專利名稱：制備托輥用的組合物及制備托輥的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種制備托輥用的組合物，特別是涉及一種制備輸送機托輥所用的組合物及其制備托輥的方法。
背景技術：
托輥是輸送機，特別是膠帶式輸送機上所使用的主要部件，這種輸送機被廣泛地應用于礦山和采煤，及建筑等諸領域中。傳統(tǒng)托輥通常采用金屬材料如合金鋼或鑄鋼等材料制成。由于金屬材料在與膠帶之間的相對運動過程中，相互間的不斷摩擦極易產生靜電，而易產生靜電的設備不適合于在深井采煤等場合使用，因其產生的靜電火花易引起瓦斯爆炸；此外，由于金屬托輥的重量大，致使輸送機產生較大的無功損耗，同時其耐腐蝕性也相對較差，且制作成本高。由于金屬托輥的上述缺陷，人們一直在探索用新材料制作托輥的最佳途徑。
比如中國專利1438103號公告了一種名稱為“一種尼龍托輥及其制備方法”的技術，該托輥選用的材料有尼龍(85％-95％)，抗老化劑(0.01％-0.05％)，耐磨劑(0.6％-1.2％)，阻燃劑(1.7％-2.5％)，固化劑(3％-6％)，制作時還需加抗靜電劑，其制備方法需將尼龍顆粒放入容器內加熱成液態(tài)，再加入耐磨劑、抗老化劑和抗靜電劑，其后倒入反應釜中加熱并抽成真空，將去除水分，再加入固化劑，最后將混合的料倒入高速旋轉的模具中加熱成型，并且將成型的托輥放入200℃-300℃機油中進行熱處理。雖然尼龍托輥的耐蝕性，耐磨性，抗靜電能力都有所提高，但由于該尼龍托輥的材料配制過程中需加較多的輔助材料，其制備的工藝過程比較繁瑣，相對來說制作成本很高。
此外，鑄石材料具有重量輕、耐磨損、耐腐蝕等優(yōu)良特性。由于鑄石材料是由鐵、鈦、鉻、鋁、鈣、鎂、鈉、鉀、硅等金屬和非金屬氧化物構成的混合物，這種混合物通過結晶或熔鑄的方式可以制作托輥。但，用單純鑄石材料制作的托輥，首先反應出的問題是堅硬即質脆而不具有韌性，另一方面其表面與膠帶之間的相對運動過程中，也易通過摩擦產生靜電，故該種托輥雖然具有許多優(yōu)良特性，但從其性能和應用范圍來看還有待于進一步改進。
由此可見，單純的鑄石托輥在實際應用中主要存在沒有彈性和起靜電這兩個方面的問題。為了改進鑄石制品的彈性問題，中國專利1250036號公開了一種改進方案，這種方案采用的是向熔態(tài)鑄石巖漿中加入一定量的超細鑄石粉，以通過增加結晶核數(shù)目和玻璃相界面的方式使晶粒細化，進而達到增加鑄石制品強度和彈性的目的。但，由于鑄石粉本身就需要粉碎和研磨等多種工序，而超細鑄石粉更是不易加工，即使可以加工，其制作成本也相對較高，同時該種技術沒能從根本上解決鑄石制品的彈性和產生靜電問題。
除此之外，中國專利1266825號公告的“一種改性的鑄石”也是鑄石制品的一種改進方案。在該方案中采用其含量重量百分比含量為85-95％的玄武巖，0-3％的氧化鈦，0.5-4％的氟，0.5-5％的氧化鋯，0-4％的五氧化二磷。其意是想利用鈦、鋯和磷的氧化物及氟來改變鑄石的輝石相和玻璃相，進而改變或提高鑄石制品的機械性能。然而，由于氟是化學性質非常活潑的元素，且有些氟化物對人體有害；同時輝綠巖或頁巖等鑄石材料本身就含有鈦和磷的氧化物，故向其內添加鈦和磷的氧化物是否能達到改性的目的還有待于進一步地探討。

發(fā)明內容
本發(fā)明的任務是提供一種具有理想的彈性和抗靜電能力的用于制備托輥的組合物及用該種組合物制備托輥的方法。
本發(fā)明所提出的制備托輥用的組合物包括鑄石粉和結晶型聚合物，及抗靜電劑，各組份所占的重量份額分別為鑄石粉60％-85％，結晶型聚合物5％-30％，抗靜電劑5％-35％。
所述組合物的重量份額分別為鑄石粉70％-80％，結晶型聚合物10％-20％，抗靜電劑10％-20％。
所述的抗靜電劑選用石墨粉或碳黑或者是石墨粉和碳黑二者的混合物；鑄石粉由輝綠巖或玄武巖或頁巖或是三者物料的混合物料構成；結晶型聚合物優(yōu)先選用聚丙烯或聚乙烯或尼龍或者聚甲醛。
利用于上述的組合物制備托輥的方法，包括以下步驟按上述組合物的重量組分選取鑄石粉、結晶型聚合物和抗靜電劑，然后將各物料裝入容器內充分攪拌，待將其攪拌均勻后放入與托輥的形狀相同的模具內，經(jīng)塑化后壓制成型，其塑化溫度應保持在130℃至160℃之間，經(jīng)自然冷卻后出模。
本發(fā)明所提出的用于制作托輥的組合物采用了一定量的鑄石粉、結晶型聚合物及抗靜電劑，而組合物中的結晶型聚合物特別是聚丙烯具有分子排布有序，致密性堆積的特性，所以，用其制成的托輥可滿足于托輥所需要的彈性；同時，所加入的抗靜電劑可保證托輥不會因摩擦而起電；此外，在制備托輥時，僅通過混合和塑化等工藝步驟就可制成，所以，其制作工藝相當簡單。
用該種組合物制備的托輥，經(jīng)檢測其物理性能和化學性能非常好(參見表1和表2)，特別適用于安裝在礦井下帶式輸送機上的托輥。
表1(物理性能檢測)

