CN101580607A - 一种阻燃帆布叠层芯输送带的阻燃缓冲胶及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种阻燃帆布叠层芯输送带的阻燃缓冲胶的制备方法，特征是：将丁腈橡胶先塑炼，然后分别投入塑炼丁腈橡胶、硫磺、防老剂、硬酯酸、石油系软化剂、间甲酚醛树脂系增粘剂、半补强碳黑、高耐磨碳黑、白碳黑、陶土、聚氯乙烯塑料糊、氧化锌，氧化镁，氢氧化铝等进行密炼，然后再加入促进剂进行翻炼、热炼、压片；压延好的缓冲胶片衬垫上垫布卷好以备输送带成型用。本发明的煤矿井下用阻燃帆布叠层芯输送带的缓冲胶使用后，使得煤矿井下用阻燃帆布叠层芯输送带既继承了普通帆布叠层芯输送带原有的机械性能，又保持了整体编织芯输送带良好阻燃性能，且制备方法简单、易操作。

Description

一种阻燃帆布叠层芯输送带的阻燃缓冲胶及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种煤矿井下用阻燃帆布叠层芯输送带的阻燃缓冲胶及其制备方法。用于制作符合MT830-1999标准的煤矿井下用阻燃输送带生产上。

背景技术

煤矿井下回采工作面的巷道运输(亦称顺槽输送)，广泛采用胶带输送机的输送方式。由于回采过程中输送距离逐渐回缩，所配置的输送带需多次裁短并重新连接。织物芯输送带最易于裁断并较快连接，因而被广泛使用于煤矿井下回采巷道的输送机上。

上世纪七十年代以前，顺槽输送所用输送带为普通型帆布芯输送带。该种输送带机械性能很好，运行稳定寿命长，但不具有阻燃性。对煤矿井下的生产安全有一定的威胁。当时的橡胶材料和配方技术水平无法完成对普通型帆布芯输送带的高级阻燃化。由此，自上世纪八十年代以后，普通型帆布芯输送带退出煤矿井下的使用市场。取而代之的是一种利用聚氯乙烯塑料糊浸渍阻燃的整体编织芯输送带，简称PVC输送带，九十年代以后在PVC输送带的表面贴敷上橡胶质覆盖胶，简称PVG输送带。直到目前，煤矿井下顺槽输送的唯一选择只有这种PVC、PVG塑料芯输送带。

PVC、PVG输送带在高阻燃方面虽然满足了煤矿井下安全生产的要求，但在机械性能上却做出了较大的牺牲。具体缺陷如下：

1、由于聚氯乙烯的软化点高，模量大，所制成的输送带硬度偏大，-10℃以下时，带体僵硬成槽性差且易于折断，严重影响正常使用。

2、聚氯乙烯塑料的耐磨性差，只相当于橡胶材料的1/5；使用橡胶材料贴敷表面时，由于两相模量差过大，橡胶覆盖胶的厚度局限在2mm以内，超过这个限度则覆盖胶会在使用中脱落。此缺陷严重影响了该种输送带的使用寿命。

3、该种输送带的带芯骨架是一种整体编织结构。编织时，经纱的编织路径变化，弯曲度不同，长度不等；，应力应变不尽相同。这种结构缺陷会造成输送带运行稳定性差，易于跑偏，影响输送的正常进行。

4、该种带体尤其是高级别带体，只能进行机械连接，接头强度只相当于带强的40％，易于损坏，维护量大。

鉴于PVC、PVG输送带的上述缺陷，自上世纪九十年代起，橡胶行业即把高阻燃帆布叠层芯输送带的研究开发列入国家863科技项目之内。

发明内容

本发明的目的之一是克服现有技术中存在的不足，提供一种既继承了普通帆布叠层芯输送带原有的机械性能，又保持了整体编织芯输送带良好阻燃性能的煤矿井下用阻燃帆布叠层芯输送带的阻燃缓冲胶。

本发明的另一目的是提供一种上述煤矿井下用阻燃帆布叠层芯输送带的阻燃缓冲胶的制备方法。

按照本发明提供的技术方案，所述煤矿井下用阻燃帆布叠层芯输送带的阻燃缓冲胶包括如下重量份的各组份：30～100份中丙烯腈含量的丁腈橡胶，1～5份硫磺，1～4份防老剂，1～3份硬酯酸，5～12份石油系软化剂，4～12份的间甲酚醛树脂系增粘剂之间苯二酚给予体，10～40份半补强碳黑，10～50份高耐磨碳黑，0～20份白碳黑，0～25份陶土，0～120份聚氯乙烯塑料糊，0～40份的环氧氯烃，0～40份的液体氯化石蜡，1～5份氧化锌，0～5份氧化镁，15～90份氢氧化铝，0～60份70号氯化石蜡，0～35份聚磷酸铵，0～20份有机溴系阻燃剂，0～15份硼酸锌，0～20份三氧化二锑，1～4份促进剂，2～8份的间甲酚醛树脂系增粘剂之甲醛给予体；

