CN104891095B - 一种耐磨耐低温pur物流输送带及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种耐磨耐低温物流输送带及其制备方法，该物流输送带包括中间骨架织物层以及浸渍在中间骨架织物层上下表面的PUR涂层，并且所述的物流输送带的厚度为4‑5mm，表面邵氏硬度为80‑90HA；制备时，采用双辊浸胶机对预定型处理后的聚酯纤维基布进行浸渍PUR，在110‑120℃下重复挤压2‑3次，并在恒温恒湿条件下进行PUR固化，对输送带背面打磨，即制得PUR物流输送带。与现有技术相比，本发明采用PUR浸渍工艺制得物流输送带，耐低温性能较传统PVC浸渍的同类产品优越，可以在‑40℃低温环境下长期使用，有效解决了物流输送带在低温环境下因表面硬度增大，变硬跑偏，易破裂、寿命短、耐磨性差等技术问题。

Description

一种耐磨耐低温PUR物流输送带及其制备方法
技术领域
本发明属于输送带制造技术领域，涉及一种耐磨耐低温PUR物流输送带及其制备方法。
背景技术
PUR(Polyurethane Reactive)，全称为湿气固化反应型聚氨酯热熔胶，其分子结构中含有极性和化学活泼性的氨酯基(-NHCOO-)或异氰酸酯基(-NCO)。在实际生产加工过程中，PUR在抑制化学反应的条件下，例如，热熔融成流体，以便于涂敷，两种被粘体贴合冷却后，胶层凝聚起到粘接作用，随后借助于空气中存在的湿气和被粘体表面附着的湿气与之反应、扩链，生成具有高聚力的高分子聚合物，使粘合力、耐热性、耐低温性等显著提高。PUR是一种纯固态或者纯液态的无毒物质，在使用时，不需要添加任何溶剂，遇空气中的湿气即可进行架桥反应，操作工艺简单，具有极强的渗透性和亲和力，粘合强度比同样条件下的其他胶粘剂高出40-60％，能大大降低胶粘剂的使用量，而且耐候性好，由于架桥后具备了不可逆的特性，因而不会受环境温度变化而产生蠕变和发脆，其自身熔点较低，一般在110-130℃之间进行施胶。
PUR物流输送带是一种以浸胶工艺制成具有优异加工性能和力学强度的输送带。目前，互联网时代催生的电子商务已经使网络购物，特别是移动购物，发生井喷式增长，这将成为未来的大趋势。国务院印发物流业中长期规划(2014-2020年)，时隔五年，物流业发展再获国家战略层面的高度重视。然而，目前市场上使用的物流输送带，是浸渍PVC糊料制备而成的输送带，其耐低温性能较差，同时，由于浸渍PVC糊料的物流输送带与滚轮、货物之间摩擦时间长，造成输送带磨耗高，使用寿命低，相应能源浪费高，输送效率降低等问题，而PVC材料本身在自然界中无法自然分解，只能依靠高温焚烧，但这又会产生二噁英(Dioxin)，因此，不符合当前中国乃至世界绿色节能环保的主题要求。
申请号为201310189271.1的中国发明专利公布了一种耐寒型输送带，包括骨架、覆盖层以及粘合层，所述的覆盖层按照重量百分比包括如下成分：天然橡胶40-60份，顺丁橡胶40-60份，氧化锌4-6份，硫磺1-2份，促进剂1-2份，防老剂1-3份，硬脂酸2-3份，炭黑55-65重量份，固体古马隆2-8份，液态软化剂15-17份。上述专利公布的技术方案制成的输送带虽具有良好的耐低温性能，能够在零下数十度不发脆，由于该输送带是橡胶输送带，属于重型输送带，单位质量大，耗能高，不节能；同时，该橡胶输送带在耐磨性方面不足，台伯尔磨耗大于0.06mg/r，在实际使用过程中，其磨耗较高，使用寿命低，仍然不适用于对耐磨耐低温性能要求高的工况条件。因此，在行业转型升级的大背景下，开发新型的耐磨耐低温物流输送带显得尤为重要。