浇注型聚氨酯弹性体胶辊的加工工艺和设备
陈鑫实
（温州飞龙机电设备工程有限公司
用途
设备的结构要求
预聚体
胶辊
工艺过程及所需用的主要
清洗物质理
润滑剂及金属缔合生成的有机
常用喷砂处
推荐用８０￣１００目氧化铝磨料适宜用１４０￣３２０目磨料
应
铝辊芯可在喷砂后真涂覆适宜的黏合剂Ｔｈｉｘｏｎ４２２中干燥
等）
７２ｈ内完成粘接处理（如ＮＡ－１
辊芯应在干燥空气
１０）
认
２０ｍｉｎ
然后进
行ＣＰＵ浇注操作
使用溶剂将表面残留粉尘清除干净
碳钢辊芯要在喷砂后４ｈ内完成粘接处
表２胶辊用浇注型聚氨酯弹性体主要性能
Ｔａｂ．２ Ｍａｉｎ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｃａｓｔｉｎｇ ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ ｅｌａｓｔｏｍｅｒ ｆｏｒ ｒｏｌｌｅｒｓ
品种及牌号邵Ａ硬度
３００％定伸强度／ＭＰａ拉伸强度／ＭＰａ扯断伸长率／％压缩永久变形１）／％撕裂强度／（ｋＮ回弹率／％ 注
聚氧化丙烯醚型ＰＰＧ－ＴＤＩ－ＭＯＣＡＡ７０Ａ９０Ａ９５７０９０９５４．７１３．８２０．０１９．７３１３１６００５１０４４０６６２７３５－４０３９
－４０－４０４３４８压缩率２５％
聚四氢呋喃醚型ＰＴＭＧ－ＴＤＩ－ＭＯＣＡＡ８０Ａ８５Ａ９０Ａ９３８０８５９０９３７．５８．１１４．２２１．７２０．２２３．１３０．４３８．４５３０５１５４５０４２０２７２７２８３０－７０６３
－７０５６
－７０５２
－７０４６
聚酯型
ＰＥＡ－ＴＤＩ－ＭＯＣＡＡ８０Ａ８５Ａ９０Ａ９５８０８５９０９５７．６８．６１２．１２６．０４０．７４５．０４９．５５２．２６１０５６０５１０４５０２８２４２５３０－４０３６
－４０３５
－４０２９
－４０３０
聚己内酯型ＰＣＬ－ＴＤＩ－ＭＯＣＡＡ７２Ａ９０Ａ９３７２９０９３８２１３８２５４０４８６５０４５０３８０１８１７１９－７６５０
－７０２８
－７０３１
５胶辊生产工艺５．１工艺流程
浇注工艺流程简图（以聚酯－ＴＤＩ－ＭＯＣＡ为例）如图１所示
结构较规整
反应１￣２ｈ
后分析异氰酸酯基含量
５
于
８５
脱泡３０￣６０ｍｉｎ
聚酯多元醇脱水（在脱水釜中进行）将
）聚酯Ｍｎ２０００（羟值５３￣５９ｍｇＫＯＨ／ｇ
加热熔化后
脱水温度控制在
１００￣１４０
）
使其含水质量分数＜
０．０５％（从视镜可观察脱水情况）
及余压０．６７ｋＰａ下
技术关键浇注机是浇注型聚氨酯弹性体
（ＣＰＵ）生产中的关键设备ａ．配比精确度计量泵及精密传动度达
采用耐温耐压的高精
其计量精
可间歇开停搅拌装置可停止反应罐加热
预聚体合成（在反应釜中进行）制品性能取
决于所用的原材料及其配比和加工工艺
受力情况和接触介质及使用寿命等
选择合适的原材料
浇注和脱模时间及硫化条件
等）聚酯脱水及预聚体合成最好不在同一釜中进行
为防止反应剧烈须备有
冷却装置后加聚酯
聚酯可分次加入
反应温度易控制
ｂ．混合均匀采用特殊结构的高速混合头
亦能保证混合均匀且调节灵活
ｃ．温度稳定原液的温度变化会影响原液的黏度计量精度及混合比
尤其是Ｂ组分（ＭＯＣＡ）常温下为固
体料温太高则易变色而影响制品质量
计量泵及浇注头
）使Ａ
原料低聚物多元醇
计量
ＴＤＩＭＯＣＡ
预聚体制备
熔融（１００￣１４０脱水（０．６７ｋＰａ）
辊芯准备辊芯除锈脱脂
过滤
浇注
后处理
成型硫化（１２０
，３￣１０ｈ）
图１ 浇注工艺流程简图
Ｆｉｇ．１ Ｆｌｏｗ ｓｋｅｔｃｈ ｏｆ ｃａｓｔｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ
Ａ料如需要可先进行真
磨）
成品
空脱气
节计量泵的转速和排量合比
则Ａ
按配方要求通过调Ｂ料达到要求的混
当排出的混合
料在透明软管中不含气泡时即可往模具中浇注及辊芯已经预处理
）
（模具
缩短脱模时间常以１００￣１２０６０￣１２０ｍｉｎ为宜
后硫化指胶辊脱模后继续加热硫化
以９０￣１１０３￣１０ｈ
为宜
表面再加工根据要求在加工设备上进行车削和磨削加工模具结构合理
可漏气
温度应平衡
基本相同持固定不变泡
分型面无漏胶但辊芯及胶料的温度
应保
为防止裹挟气
使胶料沿壁而下
当浇注停止时
转为各自循环状态
Ｂ原液即自动
５．２．３熟化及后处理
硫化温度可选择在其化学结构不
发生破坏的前提下尽可能高一些
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选择材料时应着重考虑是否具有足够的强
度
应符合使用寿命
要求的耐用性
批量生产时从耐久性考虑应采用金属材料
压力合模浇注则应采用
金属模具
除了保证制品的几何形状和尺寸外
分型面和排气ａ．便于制品的浇注和脱模
ｃ．便于模腔中气体的排出
降低模具成本
多元醇相对分子质量多元醇相对分子质量
决定聚氨酯弹性体中特性基团的密度
则其物性可提高
提高了其柔顺性
