CN105623020A - 一种阻燃抗静电橡胶v带 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种阻燃抗静电橡胶V带,其特征在于,其原料包括以下质量分数的组分:橡胶基体100份,硫化剂0.4-1份,氧化锌2.5-10份,促进剂0.5-5份,氧化镁3-6份,硬脂酸0.5-2份,软化剂10-15份,防老剂2-5份,炭黑40-50份,有机磷系阻燃剂5-10份,陶瓷阻燃剂15-25份,氢氧化铝40-60份,硼酸锌5-15份。本发明的橡胶V带以难燃橡胶为基体,应用磷系阻燃剂和陶瓷基阻燃剂,配合使用氢氧化铝和硼酸锌协同阻燃,实现了橡胶V带的阻燃,耐热耐油及抗静电。
Description
技术领域
本发明属于橡胶V带开发技术领域,特别涉及一种阻燃抗静电橡胶V带。
背景技术
橡胶为碳氢化合物,属可燃性材料。燃烧时,橡胶按照自由基连锁反应历程进行,容易产生HCL、CO、HCN、SO2等有毒害性腐蚀气体。无法满足矿井、石化、电器等诸多使用场合需要的安全、难燃的要求。
橡胶燃烧是一个循环过程,即橡胶受高温加热裂解,产生大量可燃气体在空气中燃烧,燃烧后产生的热量加剧这一循环过程。阻燃剂可以捕捉热降解过程中产生的活性自由基,终止连锁反应;隔绝橡胶燃烧所需的氧气;吸收燃烧产生的热量,从而阻止这一循环过程的的形成。但是现有技术的阻燃橡胶产品多采用单阻燃剂,并没有合适的协同阻燃物,阻燃效果不好,无法满足煤矿等场所的使用要求。
发明内容
本发明针对以上缺点,提供了一种满足煤矿使用要求的橡胶V带,以达到,阻燃抗静电、耐油耐热的目的。
为实现上述目的,本发明采取下述技术方案来实现:
一种阻燃抗静电橡胶V带,其原料包括以下质量分数的组分:橡胶基体100份,硫化剂0.4-1份,氧化锌2.5-10份,促进剂0.5-5份,氧化镁3-6份,硬脂酸0.5-2份,软化剂10-15份,防老剂2-5份,炭黑40-50份,有机磷系阻燃剂5-10份,陶瓷阻燃剂15-25份,氢氧化铝40-60份,硼酸锌5-15份。
为了实现阻燃功能,橡胶基体选择难燃橡胶,优选氯丁橡胶;而且氯丁橡胶具有高温耐热性,可以满足耐热要求。
进一步的,橡胶基体中还含有顺丁橡胶,可改善产品的操作性能。其中每100份橡胶基体中氯丁橡胶的含量为60-100份,优选的每100份橡胶基体中氯丁橡胶的含量为80-90份。
阻燃剂可以阻滞燃烧,抑制橡胶裂解产生的自由基,吸收燃烧产生的热能,形成橡胶表面保护膜,阻隔燃烧。本发明采用有机磷系阻燃剂和陶瓷阻燃剂合用,其中磷系阻燃剂的燃烧机理:橡胶燃烧时,磷化合物分解生成磷酸的非燃性液态膜(磷酸→偏磷酸→聚偏磷酸),沸点可达300℃。偏磷酸生成的覆盖层具有覆盖效应,且由于生成的聚偏磷酸是强酸,可使聚合物脱水炭化,改变燃烧过程的模式,并在表面形成碳膜以隔绝空气,从而发挥更强的阻燃作用,因此,磷系阻燃剂只在火灾初期的高聚物分解阶段起作用。
而陶瓷阻燃剂的燃烧机理:橡胶燃烧时,陶瓷固化覆盖在橡胶肌体表面,阻隔氧气,使橡胶达到灭火效应,同时具有灰烬效应。
将磷系阻燃剂和陶瓷阻燃剂组合使用,在火灾初期利用磷系阻燃剂阻止高聚物分解燃烧,然后在火灾中和火灾后利用陶瓷阻燃剂阻隔灭火,从而实现本产品良好的阻燃性能。
常用的磷系阻燃剂有红磷、聚磷酸铵和氯类磷酸脂等,而本发明优选有机磷系阻燃剂为磷酸三甲苯酯,低毒、低烟,阻燃效果更好。陶瓷阻燃剂,选择陶瓷粉体,更优选的,选择纳米陶瓷粉末。
进一步的,本发明同时还选用氢氧化铝和硼酸锌作为协同阻燃剂。燃烧时,磷系有机阻燃剂分解生成保护性炭膜,阻隔燃烧,而氢氧化铝和硼酸锌吸收燃烧产生的热能,捕捉橡胶裂解产生的自由基,达到协同阻燃效果。
阻燃剂的使用,对橡胶动态性能影响很大。由于煤矿等场所所需的阻燃抗静电V带动态使用的最高速度可以达到40m/s,因此橡胶必须考虑加工操作性,物理力学性和橡胶屈挠性。因而需要选择合适的补强填充系统,其中炭黑优选为N220特导电炉黑。
进一步,软化剂为树脂、芳烃油、环烷油中的一种或多种。
