半导电胶辊

 

 

维普资讯 http://www.cqvip.com ? ２ ? ６　 世 界 橡 胶 工 业　 半 导 电 胶 辊　武 爱军　 张 兰波　 （ 兰州石化 研究院， 兰州７０ ０ 编译 甘肃 ３ ６） ０ 　摘 要 ： 该 半导 电性胶 料 的橡胶 组份 是 丁腈橡 胶 和 混 炼 型 聚氨 酯 橡 胶 。用 这 种胶 料 制造 的 半 导 体　 胶 辊 具有优 异 的耐 臭氧 性 。 　关 键词 ： 丁腈橡 胶 ； 　 聚氨 酯橡 胶 ； 半导 电胶辊　 中 图分类 号 ： Ｑ３ ６ ４ 　 Ｔ 　３ ．　１ 文 献标 识码 ：　 Ｂ 文章 编号 ：６ １ ２ ２ ２ ０ ）７０ ２－３ １７ ． ３ （０ ５ ０ ．０ ６０　 ８ 时， 必须采取耐臭氧性 的措施 。 　 ０ 前 言　 　电子 照片复 印机和静电记录仪等设备都是　 使均匀 带电的感光 体曝光 ， 获得 了静 电潜像 ， 再　将显像 剂（ 着色剂 ） 附着在静 电潜像上 。然后使　 为了解决 臭氧 老化 问题 ， 去采 用 的方 法　 过 是在 丁腈 橡胶 中掺混主链 中没有双键 的三元 乙　 丙橡胶 （ Ｐ Ｍ）氯醚橡胶 、 ＥＤ 、 氢化丁腈橡胶 等。 　 但是 ， 三元 乙丙橡 胶与 丁腈 橡胶 的相 容 性　 较差 ， 获得 胶料 的硬 度等将 会 发生 波动 。另　 所 外， 由于三元 乙丙橡胶 的电阻值较 高 ， 掺混 以后　 胶料 的电阻进一 步增 大 。然 而 ， 氢化 丁腈 橡胶　 虽没有 上述不 理想 的情况 ， 是价格 很高 ， 但 不适　用。 　 ’ 　 着色剂通过传递介 质转印在纸上形成图像 。另　外， 感光 体 的带 电方式 可 以是 通过 电晕放 电 的　非接触式 和使用半导 电胶辊的接触式两种 。转　 印方式也 同样有 非接触式的 电晕转 印方式和胶　 辊转 印方式 。 　 所 以文中介绍 了一 种 电阻稳 定 ， 耐臭 氧 性　 优异 ， 价廉 的半导 电性橡胶 材料。 　 上述导 电材 料 系 采 用 体 积 电 阻率 为 １× 　 １５ ｃ ０Ｑ?ｍ～１ ０ ×１“Ｑ?ｍ具 有 半导 电性 的橡 胶　 ｃ 材料 。为了能使上述 半导电橡胶 材料实现导 电 　的 目的 ， 可配合炭黑等导 电性填料 。可是 ， 这样　 获得 的导 电橡胶 材料 由于其 电阻依赖外加 电压　的变化 ， 作为 带 电部件 使用 时必须 要有外 加 电　 １ 试 验 过 程 及 方 法　在 丁腈橡胶 中掺混 主链上没有双键或者 双　 键较 少 的混炼型 聚氨酯 橡胶 ， 许能够 改善其　 也 耐臭氧性 。另 外 ， 混炼 型 聚氨酯 橡胶 的体 积 电　 阻率与 丁腈橡胶 接近 ， 通过 掺混 ， 以抑制 电阻　 可 的变 化。 同时 ， 它与丁腈 橡胶 的相容性也很好 ， 　 电阻和硬度的不均匀性都很小 。混炼 型聚氨酯　 橡胶 虽然 比丁腈 橡胶 价格 高 ， 是 与氢化 丁腈　 但 橡胶相 比， 仍较便宜 ， 这也降低 了材料 的成本 。 　