所述聚氯乙烯塑料糊中包括如下重量份的各组份：100份聚氯乙烯糊树脂，5～50份液体丁腈橡胶，10～100份酯类增塑剂，10～100份液体氯化石蜡，10～100份环氧氯烃，0～20份三氧化二锑，0～10份三盐基硫酸铅，0～10份硬酯酸盐，3～10份抗静电剂，0～4份十二烷基苯磺酸钠，0～10份丙三醇，0～3份三乙醇胺。

所述防老剂为防老剂RD、防老剂4010NA或者防老剂BLE；

所述促进剂为次磺酰胺类促进剂CZ、NOBS，噻唑类促进剂DM，秋兰姆类促进剂TMTD、DTDM；

所述石油系软化剂为石油系古马隆、碳5树脂、碳9树脂，酚醛树脂系软化剂为辛基酚醛BN-1或者辛基酚醛BN-2；

所述间甲酚醛树脂系增粘剂为间苯二酚给予体RF-90、粘合剂A、粘合剂RS以及甲醛给予体HMMM；

所述有机溴系阻燃剂为四溴乙烷、六溴化环十二烷、十溴二苯醚以及TBC；

所述酯类增塑剂为DOP、DOA以及DOS；

所述抗静电剂为抗静电剂SN或抗静电剂NP-6。

上述煤矿井下用阻燃帆布叠层芯输送带的阻燃缓冲胶的制备方法包含如下步骤：

制作聚氯乙烯塑料糊工序：将10～100重量份的酯类增塑剂、10～100重量份的液体氯化石蜡、10～100重量份的环氧氯烃、3～10重量份的抗静电剂、0～4重量份的十二烷基苯磺酸钠、0～10重量份的丙三醇、0～3重量份的三乙醇胺加入溶解釜中，保持溶解釜中温度为30～60℃，搅拌均匀，再在溶解釜中加入5～50重量份的液体丁腈橡胶，搅拌均匀，接着在溶解釜中加入0～20重量份的三氧化二锑，0～10重量份的三盐式硫酸铅，0～10重量份的硬酯酸盐并搅拌均匀，最后溶解釜中加入100重量份的聚氯乙烯糊树脂并搅拌均匀；

塑炼工序：把30～100份中丙烯腈含量的丁腈橡胶在开炼机上进行塑炼，塑炼时，辊温控制在30～50℃，辊距控制在0.5～1.5mm；

混炼工序：密炼机混炼时，先将塑炼好的30～100份中丙烯腈含量的丁腈橡胶，1～5份硫磺，1～4份防老剂，1～3份硬酯酸，5～12份石油系软化剂，4～12份的间甲酚醛树脂系增粘剂之间苯二酚给予体，10～40份半补强碳黑，10～50份高耐磨碳黑，0～20份白碳黑，0～25份陶土投入密炼机内炼制1分钟；然后分别投入0～120份聚氯乙烯塑料糊，0～40份的环氧氯烃，0～40份的液体氯化石蜡，1～5份氧化锌，0～5份氧化镁，15～90份氢氧化铝，0～60份70号氯化石蜡，0～35份聚磷酸铵，0～20份有机溴系阻燃剂，0～15份硼酸锌，0～20份三氧化二锑，炼制时间3～5分钟，机温控制在70～130℃，密炼机排料后，再用开炼机进行翻炼，翻炼时加入1～4份促进剂，2～8份的间甲酚醛树脂系增粘剂之甲醛给予体；最后出片并送入水池进行水冷，水冷后的胶片编号叠放以备压延出片用；

热炼工序：将开炼机辊温预热至40～60℃，然后将水冷叠放的混炼胶片送入开炼机进行热炼，当胶料升温至40～60时，将热炼胶送入预热至50～80℃三辊或四辊压延机上进行出片；

