[发明专利]低硬度印刷胶辊胶料

说明书

技术领域

本发明涉及一种既具有高质量、低硬度特性，又具有高的抗撕裂性能、耐磨性、耐老化、耐疲劳、耐油墨、耐溶剂性和洗涤剂性同时，胶辊表面具有光滑、良好的磨削性能和高弹性的低硬度印刷辊胶辊胶料，属印刷辊胶料制造领域。

背景技术

CN1781980A、名称“一种印刷胶辊专用高性能弹性体复合材料及其制备方法”，其组成和重量份数为：丁腈橡胶100份、端羧基液体丁腈橡胶5-20份、氧化锌0.5-10份、硬酯酸0.5-4份、硫黄1-10份、二硫化四甲基秋兰姆0.1-3份、2-硫醇基苯并噻唑0.1-5份、白炭黑5-40份、硅烷偶联剂0.1-10份、针状硅酸盐1-50份、木质素1-30份、邻苯二甲酸二辛酯5-60份、聚酯增塑剂5-40份、氧化镁0.1-3份、过氧化二异丙苯0.1-1份。

发明内容

设计目的：在背景技术的基础上，设计一种既具有高质量、低硬度特性，又具有高的抗撕裂性能、耐磨性、耐老化、耐疲劳、耐油墨、耐溶剂性和洗涤剂性同时，胶辊表面具有光滑、良好的磨削性能和高弹性的低硬度印刷辊胶辊胶料。

设计方案：橡胶辊筒是印刷设备的非常关键零部件，用量最多。印刷胶辊的特点是辊筒胶料的硬度较其它行业的橡胶制品要低的多，因而硬度就成为印刷胶辊质量的极重要指标之一。胶料太硬：易将印刷的纸张压坏，印字不清楚，而胶料太软则辊筒带油墨太多，字体模糊。除此之外，良好的印刷胶辊还应具备：高的抗撕裂性能和耐磨性，耐老化和耐疲劳，耐油墨，耐溶剂和洗涤剂，表面光滑和良好的磨削性能，具有高弹性，尺寸稳定。为此，本申请根据低硬度印刷胶辊胶料的主要技术指标是：硬度(邵尔A)20±5；拉伸强度≥3.5MPa；伸长率≥635％；拉断永久变形≤5％；热空气老化(100℃×70h)后硬度(邵尔A)变化为±5；耐正己烷(23℃×70h)体积变化≤5％进行了胶料配比的研发。

1、丁腈橡胶(简称NBR)是由丁二烯与丙烯腈共聚而制得的一种合成橡胶，是耐油(尤其是烷烃油)、耐老化性能较好的合成橡胶。丁腈橡胶的品种牌号按丙烯腈含量、聚合温度、门尼粘度、物理形态、加工使用性能和防老剂类型等进行划分。丁腈橡胶中丙烯腈含量有43～46％、36～42％、31～35％、25～30％、18～24％等五种。丙烯腈含量越多，耐油性越好，但耐寒性则相应下降。它可以在120℃的空气中或在150℃的油中长期使用。此外，它还具有良好的耐水性、气密性及优良的粘结性能。

表-1不同丙烯腈含量耐正己烷的比较

表-2丁腈橡胶门尼粘度对耐油性能的影响

注：丁腈橡胶的丙烯腈含量均采用33％

表-3丁腈橡胶门尼粘度对物理机械性能的影响

注：丁腈橡胶的丙烯腈含量均采用33％

经过试验和分析，确定胶辊的主体材料为高分子量(高门尼粘度)充油丁腈橡胶为生胶，从而有效地提高了低硬度橡胶的力学性能(例如：拉伸强度、撕裂强度、耐磨性和弹性等)，选用高丙烯腈含量量的丁腈橡胶，满足了硫化胶的耐油墨、耐溶剂及洗涤剂性能，通过实验室的配方和工艺研究，筛选出满足技术要求的配方和加工工艺。

2、硫化体系的选择：印刷胶辊要求具有耐老化、耐油墨和低变形，本申请通过多种不同硫化体系进行对比试。实验结果如下表-4。

表-4不同硫化体系性能比较

由对比实验得出结论：低硫高促体系具有综合性能好的特点，因此选用低硫高促体系作为胶辊胶料的硫化体系。

3、补强材料的选用：从产品的硬度考虑，由于低硬度要求20±5，本申请选用了可以大量填充，弹性好的热裂解炭黑，而不选用N330，N550等高补强炭黑。保证了产品的硬度，同事避免软化剂油的析出和迁移。如表5所示。

表-5几种炭黑变量对胶料性能的影响

由表-5本申请可以看出：高结构炭黑品种对硬度影响很大，用量大，胶料硬度太高，用量少了混炼工艺可能会有问题，同时也可能会使增塑剂迁移析出，为此本申请选择了的结构炭黑作为填充补强剂，不仅起到了补强作用，而且对材料硬度影响较小。实验结果如下表-6。

表-6N990炭黑对胶料性能的影响

由表-6本申请可以看出，添加了30份的N990，满足硬度的要求。