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种成本低、具有优异的耐磨耐低温性能、良好的拉伸强度和接头强度的PUR物流输送带及其制备方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种耐磨耐低温PUR物流输送带，该物流输送带包括中间骨架织物层以及浸渍在中间骨架织物层上下表面的PUR涂层，并且所述的物流输送带的厚度为4-5mm，表面邵氏硬度为80-90HA。
所述的中间骨架织物层为双经轴编织而成的聚酯纤维基布，该聚酯纤维基布的经纬密度为46×16根/inch。
所述的聚酯纤维基布的厚度为3.6-4.5mm。
所述的PUR涂层中，PUR的数均分子量为1000-8000，在110-120℃条件下，粘度＜20000cP·s，并且所述的PUR固化后邵氏硬度为40-90HA。
所述的物流输送带的接头为齿形接头或钢扣接头中的一种。
一种耐磨耐低温PUR物流输送带的制备方法，该方法具体包括以下步骤：
(1)将双经轴编织而成的聚酯纤维基布进行预定型处理；
(2)将步骤(1)经预定型处理后的聚酯纤维基布置于双辊浸胶机中，进行双面浸渍PUR，即制得上下表面均浸渍有PUR的聚酯纤维基布；
(3)将步骤(2)中上下表面均浸渍有PUR的聚酯纤维基布置于双辊压片机中，控制温度为110-120℃，重复挤压2-3次；
(4)待步骤(3)重复挤压结束后，在聚酯纤维基布的PUR表面上贴覆一层离型纸或PE膜，即制得PUR物流输送带预成品；
(5)将步骤(4)制得的PUR物流输送带预成品进行收卷，再进行湿气固化处理；
(6)待步骤(5)湿气固化处理结束后，除去贴覆在的PUR表面上的离型纸或PE膜，并进行背面打磨，再收卷，即制得PUR物流输送带。
步骤(1)所述的预定型处理的条件为：温度控制为100-120℃，张力控制为1500-2000N，机器走速控制为2-5m/s。
步骤(2)所述的浸渍PUR的工艺条件为：PUR温度控制为110-120℃，PUR的用量为1.6-3.2kg/m2。
步骤(5)所述的湿气固化处理的条件为：在温度为20-30℃，湿度为40-80％的条件下，反应50-100h。
所述的双辊压片机的压辊表面材质为聚四氟乙烯，所述的离型纸为双面涂有硅胶的离型纸。
在实际制备过程中，采用双面涂有硅胶的离型纸可有效防止多层输送带预成品表面PUR胶水的相互粘连，同时其自身也不会与PUR胶水粘连。
本发明制备所得的耐磨耐低温PUR物流输送带，其背面摩擦系数为0.192-0.223，可有效降低背面与驱动滚轮之间的摩擦，从而减少能耗。同时，本发明PUR物流输送带的室温弯曲强度为25-32MPa，-40℃弯曲强度为25-32MPa，而目前常规PVC物流输送带的室温弯曲强度为27MPa，-40℃弯曲强度为48MPa，由此可见，在低温条件下，本发明耐磨耐低温PUR物流输送带的硬度增加较低，仍保持较好的弹性和弯曲性能。
与现有技术相比，本发明具有以下特点：
(1)制备工艺简单，PUR无毒无味，不需要添加任何溶剂，用量低，输送带总体重量较轻，能耗低，相对于常规PVC物流输送带价格更低；
(2)本发明耐磨耐低温PUR物流输送带具有非常强的粘合作用，在长期使用过程中，不会发生毛边毛屑以及涂层脱落的现象，能有效增强输送带线与线之间的连接，运行过程更平稳，使用寿命更长；
