CN103264866A - 耐高温芳纶输送带及其制备工艺 - Google Patents

耐高温芳纶输送带及其制备工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种耐高温芳纶输送带及其制备工艺，包括芳纶纤维布及工作面覆盖胶，工作面覆盖胶涂布在芳纶纤维布的表面，其主要将环氧树脂、二乙烯三胺及笼型八聚乙烯基倍半硅氧烷混合得到芳纶浸渍液；再在密炼机中加入三元乙丙橡胶、氧化锌、硬脂酸、防老剂RD、萜烯树脂、古马隆树脂及促进剂DM混炼得到混合液；然后在所得混合液中加入N330炭黑、N220炭黑、TCP阻燃剂及氯化石蜡混炼；完成后再加入芳纶浸渍液混炼；待混合液温度下降后加入硫化剂DCP、促进剂TT及硫磺翻炼；冷却下片得到工作面覆盖胶；将少量芳纶浸渍液涂布于芳纶纤维布表面；将得到的工作面覆盖胶与涂布后芳纶纤维硫化为一体；冷却成型、修检、包装入库。

Description

耐高温芳纶输送带及其制备工艺
技术领域
本发明属于输送带技术领域，尤其是涉及一种耐高温芳纶输送带及其制备工艺。
背景技术
随着全球工业的快速发展，机械传动速度不断提高，对输送带的质量提出了更高的要求，特别是在汽车船舶、钢铁冶金等对其使用寿命和运行过程的节能减排的要求更高，因为高耐热性、高耐磨性意味着提高了使用寿命，降低了原材料和能源的损耗。
目前的输送带在防撕裂方面主要是通过加入钢丝绳，让其具有更强的耐拉性能，但是其的耐高温性能较差；还有些输送带是通过增加金属结构层、玻璃纤维芯或饰面层来提高耐高温性能，但是这种输送带却无法达到较高的防撕裂效果，而且如果采用金属结构层的话还大大增加生产成本和运行中的热能损失。现有也有一些通过以芳纶帆布作为骨架来提高耐高温性能，但是其普遍存在与胶层之间粘合不稳定的缺陷，因此有必要予以改进。
发明内容
本发明的目的是针对上述现有技术存在的不足，提供一种耐高温芳纶输送带及其制备工艺，其具有芳纶纤维布能与胶层完全结合，不但有耐高温、防撕裂效果好且还具有使用寿命长的特点。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种耐高温芳纶输送带，包括芳纶纤维布及工作面覆盖胶，工作面覆盖胶涂布在芳纶纤维布的表面，所述工作面覆盖胶的配方以质量份数计算由以下组份组成：三元乙丙橡胶80～100份；硫化剂DCP5～10份；促进剂DM0.5～1份；促进剂TT1～3份；氧化锌5～10份；硬脂酸1～3份；防老剂RD2～5份；TCP阻燃剂7～15份；氯化石蜡3～5份；萜烯树脂3～8份；古马隆树脂5～8份；N330炭黑20～40份；N220炭黑20～40份；环氧树脂2～4份；二乙烯三胺0.5～1份；硫磺0.5～1份；芳纶短纤维5～10份；笼型八聚乙烯基倍半硅氧烷1～3份。
所述三元乙丙橡胶90份；硫化剂DCP7.5份；促进剂DM0.75份；促进剂TT2份；氧化锌7.5份；硬脂酸2份；防老剂RD3.5份；TCP阻燃剂11份；氯化石蜡4份；萜烯树脂5.5份；古马隆树脂6.5份；N330炭黑30份；N220炭黑30份；环氧树脂3份；二乙烯三胺0.75份；硫磺0.75份；芳纶短纤维7.5份；笼型八聚乙烯基倍半硅氧烷2份。
所述芳纶短纤维的长度为1～10mm。
所述芳纶纤维布的组织结构为平纹形或直径直纬形或斜纹形或破斜纹形，其厚度为0.5～2mm。
耐高温芳纶输送带的制备工艺，原料按上述配方的组份量取，其工艺步骤如下：
a、将芳纶短纤维浸渍于环氧树脂内3～5分钟，再加入二乙烯三胺及笼型八聚乙烯基倍半硅氧烷，在10～20转/分钟的转速下搅拌5～10分钟，即得到芳纶浸渍液；
b、在密炼机中加入三元乙丙橡胶并密炼1～3分钟后，依次加入氧化锌、硬脂酸、防老剂RD、萜烯树脂、古马隆树脂及促进剂DM并混炼1～3分钟；
c、在步骤b中所得的混合液中加入N330炭黑、N220炭黑、TCP阻燃剂及氯化石蜡并混炼3～5分钟；
d、在步骤c所得的混合液中加入步骤a所得的芳纶浸渍液并混炼2～4分钟；
e、将步骤d所得的混合液从密炼机中取出，待混合液温度降至100℃以下后加入硫化剂DCP、促进剂TT及硫磺并翻炼3～5分钟；
f、冷却下片，得到工作面覆盖胶；
g、将环氧树脂、笼型八聚乙烯基倍半硅氧烷及二乙烯三胺的混合液涂布于芳纶纤维布表面，厚度为0.005～0.02mm；
h、将步骤f所得的工作面覆盖胶与步骤g涂布后的芳纶纤维布通过硫化机硫化为一体，硫化温度为110～150℃，硫化时间为2～5分钟，；