压片工序：在三辊或四辊压延机上进行，压延好的胶片衬垫上垫布卷好以备输送带成型用。

本发明的缓冲胶在煤矿井下用阻燃帆布叠层芯输送带的使用后，使得煤矿井下用阻燃帆布叠层芯输送带既继承了普通帆布叠层芯输送带原有的机械性能，又保持了整体编织芯输送带良好阻燃性能，且煤矿井下用阻燃帆布叠层芯输送带的阻燃缓冲胶的制备方法简单、易操作。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

本发明一种煤矿井下用阻燃帆布叠层芯输送带的阻燃缓冲胶制备方法采用以下工艺步骤：

先取如下重量的各组份作为制备聚氯乙烯塑料糊的原料：100kg的聚氯乙烯糊树脂，5kg的液体丁腈橡胶，80kg的酯类增塑剂DOP，10kg的液体氯化石蜡，40kg的环氧氯烃，5kg的三盐基硫酸铅，5kg的抗静电剂SN，3kg的丙三醇。

再取如下重量的各组份作为除聚氯乙烯塑料糊以外制备煤矿井下用阻燃帆布叠层芯输送带的阻燃缓冲胶的原料：50kg的中丙烯腈含量的丁腈橡胶，1kg的硫磺，4kg的防老剂RD，3kg的硬酯酸，5kg的石油系古马隆，30kg的半补强碳黑，25kg的陶土，40kg的聚氯乙烯塑料糊，20kg的液体氯化石蜡，15kg的氢氧化铝，20kg的70号氯化石蜡，10kg的四溴乙烷，10kg的三氧化二锑，3kg的次磺酰胺类促进剂CZ；

制作聚氯乙烯塑料糊工序：将80kg的酯类增塑剂DOP、10kg的液体氯化石蜡、40kg的环氧氯烃、5kg的抗静电剂SN与3kg的丙三醇加入溶解釜中，保持溶解釜中温度为30℃，搅拌均匀，再在溶解釜中加入5kg的液体丁腈橡胶，搅拌均匀，接着在溶解釜中加入5kg的三盐基硫酸铅，最后溶解釜中加入100kg的聚氯乙烯糊树脂并搅拌均匀；

塑炼工序：把50kg的中丙烯腈含量的丁腈橡胶在开炼机上进行塑炼，塑炼时，辊温控制在30℃，辊距控制在0.5mm；

混炼工序：密炼机混炼时，先将50kg的中丙烯腈含量的丁腈橡胶塑炼胶、1kg的硫磺、4kg的防老剂RD、3kg的硬酯酸、5kg的石油系古马隆、30kg的半补强碳黑、25kg的陶土投入密炼机内炼制1分钟，然后分别投入40kg的聚氯乙烯塑料糊、20kg的液体氯化石蜡、15kg的氢氧化铝、20kg的70号氯化石蜡、10kg的四溴乙烷、10kg的三氧化二锑，炼制时间3分钟，机温控制在70℃，密炼机排料后，再用开炼机进行翻炼，翻炼时加入3kg的次磺酰胺类促进剂CZ；最后出片并送入水池进行水冷，水冷后的胶片编号叠放以备压延出片用；

热炼工序：将开炼机辊温预热至40℃，然后将水冷叠放的混炼胶片送入开炼机进行热炼，当胶料升温至40时，将热炼胶片送入预热至50℃三辊或四辊压延机上进行出片；

压片工序：在三辊或四辊压延机上进行，压延好的胶片衬垫上垫布卷好以备输送带成型用。

实施例2

本发明一种煤矿井下用阻燃帆布叠层芯输送带的阻燃缓冲胶制备方法采用以下工艺步骤：

取如下重量的各组份作为除聚氯乙烯塑料糊以外制备帆布叠层芯输送带的阻燃缓冲胶的原料：70kg的中丙烯腈含量的丁腈橡胶，1.5kg的硫磺，1kg的防老剂RD，1kg的防老剂4010NA，3kg的硬酯酸，10kg的碳9树脂，30kg高耐磨碳黑，20kg的白碳黑，50kg的聚氯乙烯塑料糊，20kg的环氧氯烃，60kg的氢氧化铝，35kg的聚磷酸铵，15kg的硼酸锌，20kg的70号氯化石蜡，10kg的三氧化二锑，1kg的噻唑类促进剂DM，2kg的次磺酰胺类促进剂CZ；

