，冷卻將混合物加入到已經加熱至120℃、170℃、230℃、240℃、210℃的擠出機中擠出，形成圓筒，放入水箱中冷卻。
第四步機加工、裝配將冷卻后的圓筒按設計截成托輥圓筒1，將固定有軸承3的轉軸2置入其中，在圓筒兩端置入密封塊4，即形成可用于鹽場、糧庫、礦山、建筑帶式輸送機上的具有耐腐蝕、耐磨損、抗沖擊，使用壽命長達3年以上的如圖所示的一種復合材料托輥。
實施例4第一步稱料烘干稱取87kg超高分子聚乙烯顆粒，置于烘箱內加溫至120℃，烘干65分鐘去掉水分取出；第二步添加輔料，混合攪拌取乙烯基硅氧烷0.5kg作偶聯(lián)劑、聚乙烯蠟硬脂酸0.1kg作流動改性劑以及0.5kg的納米碳酸鈣后，同烘干的超高分子聚乙烯混合攪拌后，同烘干后的超高分子聚乙烯混合攪拌。
第三步擠出機擠出，冷卻將混合物加入到已經加熱的擠出機中擠出，形成圓筒，放入水箱中冷卻。
第四步機加工、裝配將冷卻后的圓筒按設計截成托輥圓筒1，將固定有軸承3的轉軸2置入其中，在圓筒兩端置入密封塊4，即形成可用于鹽場、糧庫、礦山的帶式輸送機上的具有耐腐蝕、耐磨損、抗沖擊，使用壽命長的如圖所示的一種復合材料托輥。
實施例5第一步稱料烘干稱取90kg超高分子聚乙烯顆粒，置于烘箱內加溫至120℃，烘干60分鐘去掉水分取出；第二步添加輔料，混合攪拌取乙烯基硅氧烷0.5kg作偶聯(lián)劑、銅粉0.1kg和石墨0.5kg作抗靜電劑、硼酸鋅0.5kg作阻燃劑、聚乙烯蠟硬脂酸0.2kg作流動改性劑以及0.5kg的納米硅灰石后，同烘干的超高分子聚乙烯混合攪拌后，同烘干后的超高分子聚乙烯混合攪拌。
第三步擠出機擠出，冷卻將混合物加入到已經加熱至120℃、170℃、230℃、250℃、230℃的擠出機中擠出，形成圓筒，放入水箱中冷卻。
第四步機加工、裝配將冷卻后的圓筒按設計截成托輥圓筒1，將固定有軸承3的轉軸2置入其中，在圓筒兩端置入密封塊4，即形成可用于鹽場、礦山以及要求具有抗靜電性能的煤礦的帶式輸送機上的具有耐腐蝕、耐磨損、抗沖擊、抗靜電，使用壽命長的如圖所示的一種復合材料托輥。
實施例6第一步稱料烘干稱取92kg超高分子聚乙烯顆粒，置于烘箱內加溫至120℃，烘干60分鐘去掉水分取出；
第二步添加輔料，混合攪拌取鈦酸脂0.5kg作偶聯(lián)劑、鋁粉0.1kg和碳黑0.6kg作抗靜電劑、石銹聯(lián)苯醚0.2kg作阻燃劑、聚乙烯蠟硬脂酸0.1kg作流動改性劑以及0.5kg的納米玻璃微珠后，同烘干的超高分子聚乙烯混合攪拌后，同烘干后的超高分子聚乙烯混合攪拌。
第三步擠出機擠出，冷卻將混合物加入到已經加熱的擠出機中擠出，形成圓筒，放入水箱中冷卻。
第四步機加工、裝配將冷卻后的圓筒按設計截成托輥圓筒1，將固定有軸承3的轉軸2置入其中，在圓筒兩端置入密封塊4，即形成可用于鹽場、糧庫、礦山、建筑以及要求具有抗靜電性能的煤礦的帶式輸送機上的具有耐腐蝕、耐磨損、抗沖擊、抗靜電，使用壽命長的如圖所示的一種復合材料托輥。
權利要求
1.一種復合材料托輥，其特征在于包括下列重量份的組分超高分子聚乙烯 85-95偶聯(lián)劑 0.2-1.0納米材料0.5-1.5。
2.根據權利要求1所述的一種復合材料托輥，其特征為在所述的組分中加入0.1 1.0重量份的金屬粉、石墨或碳黑中的一種或一種以上的混合物作抗靜電劑。
3.根據權利要求1所述的一種復合材料托輥，其特征為在所述的組分中加入0.1 0.5重量份的維膠囊化紅磷、硼酸鋅或石銹聯(lián)苯醚中的一種或一種以上的混合物作阻燃劑。
4.根據權利要求1所述的一種復合材料托輥，其特征為在所述的組分中加入0.1-0.5重量份的聚乙烯蠟硬脂酸作流動改性劑。
5.根據權利要求1所述的一種復合材料托輥，其特征為所述的偶聯(lián)劑為鈦酸酯、乙烯基硅氧烷或丙烯基硅氧烷。
6.根據權利要求1所述的一種復合材料托輥，其特征為所述的納米材料為納米碳酸鈣、納米玻璃微珠或納米硅灰石。
7.制備如權利要求1所述的一種復合材料托輥的方法步驟為第一步稱料，按權利要求1所述組分稱出超高分子聚乙烯；第二步烘干，將稱好的超高分子聚乙烯在烘箱中烘干；第三步加輔料混合攪拌，在烘干的超高分子聚乙烯中加入偶聯(lián)劑，納米材料、抗靜電劑、阻燃劑、流動改性劑充分混合攪拌；第四步擠出，將加輔料并混合攪拌好的超高分子聚乙烯用擠出機擠出；第五步冷卻出模，將擠出料用水箱冷卻出模；第六步截料，機加工截成所需長度的圓筒；第七步組裝，將圓筒與轉軸組裝成托輥。
8.根據權利要求7所述的一種復合材料托輥的制備方法，其特征在于所述的烘干溫度為120±5℃。
9.根據權利要求7所述的一種復合材料托輥的制備方法，其特征在于所述的烘干時間為50-70分鐘。
10.根據權利要求7所述的一種復合材料托輥的制備方法，其特征在于所述擠出機5個階段的溫度為110±10℃，160±10℃，240±10℃，240±10℃，220±10℃，擠出速度為25-40厘米/分鐘。
全文摘要
本發(fā)明屬于帶式輸送裝置的托輥技術領域，并涉及制備托輥的生產工藝，公開了一種復合材料托輥及其制備方法。其主要技術特征為在經烘干的超高分子聚乙烯中加入偶聯(lián)劑、納米材料、抗靜電劑、阻燃劑、流動改性劑，經混合攪拌，用擠出機擠出，經水箱冷卻，再經機加工截成所需長度圓筒并置入帶軸承的轉軸后，形成可廣泛使用于鹽場、糧庫、礦山、建筑以及要求具有抗靜電性能的煤礦的帶式輸送機上的一種復合材料托輥。該托輥具有耐腐蝕、耐磨損、抗沖擊、抗靜電，使用壽命長的優(yōu)點，解決了目前輸送帶金屬托輥和塑料托輥不耐腐蝕、摩擦系數(shù)大、沖擊強度低、生產成本高和使用壽命短的問題。
文檔編號C08L23/00GK1483650SQ0314322
公開日2004年3月24日 申請日期2003年7月18日 優(yōu)先權日2003年7月18日
發(fā)明者陳紅升 申請人:陳紅升