胶料 由以下几个部分构成 ： 　 压控制装 置。另外 ， 由于胶料 中导 电性 填料 的　 分散状况不 同 ， 会使 电阻值产生偏差 ， 要获得 电 　 阻稳定 的橡胶 材料 较为 困难 。 　 为此 ， 可在所 使用 的橡胶 材料 中添加 体积　 阻率较低 的聚合 物 ， 而获得具 有一定 电阻　 从 带 电部 件用 材料 。 由于这种半导 电性橡胶不　 赖 于炭 黑等导 电性填 料 ， 在批量 生产 中对 电　 Ｈ值 的偏差与 外加 电压 的依赖 性小 ， 一种非　 是 常容 易加工 的材料 。其 中， 丁腈 橡胶 的体 积 电　 阻率为 １ 　Ｑ?ｍ 可用 作上述胶 辊 的导 电部　 ×ｌ ｃ，件 材料 。 　 （） １ 在主要 组分 为丁腈 橡 胶 和混 炼 型聚 氨　 酯 橡胶 的胶料 中 ， 该混炼 型 聚氨酯橡胶 含量 超　 过 １ 质量 百分数。 ５ 　 （） ２ 上述胶 料 中丁腈 橡胶 和 聚氨酯 橡胶 的　掺混 比例 为 ８ ： ７ ：０　 ５１ ５～ ０ ３ 。 然而 ， 丁腈橡胶 的主链 上带有双键 ， 它用　 将作上述 带 电部 件材料 时 ， 由于放 电产 生的臭 氧　 （） ３ 以橡胶 １０质量份 为基准 ， ０ 补强 剂 的添　加量 为 １ ～ ０质量 份 。 ０ ５ 　 会与 双键反 应产生 龟裂 ， 也就 是所谓 的臭 氧老　 化 。由于感光辊 筒承 受 了压接 ， 发生 变形 。使　臭氧 老化 加 速 ， 因此 ， 作 上述 带 电部 件 材料　 用 （ ）１ 剂可 以从重质碳 酸钙 、 ４３强 ＂ 轻质碳 酸钙　 和陶土 、 炭黑或者 白炭黑 中选取 。 　 维普资讯 http://www.cqvip.com 第 ３ 卷第 ７期　 ２ 武爱军等 ． 导电胶辊　 半 ?２　? 　７ 　 （） ５ 采用 （ ） ４ 中所 述 的任 意一种 半 导　 １ 一（ ） 电性 材料制作带 电部件 的半导 电胶辊 。 　 即 可 获 得 所 需 的胶 料 。 另 外 ， 导 电性 胶 料 可　 ， 半 以根据用途制成所要求 的制品 。 　 文 中介绍的橡胶组分是丁腈橡胶 和混炼 型　聚氨酯 橡胶 ， 它们 的参混 比例为 ８ ：５ ７ ：０　 ５１～ ０３， 较为理 想的是 ８ ：０ ７ ：５ ０ ２ ～ ０ ２ 。丁腈 橡胶 中的丙　 ２ 结 果 与 讨 论　用胶料制成实 例 １ ３和 对照 例 １ ４ ～ ～ 。按　 烯腈 含量为 １ ～ ５ ５ ５ 质量百分数 ， 最好为 １ ～ ５ ５ ３　质量百分数 。 　 照表 １ 示 的配方 进 行 配合 混 炼 ， １０Ｃ下　 所 在 ６。加热硫化 ３ｍｎ 制成厚度 为 ２ ｍ的橡胶片 。 ０ ｉ， ｍ 　表１． 　实例 质量 份　ｌ 　 ２ 　 ３ 　 ｌ 　 昆 炼型聚 氨酯橡胶是指可 以用 密炼机 和开　炼机等 混炼设 备进行 加工 的 固体 聚氨酯 橡胶 。 　 