CN101214880B

CN101214880B - 防撕裂耐高温输送带

Info

Publication number: CN101214880B
Application number: CN2008100692365A
Authority: CN
Inventors: 麻飞鹏
Original assignee: ZHEJIANG DONGNAN RUBBER MACHINE BELT CO Ltd
Current assignee: ZHEJIANG DONGNAN RUBBER MACHINE BELT CO Ltd
Priority date: 2008-01-11
Filing date: 2008-01-11
Publication date: 2010-07-28
Anticipated expiration: 2028-01-11
Also published as: CN101214880A

Abstract

本发明公开了一种防撕裂耐高温输送带，包括骨架层、工作面盖胶层、非工作面盖胶层，还包括横向补强层、缓冲胶层，所述横向补强层设置于骨架层和缓冲胶层之间，横向补强层与骨架层相邻，所述缓冲胶层设置于横向补强层和工作面盖胶层之间，缓冲胶层与工作面盖胶层相邻；所述骨架层采用低热收缩聚酯帆布，横向补强层采用聚酯帘网或者金属丝，工作面盖胶层材料由三元乙丙橡胶并加入适当配比的其它填充剂混炼而成，缓冲胶层材料由三元乙丙橡胶与天然胶的共混胶加入适当配比的其它填充剂混炼而成；本发明提高了输送带的防撕裂和耐高温性能，广泛用于炼钢厂、热电厂、水泥厂等厂矿企业高温物料的输送。

Description

防撕裂耐高温输送带

技术领域

本发明涉及输送工程技术领域，具体讲涉及一种防撕裂耐高温输送带。

背景技术

由于在炼钢厂、热电厂、水泥厂等厂矿企业，输送机械所运送的物料都是高温物料，若采用金属履带承载物料不仅动力消耗大，传热大，而且容易造成人员伤害，操作起来很不方便，因此，重量轻、强度好的输送皮带(带面为橡胶材料的输送带)越来越受到业界青睐。但是目前的输送带的耐温性能普遍不佳，主要原因是骨架材料承受不了高温并且胶面自身的耐温和隔热性能较差，在高温环境下输送带的胶面因炭化烧结形成龟裂纹，由于龟裂纹路较大形成缝隙，高温物料的热量容易迅速向带芯的骨架层传递，骨架层温度过高会造成其强度下降，从而降低输送带的寿命。专利号为02261969.0的中国专利公布了一种输送带，该输送带在覆盖胶同骨架之间增加一层绝热层如石棉之类以阻止高温向帆布骨架传递，但其耐温也仅在200摄氏度左右，仍不能不能满足业界对输送带耐高温的要求。专利号为200510005288.2中国专利还公布了一种带式输送机用高温耐热带，这种带的带体骨架采用不锈钢纤维钢丝线上外缠绕一层陶瓷纤维线或玻璃纤维，若干股作经线，纬线每隔若干节距，用不锈钢纤维线与经线上下交错编织而成的陶瓷帆布，此种带的带体骨架尽管强度较高且也具有一定的耐高温性能，但是制作复杂、制造和使用成本相当高，需要专门的设备加工带体骨架。此外，在使用过程中，由于使用环境恶劣，耐温耐磨的橡胶输送带强度不够时，容易撕裂，因修补或更换带来使用成本增加，并且也会造成工时上的损失。因此，急需在现有橡胶输送带的工艺基础之上对输送带的结构、盖胶配料等方面进行整体设计，研制一种制作工艺相对简单、成本相对低廉的输送带，同时提高输送带的耐温能力和防撕裂性能。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种防撕裂耐高温输送带，提高输送带的耐温性能和防撕裂性能。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明的防撕裂耐高温输送带，包括骨架层、工作面盖胶层、非工作面盖胶层和边胶，其特征在于：还包括横向补强层、缓冲胶层，所述横向补强层设置于骨架层和缓冲胶层之间，横向补强层与骨架层相邻，所述缓冲胶层设置于横向补强层和工作面盖胶层之间，缓冲胶层与工作面盖胶层相邻；所述骨架层采用低热收缩聚酯帆布，横向补强层采用聚酯帘网或者金属丝；工作面盖胶层原料配比为：100份三元乙丙胶、8份硫化剂DCP、0.8份促进剂DM、2份促进剂TT、8份氧化锌、1.5份硬脂酸、2份防老剂RD、1份防老剂BLE、10份阻燃剂TCP或TCEP、4份氯化石蜡、5份萜烯树脂、6份古马龙、30份炭黑N330、35份炭黑N220、10份白炭黑、5份300号石蜡油、3份三元乙丙胶专用粘合剂和0.7份硫磺；缓冲胶层原料原料配比为：40份三元乙丙胶、60份天然胶、7.5份硫化剂DCP、2.2份促进剂DM或促进剂TT、8份氧化锌、2份硬脂酸、1.5份防老剂RD、1份防老剂BLE、3份氯化石蜡、4份萜烯树脂、5份古马龙、30份炭黑N660、20份炭黑N770、10份白炭黑、4份300号石蜡油、5份三元乙丙胶专用粘合剂和0.5份硫磺；非工作面盖胶层和边胶原料配比为：60份天然胶、25份丁苯胶、15份顺丁胶、50份再生胶、40份轻质碳酸钙、45份炭黑N330、20份炭黑N660、1份防老剂RD、1份防老剂BLE、1份氯化石蜡、5份氧化锌、2份硬脂酸、7份古马龙、0.5份促进剂M、1.3份促进剂DM，2.2份硫磺、8份松焦油和4份高芳烃油。