i、冷却成型、修检、包装入库。
所述步骤h中工作面覆盖胶在芳纶纤维布表面的厚度为5～15mm。
本发明和现有技术相比所具有的优点是：本发明以芳纶纤维布作为骨架具有极高的抗撕裂性能及耐高温效果；原料中的笼型八聚乙烯基倍半硅氧烷中的乙烯基能与三元乙丙橡胶交联，其硅氧烷基团能与环氧树脂紧密结合，使得芳纶纤维布与工作面覆盖胶结合的更高，大大提高抗撕裂及耐高温效果，延长输送带的使用寿命，同时起到节省材料的目的。
具体实施方式
以下所述仅为本发明的较佳实施例，并不因此而限定本发明的保护范围。
实施例1：一种耐高温芳纶输送带，包括芳纶纤维布及工作面覆盖胶，工作面覆盖胶涂布在芳纶纤维布的表面；所述芳纶纤维布的组织结构为平纹形、直径直纬形、斜纹形或破斜纹形中的一种，根据不同的需要进行选择，其厚度选择在0.5～2mm之间为佳，一般常见选择1mm厚度。所述工作面覆盖胶的配方以质量份数计算由以下组份组成：三元乙丙橡胶90份；硫化剂DCP7.5份；促进剂DM0.75份；促进剂TT2份；氧化锌7.5份；硬脂酸2份；防老剂RD3.5份；TCP阻燃剂11份；氯化石蜡4份；萜烯树脂5.5份；古马隆树脂6.5份；N330炭黑30份；N220炭黑30份；环氧树脂3份；二乙烯三胺0.75份；硫磺0.75份；芳纶短纤维7.5份；笼型八聚乙烯基倍半硅氧烷2份。所述芳纶短纤维的长度选择在1～10mm之间为佳，一般常见选择5mm长度。
耐高温芳纶输送带的制备工艺，其原料按上述配方的组份量取，其工艺步骤如下：
a、将芳纶短纤维浸渍于环氧树脂内3～5分钟，再加入二乙烯三胺及笼型八聚乙烯基倍半硅氧烷（其通式为（RsiO1.5）n，n=8， R为乙烯基，这类化合物不但能够与乙烯基和三元乙丙橡胶交联，而且还能通过其硅氧烷基团与芳纶和环氧树脂紧密结合），在10～20转/分钟的转速下搅拌5～10分钟，一般搅拌8分钟，即得到芳纶浸渍液；
b、在密炼机中加入三元乙丙橡胶并密炼1～3分钟后，依次加入氧化锌、硬脂酸、防老剂RD、萜烯树脂、古马隆树脂及促进剂DM并混炼1～3分钟；
c、在步骤b中所得的混合液中加入N330炭黑、N220炭黑、TCP阻燃剂及氯化石蜡并混炼3～5分钟；
d、在步骤c所得的混合液中加入步骤a所得的芳纶浸渍液并混炼2～4分钟；
e、将步骤d所得的混合液从密炼机中取出，待混合液温度降至100℃以下后加入硫化剂DCP、促进剂TT及硫磺并翻炼3～5分钟；
f、冷却下片，得到工作面覆盖胶；
g、将少量的环氧树脂、笼型八聚乙烯基倍半硅氧烷及二乙烯三胺按照1:0.5:0.2的比例混合得到的混合液涂布于芳纶纤维布表面，涂布厚度在0.005～0.02mm之间，一般选择涂布厚度为0.01mm；
h、将步骤f所得的工作面覆盖胶与步骤g涂布后的芳纶纤维布通过硫化机硫化为一体，硫化温度为110～150℃，硫化时间为2～5分钟；并且让工作面覆盖胶在纶纤维布表面的厚度达到5～15mm。
i、冷却成型、修检、包装入库。
实施例2，实施例2的芳纶纤维布组织结构及工艺步骤与实施例1大致相同，其不同之处在于工作面覆盖胶配方以质量份数计算由以下组成：三元乙丙橡胶80份；硫化剂DCP5份；促进剂DM0.5份；促进剂TT1份；氧化锌5份；硬脂酸1份；防老剂RD2份；TCP阻燃剂7份；氯化石蜡3；萜烯树脂3份；古马隆树脂5份；N330炭黑20份；N220炭黑20份；环氧树脂2份；二乙烯三胺0.5份；硫磺0.5份；芳纶短纤维5份；笼型八聚乙烯基倍半硅氧烷1份。
实施例3，实施例3的芳纶纤维布组织结构及工艺步骤与实施例1大致相同，其不同之处在于工作面覆盖胶配方以质量份数计算由以下组成：三元乙丙橡胶100份；硫化剂DCP10份；促进剂DM1份；促进剂TT3份；氧化锌10份；硬脂酸3份；防老剂RD5份；TCP阻燃剂15份；氯化石蜡5份；萜烯树脂8份；古马隆树脂8份；N330炭黑40份；N220炭黑40份；环氧树脂4份；二乙烯三胺1份；硫磺1份；芳纶短纤维10份；笼型八聚乙烯基倍半硅氧烷3份。
以下为上述三个实施例与普通芳纶输送带及钢丝绳芯防撕裂输送带测试结构对比表：
  实施例1 实施例2 实施例3 普通输送带 钢丝绳芯输送带
全厚度拉伸强度N/mm 3398 4352 5018 550 3446
250℃下使用时间：天 59 75 123 28 35
耐疲劳寿命：次 6*107 9*107 1.3*108 8*106 8*106
通过以上测试表明，实施例1~3的各项指标均远远优于现有的普通输送带，相比于钢丝绳芯输送带本发明的产品也具有更强的耐高温性能。