对混炼 型聚 氨酯橡胶 没有 特别 的限制 ， 化学 上　 只要能使聚醚或者聚酯与通常在链末 端含有的　 Ｎ Ｏ基 当 量 比 Ｏ 基 当量 少 的化 合 物 （ 如　 Ｃ Ｈ 例 Ｍ Ｉ ） Ｄ 等 进行 反 应 即可 。分 子 中不 含有 不饱 和　 键的橡 胶可 以用过 氧化物 交联 ， 分子 中引入 了 　 对照例 质量 份　２ 　 ４ 　 ５ 　 ６ 　 丁腈橡胶　 聚氨酯橡 胶　 ８　 ７ 　 ３ 　 ９ 　 ｌ０ ８　?５ 　 ３　 ５ ０ ０ ０ ０　 ５ Ｏ ０ ｌ　 ３ 　 ７ 　 １　 ５ ０ ０ ０ 三 元乙丙 橡胶　ｒ ｒ炭黑　 氧 化锌　 硬脂 酸　 ｌ ５ ５　 ７　 　 ０ ０３ 　 ３ 　 ３ 　 ３　 ３　 ３　 ３　 ３　 ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ５ 　 ｌ 　 ５ 　 ｌ 　 ３ 　 ２ 　 ｌ 　ｌ 　 不饱 和基 团的橡胶可 以用硫磺或 者过氧化物进　行 交联 。 　 ５ 　 ｌ 　 ３ 　 ２ 　 ｌ 　ｌ 　 ５ 　 ｌ 　 ３ 　 ５ 　 ｌ 　 ｌ 　 ５ 　 ｌ 　 ｌ 　 ５ 　 ｌ 　 ｌ 　 ５ 　 ｌ 　 ｌ 　 橡胶组分 中如果 丁腈橡胶 和混炼 型聚氨酯　橡胶的配 比中聚氨酯 橡胶 超 过 １ ５质量 百分 数　 时， 获得的胶料能够满足耐臭氧性要求 ， 若丁腈　 橡胶的的含量 在 ７ ０质量百分数 以下 时 ， 这样 的　 ＭＢ Ｓ 促 进剂 ） ３ Ｔ（ 　 　 ＭＢ （ 进剂 ） Ｔ促 　 ２ 　 ２ １５ １５ １５ １６ 　 ．　 ．　 ．　 ．　 ｌ 　ｌ 　 Ｔ Ｔ 促进 剂） ｌ Ｅ Ｄ（ 　 　ＡＵＲ　 ｌ 　 ｌ 　 ｌ 　 ｌ 　 ｌ 　 胶料既便宜质量又好 。 　在上述橡胶 中加入 各种 助剂 进 行混 炼 ， 硫　 化之后即获得半导 电性胶料 。助 剂可以是 众所　 周知的硫化剂 、 硫化促进剂 、 软化 剂 、 增塑剂 、 补　 强剂 、 填充 剂等 。 　 硫 黄　 ｌ 　 ｌ 　 １ 　 ｌ ０ ５ ０ ５ ０ ５ ．　 　 ．　 ．　 ．　０ ５ 上述 实例 和对照 例 中 ， 丁腈 橡胶 （ Ｂ 为　 Ｎ Ｒ） 日本瑞 翁公 司产 的 Ｄ ４ １ 混炼 型 聚氨酯橡 胶　 Ｎ０，为 拜 耳 公 司 产 的 ５ＥＤ Ｇ， 元 乙 丙 橡 胶　 ０ Ｉ６ 三 （ Ｐ Ｍ） Ｅ Ｄ 为三井化学公 司产 的 Ｅ Ｔ０ ５　 Ｐ４４。 氧化锌使用 哈克斯 坦库 （ 夕叉 于． 　 八 　 　 夕） 公司产 的两 种氧化 锌 ， 硬脂 酸为花 王公司 产的　 硬脂酸 ｓ 赋予导 电性较 少的 Ｆ ， ｒ炭黑 为旭 炭黑　 公司产的 旭 ＃１ ， 基 苯并 噻 唑 （ Ｂ ） ５巯 Ｍ Ｔ 为大 内 　 新兴化学公 司 产的 ／夕七　 一 Ｍ，． ２巯基 苯并　 硫化剂可 以采用硫 黄或者 有机类含硫化合　物， 除此之 外还可使用其他交联剂 。 　 