CN104212079A - 一种耐高温输送带覆盖胶及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种耐高温输送带覆盖胶及其制备方法，属于橡胶输送带技术领域。其将乙丙橡胶，硅橡胶，相容剂，补强剂，硫化剂，助硫化剂，活性剂，硅烷偶联剂，增塑剂和防老剂经过一段混炼和二段混炼后得到产品耐高温输送带覆盖胶。本发明以乙丙橡胶与硅橡胶并用为主体材料，耐高温性能良好，解决了以乙丙橡胶为主体材料的覆盖胶在高温下大面积老化龟裂、掉块等问题，可有效延长耐高温输送带使用寿命一倍以上。由于近期硅橡胶价格下降，乙丙橡胶并用硅橡胶后，覆盖胶成本只有小幅上涨，而耐受温度有所提高、使用寿命大大延长，产品的性价比极高。

Description

一种耐高温输送带覆盖胶及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种耐高温输送带覆盖胶及其制备方法，特别是一种以乙丙橡胶与硅橡胶并用为主体材料的耐高温输送带覆盖胶及其制备方法，属于橡胶输送带技术领域。
背景技术
耐高温输送带是输送带产品的一个重要分支，主要用于冶金企业的烧结矿、建材企业的水泥熟料等高温物料的输送，物料温度通常为200-400℃，个别达600℃以上。
为了获得更好的耐高温性能，一般选择三元乙丙橡胶作为耐高温输送带的基体橡胶。三元乙丙橡胶饱和度高，具有优异的老化性能，能在150℃以上的环境中长时间使用，但是随着物料输送环境的不断恶劣，物料温度的不断上升，常导致以三元乙丙橡胶为基体的覆盖胶发生大面积龟裂、掉块等问题。覆盖胶的老化、龟裂是耐高温输送带损坏失效的主要形式之一，覆盖胶的早期老化严重影响了耐高温输送带的使用寿命。
有鉴于此，有必要提供一种可以耐受更高使用温度和更长使用寿命的耐高温输送带覆盖胶。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足之处，提供一种以乙丙橡胶与硅橡胶并用为主体材料的耐高温输送带覆盖胶及其制备方法。
按照本发明提供的技术方案，一种耐高温输送带覆盖胶，配方比例按重量份计：乙丙橡胶40-70份，硅橡胶30-60份，相容剂2-7份，补强剂30-60份，硫化剂1.5-4.5份，助硫化剂1-3份，活性剂3-8份，硅烷偶联剂1-3份，增塑剂10-30份，防老剂1.5-4份。
所述乙丙橡胶为二元乙丙橡胶或三元乙丙橡胶，乙烯含量为60％-70％；所述硅橡胶为甲基乙烯基硅橡胶，乙烯基含量为0.07％-0.25％。
所述相容剂为硅烷接枝的二元乙丙橡胶EPRgS、乙烯-醋酸乙酯共聚物EVA中的一种或两种的混合物；
所述补强剂为白炭黑、炭黑N220、炭黑N330或炭黑N339中的一种或几种。
所述硫化剂为过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酰、2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)已烷中的一种或几种。
所述助硫化剂为硫磺、三烯丙基异氰脲酸酯、N,N'-间亚苯基双马来酰亚胺的一种或几种。
所述活性剂为氧化锌和硬脂酸中的一种或两种。
所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂Si-69和硅烷偶联剂kh550中的一种或两种。
所述增塑剂为石蜡油、聚异丁烯、辛基酚醛树脂BN-1或辛基酚醛树脂BN-2中的一种或几种。
所述防老剂为防老剂MC、防老剂RD、防老剂MB或者防老剂DNP中的一种或几种。
所述的耐高温输送带覆盖胶的制备方法，配方比例按重量份计步骤如下：
(1)一段混炼：在开炼机上加入40-70份乙丙橡胶、30-60份硅橡胶进行塑炼，塑炼时间40-60s，塑练温度25-35℃，依次加入3-8份活性剂、2-7份相容剂、1.5-4份防老剂、1-3份硅烷偶联剂、30-60份补强剂、10-30份增塑剂，混炼10-15min，混炼温度45-65℃，停放6-8h即得到一段混炼胶；
(2)二段混炼：在开炼机上向步骤(1)制得的一段混炼胶中加入硫化剂1.5-4.5份、助硫化剂1-3份，混炼5-7min，混炼温度45-60℃，即得产品耐高温输送带覆盖胶。
本发明的有益效果：
