CN102642693A

CN102642693A - 煤矿用织物叠层管状阻燃输送带

Info

Publication number: CN102642693A
Application number: CN2012101386058A
Authority: CN
Inventors: 胡世献; 王平; 窦绵勇; 潘登; 朱启永; 韩正君; 代飞
Original assignee: 胡世献
Priority date: 2012-05-04
Filing date: 2012-05-04
Publication date: 2012-08-22
Anticipated expiration: 2032-05-04
Also published as: CN102642693B

Abstract

本发明公开了一种煤矿用织物叠层管状阻燃输送带，解决了现有产品不适用于煤矿井下作叠层输送带的问题，其特征在于包括上、下阻燃覆盖胶层、边胶、骨架层、阻燃粘合胶层、缓冲层，骨架层间、骨架层和缓冲层间、缓冲层和上阻燃覆盖胶层间通过阻燃粘合胶粘合成一个整体，并设计了阻燃粘合胶、阻燃覆盖胶配方。本发明采用经阻燃浸胶处理的阻燃EP帆布为骨架，所得成品带成管能力强，带体柔软度适当，可适应管状带不同水平的转弯需求，满足管状输送机对管状带的物理机械性能要求；阻燃粘合胶料对骨架材料的渗透能力强，硫化后胶料粘合力大，动态生热小，耐反复弯曲疲劳；阻燃覆盖胶料耐磨性能和耐屈挠性能提高，阻燃剂性能达到煤矿井下阻燃性能要求。

Description

煤矿用织物叠层管状阻燃输送带

所属技术领域

本发明涉及一种输送带，具体地说涉及以阻燃EP帆布为骨架，外加阻燃覆盖胶层的阻燃输送带。

背景技术

管状输送带是和圆管带式输送机配套使用的一种特种输送带。圆管带式输送机是在槽型带式输送机基础上发展起来的一种特种带式输送机。输送机在尾部受料后，在过渡段通过托辊组施加强制力将平型输送带导向成圆管状，使输送物料被密闭在圆管内，到头部过渡段再逐渐展开成槽型卸料，回程再次卷成筒状，从而在整个输送线路中实现物料密闭输送和往复输送的设备。

管状输送带的使用条件对输送带性能提出了一定的要求。一是管状带要有适当的横向弯曲刚度，刚性的大小是能否形成管状的关键。刚性太大将使搭接部分上翘，造成密封性能不好。刚性太小将使裹成管时往下塌，形成扁管现象。因此，叠层管状带的横向强度必须加强。二是管状带要有良好的弹性和柔性，管式输送机可以在垂直面和水平面上进行弯曲，也可同时在两个面上进行弯曲，取消了转载点，可从侧面、上面和下面通过障碍物，输送带刚通过过渡段形成圆管后便开始弯曲，弯曲在到达卸料辊筒过渡段之前完成。因此要采用特殊的骨架材料和结构设计，保证成管时两边搭接部分和带体有良好的可屈挠性。中间粘合才、缓冲胶层和覆盖胶层要有很高的弹性和柔软性。三是管状带各层应具有优良的物理机械性能。管状带由于密闭、弯曲、大倾角、往复和高速高载运输，因此胶带在运输过程中要经受反复屈挠和弯曲变形，胶带成管时对物料有一定的挤压作用，增加了物料和胶带之间的摩擦力。管状胶带各项物理机械性能较一般用途胶带的要求要高很多。四是煤矿井下由于特定的应用环境和条件，要求使用的输送带具有很高的阻燃抗静电性，产品必须符合煤矿井下安全生产标准要求。

煤矿井下巷道复杂多变，输送长度以中短距离为主。整芯阻燃输送带以整体带芯浸渍PVC后塑化制成，带体的硬度大，柔顺性差，不易成槽，疲劳寿命和磨损寿命均较短，大倾角输送物料打滑。整芯阻燃输送带不能用作管状带。钢丝绳芯阻燃输送带强度高，使用寿命长，芯体上下各铺一层横向织物后成管能力强，适用于长距离运输。但钢丝绳带带体重，能量消耗大，煤矿井下潮湿环境下钢丝绳易锈蚀，接头时间长，对驱动滚筒直径要求较大。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术的不足提供一种煤矿用织物叠层管状阻燃输送带，通过骨架材料的选材、芯体结构设计，阻燃粘合胶层和覆盖胶层配方设计、加工工艺设计，从而生产出满足煤矿井下使用的煤矿用织物叠层管状阻燃输送带新型产品。