表2(化學性能檢測)

具體實施例方式實施例1取鑄石粉80Kg，聚丙烯13Kg，石墨粉7Kg，然后將各物料裝入容器內充分攪拌，待將其攪拌均勻后放入與托輥的形狀相同的模具內，將其加溫160℃左右，經(jīng)塑化一定時間后自然冷卻脫模即為成品。
實施例2取鑄石粉70Kg，聚丙烯15Kg，碳黑15Kg，然后將各物料裝入容器內充分攪拌，待將其攪拌均勻后放入與托輥的形狀相同的模具內，將其加溫140℃左右，經(jīng)塑化一定時間后自然冷卻脫模即為成品。
實施例3取鑄石粉85Kg，聚丙烯8Kg，碳黑7Kg，然后將各物料裝入容器內充分攪拌，待將其攪拌均勻后放入與托輥的形狀相同的模具內，將其加溫140℃左右，經(jīng)塑化一定時間后自然冷卻脫模即為成品。
實施例4取鑄石粉76Kg，聚丙烯12Kg，碳黑12Kg，然后將各物料裝入容器內充分攪拌，待將其攪拌均勻后放入與托輥的形狀相同的模具內，將其加溫140℃左右，經(jīng)塑化一定時間后自然冷卻脫模即為成品。
實施例5取鑄石粉60Kg，聚丙烯20Kg，碳黑20Kg，然后將各物料裝入容器內充分攪拌，待將其攪拌均勻后放入與托輥的形狀相同的模具內，將其加溫140℃左右，經(jīng)塑化一定時間后自然冷卻脫模即為成品。
上述各實施例中，聚丙烯可由聚乙烯或聚甲醛或尼龍等可結晶型聚合物替代，而鑄石粉可選用輝綠巖或玄武巖或頁巖或是三者物料的混合物的粉料。
權利要求
1.制備托輥用的組合物，其特征在于該種組合物包括鑄石粉和結晶型聚合物，及抗靜電劑，各組份所占的重量份額分別為鑄石粉60％-85％，結晶型聚合物5％-30％，抗靜電劑5％-35％。
2.根據(jù)權利要求1所述的組合物，其特征在于所述組合物的重量份額分別為鑄石粉70％-80％，結晶型聚合物10％-20％，抗靜電劑10％-20％。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種組合物，其特征在于所述的抗靜電劑選用石墨粉或碳黑或者是石墨粉和碳黑二者的混合物。
4.根據(jù)權利要求1所述的組合物，其特征在于所述的鑄石粉由輝綠巖或玄武巖或頁巖或是三者物料的混合物料構成。
5.根據(jù)權利要求1所述的組合物，其特征在于所述的結晶型聚合物優(yōu)先選用聚丙烯或聚乙烯或尼龍或者聚甲醛。
6.利用權利要求1所述的組合物制備托輥的方法，其特征在于包括以下步驟按權利要求1所述組合物的重量組分選取鑄石粉、結晶型聚合物和抗靜電劑，然后將各物料裝入容器內充分攪拌，待將其攪拌均勻后放入與托輥的形狀相同的模具內，經(jīng)塑化后壓制成型，其塑化溫度應保持在130℃至160℃之間，經(jīng)自然冷卻后出模。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種制備托輥用的組合物及制備托輥的方法，該種組合物包括鑄石粉和結晶型聚合物，及抗靜電劑。在制作托輥時，將各物料裝入容器內充分攪拌，待將其攪拌均勻后放入與托輥的形狀相同的模具內，經(jīng)塑化后壓制成型，其塑化溫度應保持在130℃至160℃之間，經(jīng)自然冷卻后出模。用上述組合物和方法制成的托輥具有彈性，且不會產生靜電，特別適用于安裝在礦井下帶式輸送機上的托輥。
文檔編號C08L23/00GK1693355SQ200510046618
公開日2005年11月9日 申請日期2005年6月9日 優(yōu)先權日2005年6月9日
發(fā)明者石守漢 申請人:石守漢