CN104004242B - 一种低滚动阻力橡胶输送带 - Google Patents
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Abstract
本发明属于橡胶制品技术领域，特别涉及一种低滚动阻力钢丝绳芯橡胶输送带。按以下重量分数的原料配制而成：弹性体体系100份，交联活性剂5～10份，防老化剂2～5份，纳米无机材料3～10份，补强剂40～70份，化学改性剂3～5份，交联体系3～8份。本发明通过优化输送带骨架结构，减少钢丝绳间距，降低钢丝绳直径，增加钢丝绳数量，使输送带载荷应力分布均匀，压陷阻尼变形量下降；通过优化输送带配方，采用低滞后损失弹性体和添加化学改性剂及补强剂以增强覆盖胶内聚力和硬度，达到了降低输送带滚动阻力的目的。
Description
技术领域
本发明属于橡胶制品技术领域，特别涉及一种低滚动阻力钢丝绳芯橡胶输送带。
背景技术
橡胶输送带有耐热带、耐磨带、耐灼烧带、耐油带、耐碱带、耐碱带、耐热带、耐寒带等特性。主要用于各矿山、冶金、钢铁、煤炭、水电、建材、化工、粮食等企业的固体物料输送。其中钢丝绳输送带是以钢丝为骨架的橡胶运输带。具有拉伸强度大、抗冲击好、寿命长、使用伸长小、成槽性好、耐曲挠性好的优点，适于长距离、大运程、高速度输送物料。该产品是由芯胶、钢丝绳、覆盖层和边胶构成。具有防霉、防蛀、防老化、耐热性好、抗撕裂强度高以及带面用坏后可以翻新等长处。特点拉伸强度大。抗冲击好，寿命长，使用伸长小，成槽性好，耐曲挠性好适于长间隔，大运程，高速度输送物料。
然而传统输送带用钢丝绳骨架通常间距较大，结构单位面积上承载物料的钢丝绳数量少，每根钢丝绳承受的冲击力大；钢丝绳受到的弯曲应力大，易产疲劳破坏；钢丝绳间距大，应力分布不均，形成波峰值与波谷值反差。在同等受力情况下，传统型输送带产生的变形大，使得输送带在过辊时受到的阻力大，从而造成能耗大。同时，由于橡胶材质的限制和覆盖胶硬度的不足，也造成输送带与输送机辊筒之间的压陷变形大，从而造成输送带的滚动阻力大。
发明内容
本发明通过优化输送带结构，减少钢丝绳间距，降低钢丝绳直径，增加钢丝绳数量，使输送带载荷应力分布均匀，压陷阻尼变形量下降；通过优化输送带配方，采用低滞后损失弹性体和加补强剂增强覆盖胶内聚力和硬度，达到了降低输送带滚动阻力的目的。
本发明采用如下技术方案：
一种低滚动阻力橡胶输送带，包括覆盖胶层以及钢丝绳骨架，钢丝绳骨架由均匀分布在覆盖胶层内的钢丝绳组成，覆盖胶层按以下重量分数的原料配制而成：弹性体体系100份，交联活性剂5～10份，防老化剂2～5份，纳米无机材料3～10份，补强剂40～70份，化学改性剂3～5份，交联体系3～8份。
进一步地，所述弹性体体系为溶聚丁苯、氯丁橡胶和三元乙丙橡胶三种按任意比例混合而成。
进一步地，所述交联活性剂为硬脂酸锌单用或氧化锌、硬脂酸按任意比例混合而成。
进一步地，所述防老剂为耐热防疲劳防老剂4010NA、防老剂ODA和防老剂RD三种按任意比例混合而成。
进一步地，所述纳米级无机材料为纳米蒙脱土、白炭黑、石墨中的一种或者两种按任意比例混合而成，以减少输送带与输送机辊筒之间的压陷变形，而达到降低输送带的滚动阻力。
进一步地，所述补强剂为新工艺N234炭黑，使覆盖胶硬度提高至70～75度(邵尔A型度)，而达到降低输送带的滚动阻力。
进一步地，所述化学改性剂为化学钛酸酯偶联剂和硅烷偶联剂Si69按任意比例混合而成。
进一步地，所述交联体系为半有效性交联体系，所述半有效性交联体系为后效性促进剂、秋兰姆促进剂和硫磺三种按任意比例混合而成。
进一步地，所述低滚动阻力橡胶输送带中相邻捻向相反的钢丝绳之间的距离为2～4mm，所述距离为两钢丝绳之间最近点的间距。使输送带载荷应力分布均匀，压陷阻尼变形量下降30～60％。在同等受力情况下，新型输送带产生较小的变形，使得输送带在过辊时受到的阻力小，从而节省能耗。
进一步地，所述钢丝绳骨架中钢丝绳的直径为1.5mm～7.0mm，钢丝绳直径减小，便于增加钢丝绳的数量，每根钢丝绳承受的冲击力减小。
