CN104017257B - 采用阻燃性运输带用组合物的阻燃性运输带 - Google Patents

Abstract

本发明涉及采用阻燃性运输带用组合物的阻燃性运输带，该组合物有如下组分：天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、活化剂、防老剂、炭黑、分散剂、硫磺、硫化促进剂和阻燃剂；该运输带由上而下包括：第一阻燃层、第一铝箔层、芯层、第二铝箔层、第二阻燃层，运输带的两个相对侧边分别对称设置有“[]”包边结构。本发明选定的阻燃性运输带用组合物的配方体系能够达到抗拉伸、耐磨及阻燃的极佳效果，第一阻燃层、第二阻燃层及运输带采用的阻燃胶液，可有效防止传输带的表面烫坏和燃烧，降低生产成本；上表面具有的花纹可提高耐磨性能，铝箔层可有效阻隔和防止外界热量、氧化物的侵蚀，芯层结构和“[]”包边结构的设置，可防止运输带的撕裂、分层或脱落。

Description

采用阻燃性运输带用组合物的阻燃性运输带

技术领域

本发明涉及阻燃性运输带制备技术领域，特别是一种阻燃性运输带用组合物及阻燃性运输带。

背景技术

随着经济社会的不断发展，矿企、港口、钢企、运输业等行业对输送带的需要越来越大，随着产能的不断提高，各行各业对输送带的质量要求也越来越严格。输送带又叫运输带，用于皮带输送带中起承载和运送物料的作用，其材质基本是橡胶与纤维、金属的复合制品，或者是塑料和织物复合的制品。

输送带在农业、工矿企业和交通运输业中广泛用于输送各种固体块状和粉料状物料或成件物品，输送带具有的连续化、高效率、大倾角运输等的特点与其自身的材料组成和结构设计是息息相关的。输送带基本可以分为普通输送带和特种输送带，普通型输送带一般是采用纤维织物作带芯，用橡胶作带芯的覆盖材料，表面光滑平整，用于普通物料的传输。特种输送带主要有钢绳芯带、高倾角带、耐热带、耐寒带、难燃带、金属丝带等，应用于对特种物料的传输。特种输送带在输送高温物料时，热量通过输送带表层传递到内层，再传递骨架层，温度逐渐降低，输送带下层温度最低，由此带来的在输送带同一截面上剧烈的温差变化致使层与层之间聚集内聚力；再有输送带运转时反复曲挠的作用，使得输送带内部产生强烈的拉伸力。在高温物料、内拉伸力与内聚力的共同作用下，输送带逐渐表现为表面烫坏、燃烧、分层起泡、大量脱落、骨架材料烧糊和烫坏。输送带受损一定程度后，继续使用可能会发生危险，企业不得不停产更换。因此适用于输送高温物料的特种输送带的使用寿命短始终是冶金、水泥等行业的通病，提高此类输送带使用寿命是降低生产成本和提高效率的重要环节之一。综上，开发一种可应用于阻燃性运输带用的组合物及阻燃性运输带的结构是当前要研究的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：基于现有技术中的适用于输送高温物料的特种输送带的使用寿命较短、容易出现表面烫坏、燃烧、分层起泡、脱落等问题，提供一种可应用于阻燃性运输带用的组合物及阻燃性运输带的结构。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种阻燃性运输带用组合物，按重量份计，该组合物具有如下组分：天然橡胶8-15、丁苯橡胶70-85、顺丁橡胶8-12、活化剂5-6、防老剂3-5、炭黑50-60、分散剂2.5-3.5、硫磺1-2、硫化促进剂2-3和阻燃剂25-30；

所述阻燃剂为溴系阻燃剂13-17、三氧化二锑2-3、硼酸锌0.8-1.2、氰尿酸三聚氰胺MCA1.8-2.4组成的组合物。

该阻燃体系中，三氧化二锑与溴系阻燃剂分解产生的卤化氢作用，捕捉气相中产生的活泼自由基，改变气相反应模式，抑制燃烧的进行，由于三氧化二锑价格较高，采用硼酸锌部分替代三氧化二锑的方法来降低材料的生产成本，可获得较好的阻燃协效效果。

进一步，所述溴系阻燃剂为溴代三嗪、溴化环氧、十溴二苯乙烷、四溴双酚A中的一种或其中两种的组合，优选为溴代三嗪。

进一步，所述活化剂为纳米氧化锌；防老剂为防老剂AW和防老剂BLE按质量比1:1组成的混合物，防老剂AW和防老剂BLE的结构式分别如下：该防老剂具有防止臭氧老化、动态疲劳老化和耐热氧老化性能，所述分散剂为嘉拓(上海)化工贸易有限提供的STRUKTOLEF44。

进一步，所述硫化促进剂为硫化促进剂TBBS和硫化促进剂DM按照质量比2.2:0.2的复合物。

一种采用上述阻燃性运输带用组合物配置所得的阻燃胶液制备的阻燃性运输带，该运输带由上而下包括：第一阻燃层、第一铝箔层、芯层、第二铝箔层、第二阻燃层，运输带的两个相对侧边对称设置有“[]”包边结构；