本发明的技术方案如下：其特征在于包括上、下阻燃覆盖胶层、边胶、骨架层、阻燃粘合胶层、缓冲层；所述的骨架层为1-6层，设置在上、下阻燃覆盖胶层之间；所述的缓冲层靠近上阻燃覆盖胶层；骨架层间、骨架层和缓冲层间、缓冲层和上阻燃覆盖胶层间、骨架层和下阻燃覆盖胶层之间通过阻燃粘合胶粘合成一个整体。

所述的骨架层材料为阻燃浸胶EP帆布，即EP帆布两面浸胶。

上述带体结构设计可保障成品带具有适当的横向刚性、良好的弹性和纵向柔性，满足胶带具有良好的成管能力和成管后的密封性能和形状稳定性能。带宽根据管径要求按照B＝(π+1/2)×D设计，B＝带宽，D＝管径。阻燃EP帆布根据需要整体带强的要求每层？？选用不同强度的帆布？？。阻燃EP帆布的横向使用耐屈挠性能好的NN66工业长丝，横向编织密度和强度较标准EP帆布加强；径向为高模低收缩聚酯工业长丝，按照标准EP帆布要求织造；经阻燃浸胶后极限氧指数要求在28％以上。

所述的阻燃粘合胶层和缓冲胶层胶料采用同种配方，保障不同帆布层间及帆布骨架层和覆盖胶层间具有足够的粘合力，同时要求屈挠内应力低、耐反复弯曲疲劳。主要是通过选材和调整原材料配方比例，采取不同胶料并用改性、不同阻燃剂复配协效、导热填料降低摩擦滚筒试验温度、阻燃增粘树脂增加胶料的自粘和互粘性能、抗疲劳粘合增进剂、偶联分散剂偶联改性等手段，在保证阻燃性能的基础上，最大限度地提高各种胶料的物理机械性能。按重量计，所用材料的比例和作用是：

橡胶：100份，其中天然橡胶50～80份、丁苯橡胶20～50份，通过二种胶料在上述范围的任意组合、并用，克服单一胶种的加工和性能缺陷，提高综合性能；

促进剂：1.5～5份，促使橡胶生成网状结构；

防老剂：2～5份，改善橡胶抗老化性能；

氧化锌：3～10份，活性剂，改善橡胶交联速度；

氧化镁：2～6份，吸酸剂，吸收阻燃剂分解的酸性物质；

硬脂酸：1～3份，有机活性剂，改善橡胶交联速度；

阻燃剂：60～120份，可抑制橡胶燃烧；

炭黑：25～80份，补强剂，提高橡胶强力；

超细硅铝炭黑：15～30份，导热、补强，改善阻燃性能；

白炭黑：10～20份，可提高胶料的强伸性能，同抗疲劳粘合剂粘合增进剂形成直粘体系，提高粘合强度；

抗疲劳粘合增进剂：3～8份，提高粘合强度，提高胶料的动态抗疲劳性，减少生热；

偶联分散剂：3～5份，对各组分的界面活化，使各组分均匀分散在橡胶烃的基质相中，从而提高混炼效果，降低混炼胶的门尼粘度，提高硫化胶的综合性能；

阻燃增粘树脂：4-8份，降低阻燃粘合橡胶的粘度，防止阻燃剂的加入造成混炼橡胶的自粘和互粘性能下降，即阻燃剂中毒；提高阻燃粘合橡胶对骨架的渗透性，提高粘合强度；

硫黄：1.5～3.5份，硫化剂，调整橡胶分子链交联结构。

上阻燃覆盖胶、下阻燃覆盖胶和边胶采用同种配方。阻燃覆盖胶胶料要求耐磨、耐屈挠、阻燃抗静电。按重量计，所用材料的比例和作用是：

橡胶：100份，其中天然橡胶20～70份，丁苯橡胶0～50份，顺丁0～30份，通过几种胶料的并用，克服单一胶种的加工和性能缺陷，可提高胶料的强伸和弹性性能，提高综合性能；

