一種用于二次冷軋機組切水橡皮及其制造方法
【專利摘要】一種用于二次冷軋機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；補強填充劑，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→補強填充劑→硫化促進劑→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℃，保溫時間8-10min；二段，加熱溫度200-240℃，保溫時間20-24h。本發(fā)明切水橡皮和安裝位置相結合，既不出現(xiàn)劃傷輥面缺陷，同時也具備較好的密封效果。
【專利說明】一種用于二次冷軋機組切水橡皮及其制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及冷軋【技術領域】，特別涉及一種用于二次冷軋機組切水橡皮及其制造方法。
【背景技術】
[0002]二次冷軋機組一般有2個機架組成，I #機架用于帶鋼的大壓下率壓下減薄，必須進行工藝冷卻和潤滑，2 #機架進行小延伸率的平整，一般采用干模式進行生產，因此帶鋼在進入2 #機架之前必須達到干模式的工藝要求。在二次冷軋領域，機架間帶鋼表面處理技術一直是生產上的難點?，F(xiàn)有技術主要通過橡皮進行“切水”，以達到產品和工藝的要求。
[0003]現(xiàn)有技術中中國專利號200720069252.5公開二次冷軋機組通過接觸式橡皮、弓丨流板等裝置進行“切水”。首先，在1#機架出口側，為防止對上支承輥、中間輥及工作輥的冷卻水流到帶鋼表面，在防纏導板的端部由螺栓固定一塊切水橡皮，該橡皮與左側上工作輥緊密接觸，冷卻水通過橡皮和防纏導板形成的V形槽從兩端排出，可防止機架上半部的循環(huán)冷卻水滴落至帶鋼上表面；其次，在1#機架出口側，為防止軋制水平線以下的高速旋轉軋輥帶動冷卻水飛濺至帶鋼表面，在穿帶導板的端部固定一塊切水橡皮，該橡皮與左側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，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，則會出現(xiàn)密封不良，帶鋼表面會發(fā)生水跡印缺陷。同時，通過實踐發(fā)現(xiàn)，相同的橡皮，不同軋輥直徑，對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，不僅切水效果會出現(xiàn)波動，而且會帶來附加缺陷，現(xiàn)有技術介紹了一整套切水裝置，對于其中重要的切水橡皮的選擇機制造方法沒有進行研究。

【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種用于二次冷軋機組切水橡皮及其制造方法，該切水橡皮和安裝位置相結合，既不出現(xiàn)劃傷輥面缺陷，同時也具備較好的密封效果。
[0007]為達到上述目的，本發(fā)明的技術方案是:
[0008]一種用于二次冷軋機組切水橡皮，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；補強填充劑，熱裂法炭黑N-99010-30份；加工助劑，低分子聚乙烯8~15份；納米級硫酸鋇3~8份。
[0009]本發(fā)明根據(jù)二次冷軋機組的軋制工藝特點，針對切水橡皮工作環(huán)境特殊，對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)內由于塑性變形功較大一部分轉化為了熱能，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，因此對橡膠原料的耐油特性要求較高；
[0012]3)另外，切水橡皮實為橡膠板，但工作狀態(tài)需要通過其彎曲變形來對軋輥產生一定的接觸力，從而起到對水的密封作用，因此要求橡膠具有較高硬度、較低彈性；
[0013]4)軋輥處于不斷轉動狀態(tài)，而橡膠與其緊密接觸，所以要求具有良好的耐磨性。
[0014]對切水橡皮對制作原料要求可知，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需要，因此，最后選擇原設計中的氟橡膠作為切水橡皮制作原料，同時有針對性的對配方進行優(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]對切水橡皮需要重點關注的機械性能是其硬度。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，增大橡皮硬度對切水效果影響有利有弊，應通過試驗，使一定硬度下的貼合力和貼合面積都有一個最佳值，即綜合切水效果最佳。另外，當貼合力過大時，可能增大鐵粉淤積造成的輥面劃傷的發(fā)生概率。
[0016]在對原切水橡皮的硬度進行測量，并結合現(xiàn)場試驗基礎上，認為切水橡皮肖氏硬度HS在75~80之間時，使用性能最佳。
[0017]由于生氟膠的彈性較好，缺乏加工時所必要的可塑性，所以要通過對生氟膠的塑煉來提高其加工性，同時也 可提高膠料在壓延等過程中的成型流動性。然后將氟膠與配合劑進行混煉，其中配合劑(如補強劑、增塑劑等)對最終成品的硬度具有較大影響，因此應根據(jù)切水橡皮的硬度要求進行配料。
[0018]I)硫化劑
[0019]硫化是使氟橡膠產生一定程度的交聯(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理進行，也可以以過氧化物或射線以自由基機理進行。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生氟化氫對金屬的腐蝕和污染，使硫化反應順利進行，用于解決氟橡膠加工過程產生的氟化氫對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:MgO耐熱性好；PbO耐酸性好。
[0022]3)補強填充劑
[0023]氟橡膠是一種自補強性能的橡膠。由于性能要求和用途的不同，需要通過補強、填充體系進行調節(jié)，調節(jié)成品的硬度，使其功能和成本適應用戶的需要。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，改進膠料的流動性和壓出性能，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，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。
[0030]所述的吸酸劑MgO和PbO與2#硫化劑共同作用，可調節(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。
[0031]本發(fā)明的一種用于二次冷軋機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強填充劑一硫化促進劑一納米材料，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，保溫時間8-lOmin ；
[0038]二段，加熱溫度200_240°C，保溫時間20_24h。
[0039]在本發(fā)明制造工藝中:
[0040]I)混煉
[0041]為了適應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、放在煉膠機中，通過機械拌合作用，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，影響產品的使用性能。
[0042]加料順序:生膠一吸酸劑一加工助劑一補強填充劑一硫化促進劑一納米材料，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)狀結構，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)。
[0049]與現(xiàn)有技術的切水橡皮相比，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，確定了硬度對切水橡皮使用性能影響，這屬于首次提出。
[0052]2)材質的成分不同:
[0053]現(xiàn)有技術中，橡膠輥的橡膠配方采用的是常規(guī)經驗配方，主體材料是NBR (丁晴橡膠)，本發(fā)明技術中，主體材料選用氟橡膠(FKM)，并針對使用要求，對橡膠配方進行了優(yōu)化，調整了原有的配比，同時在配合劑中加入少量納米級的材料。
[0054]本發(fā)明的有益效果:
[0055]1.實施本發(fā)明后，因水跡印導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.通過對切水橡皮材料和使用技術的優(yōu)化，降低了切水橡皮對軋輥的劃傷，減少了切水橡皮的異常換輥次數(shù)，降低了軋輥消耗，提高了機組產量。
【具體實施方式】
[0058]下面結合實施例對本發(fā)明做進一步說明
[0059]表1為本發(fā)明切水橡皮成分的實施例。表2為本發(fā)明切水橡皮實施例的制造工藝。
[0060]表1單位:質量份數(shù)
【權利要求】
1.一種用于二次冷軋機組切水橡皮，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；補強填充劑，熱裂法炭黑N-99010-30份；加工助劑，低分子聚乙烯8~15份；納米級硫酸鋇3~8份。
2.如權利要求1所述的用于二次冷軋機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強填充劑一硫化促進劑一納米材料，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，保溫時間8-10min ； 二段，加熱溫度200-240°C，保溫時間20-24h。
【文檔編號】C08L23/06GK103819855SQ201410069417
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年2月27日 優(yōu)先權日:2014年2月27日
【發(fā)明者】李秀軍, 瞿培磊 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司