(3)由于在中间骨架织物层的上下表面涂覆PUR涂层，PUR涂层经湿气完全固化，具有极强的渗透性和亲和力，粘合强度比同样条件下的其他胶粘剂高出40-60％，能大大降低胶粘剂的使用量，而且耐候性好，由于架桥后具备了不可逆的特性，因而不会受环境温度变化而产生蠕变和发脆，使得物流输送带具有更加优异的耐磨耐低温性能。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1：
本实施例耐磨耐低温PUR物流输送带，包括中间骨架织物层以及浸渍在中间骨架织物层上下表面的PUR涂层，中间骨架织物层为双经轴编造高强度聚酯纤维基布，该基布的经纬密度为46×16根/inch，厚度为3.6mm。
本实施例中，PUR数均分子量为5000，其在温度为110-120℃时，粘度＜20000cP·s，并且固化后邵氏硬度为60HA。
本实施例耐磨耐低温PUR物流输送带的制备方法具体包括以下步骤：
(1)将双经轴编织而成的聚酯纤维基布进行预定型处理；
(2)将步骤(1)经预定型处理后的聚酯纤维基布置于双辊浸胶机中，进行双面浸渍PUR，即制得上下表面均浸渍有PUR的聚酯纤维基布；
(3)将步骤(2)中上下表面均浸渍有PUR的聚酯纤维基布置于双辊压片机中，控制温度为120℃，重复挤压3次；
(4)待步骤(3)重复挤压结束后，在聚酯纤维基布的PUR表面上贴覆一层离型纸，即制得PUR物流输送带预成品；
(5)将步骤(4)制得的PUR物流输送带预成品进行收卷，再进行湿气固化处理；
(6)待步骤(5)湿气固化处理结束后，除去贴覆在的PUR表面上的离型纸，并进行背面打磨，再收卷，即制得PUR物流输送带。
步骤(1)中，预定型处理的条件为：温度控制为120℃，张力控制为1500N，机器走速控制为2m/s。
步骤(2)中，浸渍PUR的工艺条件为：PUR温度控制为110℃，PUR的用量为1.6kg/m2。
步骤(5)中，湿气固化处理的条件为：在温度为20℃，湿度为40％的条件下，反应50h，PUR涂层与空气水分反应完毕即可。
其中，双辊压片机的压辊表面材质为聚四氟乙烯，离型纸为双面涂有硅胶的离型纸。在实际制备过程中，采用双面涂有硅胶的离型纸可有效防止多层输送带预成品表面PUR胶水的相互粘连，同时其自身也不会与PUR胶水粘连。
本实施例制得的耐磨耐低温PUR物流输送带打磨完成后，成品厚度为4.0mm，表面邵氏硬度为80HA，接头为钢扣接头。
实施例2：
本实施例耐磨耐低温PUR物流输送带，包括中间骨架织物层以及浸渍在中间骨架织物层上下表面的PUR涂层，中间骨架织物层为双经轴编造高强度聚酯纤维基布，该基布的经纬密度为46×16根/inch，厚度为4.5mm。
本实施例中，PUR数均分子量为8000，其在温度为110-120℃时，粘度＜20000cP·s，并且固化后邵氏硬度为80HA。
本实施例耐磨耐低温PUR物流输送带的制备方法具体包括以下步骤：
(1)将双经轴编织而成的聚酯纤维基布进行预定型处理；
(2)将步骤(1)经预定型处理后的聚酯纤维基布置于双辊浸胶机中，进行双面浸渍PUR，即制得上下表面均浸渍有PUR的聚酯纤维基布；
(3)将步骤(2)中上下表面均浸渍有PUR的聚酯纤维基布置于双辊压片机中，在温度为120℃条件下重复挤压3次；
(4)待步骤(3)重复挤压结束后，在聚酯纤维基布的PUR表面上贴覆一层离型纸，即制得PUR物流输送带预成品；
(5)将步骤(4)制得的PUR物流输送带预成品进行收卷，再进行湿气固化处理；
(6)待步骤(5)湿气固化处理结束后，除去贴覆在的PUR表面上的离型纸，并进行背面打磨，再收卷，即制得PUR物流输送带。
步骤(1)中，预定型处理的条件为：温度控制为100℃，张力控制为2000N，机器走速控制为5m/s。