促进剂：0.5～3份，促使橡胶生成网状结构；

防老剂：1～5份，改善橡胶老化性能；

氧化锌：3～10份，活性剂，改善橡胶交联速度；

氧化镁：2～6份，助硫化剂、吸酸剂；

硬脂酸：1～3份，有机活性剂，改善橡胶交联速度；

阻燃剂：50～80份，可抑制橡胶燃烧；

新工艺中超耐磨炭黑：20～70份，补强剂，导电、提高橡胶强力；

偶联分散剂：0～3份，对各组分的界面活化，使各组分均匀分散在橡胶烃的基质相中，从而提高混炼效果，降低混炼胶的门尼粘度，提高硫化胶的综合性能；

阻燃增粘树脂：0-5份，阻燃增粘，增加胶料的自粘和互粘性能；

硫黄：0.5～3.5份，硫化剂，橡胶分子链形成交联网状结构。

所述的阻燃剂是三(2，3-二溴丙基)异三聚氰酸酯、十溴联苯醚、氯化石蜡、络合锑增效阻燃剂、硼酸锌、超细氢氧化铝或其结合。

所述的抗疲劳粘合增进剂是PL-600，是以有机胺类带有反应活性基团的化合物为原料，在特定工艺条件下精细加工制成的一种新型抗疲劳粘合增进剂。

所述的偶联分散剂是集偶联、分散和软化为一体的新型改性硼酸酯偶联分散剂。

加工工艺要求：

一、炼胶工艺

1、天然橡胶先混炼至合适的可塑度，然后同其它橡胶共混均匀。

2、混炼采用两段混炼，一段把共混均匀的胶料导炼后先加入防老剂、活性剂、阻燃增粘剂等小料，再加入1/2阻燃剂、1/2补强剂、偶联剂，混炼均匀后冷却下片。停放24小时后，先把一段胶料导炼均匀，再加入剩余的阻燃剂、补强剂物料。开炼机冷却后加入促进剂、硫化剂。

3、一段混炼温度控制在110℃-135℃，二段混炼温度控制在95℃-120℃。

二、压延成型工艺

1、阻燃粘合橡胶混炼胶停放24小时，经冷喂料挤出机滤胶和充分热炼后，再上压延机进行骨架贴胶。贴胶厚度加厚，贴胶压力适当加大，提高胶料对骨架的渗透程度，但保证不得烂布。

2、贴合后的胶布趁热在恒张力成型机上按照设计层数复合，复合后的带芯停放4-8小时后再贴合覆盖胶。

3、覆盖胶经冷喂料挤出机滤胶和充分热炼后，在压延机上调整到需要的覆盖胶厚度，成型好的带芯在压延机上直接贴合覆盖橡胶。贴合好覆盖橡胶的带胚停放8-12小时后硫化。

三、硫化工艺

1、严格控制硫化条件，硫化温度控制在142℃-145℃，硫化压力控制在25MPa-30MPa；

2、带胚上锅打满高压，预热2-3分钟后落锅排气，再打满高压正常硫化。

本发明采用经阻燃浸胶处理的阻燃EP帆布为骨架，通过结构设计、配方优化设计、加工工艺设计，具有以下优点和有益效果：

1、通过阻燃剂的协效复配提高阻燃效果，在满足阻燃性能的基础上减少阻燃剂的用量。

2、大幅提高胶带各项物理机械性能，满足管状输送机对管状带的物理机械性能要求。采用阻燃E P帆布为骨架的煤矿用织物叠层管状阻燃输送带，强度可设计到2500N/mm。

3、由于选用了特定的骨架材料，成品带成管能力强，带体柔软度适当、抗冲击，具有良好的应力应变性能，同时具有重量轻、耗能少、结构简单、接头容易等特点，可适应管状带不同水平的转弯需求。不同的骨架可满足不同强度规格要求。

4、阻燃粘合胶料使用导热填料、阻燃增粘剂、抗疲劳粘合增进剂、偶联分散剂等材料，混炼工艺改善，混炼生胶料自粘互粘力加大，对骨架材料的渗透能力强，硫化后胶料粘合力大，动态生热小，耐反复弯曲疲劳，阻燃性能优异。