进一步，所述的氧化锌和轻质碳酸钙采用纳米级的氧化锌和纳米级的轻质碳酸钙；

进一步，工作面盖胶层厚度为3-10mm，非工作面盖胶层厚度为1.5-4.5mm。

本发明的另一个目的是提供一种防撕裂耐高温输送带胶层原料的混炼工艺，包括工作面盖胶层、缓冲胶层、非工作面盖胶层和边胶原料的混炼工艺。

其中，工作面盖胶层原料的混炼工艺包括以下步骤：根据原料配比准备好原料，将三元乙丙胶加入密炼机混炼120秒；再加入氧化锌、硬脂酸、防老剂RD、防老剂BLE、萜烯树脂、古马龙和促进剂DM混炼60秒；再加入炭黑N330、炭黑N220、阻燃剂、白炭黑、石蜡油、氯化石蜡混炼240秒；然后排料到开炼机上，待胶料温度降至100摄氏度以下，加入硫化剂DCP、促进剂TT、三元乙丙胶专用粘合剂以及硫磺，翻炼3遍以上，冷却下片；待胶片温度降至40摄氏度以下后码垛；混炼时密炼机转速：20r/min。

缓冲胶层原料的混炼工艺包括以下步骤：根据原料配比准备好原料，将三元乙丙胶、天然胶加入密炼机混炼120秒；再加入氧化锌、硬脂酸、防老剂RD、防老剂BLE、萜烯树脂、古马龙和促进剂DM混炼60秒；再加入氯化石蜡、炭黑N660、炭黑N770、白炭黑、石蜡油混炼240秒；然后排料到开炼机上，待胶料温度降至100摄氏度以下，加入硫化剂DCP、促进剂TT、三元乙丙胶专用粘合剂以及硫磺，翻炼3遍以上，冷却下片；混炼时密炼机转速：20r/min。

非工作面盖胶层和边胶原料的混炼工艺，包括以下步骤：根据原料配比准备好原料，将天然胶、丁苯胶、顺丁胶和再生胶加入密炼机混炼160秒；再加入氧化锌、硬脂酸、促进剂M、促进剂DM、防老剂RD、防老剂BLE、石蜡和古马龙混炼60秒；再加入炭黑N330、炭黑N660、轻质碳酸钙、松焦油和高芳烃油混炼240秒；排料到开炼机上，待胶料温度降至100摄氏度以下，加入硫磺，翻炼3遍以上，冷却下片；混炼时密炼机转速：20r/min。

