一种高耐磨充电辊及其加工工艺

摘要

本发明涉及充电辊技术领域，具体涉及一种高耐磨充电辊及其加工工艺，包括辊轴、套设于辊轴外侧的发泡导电海绵层、以及套设于发泡导电海绵层外侧的导电尼龙套管；所述导电尼龙套管由如下重量份的原料制成：PA12树脂80‑120份、填充剂25‑45份、聚乙烯10‑20份、耐磨改性剂6‑10份、增韧剂4‑8份、偶联剂2‑6份、润滑剂1‑5份、阻燃剂1‑3份、导电剂1‑2份。本发明的充电辊通过采用导电尼龙套管，其具有耐磨性能好，外观发亮，成品高档；稳定性高，抗污染能力强；抗击穿能力强，支持市场上各种鼓芯等优点。本发明的充电辊耐磨性能好，使用寿命长。

权利要求

1.一种高耐磨充电辊，其特征在于：包括辊轴、套设于辊轴外侧的发泡导电海绵层、以及套设于发泡导电海绵层外侧的导电尼龙套管；所述导电尼龙套管由如下重量份的原料制成：所述填充剂为粒径在1-10nm、且经硅烷类偶联剂处理过的纳米碳酸钙；

所述聚乙烯为熔融指数为0.4-0.8g/10min、密度为0.915-0.925g/cm3的茂金属聚乙烯；

所述耐磨改性剂是由丁苯橡胶和天然橡胶以重量比1.5-2.5：1组成的混合物；

所述导电剂是由炭黑和碳纳米管以重量比1：0.8-1.2组成的混合物。

2.根据权利要求1所述的一种高耐磨充电辊，其特征在于：所述偶联剂是由γ-氨丙基三乙氧基硅烷、聚酰胺纤维接枝马来酸和缩水甘油醚型环氧树脂以重量比2-4：0.8-1.2：1组成的混合物。

3.根据权利要求1所述的一种高耐磨充电辊，其特征在于：所述润滑剂是由氧化聚乙烯蜡、季戊四醇硬脂酸酯和乙撑双硬脂酸酰胺以重量比1.5-2.5：1：0.8-1.2组成的混合物。

4.根据权利要求1所述的一种高耐磨充电辊，其特征在于：所述阻燃剂是由三氧化二锑和硼酸锌以重量比0.5-1.5：1组成的混合物。

5.如权利要求1-4任一项所述的一种高耐磨充电辊的加工工艺，其特征在于：包括如下步骤：(1)导电尼龙套管的制备：按重量配比称取导电尼龙套管所需的原料，经混料、造粒和挤出成型，制得导电尼龙套管；

(2)裁切：将所需要的充电辊尺寸，裁切发泡导电海绵至所需尺寸；

(3)套棉：将裁切好尺寸的发泡导电海绵套在辊轴上；

(4)打磨：将套好发泡导电海绵的充电辊打磨至所需尺寸；

(5)套管：将导电尼龙套管套在发泡导电海绵的外侧，制得高耐磨充电辊；

(6)检验：对制得的高耐磨充电辊进行性能检测。

说明书

一种高耐磨充电辊及其加工工艺

技术领域

[0001] 本发明涉及充电辊技术领域，具体涉及一种高耐磨充电辊及其加工工艺。

背景技术

[0002] 打印设备上使用的充电辊是负责与感光鼓接触转动，使感光鼓均匀充电，产生曝光后的静电潜像。现有的充电辊耐磨性较差，使用寿命较短。

发明内容

[0003] 为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种高耐磨充电辊，该充电辊耐磨性能好，使用寿命长。

[0004] 本发明的另一目的在于提供一种高耐磨充电辊的加工工艺，该加工工艺步骤简单，操作控制方便，质量稳定，生产效率高，生产成本低，可大规模工业化生产。

[0005] 本发明的目的通过下述技术方案实现：一种高耐磨充电辊，包括辊轴、套设于辊轴外侧的发泡导电海绵层、以及套设于发泡导电海绵层外侧的导电尼龙套管；所述导电尼龙套管由如下重量份的原料制成：

[0006] PA12树脂      80-120份

[0007] 填充剂        25-45份

[0008] 聚乙烯        10-20份

[0009] 耐磨改性剂    6-10份

[0010] 增韧剂        4-8份

[0011] 偶联剂        2-6份

[0012] 润滑剂        1-5份

[0013] 阻燃剂        1-3份

[0014] 导电剂        1-2份。

[0015] 本发明导电尼龙套管通过采用上述原料，并严格控制各原料的重量配比，制得的导电尼龙套管具有耐磨性能好，外观发亮，成品高档；稳定性高，抗污染能力强；抗击穿能力强，支持市场上各种鼓芯等优点。

