一种新型三层复合自润滑轮胎模具专用耐磨板、制备方法和模具与流程

本发明涉及轮胎模具制备，尤其涉及一种新型三层复合自润滑轮胎模具专用耐磨板、制备方法和模具。

背景技术：

1、目前，公知的轮胎硫化模具耐磨板采用的是钢铜双层复合材料；但是，钢铜复合耐磨板在制作过程中，在钢板表面烧结300-400目之间雾化铜粉，通过高温烧结轧制，使其铜合金与钢板进行结合，一般情况下，表面烧结铜粉层厚度控制在0.8mm-2mm之间；而该类钢铜复合耐磨板在轮胎硫化正常运行时摩擦系数大，高温下铜合金磨损速率快，磨损量达到0.05～0.1mm后对硫化后轮胎质量有影响，同时该类耐磨板已经不能再使用，表面铜粉层浪费很大。

2、前期，发明人申请的中国发明专利申请（公开号：cn118107208a，公开日：2024-05-31）一种表面带自润滑涂层的轮胎硫化模具，该模具与轮胎接触的表面设置有0.01-0.1mm的涂层，所述的涂层由自润滑涂料喷涂后干燥、烧结获得；所述的自润滑涂料按质量百分比计由以下构成：耐热树脂60-80％；含氟聚合物5.0-15％；陶瓷微粉1.0-10％；石墨1.0-8.0%；芳纶纤维1.0-8.0%；以及适量的溶剂。该专利表面的涂层可有效隔绝或降低沉积物，使得模具表面被污染的时间拉长，进而可降低模具清洗频次，可延缓表面橘皮老化、缩孔等现象出现的时间，即可延长模具使用寿命；提高了模具内表面光洁度，进而提升轮胎品质和表面细腻度。

3、为此，发明人发现如果表面涂敷自润滑涂层可以在自润滑涂层磨损后，可以二次修复使用。但是，如果还是采用表面烧结铜粉层，一方面工艺复杂，另外铜粉层磨损后也不能二次修复。另外，采用的自润滑涂层的涂料还需要考虑到与铜合金层的粘附。

技术实现思路

1、为了解决上述的技术问题，本发明的目的提供了一种新型三层复合自润滑轮胎模具专用耐磨板，不仅能降低表面摩擦系数，减缓耐磨板的磨损速率，而且能在一定周期内可以进行二次修复使用。

2、为了实现上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：

3、一种新型三层复合自润滑轮胎模具专用耐磨板，耐磨板由钢板为基体、铜合金层和自润滑涂层依次结合而成：

4、所述基体是厚度在0.15-30mm的钢板，与厚度为0.2-2mm的铜合金层轧制结合在一起；

5、自润滑涂层与铜合金层的结合呈粘接嵌入状态，自润滑涂层在铜合金层表面上的厚度为0.01-0.15mm；

6、所述自润滑涂层的涂料按质量百分比由以下的组分构成：

7、酚醛环氧树脂：50-70％

8、固化剂：0-10％

9、增韧剂：1-5％

10、二硫化钼：5-25％

11、减摩耐磨材料：5-25％；

12、以及适量的溶剂。

13、作为优选，所述自润滑涂层的涂料按质量百分比由以下的组分构成：

14、酚醛环氧树脂：55-65％

15、固化剂：2.0-8.0％

16、增韧剂：2.0-8.0％

17、二硫化钼：8.0-20％

18、减摩耐磨材料：8.0-15％；

19、以及适量的溶剂。

20、作为优选，酚醛环氧树脂选用f51和/或f44酚醛环氧树脂；优选，酚醛环氧树脂选用f51和f44酚醛环氧树脂，按质量比f51：f44=4:6-6 :4。

21、作为优选，固化剂选用牌号为9000b、700mb和ht110的潜伏性固化剂中的一种或多种。

22、作为优选，增韧剂选用聚酰胺树脂、丁晴橡胶树脂和678增韧稀释剂中的一种或多种。

23、作为优选，减摩耐磨材料选用石墨、氧化铝、炭黑和聚四氟乙烯微粉中的一种或多种。

24、作为优选，溶剂选用二甲基亚砜、乙醇、丙酮、吡咯烷酮和甲乙酮中的一种或多种。

25、作为优选，溶剂选用吡咯烷酮、二甲苯和甲乙酮，按体积比：吡咯烷酮：二甲苯：甲乙酮=25-35:55-65:15-25。

26、进一步，本发明还公开了所述的耐磨板的制备方法，该方法包括以下的步骤：

27、1）复合轧制

28、对钢板与铜板复合轧制表面进行打磨清洗，在双辊轧机下轧制，保证压下率在40-60％之间，在真空炉内进行退火处理，温度在600-800℃，保温1-2小时后随炉冷却；