5、阻燃覆盖胶料通过不同胶种并用改性、阻燃剂协效复配减少用量，使用新工艺炭黑、偶联分散剂、阻燃增粘剂等材料，配合剂分散度加大，胶料强度、伸长加大，耐磨性能和耐屈挠性能提高，阻燃剂性能达到煤矿井下阻燃性能要求。

附图说明

附图是本发明的剖面示意图。

图中，1.边胶，2.上阻燃覆盖胶层，3.缓冲层，4.骨架层，5.阻燃粘合胶层，

6.下阻燃覆盖胶层。

具体实施方式

实施例1

如附图所示，本发明包括边胶1、上阻燃覆盖胶层2、缓冲层3、骨架层4、阻燃粘合胶层5、下阻燃覆盖胶层6。图中所示的骨架层4为四层，设置在上阻燃覆盖胶层2、下阻燃覆盖胶层6之间；所述的缓冲层3靠近上阻燃覆盖胶层2，骨架层间、骨架层和缓冲层间、缓冲层和上阻燃覆盖胶层间、骨架层和下阻燃覆盖胶层之间通过阻燃粘合胶粘合成一个整体。

当骨架层4为一层时，其与上阻燃覆盖胶层2之间设置缓冲层3。当骨架层4为二层时，二层骨架层4之间设置缓冲层3。当骨架层4为三层以上时，结构形式同上述的四层。

实施例2

如附图所示，本发明包括边胶1、上阻燃覆盖胶层2、缓冲层3、骨架层4、阻燃粘合胶层5、下阻燃覆盖胶层6。所述的骨架层4采用4层阻燃EP400帆布，两面贴合阻燃粘合

胶料1.5±0.2mm；所述的骨架层4之间设置的缓冲层3的厚度2.0±0.2mm。骨架层之间、骨架层和缓冲层之间、缓冲层和上阻燃覆盖胶层之间、骨架层和下阻燃覆盖胶层之间通过阻燃粘合胶粘合成一个整体。

阻燃粘合层、缓冲层的胶料采用同种配方，按重量计其比例为：

天然橡胶：75份丁苯橡胶：25份，

氧化锌：8份氧化镁：2份，

硬脂酸：1.5份，

促进剂CZ：1.8份促进剂DM：1份，

阻燃增粘树脂：8份，

三(2，3-二溴丙基)异三聚氰酸酯：10份，

70°氯化石蜡：25份络合锑增效阻燃剂：8份，

硼酸锌：15份超细氢氧化铝：25份，

新型改性硼酸酯偶联分散剂：3.5份，

新工艺中超耐磨炭黑：30份N660半补强炭黑：15份，

超细硅铝炭黑：35份白炭黑：10份，

防老剂RD：1.5份防老剂BLE：2份，

PL-600：4份，S：2.57份，

总计：307.37份。

阻燃覆盖胶层、边胶采用同种配方，按重量计其比例为：

天然橡胶50份丁苯橡胶：40份顺丁橡胶：10份，

氧化锌：5份氧化镁：2份，

硬脂酸：2份，

促进剂CZ：1.1份促进剂DM：1.2份，

70°氯化石蜡：17.5份52°氯化石蜡：10份，

三(2，3-二溴丙基)异三聚氰酸酯：10份，

络合锑增效阻燃剂：6份，

硼酸锌：10份，

超细氢氧化铝：15份，

阻燃增粘树脂：5份，

防老剂4010NA：1.0份防老剂RD：2份，

新工艺中超耐磨炭黑：40份超细硅铝炭黑：15份，

新型改性硼酸酯偶联分散剂：2份，

S：2.5份，

总计：247.3份。

应用上述胶料，按照炼胶、压延成型、硫化工艺，可得到1600SD×1200mm(4+2)煤矿用织物叠层管状阻燃输送带，成管直径300mm。经检测，各项性能均达到MT830-2008标准要求。检测主要性能如下：