硫化助 剂 可 以采 用 巯 基 苯 并 噻 唑等 噻 唑　 类、 二硫化 四 甲基秋 兰姆等硫化促进剂 、 氧化锌　 等硫 化助促进 剂等 ， 配合量 以 １０橡 胶质 量　 其 ０份为基准 ， 总计为 ０ １ ５质量份 ， ． ～１ 较理想 的为　１ ３质 量 份 。 —１ 　 硫化方法可 以采 用蒸 汽罐硫 化 、 板硫 化　 平 等大家所熟悉 的方法。其他填充 剂或者补强剂　可以是重质碳 酸钙 、 轻质碳酸钙 和陶土 、 炭黑或　 者 白炭黑等 。 　 噻唑 （ Ｂ Ｓ 为 大 内新 兴 公学 公 司产 的 ／夕七　 Ｍ Ｔ） 一 Ｄ 二硫 化 四 甲基秋　 姆 （ Ｅ Ｄ 为大 内 Ｍ， ＴＴ ） 　新兴化学 公 司产 的 ／ 夕七　 十 Ｔ Ｔ 硫黄 为鹤　 Ｅ， 见化学公 司 产 的廿 ， ７　 、 叉Ｐ Ｃ　 ／专 Ｌ ７ ｙ夕 ／ ， Ｍ ， 　 用先 进技术添加炭黑不仅仅是为 了赋予上　 面所 述 的导 电性 ， 是为 了提高 加工性 能和补　 也强效果 ， 例如使用 Ｆ 炭黑 （ ｒ 细粒子热裂炭黑 ） 比　 ｌ ７一 Ａ Ｒ 氯化 铼 和二硫化 二苯 并噻 唑的混　 ， Ｕ（合物 ）　 。 根 据实例和对照例 ， 制作 １ｃ 　 １ｃ ２ｍＸ ２ｍ的橡　 　 较好 。以 １０橡胶 质量 份 为基 准 ， ０ 填充剂 的使　用量最好 为 １ ～ ０质量份 。 ０ ５ 　 将上 述所 示 的 各 种组 分 进 行 混 炼 制 成胶　 料 ， ６￣ 在１０Ｃ～１０Ｃ ８。 下加 热 硫 化 １ｍｎ～４ｍ ｎ ０ｉ ０ ｉ， 　 胶片作试 片 ， 进行 以下硫 化橡胶 板 的性能评 价　试验 。 　 电阻 ： 在上述 试 片上施 加 １０ ０ Ｖ的电压　 维普资讯 http://www.cqvip.com ? ２　　 ８? 世 界 橡 胶 工 业　 定此 时的电阻值 。 　 从 以上实例 １ ３和对 照例 １２可以看 出 ， ～ ， 　 耐臭 氧性 ： 用上述 胶料制 作 １ｍ×１ｃ ｃ ２ｍ的　试片， 用于耐臭氧试验 。试验 时 ， 在臭氧浓度为　 ５ｐｈ ，０Ｃ的环境 下 将 试 片拉 伸 １ ％ ， 且　 ０ｐ ｍ ４。 ０ 并 停放 ９ｈ ６ 。停放 后 ， 用放 大 镜 观察 试 片 上有 无　 混炼 型聚氨酯橡 胶 的并用 比例 大 于 １ ５质量 百　分数 的胶料较好 。只有 丁腈 橡胶 （ 照例 ２ 的　 对 ） 胶 料以及聚氨酯橡胶含量 少 （ 对照 例 １ 的胶 料　 ）耐臭 氧性 差 。从实例 １ 和对 照 ３～ 可 以看　 ～３ ５ 出， 胶料 中并用 混 炼 型 聚 氨酯 橡 胶 比较适 合 。 　 龟裂 ， 将未发生龟裂 的记做 ０， 发生龟裂 的记做　 × ０ 　 采用 三元 乙丙橡胶的对 照例 ３ ， 然耐臭 氧　 ～６ 虽硬度均匀度 ： 针对实例和对 照例 ， 将胶料挤　 性有所 提高 ， 又产 生硬度不均的 问题 。 但 　 出成 圆筒 形 ， １０Ｃ下 加热硫 化 ３ ｒｎ 然后　 在 ６。 ０ ｉ， ａ 压人模芯 ， 打磨 制 成外 径 １ｃ 长度 ２０ ｍ 的　 ５ｍ， ５ｍ 胶辊 。用硬度 计 （ Ｓ Ｅ 　 ）测定 上 述胶 辊 的　 Ａ Ｋ ＲＣ 五个 点 ， 将硬度差 为 ３以 内的记做 ０， ３ 的　 比 大 ３ 结论　 　文 中的橡胶组分是 丁腈橡胶和混炼 型聚氨　 酯橡胶 ， 胶组分 中丁腈 橡胶 和混炼 型聚 氨酯　 橡橡胶的 比例 为 ８ ：５～ ０ ３ ， ５ １ ７ ：０ 这样可 以获得 耐　 记做 ×。以上的测定结果如表 ２ 所示 。 　裹２ 　实例　ｌ 　 ２ 　 ３ 　 ｌ 　 ２ 　 对照 例　３ 　 ４ 　 ５ 　 ６ 　 臭 氧性 优异 的半 导电性胶 料 ， 该胶 料可 以制　 用 得电阻范 围稳 定且 适宜 的半 导 电部件 。因此 ， 　 这种半 导 电性胶料最适用 于制造 电子照片复印　 机等设备 的半导 电胶辊等 。 　 体积 电阻　（ ｃ 　 ０?ｍ） ５ 　 ６× ２ 　１ 　５ 　８ 　１ 　８ 　３ 　 × 　 × × × × × × × ｌ９ ｌ９ ｌ９ ｏ　ｌ９ ｏ　１Ｉ １ Ｉ Ｉ ｎ ｏ　 ｏ　 ｏ　ｌ９ ｏ　ｌ９ ０ｏ ０ｏ Ｏ 　 　 　 耐臭 氧性　 硬度 均匀 度　 ｏ　 ｏ　 ｏ　 × × ｏ　 ｏ　 ｏ　 ｏ　 　 　 ｏ　 ｏ　 ｏ　 ｏ　 ｏ　 × × × × 　 　 　 　 参考文献 ： 　［ ］ 日本公 朗特 静公 鞭 （２０ — ４２６ ） １ 　 Ｐ０１ ３２９Ａ 　 ［ 责任编辑 ： 杨谷涌 】 　（ 上接 ２ 页 ） ２ 　裹 ２ 表面 电 阻及酒 精 喷灯燃 烧试 验 结果　 从对 表面胶 安全性 能的测试 结果 看 ， 共混　 物随着体系 中 ｅ ａ ｙ 量 的增加 ， 抗静 电性　 ｌｌ 用 ｖｏ 其 能下降 ， 焰 燃烧 时 间有 所增 加 ， 说 明 由于　 无 这 ｅａｙ ｌ ｌ 的加入 阻碍 了表 面活 性剂 的渗透 ， ｖｏ 且在　 燃烧后期 易残 留暗焰 。但通过对配方 中抗静 电　 剂 和阻燃 剂用量 的调整 ， 完全可 以达 到安全性　 能的要求 。 　 以共 混 比为 １０３ ０１ ０的 Ｐ Ｃｅ ａ ｙ共 混物　 Ｖ ／ｌ ｌ ｖｏ 制成的输送 带成品 ， Ｍ ９４ ２０ 按 Ｔ １－ ０２标准验收 ， 　 全部合格 。 　 裹 ３ 滚 筒摩擦 试 验结 果 【 ’ ４ 配方 ） 　 ３ 结论　 　（）在输送带表面胶 中采 用共混 比为 １０ １ ０， 　 ３ Ｏ的 Ｐ Ｃｅ ａ ｙ 塑 性 弹性 体 ， 抗 冲 击性 、 Ｖ ／ｌ ｌ 热 ｖｏ 其 　 摩擦 力和抗 湿滑 能力得 到显 著提高 ， 阻燃 输送　 带具有 了防滑性 。 　 （）在 该 抗 湿 滑 阻燃 输 送 带 的 材 料 配 比 ２ 　 中， 阻燃剂 、 抗静 电剂用量必须有所增 加。 　 （ ） Ｖ ／ ｖｌ 共 混表 面胶 的加 工工艺 条　 ３ Ｐ Ｃｅ ａ ｙ ｌ ｏ 件 略低于普通 Ｐ Ｃ表面胶的加工工艺条件 。 Ｖ 　 ［ 责任编辑 ： 张启跃】