步骤(2)中，浸渍PUR的工艺条件为：PUR温度控制为110℃，PUR的用量为3.2kg/m2。
步骤(5)中，湿气固化处理的条件为：在温度为25℃，湿度为40％的条件下，反应100h，PUR涂层与空气水分反应完毕即可。
其中，双辊压片机的压辊表面材质为聚四氟乙烯，离型纸为双面涂有硅胶的离型纸。在实际制备过程中，采用双面涂有硅胶的离型纸可有效防止多层输送带预成品表面PUR胶水的相互粘连，同时其自身也不会与PUR胶水粘连。
本实施例制得的耐磨耐低温PUR物流输送带打磨完成后，成品厚度为5.0mm，表面邵氏硬度为90HA，接头为钢扣接头。
实施例3：
本实施例耐磨耐低温PUR物流输送带，包括中间骨架织物层以及浸渍在中间骨架织物层上下表面的PUR涂层，中间骨架织物层为双经轴编造高强度聚酯纤维基布，该基布的经纬密度为46×16根/inch，厚度为4.5mm。
本实施例中，PUR数均分子量为6000，其在温度为110-120℃时，粘度＜20000cP·s，并且固化后邵氏硬度为70HA。
本实施例耐磨耐低温PUR物流输送带的制备方法具体包括以下步骤：
(1)将双经轴编织而成的聚酯纤维基布进行预定型处理；
(2)将步骤(1)经预定型处理后的聚酯纤维基布置于双辊浸胶机中，进行双面浸渍PUR，即制得上下表面均浸渍有PUR的聚酯纤维基布；
(3)将步骤(2)中上下表面均浸渍有PUR的聚酯纤维基布置于双辊压片机中，在温度为120℃条件下重复挤压3次；
(4)待步骤(3)重复挤压结束后，在聚酯纤维基布的PUR表面上贴覆一层离型纸，即制得PUR物流输送带预成品；
(5)将步骤(4)制得的PUR物流输送带预成品进行收卷，再进行湿气固化处理；
(6)待步骤(5)湿气固化处理结束后，除去贴覆在的PUR表面上的离型纸，并进行背面打磨，再收卷，即制得PUR物流输送带。
步骤(1)中，预定型处理的条件为：温度控制为110℃，张力控制为1500N，机器走速控制为4m/s。
步骤(2)中，浸渍PUR的工艺条件为：PUR温度控制为110℃，PUR的用量为2.4kg/m2。
步骤(5)中，湿气固化处理的条件为：在温度为30℃，湿度为80％的条件下，反应70h，PUR涂层与空气水分反应完毕即可。
其中，双辊压片机的压辊表面材质为聚四氟乙烯，离型纸为双面涂有硅胶的离型纸。在实际制备过程中，采用双面涂有硅胶的离型纸可有效防止多层输送带预成品表面PUR胶水的相互粘连，同时其自身也不会与PUR胶水粘连。
本实施例制得的耐磨耐低温PUR物流输送带打磨完成后，成品厚度为5.0mm，表面邵氏硬度为82HA，接头为钢扣接头。
实施例1-3制备所得的耐磨耐低温PUR物流输送带及传统PVC物流输送带性能指标如表1所示。
表1输送带性能指标
由表1对比分析可知，在耐低温方面，实施例1-3制备所得的PUR物流输送带在室温以及-40℃条件下的抗撕强度均明显优于普通浸渍PVC物流输送带，尤其是实施例2制备所得的PUR物流输送带在室温条件下，抗撕强度高达390N/mm，而在-40℃条件下，1h达到381N/mm，2h达到378N/mm，表现出十分优异的耐低温性能。而在耐磨性能方面，实施例1-3制备所得的PUR物流输送带每万次的磨耗量≤5g，明显优于普通PVC物流输送带(每万次的磨耗量为10g)。
实施例4：
本实施例耐磨耐低温PUR物流输送带，包括中间骨架织物层以及浸渍在中间骨架织物层上下表面的PUR涂层，中间骨架织物层为双经轴编造高强度聚酯纤维基布，该基布的经纬密度为46×16根/inch，厚度为4mm。