(1)以乙丙橡胶与硅橡胶并用为主体材料，耐高温性能良好，解决了以乙丙橡胶为主体材料的覆盖胶在高温下大面积老化龟裂、掉块等问题，可有效延长耐高温输送带使用寿命一倍以上。
(2)由于近期硅橡胶价格下降，乙丙橡胶并用硅橡胶后，覆盖胶成本只有小幅上涨，而耐受温度有所提高、使用寿命大大延长，产品的性价比极高。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明做进一步说明，但不作为对本发明的限制。
实施例1
配方比例按重量份计：乙丙橡胶40份，硅橡胶60份，硅烷接枝的二元乙丙橡胶EPRgS 5份，白炭黑20份，炭黑N22010份，过氧化二异丙苯2份，三烯丙基异氰脲酸酯2份，氧化锌2.5份，硬脂酸0.5份，硅烷偶联剂SI-692份，辛基酚醛树脂BN-1(无锡宾王化工厂)2份，石蜡油8份，防老剂RD 0.75份，防老剂MB 0.75份。
所述的耐高温输送带覆盖胶的制备方法，具体步骤为：
(1)一段混炼：在开炼机上加入40份乙丙橡胶、60份硅橡胶，塑炼40s，塑练温度25℃，依次加入2.5份氧化锌、0.5份硬脂酸、5份硅烷接枝的二元乙丙橡胶EPRgS、0.75份防老剂RD、0.75份防老剂MB、2份硅烷偶联剂Si-69、20份白炭黑、10份炭黑N220、2份辛基酚醛树脂BN-1(无锡宾王化工厂)，8份石蜡油，混炼10min，混炼温度45℃，停放6-8h即得到一段混炼胶；
(2)二段混炼：在开炼机上向步骤(1)制得的一段混炼胶中加入2份过氧化二异丙苯、2份三烯丙基异氰脲酸酯，混炼5min，混炼温度45℃，即得产品耐高温输送带覆盖胶。
力学测试结果如表1所示。
实施例2
配方比例按重量份计：乙丙橡胶70份，硅橡胶30份，硅烷接枝的二元乙丙橡胶EPRgS 7份，白炭黑15份，炭黑N33045份，2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)已烷4.5份，硫磺1份，氧化锌6份，硬脂酸2份，硅烷偶联剂SI-691份，聚异丁烯28份，辛基酚醛树脂BN-2(无锡宾王化工厂)2份，防老剂MC 1份，防老剂RD 1.5份，防老剂MB 1.5份。
所述的耐高温输送带覆盖胶的制备方法，具体步骤为：
(1)一段混炼：在开炼机上加入70份乙丙橡胶、30份硅橡胶，塑炼60s，塑练温度35℃，依次加入6份氧化锌、2份硬脂酸、7份硅烷接枝的二元乙丙橡胶EPRgS、1份防老剂MC、1.5份防老剂RD、1.5份防老剂MB、1份硅烷偶联剂Si-69、15份白炭黑、45份炭黑N330、28份聚异丁烯、2份辛基酚醛树脂BN-2(无锡宾王化工厂)，混炼15min，混炼温度65℃，停放6-8h即得到一段混炼胶；
(2)二段混炼：在开炼机上向步骤(1)制得的一段混炼胶中加入4.5份2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)已烷、1份硫磺，混炼7min，混炼温度60℃，即得产品耐高温输送带覆盖胶。
力学测试结果如表1所示。
实施例3
配方比例按重量份计：乙丙橡胶50份，硅橡胶50份，硅烷接枝的二元乙丙橡胶EPRgS 1份，乙烯-醋酸乙酯共聚物EVA 1份，白炭黑30份，炭黑N33920份，过氧化苯甲酰1.5份，N,N'-间亚苯基双马来酰亚胺3份，氧化锌5份，硬脂酸1份，硅烷偶联剂kh5503份，石蜡油15份，聚异丁烯10份，防老剂DNP 1.5份，防老剂MB 1.5份。
所述的耐高温输送带覆盖胶的制备方法，具体步骤为：
(1)一段混炼：在开炼机上加入50份乙丙橡胶、50份硅橡胶，塑炼50s，塑练温度30℃，依次加入5份氧化锌、1份硬脂酸、1份硅烷接枝的二元乙丙橡胶EPRgS、1份乙烯-醋酸乙酯共聚物EVA、1.5份防老剂DNP、1.5份防老剂MB、3份硅烷偶联剂kh550、30份白炭黑、20份炭黑N339、15份石蜡油、10份聚异丁烯，混炼12min，混炼温度55℃，停放6-8h即得到一段混炼胶；
(2)二段混炼：在开炼机上向步骤(1)制得的一段混炼胶中加入1.5份过氧化苯甲酰、3份N,N'-间亚苯基双马来酰亚胺，混炼6min，混炼温度55℃，即得产品耐高温输送带覆盖胶。
力学测试结果如表1所示。
对比实施例1
配方比例按重量份计：三元乙丙橡胶100份，炭黑N22030份，炭黑N33020份，过氧化二异丙苯3份，三烯丙基异氰脲酸酯1.5份，氧化锌5份，硬脂酸1份，石蜡油15份，聚异丁烯5份，防老剂RD 1.5份，防老剂MB 1.5份。