Claims (6)

1.一种耐高温芳纶输送带，包括芳纶纤维布及工作面覆盖胶，工作面覆盖胶涂布在芳纶纤维布的表面，其特征在于：所述工作面覆盖胶的配方以质量份数计算由以下组份组成：三元乙丙橡胶80～100份；硫化剂DCP5～10份；促进剂DM0.5～1份；促进剂TT1～3份；氧化锌5～10份；硬脂酸1～3份；防老剂RD2～5份；TCP阻燃剂7～15份；氯化石蜡3～5份；萜烯树脂3～8份；古马隆树脂5～8份；N330炭黑20～40份；N220炭黑20～40份；环氧树脂2～4份；二乙烯三胺0.5～1份；硫磺0.5～1份；芳纶短纤维5～10份；笼型八聚乙烯基倍半硅氧烷1～3份。
2.根据权利要求1所述的耐高温芳纶输送带，其特征在于：所述三元乙丙橡胶90份；硫化剂DCP7.5份；促进剂DM0.75份；促进剂TT2份；氧化锌7.5份；硬脂酸2份；防老剂RD3.5份；TCP阻燃剂11份；氯化石蜡4份；萜烯树脂5.5份；古马隆树脂6.5份；N330炭黑30份；N220炭黑30份；环氧树脂3份；二乙烯三胺0.75份；硫磺0.75份；芳纶短纤维7.5份；笼型八聚乙烯基倍半硅氧烷2份。
3.根据权利要求1或2所述的耐高温芳纶输送带，其特征在于：所述芳纶短纤维的长度为1～10mm。
4.根据权利要求1或2所述的耐高温芳纶输送带，其特征在于：所述芳纶纤维布的组织结构为平纹形或直径直纬形或斜纹形或破斜纹形，其厚度为0.5～2mm。
5.如权利要求1所述的耐高温芳纶输送带的制备工艺，其特征在于：所述原料按上述配方的组份量取，其工艺步骤如下：
a、将芳纶短纤维浸渍于环氧树脂内3～5分钟，再加入二乙烯三胺及笼型八聚乙烯基倍半硅氧烷，在10～20转/分钟的转速下搅拌5～10分钟，即得到芳纶浸渍液；
b、在密炼机中加入三元乙丙橡胶并密炼1～3分钟后，依次加入氧化锌、硬脂酸、防老剂RD、萜烯树脂、古马隆树脂及促进剂DM并混炼1～3分钟；
c、在步骤b中所得的混合液中加入N330炭黑、N220炭黑、TCP阻燃剂及氯化石蜡并混炼3～5分钟；
d、在步骤c所得的混合液中加入步骤a所得的芳纶浸渍液并混炼2～4分钟；
e、将步骤d所得的混合液从密炼机中取出，待混合液温度降至100℃以下后加入硫化剂DCP、促进剂TT及硫磺并翻炼3～5分钟；
f、冷却下片，得到工作面覆盖胶；
g、将环氧树脂、笼型八聚乙烯基倍半硅氧烷及二乙烯三胺的混合液涂布于芳纶纤维布表面，厚度为0.005～0.02mm；
h、将步骤f所得的工作面覆盖胶与步骤g涂布后的芳纶纤维布通过硫化机硫化为一体，硫化温度为110～150℃，硫化时间为2～5分钟；
i、冷却成型、修检、包装入库。
6.根据权利要求5所述的耐高温芳纶输送带的制备工艺，其特征在于：所述步骤h中工作面覆盖胶在芳纶纤维布表面的厚度为5～15mm。
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