一般应控制多元醇相对分子质
量为１１００￣２２００
预聚体异氰酸酯基（ＮＣＯ）质量分数随ＮＣＯ
质量分数增加抗撕裂强度
黏度降低
但伸长率下降则胶料固化速度过快（釜中寿命变短）
故ＮＣＯ质量分数一般在２．４％￣６．５％为宜
表３ ＮＣＯ质量分数对预聚体硬度的影响
Ｔａｂ．３ Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｍａｓｓ ｆｒａｃｔｉｏｎ ｏｆ ＮＣＯ ｏｎ ｈａｒｄｎｅｓｓ ｏｆ ｐｒｅｐｏｌｙｍｅｒ
ＮＣＯ质量分数／％
ＭＯＣＡ质量分数／％
邵Ａ硬度邵Ｄ硬度
２．９８．３８２４．２１２９０４４５．１１４．５９５５０６．０１７．１９６６０
７．１
２０
７８
它对胶料物性
万方数据
影响明显
对ＭＯＣＡ
交联体系而言
可使弹性体制品具有合适的交联度
化学交联和物理交联均达到较好平
衡当达到
１或更大
值时使化学交联和氢链减
弱
且永久变形较大
则扩链系数常取０．８５
混合温度
由于预聚体及扩链剂的种类不
同
混合温度提高
使釜中寿命和凝胶时间缩
短
虽有
利于延长釜中寿命和提高物理性能
混合温度以扩链剂在预聚
体中不析出为宜混合温度则以
１１０￣１２０
会发生反应扩链并高分子化混合物会逐渐
失去流动性
到混合
物基本失去流动的这段时间
故在液体原料混合时应考虑合适的釜中寿命
可采用不锈钢内胆
附有搅拌
真空缓冲罐及真空泵系统出料
测温
安全放空及抽真空等工艺管孔
常用容积和尺寸
为
４００
ｍｍ
１２０
Ｌ（
５００ｍｍ）
６００
ｍｍ
常用真空泵为双级旋片式
６．２
浇注机
由于ＣＰＵ具有釜中寿命短单件用胶量大等特点尽可能采
用浇注机生产
６．２．１
各系统原料循环方式
可确保料温均一防止水分混入使原液
变质
不会带入
气泡
通过平衡循环吐出压力（设有可靠的节流
及精密的调压装置）提高混合比精度和稳定吐出量
采用耐温
泵
高硬度的低速精密计量
故永不堵
塞６．２．４
先进可靠
采用电脑程控器控制浇注及自动清洗
稳定
采用高精度进口变频调速装置灵活
可靠
由于转速调节范围很大
维修方便故障率低
采用智能型时间比例式数显温控仪及铂电阻
Ｂ料原液来控制Ａ料原液
Ｂ计量泵及浇注头的温度
直观流量及混合
头转速均可数显
设计成相应的加热装
置
的远红外电加热器
１０）
常采用带控温和显示
６．２．３高效
各组分原液由循环切换到吐出时不会出现超前和滞后现象
设有高精度的节流和回流调节装置
提高混合比的精度
使黏度
差很大
且不产生气泡
故初期混合液损耗较少
采用特殊设计的旋转式轴封装置
确保润滑可靠
调节方便
Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ Ｐｒｏｃｅｓｓ ａｎｄ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓ ｏｆ Ｃａｓｔｉｎｇ Ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ Ｅｌａｓｔｏｍｅｒ Ｒｏｌｌｅｒｓ
ＣＨＥＮ Ｘｉｎ－ｓｈｉ
（Ｗｅｎｚｈｏｕ Ｆｅｉｌｏｎｇ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ－ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．， Ｗｅｎｚｈｏｕ ３２５００３， Ｃｈｉｎａ）
Abstract: The main properties, application, production technology, process and requirement for structure of main productionequipment of casting polyurethane elastomer rollers were discussed.
Keywords: polyurethane; prepolymer; casting elastomer; roller ; casting machine
热值和做功基本相等
由河南环发绿色燃料有限公司研制成功的
项目通过了由中国工程院院士
李俊贤担任主任的专家鉴定委员会的鉴定
用这种技术制备掺水燃料油乳液外观透明该技术（配方）具有新颖性和创新性该技术被发改委定为
体
用户反应良好
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我国生产重要基地河南天择实业有限责任公司
新建２０００ｔ／ａＴＡＣ项目一次开车成功甲基环戊二胺原是该公司生物素（维生素Ｈ）项目中间
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氮氧化合物
燃烧效
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市场回报热烈
新年伊始建成了２０００ｔ／ａＴＡＣ项目