本发明的有益效果是：1、输送带结构方面——减少钢丝绳间距，在输送带综合物理机械性能不变的前提下，钢丝绳直径下降1/3-1/2，使输送带载荷应力分布均匀，压陷阻尼变形量下降30～60％。在同等受力情况下，新型输送带产生较小的变形，使得输送带在过辊时受到的阻力小，从而节省能耗；2、采用低滞后损失弹性体——溶聚丁苯、氯丁橡胶、三元乙丙橡胶等，纳米蒙脱土、白炭黑、石墨等纳米级无机材料，以减少输送带与输送机辊筒之间的压陷变形，而达到降低输送带的滚动阻力；3、在传统输送带覆盖胶硬度——55～65度，(邵尔A型度)的基础上，加补强剂使硬度提高至70～75度(邵尔A型度)，而达到降低输送带的滚动阻力。
附图说明
图1：本发明的低滚动阻力橡胶输送带的结构示意图；
图中：1钢丝绳。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的特征、技术手段及所达到的具体功能，下面以具体实施方式对本发明做详细描述。
实施例1：
一种低滚动阻力橡胶输送带，按以下重量分数的原料配制而成：弹性体体系100份，交联活性剂5份，防老化剂5份，纳米无机材料3份，补强剂70份，化学改性剂3份，交联体系8份。
所述弹性体体系为溶聚丁苯、氯丁橡胶和三元乙丙橡胶按1:1:1重量比混合而成。
所述交联活性剂为为氧化锌、硬脂酸按1:1重量比混合而成。
所述防老剂为耐热防疲劳防老剂4010NA、防老剂ODA和防老剂RD按1:5:1重量比混合而成。
所述纳米级无机材料为纳米蒙脱土和白炭黑按1:1重量比混合而成，以减少输送带与输送机辊筒之间的压陷变形，而达到降低输送带的滚动阻力。
所述补强剂为新工艺N234炭黑，使覆盖胶硬度提高至70～75度(邵尔A型度)，而达到降低输送带的滚动阻力。
所述化学改性剂为化学钛酸酯偶联剂和硅烷偶联剂Si69按1:3重量比混合而成。
所述交联体系采取半有效性交联体系，为后效性促进剂、秋兰姆促进剂和硫磺按1:1:1重量比混合而成。
进一步地，所述低滚动阻力橡胶输送带中相邻捻向相反的钢丝绳之间的距离为2mm，使输送带载荷应力分布均匀，压陷阻尼变形量下降30～60％。在同等受力情况下，新型输送带产生较小的变形，使得输送带在过辊时受到的阻力小，从而节省能耗。
进一步地，所述钢丝绳骨架中钢丝绳的直径为1.5mm，钢丝绳直径减小，便于增加钢丝绳的数量，每根钢丝绳承受的冲击力减小。
实施例2：
一种低滚动阻力橡胶输送带，按以下重量分数的原料配制而成：弹性体体系100份，交联活性剂10份，防老化剂2份，纳米无机材料10份，补强剂40份，化学改性剂5份，交联体系3份。
所述弹性体体系为溶聚丁苯、氯丁橡胶和三元乙丙橡胶按1:5:1重量比混合而成。
所述交联活性剂为为氧化锌、硬脂酸按6:1重量比混合而成。
所述防老剂为耐热防疲劳防老剂4010NA、防老剂ODA和防老剂RD按1:1:1重量比混合而成。
所述纳米级无机材料为纳米蒙脱土和石墨按1:3重量比混合而成，以减少输送带与输送机辊筒之间的压陷变形，而达到降低输送带的滚动阻力。
所述补强剂为新工艺N234炭黑，使覆盖胶硬度提高至70～75度(邵尔A型度)，而达到降低输送带的滚动阻力。
所述化学改性剂为化学钛酸酯偶联剂和硅烷偶联剂Si69按1:1重量比混合而成。
所述交联体系采取半有效性交联体系，为后效性促进剂、秋兰姆促进剂和硫磺按1:3:1重量比混合而成。
进一步地，所述低滚动阻力橡胶输送带中相邻捻向相反的钢丝绳之间的距离为3mm，使输送带载荷应力分布均匀，压陷阻尼变形量下降30～60％。在同等受力情况下，新型输送带产生较小的变形，使得输送带在过辊时受到的阻力小，从而节省能耗。
进一步地，所述钢丝绳骨架中钢丝绳的直径为5mm，钢丝绳直径减小，便于增加钢丝绳的数量，每根钢丝绳承受的冲击力减小。
实施例3：
一种低滚动阻力橡胶输送带，按以下重量分数的原料配制而成：弹性体体系100份，交联活性剂8份，防老化剂3份，纳米无机材料5份，补强剂60份，化学改性剂4份，交联体系5份。
所述弹性体体系为溶聚丁苯、氯丁橡胶和三元乙丙橡胶按1:1:5重量比混合而成。
所述交联活性剂为硬脂酸锌单用。
所述防老剂为耐热防疲劳防老剂4010NA、防老剂ODA和防老剂RD按6:1:1重量比混合而成。