实施例3

结构形式同实施例2。骨架层4采用4层阻燃EP250帆布，两面贴合粘合层胶料1.2±0.1mm，缓冲层厚度2.0±0.2mm。

天然橡胶60份，丁苯橡胶：40份，

氧化锌：5份，氧化镁：2份，硬脂酸：2份，

促进剂CZ：1.8份，促进剂DM：1份，

阻燃增粘树脂：8份，十溴二苯醚：12份，

70°氯化石蜡：25份，络合锑增效阻燃剂：10份，

硼酸锌：13份，超细氢氧化铝：25份，

新型改性硼酸酯偶联分散剂：1.5份，

新工艺中超耐磨炭黑：35份，超细硅铝炭黑：25份，

白炭黑：15份，防老剂RD：1.5份，防老剂BLE：2份，

抗疲劳粘合增进剂：3.5份，

S：2.8份

总计：291.1份。

阻燃覆盖胶层、边胶采用同种配方，按重量计其比例为：

天然橡胶50份，丁苯橡胶：50份氧化锌：5份

氧化镁：2份，硬脂酸：1.5份，

促进剂CZ：1.1份，促进剂DM：1.2份，

70°氯化石蜡：23份，三(2，3-二溴丙基)异三聚氰酸酯：10份，

络合锑增效阻燃剂：7份，硼酸锌：13份，

超细氢氧化铝：15份，阻燃增粘树脂：5份，

防老剂4010NA：1.0份，防老剂RD：2份，

新工艺中超耐磨炭黑：35份，超细硅铝炭黑：25份，

新型改性硼酸酯偶联分散剂：3份，

S：2.7份，

总计：252.3份。

应用上述胶料，按照炼胶、压延成型、硫化工艺，可得到1000SD×1000mm(4+2)煤矿用织物叠层管状阻燃输送带，成管直径250mm。经检测，各项性能均达到MT830-2008标准要求。

检测主要性能如下：

Claims

1.一种煤矿用织物叠层管状阻燃输送带，其特征在于：包括边胶(1)、上阻燃覆盖胶层(2)、缓冲层(3)、骨架层(4)、阻燃粘合胶层(5)、下阻燃覆盖胶层(6)，所述的骨架层(4)为1-6层，设置在上阻燃覆盖胶层(2)、下阻燃覆盖胶层(6)之间；所述的缓冲层(3)靠近上阻燃覆盖胶层(2)，骨架层(4)间、骨架层(4)和缓冲层(3)间、缓冲层(3)和上阻燃覆盖胶层(2)间、骨架层(4)和下阻燃覆盖胶层(6)之间通过阻燃粘合胶粘合成一个整体；

所述的骨架层材料为阻燃浸胶EP帆布；

所述的阻燃粘合胶按重量计，所用材料的比例是：

橡胶：100份，其中天然橡胶50～80份、丁苯橡胶20～50份；

促进剂：1.5～5份；防老剂：2～5份；

氧化锌：3～10份，氧化镁：2～6份；

硬脂酸：1～3份；阻燃剂：60～120份；

炭黑：25～80份；超细硅铝炭黑：15～30份；白炭黑：10～20份；

抗疲劳粘合增进剂：3～8份；偶联分散剂：3～5份；

阻燃增粘树脂：4-8份；硫黄：1.5～3.5份；

所述的阻燃覆盖胶按重量计，所用材料的比例是：

橡胶：100份，其中天然橡胶20～70份，丁苯橡胶0～50份，顺丁0～30份；

促进剂：0.5～3份；防老剂：1～5份；

氧化锌：3～10份；氧化镁：2～6份；

硬脂酸：1～3份；阻燃剂：50～80份；

新工艺中超耐磨炭黑：20～70份；

偶联分散剂：0～3份；阻燃增粘树脂：0-5份；

硫黄：0.5～3.5份。

2.如权利要求1所述的煤矿用织物叠层管状阻燃输送带，其特征在于所述的阻燃剂是三(2，3-二溴丙基)异三聚氰酸酯、十溴联苯醚、氯化石蜡、络合锑增效阻燃剂、硼酸锌、超细氢氧化铝或其结合。

3.如权利要求1所述的煤矿用织物叠层管状阻燃输送带，其特征在于所述的所述的抗疲劳粘合增进剂是PL-600。

4.如权利要求1所述的煤矿用织物叠层管状阻燃输送带，其特征在于所述的偶联分散剂是新型改性硼酸酯偶联分散剂。