29、2）表面喷砂处理

30、首先清洗铜表面油脂及污物，再通过喷砂除锈，用的砂质要求颗粒坚硬、有棱角、干燥、无泥土及其他杂质；砂料粒径0.5～1.5mm；喷砂除锈后，金属结构表面清洁度应达到sa21/2，金属结构表面粗糙度应达到ry60～100μｍ；

31、3）涂覆处理

32、该板材采用喷涂方式进行表面涂覆处理，自润滑涂层的涂料涂覆层保证在0.01-0.15mm；

33、4）喷涂固化

34、固化工艺路线为：

35、80℃/30min--120℃/20min--150℃/20min--180℃/90min。

36、作为优选，自润滑涂层的涂料的制备方法包括以下的步骤：

37、1）按比例称取酚醛环氧树脂、固化剂、二硫化钼、减摩耐磨材料、增韧剂和溶剂；

38、2）搅拌，将所有粉料混合搅拌5-10min，再将溶剂与树脂搅拌10-20min；

39、3）制涂料，将搅拌均匀的树脂与粉料混合，在研磨机内研磨10-20min，研磨过程中注意控制温度不能超过80度，保证粘度在18-25s。

40、进一步，本发明还公开了一种自润滑轮胎模具，该模具包括所述的耐磨板。

41、本发明的有益效果是，可以降低摩擦系数，提高耐磨板耐磨性能，同时，二次利用进行修复自润滑涂层，控制成本，降低铜合金的浪费。

技术特征：

1.一种新型三层复合自润滑轮胎模具专用耐磨板，其特性在于，耐磨板由钢板为基体、铜合金层和自润滑涂层依次结合而成：

2.根据权利要求1所述的一种新型三层复合自润滑轮胎模具专用耐磨板，其特性在于，所述自润滑涂层的涂料按质量百分比由以下的组分构成：

3.根据权利要求1所述的一种新型三层复合自润滑轮胎模具专用耐磨板，其特性在于，酚醛环氧树脂选用f51和/或f44酚醛环氧树脂；优选，酚醛环氧树脂选用f51和f44酚醛环氧树脂，按质量比f51：f44=4:6-6 :4。

4.根据权利要求1所述的一种新型三层复合自润滑轮胎模具专用耐磨板，其特性在于，固化剂选用牌号为9000b、700mb和ht110的潜伏性固化剂中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的一种新型三层复合自润滑轮胎模具专用耐磨板，其特性在于，增韧剂选用聚酰胺树脂、丁晴橡胶树脂和678增韧稀释剂中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的一种新型三层复合自润滑轮胎模具专用耐磨板，其特性在于，减摩耐磨材料选用石墨、氧化铝、炭黑和聚四氟乙烯微粉中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的一种新型三层复合自润滑轮胎模具专用耐磨板，其特性在于，溶剂选用二甲基亚砜、乙醇、丙酮、吡咯烷酮和甲乙酮中的一种或多种；优选，溶剂选用吡咯烷酮、二甲苯和甲乙酮，按体积比：吡咯烷酮：二甲苯：甲乙酮=25-35:55-65:15-25。

8.权利要求1-7任意一项权利要求所述的耐磨板的制备方法，其特征在于，该方法包括以下的步骤：

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，自润滑涂层的涂料的制备方法包括以下的步骤：

10.一种自润滑轮胎模具，其特征在于，该模具包括权利要求1-7任意一项权利要求所述的耐磨板。

技术总结本发明涉及轮胎模具制备技术领域，尤其涉及一种新型三层复合自润滑轮胎模具专用耐磨板、制备方法和模具。一种新型三层复合自润滑轮胎模具专用耐磨板，耐磨板由钢板为基体、铜合金层和自润滑涂层依次结合而成：所述基体是厚度在0.15‑30mm的钢板，与厚度为0.2‑2mm的铜合金层轧制结合在一起；自润滑涂层与铜合金层的结合呈粘接嵌入状态，自润滑涂层在铜合金层表面上的厚度为0.01‑0.15mm；本发明不仅能降低表面摩擦系数，减缓耐磨板的磨损速率，而且能在一定周期内可以进行二次修复使用。技术研发人员：李海波,李腾达,钟贤受保护的技术使用者：中策橡胶集团股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/4