本实施例中，PUR数均分子量为1000，其在温度为110-120℃时，粘度＜20000cP·s，并且固化后邵氏硬度为40HA。
本实施例耐磨耐低温PUR物流输送带的制备方法具体包括以下步骤：
(1)将双经轴编织而成的聚酯纤维基布进行预定型处理；
(2)将步骤(1)经预定型处理后的聚酯纤维基布置于双辊浸胶机中，进行双面浸渍PUR，即制得上下表面均浸渍有PUR的聚酯纤维基布；
(3)将步骤(2)中上下表面均浸渍有PUR的聚酯纤维基布置于双辊压片机中，在温度为110℃条件下重复挤压2次；
(4)待步骤(3)重复挤压结束后，在聚酯纤维基布的PUR表面上贴覆一层PE膜，即制得PUR物流输送带预成品；
(5)将步骤(4)制得的PUR物流输送带预成品进行收卷，再进行湿气固化处理；
(6)待步骤(5)湿气固化处理结束后，除去贴覆在的PUR表面上的PE膜，并进行背面打磨，再收卷，即制得PUR物流输送带。
步骤(1)中，预定型处理的条件为：温度控制为110℃，张力控制为1800N，机器走速控制为3m/s。
步骤(2)中，浸渍PUR的工艺条件为：PUR温度控制为120℃，PUR的用量为2.5kg/m2。
步骤(5)中，湿气固化处理的条件为：在温度为25℃，湿度为60％的条件下，反应60h，PUR涂层与空气水分反应完毕即可。
其中，双辊压片机的压辊表面材质为聚四氟乙烯。
本实施例制得的耐磨耐低温PUR物流输送带打磨完成后，成品厚度为4.8mm，表面邵氏硬度为86HA，接头为齿形接头。
实施例5：
本实施例耐磨耐低温PUR物流输送带，包括中间骨架织物层以及浸渍在中间骨架织物层上下表面的PUR涂层，中间骨架织物层为双经轴编造高强度聚酯纤维基布，该基布的经纬密度为46×16根/inch，厚度为3.8mm。
本实施例中，PUR数均分子量为4000，其在温度为110-120℃时，粘度＜20000cP·s，并且固化后邵氏硬度为50HA。
本实施例耐磨耐低温PUR物流输送带的制备方法具体包括以下步骤：
(1)将双经轴编织而成的聚酯纤维基布进行预定型处理；
(2)将步骤(1)经预定型处理后的聚酯纤维基布置于双辊浸胶机中，进行双面浸渍PUR，即制得上下表面均浸渍有PUR的聚酯纤维基布；
(3)将步骤(2)中上下表面均浸渍有PUR的聚酯纤维基布置于双辊压片机中，在温度为115℃条件下重复挤压3次；
(4)待步骤(3)重复挤压结束后，在聚酯纤维基布的PUR表面上贴覆一层PE膜，即制得PUR物流输送带预成品；
(5)将步骤(4)制得的PUR物流输送带预成品进行收卷，再进行湿气固化处理；
(6)待步骤(5)湿气固化处理结束后，除去贴覆在的PUR表面上的PE膜，并进行背面打磨，再收卷，即制得PUR物流输送带。
步骤(1)中，预定型处理的条件为：温度控制为115℃，张力控制为1600N，机器走速控制为2m/s。
步骤(2)中，浸渍PUR的工艺条件为：PUR温度控制为115℃，PUR的用量为2kg/m2。
步骤(5)所述的湿气固化处理的条件为：在温度为20℃，湿度为50％的条件下，反应75h，PUR涂层与空气水分反应完毕即可。
其中，双辊压片机的压辊表面材质为聚四氟乙烯。
本实施例制得的耐磨耐低温PUR物流输送带打磨完成后，成品厚度为4.6mm，表面邵氏硬度为82HA，接头为齿形接头。

Claims (10)

1.一种耐磨耐低温PUR物流输送带，其特征在于，该物流输送带包括中间骨架织物层以及浸渍在中间骨架织物层上下表面的PUR涂层，并且所述的物流输送带的厚度为4-5mm，表面邵氏硬度为80-90HA；
所述的PUR物流输送带的制备方法具体包括以下步骤：
(1)将双经轴编织而成的聚酯纤维基布进行预定型处理；