塑炼工序：把70kg的中丙烯腈含量的丁腈橡胶在开炼机上进行塑炼，塑炼时，辊温控制在50℃，辊距控制在1.5mm；

混炼工序：密炼机混炼时，先将70kg的中丙烯腈含量的丁腈橡胶、1.5kg的硫磺、1kg的防老剂RD、1kg的防老剂4010NA、3kg的硬酯酸、10kg的碳9树脂、30kg高耐磨碳黑、20kg的白碳黑投入密炼机内炼制1分钟；然后分别投入50kg的聚氯乙烯塑料糊、20kg的环氧氯烃、60kg的氢氧化铝、35kg的聚磷酸铵、15kg的硼酸锌、20kg的70号氯化石蜡、10kg的三氧化二锑，炼制时间5分钟，机温控制在130℃，密炼机排料后，再用开炼机进行翻炼，翻炼时加入1kg的噻唑类促进剂DM、2kg的次磺酰胺类促进剂CZ；最后出片并送入水池进行水冷(常温)，水冷后的胶片编号叠放以备压延出片用；

热炼工序：将开炼机辊温预热至40℃，然后将混炼胶片送入开炼机进行热炼，当胶料升温至40℃时，将热炼胶送入预热至50℃三辊或四辊压延机上进行出片；

压片工序：在三辊或四辊压延机上进行规定厚度的缓冲胶胶片制作，压延好的覆盖胶胶片衬垫上垫布卷好以备输送带成型用。

实施例3

本发明一种煤矿井下用阻燃帆布叠层芯输送带的阻燃缓冲胶制备方法采用以下工艺步骤：

取如下重量的各组份作为除聚氯乙烯塑料糊以外制备帆布叠层芯输送带的阻燃缓冲胶的原料：100kg的中丙烯腈含量的丁腈橡胶，3kg的硫磺，2kg的防老剂RD，1kg的防老剂BLE，3kg的硬酯酸，10kg的辛基酚醛BN-1，40kg的半补强碳黑，30kg的高耐磨碳黑，10kg的白碳黑，60kg的聚氯乙烯塑料糊，20kg的环氧氯烃，40kg的氢氧化铝，30kg的70号氯化石蜡，20kg的聚磷酸铵，10kg的六溴化环十二烷，8kg的硼酸锌，20kg的三氧化二锑，3kg的秋兰姆类促进剂TMTD，2kg的次磺酰胺类促进剂CZ；

塑炼工序：把100kg的中丙烯腈含量的丁腈橡胶在开炼机上进行塑炼，塑炼时，辊温控制在40℃，辊距控制在1mm；

混炼工序：密炼机混炼时，先将100kg的中丙烯腈含量的丁腈橡胶、3kg的硫磺、2kg的防老剂RD、1kg的防老剂BLE、3kg的硬酯酸、10kg的辛基酚醛BN-1、40kg的半补强碳黑、30kg的高耐磨碳黑、10kg的白碳黑投入密炼机内炼制1分钟；然后分别投入60kg的聚氯乙烯塑料糊、20kg的环氧氯烃、40kg的氢氧化铝、30kg的70号氯化石蜡、20kg的聚磷酸铵、10kg的六溴化环十二烷、8kg的硼酸锌、20kg的三氧化二锑炼制时间4分钟，机温控制在100℃，密炼机排料后，再用开炼机进行翻炼，翻炼时加入3kg的秋兰姆类促进剂TMTD，2kg的次磺酰胺类促进剂CZ；最后出片并送入水池进行水冷，水冷后的胶片编号叠放以备压延出片用；

热炼工序：将开炼机辊温预热至40℃，然后将混炼胶片送入开炼机进行热炼，当胶料升温至40℃时，将热炼胶送入预热至50℃三辊或四辊压延机上进行出片；

压片工序：在三辊或四辊压延机上进行规定厚度的缓冲胶胶片制作，压延好的缓冲胶胶片衬垫上垫布卷好以备输送带成型用。

上述煤矿井下用阻燃帆布叠层芯输送带的阻燃缓冲胶的制备方法中涉及的设备为常规生产设备。

Claims (9)

1、一种阻燃帆布叠层芯输送带的阻燃缓冲胶，该阻燃缓冲胶包括如下重量份的各组份：50～100份中丙烯腈含量的丁腈橡胶，0～120份聚氯乙烯塑料糊，1～5份硫磺，1～5份氧化锌，1～5份氧化镁，1～4份防老剂，1～4份促进剂，1～3份硬酯酸，5～12份石油系软化剂，4～14份间甲酚醛树脂系增粘剂，20～60份半补强碳黑，10～50份高耐磨碳黑，0～20份白碳黑，0～25份陶土，15～60份氢氧化铝，0～50份70号氯化石蜡，0～35份聚磷酸铵，0～20份有机溴系阻燃剂，0～15份硼酸锌，0～20份三氧化二锑，其特征是聚氯乙烯塑料糊中包括如下重量份的各组份：100份聚氯乙烯糊树脂，5～50份液体丁腈橡胶，10～100份酯类增塑剂，10～100份液体氯化石蜡，10～100份环氧氯烃，0～20份三氧化二锑，0～10份三盐式硫酸铅，0～10份硬酯酸盐，3～10份抗静电剂，0～4份十二烷基苯磺酸钠，0～10份丙三醇，0～3份三乙醇胺。