[0016] 优选的，所述填充剂为粒径在1-10nm、且经硅烷类偶联剂处理过的纳米碳酸钙。

[0017] 本发明的导电尼龙套管通过采用粒径在1-10nm、且经硅烷类偶联剂处理过的纳米碳酸钙作为填充剂，可明显提高材料的硬度和耐热性，还可以提高材料的表面光泽和表面平整性。

[0018] 优选的，所述聚乙烯为熔融指数为0.4-0.8g/10min、密度为0.915-0.925g/cm3的茂金属聚乙烯。

[0019] 本发明的导电尼龙套管通过采用熔融指数为0.4-0.8g/10min、密度为0.915-3
0.925g/cm的茂金属聚乙烯，使得到的导电尼龙套管具有优异的导热性能和导电性能。

[0020] 优选的，所述耐磨改性剂是由丁苯橡胶和天然橡胶以重量比1.5-2.5：1组成的混合物。

[0021] 本发明的导电尼龙套管通过采用丁苯橡胶和天然橡胶作为耐磨改性剂复配使用，并控制其重量比为1.5-2.5：1，可以提高材料的耐磨性能，还可以提高材料的耐热性、耐旱性和加工性。

[0022] 优选的，所述增韧剂是由甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物和氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物以重量比1：0.8-1.2：1.4-2.2组成的混合物。

[0023] 本发明的导电尼龙套管通过采用甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物和氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物作为增韧剂复配使用，并控制其重量比为1：0.8-1.2：1.4-2.2，可以提高材料的韧性，还可以提高材料的耐热性、耐旱性和加工性。

[0024] 优选的，所述偶联剂是由γ-氨丙基三乙氧基硅烷、聚酰胺纤维接枝马来酸和缩水甘油醚型环氧树脂以重量比2-4：0.8-1.2：1组成的混合物。

[0025] 本发明的导电尼龙套管通过采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷、聚酰胺纤维接枝马来酸和缩水甘油醚型环氧树脂作为偶联剂复配使用，并控制其重量比为2-4：0.8-1.2：1，其偶联效果好，制得的导电尼龙套管具有耐磨性能好，稳定性高，抗污染能力强，抗击穿能力强。

[0026] 优选的，所述润滑剂是由氧化聚乙烯蜡、季戊四醇硬脂酸酯和乙撑双硬脂酸酰胺以重量比1.5-2.5：1：0.8-1.2组成的混合物。

[0027] 本发明的导电尼龙套管通过采用氧化聚乙烯蜡、季戊四醇硬脂酸酯和乙撑双硬脂酸酰胺作为润滑剂复配使用，并控制其重量比为1.5-2.5：1：0.8-1.2，可以使材料在加工过程中改善材料的流动性和制品的脱模性。

[0028] 优选的，所述阻燃剂是由三氧化二锑和硼酸锌以重量比0.5-1.5：1组成的混合物。

[0029] 本发明的导电尼龙套管通过采用三氧化二锑和硼酸锌作为阻燃剂复配使用，并控制其重量比为0.5-1.5：1，可以达到很好的阻燃效果，还能改善材料的加工性能和机械性能。

[0030] 优选的，所述导电剂是由炭黑和碳纳米管以重量比1：0.8-1.2组成的混合物。

[0031] 本发明的导电尼龙套管通过采用炭黑和碳纳米管作为导电剂复配使用，并控制其重量比为1：0.8-1.2，制得的导电尼龙套管导电效果好。

[0032] 一种高耐磨充电辊的加工工艺，包括如下步骤：

[0033] （1）导电尼龙套管的制备：按重量配比称取导电尼龙套管所需的原料，经混料、造粒和挤出成型，制得导电尼龙套管；

[0034] （2）裁切：将所需要的充电辊尺寸，裁切发泡导电海绵至所需尺寸；

[0035] （3）套棉：将裁切好尺寸的发泡导电海绵套在辊轴上；

[0036] （4）打磨：将套好发泡导电海绵的充电辊打磨至所需尺寸；

[0037] （5）套管：将导电尼龙套管套在发泡导电海绵的外侧，制得高耐磨充电辊；

[0038] （6）检验：对制得的高耐磨充电辊进行性能检测。

[0039] 本发明采用的导电尼龙套管的制备方法为本领域公知的尼龙加工挤出方法，非本发明改进点，在此不再赘述。

[0040] 本发明的有益效果在于：本发明的充电辊通过采用导电尼龙套管，其具有耐磨性能好，外观发亮，成品高档；稳定性高，抗污染能力强；抗击穿能力强，支持市场上各种鼓芯等优点。