本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明在采用三元乙丙橡胶材料的同时优化了各层胶料的原料配比，再结合本发明的混炼工艺，在不增加制造成本的情况下大大提高了该类输送带的防撕裂和耐高温性能；比例搭配合适的耐温性防老剂RD和BLE产生很好的耐热老化协同效应，从而组成有效的抗老化耐高温的防护体系；采用配比合适的阻燃剂TCP或者TCEP配合在胶料中混炼，能进一步提高输送带抵御高温物料烧灼的能力；采用三元乙丙胶专用粘合剂提高了三元乙丙胶的自粘性，同时加强了三元乙丙胶与天然胶及与骨架层的粘合性，胶的粘合性的增强有助于提高输送带整体的耐高温和防撕裂性能；由于胶料配料合理，尤其是工作面盖胶层的胶料配料及其比例选择最优，解决了输送带在高温环境下因炭化烧结造成使用寿命大大缩短的问题，采用本发明的输送带运送高温物料时胶面也产生龟裂纹，但所产生的龟裂纹均匀细密，当承载高温物料时，带体工作面成槽型，龟裂纹相对闭合，工作面盖胶层的炭化层形成一个很好的保护屏障，减少高温物料向骨架层传递的热量，当经过转向辊物料被抛出去后，细密的小裂纹张开，有助于带体热量向外释放，进一步使骨架层免于受到过高温度的侵袭；在配料中加入适当比例的纳米级的氧化锌和纳米级的轻质碳酸钙不仅有助于改善工艺性能，而且能够提高胶面的强度和韧性，从而有助于提高输送带整体的防撕裂能力；本发明在缓冲胶层和骨架层之间设置横向补强层，可以增强输送带带体的抗撕裂性能，更有效的增加了骨架层的抗耐外力的作用；在横向补强层和工作面盖胶层设置缓冲胶层，增强了工作面盖胶与骨架层和横向补强层的粘结力，使得输送带在高温老化后炭化烧结成牢固的整体，在使用过程中不会发生起泡脱皮的现象从而提高了输送带带体的耐高温性能；骨架层采用聚酯布，该材料在高温下变形小，有助于提高输送带整体的耐温性能和防撕裂性能。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

附图为本发明的横截面示意图。

具体实施方式

如附图所示的本发明的横截面示意图。本发明的主体带芯为骨架层1，其所采用的材料是低热收缩的聚酯布，该材料强力高、抗冲击能力、粘合性能以及工艺性能都很好，最主要是在受热环境中收缩量小、能保持带体不变形。在骨架层1的上边设置有横向补强层2，该层采用聚酯帘网，具有增强带体抗撕裂性能，增强带体骨架层1的抗耐力作用。在工作面盖胶层4和补强层2之间设置有一层缓冲胶层3，缓冲胶层3采用三元乙丙橡胶和天然胶的共混胶，该缓冲胶层3在工作面盖胶层4与横向补强层2之间起到搭桥的作用，在此基础上在加以三元乙丙橡胶专用粘合剂(R-33)进行粘合补充，从而加强了工作面盖胶层1和骨架层1以及横向补强层2的之间的粘合强力，使得输送带在高温老化后炭化烧结成牢固的整体，在使用过程中不会发生起泡脱皮的现象从而提高了输送带带体的耐高温性能。采用三元乙丙橡胶专用粘合剂R-33混炼后可增强三元乙丙橡胶的自粘性，同时加强了三元乙丙橡胶与天然胶的粘合性。本发明的输送带工作面盖胶层4厚度为8mm，非工作面盖胶层5厚度为3mm。

本发明的输送带的主要制作工艺如下：

本发明输送带采用在工作面盖胶层4与非工作面盖胶层5之间设有抗拉的低热收缩聚酯帆布制成的骨架层1和起搭桥作用的缓冲胶层3，各层胶片按照各自配方分别混炼下片，然后各层胶片经过成型工序和硫化工序使它们牢固地结合为一个整体。其中所用的三元乙丙橡胶专用粘合剂是由间苯二酚甲醛树脂改性物和惰性填料组成的产品，本实施例采用常州市协盛化工有限公司生产的三元乙丙橡胶粘合剂R-33。

本发明实施例所述的工作面盖胶层4胶料的混炼：

将三元乙丙胶100份加入密炼机混炼，混炼时间：120秒；再加入细料：8份纳米级氧化锌、1.5份硬脂酸、2份防老剂RD、1份防老剂BLE、5份萜烯树脂、6份古马龙和0.8份促进剂DM，混炼时间：60秒；然后再加入30份炭黑N330、35份炭黑N220、10份阻燃剂TCP、10份白炭黑、5份300号石蜡油、4份氯化石蜡，继续进行混炼，混炼时间：240秒；然后，排料到开炼机上，等待胶料温度降至100摄氏度以下，加入8份硫化剂DCP、2份促进剂TT、3份三元乙丙橡胶专用粘合剂R-33以及0.7份硫磺，翻炼3遍以上，冷却下片；待胶片温度降至40摄氏度以下后码垛；混炼时密炼机转速：20r/min。

本发明实施例所述的缓冲胶层3胶料的混炼：

将40份三元乙丙胶、60份天然胶加入密炼机预压混炼，混炼时间：120秒；加入细料：8份纳米级氧化锌、2份硬脂酸、1.5份防老剂RD和1份防老剂BLE、4份萜烯树脂、5份古马龙和0.7份促进剂DM，继续混炼时间：60秒；然后再加入3份氯化石蜡、30份炭黑N660、20份炭黑N770、10份白炭黑和4份300号石蜡油继续进行混炼，混炼时间：240秒；然后，排料到开炼机上，在开炼机上降温至100摄氏度以下，加入7.5份硫化剂DCP、1.5份促进剂TT、5份三元乙丙胶专用粘合剂R-33以及0.5份硫磺，翻炼3遍以上，冷却下片。混炼时密炼机转速：20r/min。