2、如权利要求1所述的一种阻燃帆布叠层芯输送带的阻燃缓冲胶，其特征是：所述防老剂为防老剂RD、防老剂4010NA或防老剂BLE。

3、如权利要求1所述的一种阻燃帆布叠层芯输送带的阻燃缓冲胶，其特征是：所述促进剂为次磺酰胺类促进剂CZ、次磺酰胺类促进剂NOBS、噻唑类促进剂DM、秋兰姆类促进剂TMTD或秋兰姆类促进剂DTDM。

4、如权利要求1所述的一种阻燃帆布叠层芯输送带的阻燃缓冲胶，其特征是：所述石油系软化剂为石油系古马隆、碳5树脂、碳9树脂、辛基酚醛BN-1或辛基酚醛BN-2。

5、如权利要求1所述的一种阻燃帆布叠层芯输送带的阻燃缓冲胶，其特征是：所述间甲酚醛树脂系增粘剂为间苯二酚给予体RF-90、粘合剂A、粘合剂RS或甲醛给予体HMMM。

6、如权利要求1所述的一种阻燃帆布叠层芯输送带的阻燃缓冲胶，其特征是：所述有机溴系阻燃剂为四溴乙烷、六溴化环十二烷、十溴二苯醚或TBC。

7、如权利要求1所述的一种阻燃帆布叠层芯输送带的阻燃缓冲胶，其特征是：所述酯类增塑剂为DOP、DOA或DOS。

8、如权利要求1所述的一种阻燃帆布叠层芯输送带的阻燃缓冲胶，其特征是：所述抗静电剂为抗静电剂SN或抗静电剂NP-6。

9、权利要求1所述的一种阻燃帆布叠层芯输送带的阻燃缓冲胶的制备方法，包含如下步骤：

制作聚氯乙烯塑料糊工序：将10～100重量份的酯类增塑剂、10～100重量份的液体氯化石蜡、10～100重量份的环氧氯烃、3～10重量份的抗静电剂、0～4重量份的十二烷基苯磺酸钠、0～10重量份的丙三醇、0～3重量份的三乙醇胺加入溶解釜中，保持溶解釜中温度为30～60℃，搅拌均匀，再在溶解釜中加入5～50重量份的液体丁腈橡胶，搅拌均匀，接着在溶解釜中加入0～20重量份的三氧化二锑，0～10重量份的三盐式硫酸铅，0～10重量份的硬酯酸盐并搅拌均匀，最后溶解釜中加入100重量份的聚氯乙烯糊树脂并搅拌均匀；

塑炼工序：把50～100份中丙烯腈含量的丁腈橡胶在开炼机上进行塑炼，塑炼时，辊温控制在30～50℃，辊距控制在0.5～1.5mm；

混炼工序：密炼机混炼时，先将50～100份中丙烯腈丁腈橡胶，0～120份的聚氯乙烯塑料糊投入密炼机内炼制1分钟；然后分别投入1～5份硫磺，1～5份氧化锌，1～5份氧化镁，1～4份防老剂，1～3份硬酯酸，5～12份石油系软化剂，4～14份间甲酚醛树脂系增粘剂，20～60份半补强碳黑，10～50份高耐磨碳黑，0～20份白碳黑，0～25份陶土，15～60份氢氧化铝，0～50份70号氯化石蜡，0～35份聚磷酸铵，0～20份有机溴系阻燃剂，0～15份硼酸锌，0～20份三氧化二锑，炼制时间3～5分钟，机温控制在70～130℃，密炼机排料后，再用开炼机进行翻炼，翻炼时加入1～4份促进剂；最后出片并送入水池进行水冷，水冷后的胶片编号叠放以备压延出片用；

热炼工序：将开炼机辊温预热至40～60℃，然后将水冷叠放的混炼胶片送入开炼机进行热炼，当胶料升温至40～60时，将热炼胶片送入预热至50～80℃三辊或四辊压延机上进行出片；

压片工序：在三辊或四辊压延机上进行，压延好的胶片衬垫上垫布卷好以备输送带成型用。