[0041] 本发明的充电辊耐磨性能好，使用寿命长。本发明的充电辊还具有如下优点：①适当的体积电阻率且电阻分布均匀；②适当的硬度和表面粗糙度，使充电辊与感光鼓充分且均匀接触；③构成充电辊的材料随环境变化如温度和湿度的改变性质稳定，以使所需充电电压达到最小；④结构均匀，从而对感光鼓充电均匀；⑤良好的机械性能，耐用性好；⑥不会对感光鼓造成损伤或加速其老化，从而获得好的图象效果和较长使用寿命。

[0042] 本发明的加工工艺步骤简单，操作控制方便，质量稳定，生产效率高，生产成本低，可大规模工业化生产。

具体实施方式

[0043] 为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。

[0044] 实施例1

[0045] 一种高耐磨充电辊，包括辊轴、套设于辊轴外侧的发泡导电海绵层、以及套设于发泡导电海绵层外侧的导电尼龙套管；所述导电尼龙套管由如下重量份的原料制成：

[0046] PA12树脂      80份

[0047] 填充剂        25份

[0048] 聚乙烯        10份

[0049] 耐磨改性剂    6份

[0050] 增韧剂        4份

[0051] 偶联剂        2份

[0052] 润滑剂        1份

[0053] 阻燃剂        1份

[0054] 导电剂        1份。

[0055] 所述填充剂为粒径在1nm、且经硅烷类偶联剂处理过的纳米碳酸钙。

[0056] 所述聚乙烯为熔融指数为0.4g/10min、密度为0.915g/cm3的茂金属聚乙烯。

[0057] 所述耐磨改性剂是由丁苯橡胶和天然橡胶以重量比1.5：1组成的混合物。

[0058] 所述增韧剂是由甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物和氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物以重量比1：0.8：1.4组成的混合物。

[0059] 所述偶联剂是由γ-氨丙基三乙氧基硅烷、聚酰胺纤维接枝马来酸和缩水甘油醚型环氧树脂以重量比2：0.8：1组成的混合物。

[0060] 所述润滑剂是由氧化聚乙烯蜡、季戊四醇硬脂酸酯和乙撑双硬脂酸酰胺以重量比1.5：1：0.8组成的混合物。

[0061] 所述阻燃剂是由三氧化二锑和硼酸锌以重量比0.5：1组成的混合物。

[0062] 所述导电剂是由炭黑和碳纳米管以重量比1：0.8组成的混合物。

[0063] 一种高耐磨充电辊的加工工艺，包括如下步骤：

[0064] （1）导电尼龙套管的制备：按重量配比称取导电尼龙套管所需的原料，经混料、造粒和挤出成型，制得导电尼龙套管；

[0065] （2）裁切：将所需要的充电辊尺寸，裁切发泡导电海绵至所需尺寸；

[0066] （3）套棉：将裁切好尺寸的发泡导电海绵套在辊轴上；

[0067] （4）打磨：将套好发泡导电海绵的充电辊打磨至所需尺寸；

[0068] （5）套管：将导电尼龙套管套在发泡导电海绵的外侧，制得高耐磨充电辊；

[0069] （6）检验：对制得的高耐磨充电辊进行性能检测。

[0070] 实施例2

[0071] 本实施例与上述实施例1的不同之处在于：所述导电尼龙套管由如下重量份的原料制成：

[0072] PA12树脂      90份

[0073] 填充剂        30份

[0074] 聚乙烯        12份

[0075] 耐磨改性剂    7份

[0076] 增韧剂        5份

[0077] 偶联剂        3份

[0078] 润滑剂        2份

[0079] 阻燃剂        1.5份

[0080] 导电剂        1.2份。

[0081] 所述填充剂为粒径在3nm、且经硅烷类偶联剂处理过的纳米碳酸钙。

[0082] 所述聚乙烯为熔融指数为0.5g/10min、密度为0.918g/cm3的茂金属聚乙烯。

[0083] 所述耐磨改性剂是由丁苯橡胶和天然橡胶以重量比1.8：1组成的混合物。

[0084] 所述增韧剂是由甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物和氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物以重量比1：0.9：1.6组成的混合物。