所述芯层由“L”型玻纤织物、短切碳纤、“7”型玻纤织物与阻燃胶液四者复合而成，短切碳纤分别与“L”型玻纤织物的底边、“7”型玻纤织物的上边垂直，“L”型玻纤织物由0°、45°和90°的三轴向玻纤丝经涤纶丝编织而成，“7”型玻纤织物由-90°、0°和90°的三轴向玻纤丝经涤纶丝编织而成；所述第一阻燃层的上表面具有高度均一的花纹，第二阻燃层的下表面具有均匀分布的小凸起。

进一步，所述花纹为开口向同一方向的大“V”型。

进一步，所述“L”型玻纤织物与“7”型玻纤织物的面密度相等。

进一步，所述第一阻燃层和第二阻燃层均由短切玻纤和阻燃胶液复合而成，第一阻燃层中短切玻纤的面密度是第二阻燃层中短切玻纤面密度的1.5-2.2倍。

有益效果：本发明从抗拉伸性能、耐磨性能及加工性能等方面综合考虑，所选定的阻燃性运输带用组合物的配方体系能够达到抗拉伸、耐磨及阻燃的极佳效果，拉伸强度和耐磨性能比现有产品均得到了提高，既满足了输送物料对温度的要求，又使输送带的使用寿命大幅提高，第一阻燃层、第二阻燃层及运输带采用的阻燃胶液，可有效防止传输带的表面烫坏和燃烧，降低生产成本，实现了很好的经济效益。

本发明的技术方案中的第一阻燃层上表面具有的花纹，可防止待传输的物料的滑动，有效提高输送带的耐磨性能，第一铝箔层和第二铝箔层的设置，可有效阻隔和防止外界热量、氧化物的侵蚀，延长运输带的使用寿命，芯层结构和“[]”包边结构的设置，可有效防止运输带的撕裂、分层或脱落，第二阻燃层下表面的小凸起的设置，可有效提高滚轴和输送带的摩擦力，不易滑动，本发明的阻燃性运输带的结构通过热压成型，胶液可使得各结构层紧密结合，工艺较为简单，适宜规模化推广应用。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明；

图1是本发明的正面结构示意图；

图2是图1的A-A剖面图；

图中，1.第一阻燃层,11.花纹，2.第一铝箔层,31.“L”型玻纤织物，32.短切碳纤，33.“7”型玻纤织物，4.第二铝箔层，5.第二阻燃层，6.“[]”包边结构。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步说明，但本发明不限于本实施例。下述实施例中的丁苯橡胶购自中石化吉林石化分公司，天然橡胶购自海胶集团有限公司，顺丁橡胶购自大庆石化有限公司，溴系阻燃剂选用溴代三嗪和溴化环氧；三氧化二锑选用湖南闪星公司生产的H1910；MCA由上海达沃公司提供；炭黑购自青州市金牛化工有限公司，硫磺购自宁波硫华聚合物有限公司，促进剂TBBS和DM购自东北助剂有限公司，硼酸锌选用山东淄博五维公司生产的硼酸锌。

实施例一

一种阻燃性运输带用组合物，按重量份计，该组合物具有如下组分：天然橡胶15、丁苯橡胶85、顺丁橡胶10、纳米氧化锌6、防老剂3.5、炭黑55、分散剂3、硫磺2、硫化促进剂3和阻燃剂30；其中，阻燃剂为溴代三嗪13，三氧化二锑2、硼酸锌0.8、氰尿酸三聚氰胺MCA2组成的组合物。

防老剂为防老剂AW和防老剂BLE按质量比1:1组成的混合物，防老剂AW和防老剂BLE的结构式分别如下：分散剂为嘉拓(上海)化工贸易有限提供的STRUKTOLEF44，硫化促进剂为硫化促进剂TBBS和硫化促进剂DM按照质量比2.2:0.2的复合物。

将上述的组合物配比，按照以下步骤进行制备胶片后，进行测试:

A)在密炼机加入丁苯橡胶、顺丁橡胶、天然橡胶，然后压上顶栓45秒提舵，然后加入活化剂、阻燃剂、防老剂、分散剂和1/3炭黑，压上顶栓90秒提舵，然后加入剩余炭黑，压上顶栓120秒，到122℃,22转/分排胶；

B)将上述步骤A)得到的胶料放置于开炼机上包辊，辊距设置为5mm，包辊三遍，加入硫磺和促进剂，温度98℃，待硫磺和促进剂完全熔化后，捣胶六遍，辊距设置为8mm；

C)将上述步骤B)得到的胶片放于含有隔离剂的水池中冷却，然后挂于晾胶架上，用风扇将胶片吹干，待测试。

实施例二

一种阻燃性运输带用组合物，按重量份计，该组合物具有如下组分：天然橡胶10、丁苯橡胶78、顺丁橡胶12、纳米氧化锌6、防老剂4、炭黑60、分散剂3.5、硫磺2、硫化促进剂2.5和阻燃剂28；其中，阻燃剂为溴代三嗪14、三氧化二锑2、硼酸锌1、氰尿酸三聚氰胺MCA2组成的组合物，其余组分及胶片制备方法同实施例一。