所述纳米级无机材料为石墨和白炭黑按1:3重量比混合而成，以减少输送带与输送机辊筒之间的压陷变形，而达到降低输送带的滚动阻力。
所述补强剂为新工艺N234炭黑，使覆盖胶硬度提高至70～75度(邵尔A型度)，而达到降低输送带的滚动阻力。
所述化学改性剂为化学钛酸酯偶联剂和硅烷偶联剂Si69按4:1重量比混合而成。
所述交联体系采取半有效性交联体系，为后效性促进剂、秋兰姆促进剂和硫磺按1:1:5重量比混合而成。
进一步地，所述低滚动阻力橡胶输送带中相邻捻向相反的钢丝绳之间的距离为4mm，使输送带载荷应力分布均匀，压陷阻尼变形量下降30～60％。在同等受力情况下，新型输送带产生较小的变形，使得输送带在过辊时受到的阻力小，从而节省能耗。
进一步地，所述钢丝绳骨架中钢丝绳的直径为7mm，钢丝绳直径减小，便于增加钢丝绳的数量，每根钢丝绳承受的冲击力减小。
实施例4：
一种低滚动阻力橡胶输送带，按以下重量分数的原料配制而成：弹性体体系100份，交联活性剂8份，防老化剂3份，纳米无机材料5份，补强剂60份，化学改性剂4份，交联体系5份。
所述弹性体体系为溶聚丁苯、氯丁橡胶和三元乙丙橡胶按4:1:1重量比混合而成。
所述交联活性剂为氧化锌、硬脂酸按1:5重量比混合而成。
所述防老剂为耐热防疲劳防老剂4010NA、防老剂ODA和防老剂RD按1:1:5重量比混合而成。
所述纳米级无机材料为纳米蒙脱土和石墨按2:5重量比混合而成，以减少输送带与输送机辊筒之间的压陷变形，而达到降低输送带的滚动阻力。
所述补强剂为新工艺N234炭黑，使覆盖胶硬度提高至70～75度(邵尔A型度)，而达到降低输送带的滚动阻力。
所述化学改性剂为化学钛酸酯偶联剂和硅烷偶联剂Si69按1:2重量比混合而成。
所述交联体系采取半有效性交联体系，为后效性促进剂、秋兰姆促进剂和硫磺按2:7:1重量比混合而成。
进一步地，所述低滚动阻力橡胶输送带中相邻捻向相反的钢丝绳之间的距离为2.5mm，使输送带载荷应力分布均匀，压陷阻尼变形量下降30～60％。在同等受力情况下，新型输送带产生较小的变形，使得输送带在过辊时受到的阻力小，从而节省能耗。
进一步地，所述钢丝绳骨架中钢丝绳的直径为4.84mm，钢丝绳直径减小，便于增加钢丝绳的数量，每根钢丝绳承受的冲击力减小。
以上已将本发明做一详细说明，以上所述，仅为本发明之较佳实施例而已，当不能限定本发明实施范围，即凡依本申请范围所作均等变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖范围内。
Claims (6)
1.一种低滚动阻力橡胶输送带，包括覆盖胶层以及钢丝绳骨架，钢丝绳骨架由均匀分布在覆盖胶层内的钢丝绳组成，其特征在于覆盖胶层按以下重量份数的原料配制而成：弹性体体系100份，交联活性剂5～10份，防老化剂2～5份，纳米级无机材料3～10份，补强剂40～70份，化学改性剂3～5份，交联体系3～8份，所述弹性体体系为溶聚丁苯、氯丁橡胶和三元乙丙橡胶三种按任意比例混合而成；所述纳米级无机材料为纳米蒙脱土、白炭黑、石墨中的一种或者两种按任意比例混合而成；所述低滚动阻力橡胶输送带中相邻捻向相反的钢丝绳之间的距离为2～4mm；所述钢丝绳骨架中钢丝绳的直径为1.5mm～7.0mm。
2.如权利要求1所述的低滚动阻力橡胶输送带，其特征在于：所述交联活性剂为硬脂酸锌单用或氧化锌、硬脂酸按任意比例混合而成。
3.如权利要求1所述的低滚动阻力橡胶输送带，其特征在于：所述防老剂为耐热防疲劳防老剂4010NA、防老剂ODA和防老剂RD三种按任意比例混合而成。
4.如权利要求1所述的低滚动阻力橡胶输送带，其特征在于：所述补强剂为新工艺N234炭黑。
5.如权利要求1所述的低滚动阻力橡胶输送带，其特征在于：所述化学改性剂为化学钛酸酯偶联剂和硅烷偶联剂Si69按任意比例混合而成。
6.如权利要求1所述的低滚动阻力橡胶输送带，其特征在于：所述交联体系为半有效性交联体系，所述半有效性交联体系为后效性促进剂、秋兰姆促进剂和硫磺三种按任意比例混合而成。
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