以乙丙橡胶为主体材料的耐高温输送带覆盖胶的制备方法，具体步骤为：
(1)一段混炼：在开炼机上加入100份三元乙丙橡胶，塑炼50s，塑练温度30℃，依次加入5份氧化锌、1份硬脂酸、1.5份防老剂RD、1.5份防老剂MB、30份炭黑N220、20份炭黑N330、15份石蜡油、5份聚异丁烯，混炼10min，混炼温度50℃，停放6-8h即得到一段混炼胶；
(2)二段混炼：在开炼机上向步骤(1)制得的一段混炼胶中加入3份过氧化二异丙苯、1.5份三烯丙基异氰脲酸酯，混炼7min，混炼温度60℃，即得以乙丙橡胶为主体材料的耐高温输送带覆盖胶。
力学测试结果如表1所示。
力学测定方法按照如下标准：采用ASTM D412标准来测试复合材料的力学性能，拉伸实验一律采用4.00mm宽裁刀制哑铃片，拉伸速度为500mm/min，测试温度为25℃；热老化试验按照GB/T20021-2005中的T4级别175℃*96h及更为严格的200℃*96h执行；撕裂强度按照GB/T529中直角撕裂方法进行测试。
表1
从表1可以看出本发明的实施例1、2、3初始物理性能与对比实施例1基本相同，而在175℃*96h老化后实施例1、2、3性能保持率在90％以上，同样老化条件下对比实施例1的性能保持率只有50％左右；在200℃*96h老化后实施例1、2、3的性能保持率在80％以上，同样老化条件下对比实施例1的性能保持率只有20％左右。

Claims (10)

1.一种耐高温输送带覆盖胶，其特征是配方比例按重量份计：乙丙橡胶40-70份，硅橡胶30-60份，相容剂2-7份，补强剂30-60份，硫化剂1.5-4.5份，助硫化剂1-3份，活性剂3-8份，硅烷偶联剂1-3份，增塑剂10-30份，防老剂1.5-4份；
将上述原料经一段混炼和二段混炼后得到产品耐高温输送带覆盖胶。
2.如权利要求1所述的耐高温输送带覆盖胶，其特征是：所述乙丙橡胶为二元乙丙橡胶或三元乙丙橡胶，乙烯含量为60%-70%；所述硅橡胶为甲基乙烯基硅橡胶，乙烯基含量为0.07%-0.25%。
3.如权利要求1所述的耐高温输送带覆盖胶，其特征是：所述相容剂为硅烷接枝的二元乙丙橡胶EPRgS、乙烯-醋酸乙酯共聚物EVA中的一种或两种的混合物；
所述补强剂为白炭黑、炭黑N220、炭黑N330或炭黑N339中的一种或几种。
4.如权利要求1所述的耐高温输送带覆盖胶，其特征是：所述硫化剂为过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酰、2,5-二甲基-2,5-双（叔丁基过氧基）已烷中的一种或几种。
5.如权利要求1所述的耐高温输送带覆盖胶，其特征是：所述助硫化剂为硫磺、三烯丙基异氰脲酸酯、N,N '-间亚苯基双马来酰亚胺的一种或几种。
6.如权利要求1所述的耐高温输送带覆盖胶，其特征是：所述活性剂为氧化锌和硬脂酸中的一种或两种。
7.如权利要求1所述的耐高温输送带覆盖胶，其特征是：所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂Si-69和硅烷偶联剂kh550中的一种或两种。
8.如权利要求1所述的耐高温输送带覆盖胶，其特征是：所述增塑剂为石蜡油、聚异丁烯、辛基酚醛树脂BN-1或辛基酚醛树脂BN-2中的一种或几种。
9.如权利要求1所述的一种耐高温输送带覆盖胶，其特征是：所述防老剂为防老剂MC、防老剂RD、防老剂MB或者防老剂DNP中的一种或几种。
10.权利要求1所述的耐高温输送带覆盖胶的制备方法，其特征是配方比例按重量份计步骤如下：
（1）一段混炼：在开炼机上加入40-70份乙丙橡胶、 30-60份硅橡胶进行塑炼，塑炼时间40-60s，塑练温度25-35℃，依次加入3-8份活性剂、2-7份相容剂、1.5-4份防老剂、1-3份硅烷偶联剂、30-60份补强剂、10-30份增塑剂，混炼10-15min，混炼温度45-65℃，停放6-8h即得到一段混炼胶；
（2）二段混炼：在开炼机上向步骤（1）制得的一段混炼胶中加入硫化剂1.5-4.5份、助硫化剂1-3份，混炼5-7min，混炼温度45-60℃，即得产品耐高温输送带覆盖胶。
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