本发明实施例所述的非工作面盖胶层5的胶料混炼：

将60份天然胶、25份丁苯胶、15份顺丁胶和50份再生胶加入密炼机混炼，混炼时间：160秒；加入细料：5份氧化锌、2份硬脂酸、0.5份促进剂M、1.3份促进剂DM、1份防老剂RD、1份防老剂BLE、1份石蜡、7份古马龙，继续混炼，时间：60秒；然后再在胶料中加入45份炭黑N330、20份炭黑N660、40份轻质碳酸钙、8份松焦油和4份高芳烃油，继续进行混炼，混炼时间：240秒；排料到开炼机上，在开炼机上降温至100摄氏度以下，加入2.2份硫磺，翻炼3遍以上，冷却下片；混炼时密炼机转速：20r/min。

本发明实施例中边胶6采用非工作面盖胶层5的胶料配方及混炼工艺。

混炼时，适量的纳米级氧化锌起导热剂、活性剂作用；适量的纳米级轻质碳酸钙可以改善工艺，而且能够提高覆盖胶的强力；搭配合适的防老化剂能提高覆盖胶抗热氧性能；适量的补强剂碳黑能提高覆盖胶强伸性能和耐磨性能；适量的软化剂能改善工艺性能；适量的阻燃剂能提高覆盖胶耐灼烧性能；适量的硫化剂和促进剂能促进橡胶混炼时在大分子链之间形成大量的C-C键和C-S键，从而形成耐热性能最好的大分子链交联网络；采用三元乙丙橡胶专用粘合剂R-33能进一步促进混炼胶的粘合性。

本发明的实施例采用三元乙丙橡胶材料的同时优化了各层胶料的原料配比，结合本发明实施例的混炼工艺，在不增加制造成本的情况下大大提高了该类输送带的防撕裂和耐高温性能；配比合适的耐温性防老剂RD和BLE产生很好的耐热老化协同效应，从而组成有效的抗老化耐高温的防护体系；采用配比合适的阻燃剂TCP或者TCEP配合在胶料中混炼，能进一步提高输送带抵御高温物料烧灼的能力；采用三元乙丙胶专用粘合剂R-33提高了三元乙丙胶的自粘性，同时加强了三元乙丙胶与天然胶及与骨架层的粘合性，胶的粘合性的增强有助于提高输送带整体的耐高温和防撕裂性能；由于胶料配料合理，尤其是工作面盖胶层的胶料配料及其比例选择最优，解决了输送带在高温环境下因炭化烧结造成使用寿命大大缩短的问题，采用本发明的输送带运送高温物料时尽管在胶面也产生龟裂纹，但所产生的龟裂纹均匀细密，当承载高温物料时，龟裂纹闭合，胶面的炭化层形成一个很好的保护屏障，减少高温物料向骨架层传递的热量，当经过转向辊物料被抛出去后，细密的小裂纹张开，有助于带体热量向外释放，进一步使骨架层免于受到过高温度的侵蚀；在配料中加入适当比例的纳米级的氧化锌和纳米级的轻质碳酸钙提高胶面的强度和韧性，从而提高了输送带整体的防撕裂能力；本发明在缓冲胶层和骨架层之间设置横向补强层，可以增强输送带带体的抗撕裂性能，更有效的增加了骨架层的抗耐外力的作用；在横向补强层和工作面盖胶层设置缓冲胶层，增强了工作面盖胶与骨架层和横向补强层的粘结力，使得输送带在高温老化后炭化烧结成牢固的整体，在使用过程中不会发生起泡脱皮的现象从而提高了输送带带体的耐高温性能；由于骨架层采用聚酯布，该材料在高温下变形小，同时提高了主体材料的耐温性能和防撕裂性能。由于采用上述的整体设计方案，本发明实施例的输送带经过反复实验，在250-500度高温环境下仍能满足长时间工作需要，其主要技术指标达到如下水平：