测试项目	实施例一	实施例二
			拉伸强度MPa	24.2	23.9
断裂伸长率％	540	541
			辊筒磨耗mm3	148	144
UL94(3.2mm)	V0	V0

阻燃性能测试按UL94进行，测试设备为美国ATLAS公司的HVUL2水平垂直燃烧仪。

实施例三

如附图1、2所示为采用实施例一的配方所得的阻燃胶液制备的一种阻燃性运输带，该运输带的结构由上而下包括：第一阻燃层1、第一铝箔层2、芯层、第二铝箔层4、第二阻燃层5，，运输带的两个相对侧边分别对称设置有“[]”包边结构6；所述芯层由“L”型玻纤织物31、短切碳纤32、“7”型玻纤织物33与阻燃胶液四者复合而成，短切碳纤32分别与“L”型玻纤织物31的底边、“7”型玻纤织物33的上边垂直，“L”型玻纤织物31由0°、45°和90°的三轴向玻纤丝经涤纶丝编织而成，“7”型玻纤织物33由-90°、0°和90°的三轴向玻纤丝经涤纶丝编织而成；第一阻燃层1的上表面具有高度均一的花纹11，花纹11为开口向同一方向的大“V”型，“[]”包边结构6的上边厚度和花纹11的厚度相等，第二阻燃层5的下表面具有均匀分布且高度均一的小凸起。

第一阻燃层1的厚度是第二阻燃层5厚度的1.1倍，第一铝箔层2和第二铝箔层4的厚度相等，“L”型玻纤织物31与“7”型玻纤织物33的面密度相等，第一阻燃层1和第二阻燃层5均由短切玻纤和阻燃胶液复合而成，第一阻燃层1中短切玻纤的面密度是第二阻燃层5中短切玻纤面密度的2倍。

上述具体实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种采用阻燃性运输带用组合物的阻燃性运输带，其特征是：所述的阻燃性运输带用组合物按重量份计，该组合物具有如下组分：天然橡胶8-15、丁苯橡胶70-85、顺丁橡胶8-12、活化剂5-6、防老剂3-5、炭黑50-60、分散剂2.5-3.5、硫磺1-2、硫化促进剂2-3和阻燃剂25-30；

所述阻燃剂为溴系阻燃剂13-17、三氧化二锑2-3、硼酸锌0.8-1.2、氰尿酸三聚氰胺MCA1.8-2.4组成的组合物；

该运输带由上而下包括：第一阻燃层、第一铝箔层、芯层、第二铝箔层、第二阻燃层，运输带的两个相对侧边对称设置有“[]”包边结构；

所述芯层由“L”型玻纤织物、短切碳纤、“7”型玻纤织物与阻燃胶液四者复合而成，短切碳纤分别与“L”型玻纤织物的底边、“7”型玻纤织物的上边垂直，“L”型玻纤织物由0°、45°和90°的三轴向玻纤丝经涤纶丝编织而成，“7”型玻纤织物由-90°、0°和90°的三轴向玻纤丝经涤纶丝编织而成；

所述第一阻燃层的上表面具有高度均一的花纹，第二阻燃层的下表面具有均匀分布的小凸起。

2.根据权利要求1所述的采用阻燃性运输带用组合物的阻燃性运输带，其特征是：所述溴系阻燃剂为溴代三嗪、溴化环氧、十溴二苯乙烷、四溴双酚A中的一种或其中两种的组合。

3.根据权利要求1所述的采用阻燃性运输带用组合物的阻燃性运输带，其特征是：所述活化剂为纳米氧化锌。

4.根据权利要求1所述的采用阻燃性运输带用组合物的阻燃性运输带，其特征是：所述防老剂为防老剂AW和防老剂BLE按质量比1:1组成的混合物，防老剂AW和防老剂BLE的结构式分别如下：

5.根据权利要求1所述的采用阻燃性运输带用组合物的阻燃性运输带，其特征是：所述硫化促进剂为硫化促进剂TBBS和硫化促进剂DM按照质量比2.2:0.2的复合物。

6.根据权利要求1所述的采用阻燃性运输带用组合物的阻燃性运输带，其特征是：所述花纹为开口向同一方向的大“V”型。

7.根据权利要求1所述的采用阻燃性运输带用组合物的阻燃性运输带，其特征是：所述“L”型玻纤织物与“7”型玻纤织物的面密度相等。

8.根据权利要求1所述的采用阻燃性运输带用组合物的阻燃性运输带，其特征是：所述第一阻燃层和第二阻燃层均由短切玻纤和阻燃胶液复合而成，第一阻燃层中短切玻纤的面密度是第二阻燃层中短切玻纤面密度的1.5-2.2倍。