(2)将步骤(1)经预定型处理后的聚酯纤维基布置于双辊浸胶机中，进行双面浸渍PUR，即制得上下表面均浸渍有PUR的聚酯纤维基布；
(3)将步骤(2)中上下表面均浸渍有PUR的聚酯纤维基布置于双辊压片机中，控制温度为110-120℃，重复挤压2-3次；
(4)待步骤(3)重复挤压结束后，在聚酯纤维基布的PUR表面上贴覆一层离型纸或PE膜，即制得PUR物流输送带预成品；
(5)将步骤(4)制得的PUR物流输送带预成品进行收卷，再进行湿气固化处理；
(6)待步骤(5)湿气固化处理结束后，除去贴覆在的PUR表面上的离型纸或PE膜，并进行背面打磨，再收卷，即制得PUR物流输送带。
2.根据权利要求1所述的一种耐磨耐低温PUR物流输送带，其特征在于，所述的中间骨架织物层为双经轴编织而成的聚酯纤维基布，该聚酯纤维基布的经纬密度为46×16根/inch。
3.根据权利要求2所述的一种耐磨耐低温PUR物流输送带，其特征在于，所述的聚酯纤维基布的厚度为3.6-4.5mm。
4.根据权利要求1所述的一种耐磨耐低温PUR物流输送带，其特征在于，所述的PUR涂层中，PUR的数均分子量为1000-8000，在110-120℃条件下，粘度＜20000cP·s，并且所述的PUR固化后邵氏硬度为40-90HA。
5.根据权利要求1所述的一种耐磨耐低温PUR物流输送带，其特征在于，所述的物流输送带的接头为齿形接头或钢扣接头中的一种。
6.一种如权利要求1所述的耐磨耐低温PUR物流输送带的制备方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：
(1)将双经轴编织而成的聚酯纤维基布进行预定型处理；
(2)将步骤(1)经预定型处理后的聚酯纤维基布置于双辊浸胶机中，进行双面浸渍PUR，即制得上下表面均浸渍有PUR的聚酯纤维基布；
(3)将步骤(2)中上下表面均浸渍有PUR的聚酯纤维基布置于双辊压片机中，控制温度为110-120℃，重复挤压2-3次；
(4)待步骤(3)重复挤压结束后，在聚酯纤维基布的PUR表面上贴覆一层离型纸或PE膜，即制得PUR物流输送带预成品；
(5)将步骤(4)制得的PUR物流输送带预成品进行收卷，再进行湿气固化处理；
(6)待步骤(5)湿气固化处理结束后，除去贴覆在的PUR表面上的离型纸或PE膜，并进行背面打磨，再收卷，即制得PUR物流输送带。
7.根据权利要求6所述的一种耐磨耐低温PUR物流输送带的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述的预定型处理的条件为：温度控制为100-120℃，张力控制为1500-2000N，机器走速控制为2-5m/s。
8.根据权利要求6所述的一种耐磨耐低温PUR物流输送带的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述的浸渍PUR的工艺条件为：PUR温度控制为110-120℃，PUR的用量为1.6-3.2kg/m2。
9.根据权利要求6所述的一种耐磨耐低温PUR物流输送带的制备方法，其特征在于，步骤(5)所述的湿气固化处理的条件为：在温度为20-30℃，湿度为40-80％的条件下，反应50-100h。
10.根据权利要求6所述的一种耐磨耐低温PUR物流输送带的制备方法，其特征在于，所述的双辊压片机的压辊表面材质为聚四氟乙烯，所述的离型纸为双面涂有硅胶的离型纸。
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