1.耐500度高温老化之后，能保持带体全厚度纵向强力≥老化之前的带体全厚度纵向强力的55％；

2.耐500度高温老化之后，能保持带体全厚度纵向伸长率≥老化之前的带体全厚度纵向伸长率的10％；

3.耐500度高温老化之后，耐磨性能≤150mm³；

4.抗撕裂力≥3.0KN。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims

1.防撕裂耐高温输送带，包括骨架层、工作面盖胶层、非工作面盖胶层和边胶，其特征在于：还包括横向补强层、缓冲胶层，所述横向补强层设置于骨架层和缓冲胶层之间，横向补强层与骨架层相邻，所述缓冲胶层设置于横向补强层和工作面盖胶层之间，缓冲胶层与工作面盖胶层相邻；所述骨架层采用低热收缩聚酯帆布，横向补强层采用聚酯帘网或者金属丝；

工作面盖胶层原料配比为：100份三元乙丙胶、8份硫化剂DCP、0.8份促进剂DM、2份促进剂TT、8份氧化锌、1.5份硬脂酸、2份防老剂RD、1份防老剂BLE、10份阻燃剂TCP或TCEP、4份氯化石蜡、5份萜烯树脂、6份古马龙、30份炭黑N330、35份炭黑N220、10份白炭黑、5份300号石蜡油、3份三元乙丙胶专用粘合剂和0.7份硫磺；

缓冲胶层原料配比为：40份三元乙丙胶、60份天然胶、7.5份硫化剂DCP、0.7份促进剂DM、1.5份促进剂TT、8份氧化锌、2份硬脂酸、1.5份防老剂RD、1份防老剂BLE、3份氯化石蜡、4份萜烯树脂、5份古马龙、30份炭黑N660、20份炭黑N770、10份白炭黑、4份300号石蜡油、5份三元乙丙胶专用粘合剂和0.5份硫磺；

非工作面盖胶层和边胶原料配比为：60份天然胶、25份丁苯胶、15份顺丁胶、50份再生胶、40份轻质碳酸钙、45份炭黑N330、20份炭黑N660、1份防老剂RD、1份防老剂BLE、1份石蜡、5份氧化锌、2份硬脂酸、7份古马龙、0.5份促进剂M、1.3份促进剂DM，2.2份硫磺、8份松焦油和4份高芳烃油。

2.根据权利要求1所述的输送带，其特征在于：所述的氧化锌和轻质碳酸钙采用纳米级的氧化锌和轻质碳酸钙。

3.根据权利要求2所述的输送带，其特征在于：工作面盖胶层厚度为3-10mm，非工作面盖胶层厚度为1.5-4.5mm。

4.权利要求1或2所述的工作面盖胶层原料的混炼工艺，包括以下步骤：根据原料配比准备好原料，将三元乙丙胶加入密炼机混炼120秒；再加入氧化锌、硬脂酸、防老剂RD、防老剂BLE、萜烯树脂、古马龙和促进剂DM混炼60秒；再加入炭黑N330、炭黑N220、阻燃剂、白炭黑、石蜡油、氯化石蜡混炼240秒；然后排料到开炼机上，待胶料温度降至100摄氏度以下，加入硫化剂DCP、促进剂TT、三元乙丙胶专用粘合剂以及硫磺，翻炼3遍以上，冷却下片；待胶片温度降至40摄氏度以下后码垛；混炼时密炼机转速：20r/min。

5.权利要求1或2所述的缓冲胶层原料的混炼工艺，包括以下步骤：根据原料配比准备好原料，将三元乙丙胶、天然胶加入密炼机混炼120秒；再加入氧化锌、硬脂酸、防老剂RD、防老剂BLE、萜烯树脂、古马龙和促进剂DM混炼60秒；再加入氯化石蜡、炭黑N660、炭黑N770、白炭黑、石蜡油混炼240秒；然后排料到开炼机上，待胶料温度降至100摄氏度以下，加入硫化剂DCP、促进剂TT、三元乙丙胶专用粘合剂以及硫磺，翻炼3遍以上，冷却下片；混炼时密炼机转速：20r/min。

6.权利要求1或2所述的非工作面盖胶层和边胶原料的混炼工艺，包括以下步骤：根据原料配比准备好原料，将天然胶、丁苯胶、顺丁胶和再生胶加入密炼机混炼160秒；再加入氧化锌、硬脂酸、促进剂M、促进剂DM、防老剂RD、防老剂BLE、石蜡和古马龙混炼60秒；再加入炭黑N330、炭黑N660、轻质碳酸钙、松焦油和高芳烃油混炼240秒；排料到开炼机上，待胶料温度降至100摄氏度以下，加入硫磺，翻炼3遍以上，冷却下片；混炼时密炼机转速：20r/min。