[0085] 所述偶联剂是由γ-氨丙基三乙氧基硅烷、聚酰胺纤维接枝马来酸和缩水甘油醚型环氧树脂以重量比2.5：0.9：1组成的混合物。

[0086] 所述润滑剂是由氧化聚乙烯蜡、季戊四醇硬脂酸酯和乙撑双硬脂酸酰胺以重量比1.8：1：0.9组成的混合物。

[0087] 所述阻燃剂是由三氧化二锑和硼酸锌以重量比0.8：1组成的混合物。

[0088] 所述导电剂是由炭黑和碳纳米管以重量比1：0.9组成的混合物。

[0089] 实施例3

[0090] 本实施例与上述实施例1的不同之处在于：所述导电尼龙套管由如下重量份的原料制成：

[0091] PA12树脂      100份

[0092] 填充剂        35份

[0093] 聚乙烯        15份

[0094] 耐磨改性剂    8份

[0095] 增韧剂        6份

[0096] 偶联剂        4份

[0097] 润滑剂        3份

[0098] 阻燃剂        2份

[0099] 导电剂        1份。

[0100] 所述填充剂为粒径在5nm、且经硅烷类偶联剂处理过的纳米碳酸钙。

[0101] 所述聚乙烯为熔融指数为0.6g/10min、密度为0.920g/cm3的茂金属聚乙烯。

[0102] 所述耐磨改性剂是由丁苯橡胶和天然橡胶以重量比2：1组成的混合物。

[0103] 所述增韧剂是由甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物和氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物以重量比1：1：1.8组成的混合物。

[0104] 所述偶联剂是由γ-氨丙基三乙氧基硅烷、聚酰胺纤维接枝马来酸和缩水甘油醚型环氧树脂以重量比3：1：1组成的混合物。

[0105] 所述润滑剂是由氧化聚乙烯蜡、季戊四醇硬脂酸酯和乙撑双硬脂酸酰胺以重量比2：1：1组成的混合物。

[0106] 所述阻燃剂是由三氧化二锑和硼酸锌以重量比1：1组成的混合物。

[0107] 所述导电剂是由炭黑和碳纳米管以重量比1：1组成的混合物。

[0108] 实施例4

[0109] 本实施例与上述实施例1的不同之处在于：所述导电尼龙套管由如下重量份的原料制成：

[0110] PA12树脂      110份

[0111] 填充剂        40份

[0112] 聚乙烯        18份

[0113] 耐磨改性剂    9份

[0114] 增韧剂        7份

[0115] 偶联剂        5份

[0116] 润滑剂        4份

[0117] 阻燃剂        2.5份

[0118] 导电剂        1.8份。

[0119] 所述填充剂为粒径在8nm、且经硅烷类偶联剂处理过的纳米碳酸钙。

[0120] 所述聚乙烯为熔融指数为0.7g/10min、密度为0.922g/cm3的茂金属聚乙烯。

[0121] 所述耐磨改性剂是由丁苯橡胶和天然橡胶以重量比2.2：1组成的混合物。

[0122] 所述增韧剂是由甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物和氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物以重量比1：1.1：2组成的混合物。

[0123] 所述偶联剂是由γ-氨丙基三乙氧基硅烷、聚酰胺纤维接枝马来酸和缩水甘油醚型环氧树脂以重量比3.5：1.1：1组成的混合物。

[0124] 所述润滑剂是由氧化聚乙烯蜡、季戊四醇硬脂酸酯和乙撑双硬脂酸酰胺以重量比2.2：1：1.1组成的混合物。

[0125] 所述阻燃剂是由三氧化二锑和硼酸锌以重量比1.2：1组成的混合物。

[0126] 所述导电剂是由炭黑和碳纳米管以重量比1：1.1组成的混合物。

[0127] 实施例5

[0128] 本实施例与上述实施例1的不同之处在于：所述导电尼龙套管由如下重量份的原料制成：

[0129] PA12树脂      120份

[0130] 填充剂        45份

[0131] 聚乙烯        20份

[0132] 耐磨改性剂    10份

[0133] 增韧剂        8份

[0134] 偶联剂        6份

[0135] 润滑剂        5份

[0136] 阻燃剂        3份

[0137] 导电剂        2份。

[0138] 所述填充剂为粒径在10nm、且经硅烷类偶联剂处理过的纳米碳酸钙。

[0139] 所述聚乙烯为熔融指数为0.8g/10min、密度为0.925g/cm3的茂金属聚乙烯。

[0140] 所述耐磨改性剂是由丁苯橡胶和天然橡胶以重量比2.5：1组成的混合物。

[0141] 所述增韧剂是由甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物和氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物以重量比1：1.2：2.2组成的混合物。

[0142] 所述偶联剂是由γ-氨丙基三乙氧基硅烷、聚酰胺纤维接枝马来酸和缩水甘油醚型环氧树脂以重量比4：1.2：1组成的混合物。

[0143] 所述润滑剂是由氧化聚乙烯蜡、季戊四醇硬脂酸酯和乙撑双硬脂酸酰胺以重量比2.5：1：1.2组成的混合物。

[0144] 所述阻燃剂是由三氧化二锑和硼酸锌以重量比1.5：1组成的混合物。

[0145] 所述导电剂是由炭黑和碳纳米管以重量比1：1.2组成的混合物。

[0146] 本发明的充电辊硬度可以达到70-80℉，电阻可以达到0.5-1.5MΩ，且耐磨性能好，耐磨次数测试可以达到上万次，使用寿命长。

[0147] 上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。