本发明提供一种阻燃抗静电橡胶V带,所述橡胶V带的原料包括以下质量分数的组分:氯丁橡胶90份,顺丁橡胶10份,硫磺0.5份,氧化锌5份,促进剂2.5份,氧化镁4份,硬脂酸1份,软化剂10-15份,防老剂2-5份,N220特导电炉黑40-50份,磷酸三甲苯酯5-10份,陶瓷粉15-25份,氢氧化铝40-60份,硼酸锌5-15份。
进一步,所述橡胶V带的原料包括以下质量分数的组分:氯丁橡胶80份,顺丁橡胶20份,硫磺0.5份,氧化锌5份,促进剂2.5份,氧化镁4份,硬脂酸1份,软化剂12份,防老剂3份,N220特导电炉黑40-50份,磷酸三甲苯酯5-10份,陶瓷粉15-25份,氢氧化铝40-60份,硼酸锌5-15份。
进一步,根据权利要求1所述的橡胶V带,其特征在于,所述橡胶V带的原料包括以下质量分数的组分:氯丁橡胶80份,顺丁橡胶20份,硫磺0.5份,氧化锌5份,促进剂2.5份,氧化镁4份,硬脂酸1份,软化剂12份,防老剂3份,N220特导电炉黑45份,磷酸三甲苯酯8份,陶瓷粉20份,氢氧化铝50份,硼酸锌10份。
进一步,所述橡胶V带的原料包括以下质量分数的组分:氯丁橡胶70份,顺丁橡胶30份,硫磺0.5份,氧化锌5份,促进剂2.5份,氧化镁4份,硬脂酸1份,软化剂12份,防老剂3份,N220特导电炉黑45份,磷酸三甲苯酯8份,陶瓷粉20份,氢氧化铝50份,硼酸锌10份。
所述橡胶V带的加工方法,首先,将磷系阻燃剂和陶瓷阻燃剂及炭黑进行混合,然后添加氢氧化铝和硼酸锌,制成复合添加剂;然后分别将氯丁橡胶和顺丁橡胶进行塑练,接着向橡胶内加入复合添加剂及硫磺、氧化锌、促进剂、氧化镁、硬脂酸、软化剂、防老剂等按常规混炼工艺进行混炼,经压延出片、成型、包布、硫化即得到本发明的阻燃抗静电橡胶V带。
总之,本发明的有益效果为:本发明提供的橡胶V带同时采用磷系阻燃剂和陶瓷阻燃剂,配合协同阻燃剂氢氧化铝和硼酸锌,在火灾初期磷系阻燃剂分解生成保护性碳膜,阻隔燃烧;火灾中和火灾后,陶瓷在燃烧中烧结固化,形成覆盖层,阻隔氧气同时灭除灰烬;氢氧化铝和硼酸锌吸收燃烧产生的热能,协同阻燃,通过上述配合,该橡胶V带的阻燃性能优良,同时具有耐高温、耐油和抗静电特点。
进一步的,针对阻燃剂的添加对橡胶动态性能的影响,合理添加补强填充系统,改善其加工操作性能,物理化学性能和屈挠性能。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细描述。
本发明各实施例中所采用的原料均为市场购得。
实施例1
本实施例中,所选用的原料及配比如下:
氯丁橡胶90份,顺丁橡胶10份,硫磺0.5份,氧化锌5份,促进剂2.5份,氧化镁4份,硬脂酸1份,软化剂15份,防老剂5份,N220特导电炉黑50份,磷酸三甲苯酯10份,陶瓷粉25份,氢氧化铝60份,硼酸锌15份。
将磷酸三甲苯酯和陶瓷粉及N220特导电炉黑进行混合,然后添加氢氧化铝和硼酸锌,制成复合添加剂;然后分别将氯丁橡胶和顺丁橡胶进行塑练,接着向橡胶内加入复合添加剂及硫磺、氧化锌、促进剂、氧化镁、硬脂酸、软化剂、防老剂等按常规混炼工艺进行混炼,经压延出片、成型、包布、硫化即得到本实施例的阻燃抗静电橡胶V带。
实施例2
本实施例中,所选用的原料及配比如下:
氯丁橡胶80份,顺丁橡胶20份,硫磺0.5份,氧化锌5份,促进剂2.5份,氧化镁4份,硬脂酸1份,软化剂10份,防老剂2份,N220特导电炉黑40份,磷酸三甲苯酯5份,陶瓷粉15份,氢氧化铝40份,硼酸锌5份。
将磷酸三甲苯酯和陶瓷粉及N220特导电炉黑进行混合,然后添加氢氧化铝和硼酸锌,制成复合添加剂;然后分别将氯丁橡胶和顺丁橡胶进行塑练,接着向橡胶内加入复合添加剂及硫磺、氧化锌、促进剂、氧化镁、硬脂酸、软化剂、防老剂等按常规混炼工艺进行混炼,经压延出片、成型、包布、硫化即得到本实施例的阻燃抗静电橡胶V带。
实施例3
本实施例中,所选用的原料及配比如下:
氯丁橡胶80份,顺丁橡胶20份,硫磺0.5份,氧化锌5份,促进剂2.5份,氧化镁4份,硬脂酸1份,软化剂12份,防老剂3份,N220特导电炉黑40份,磷酸三甲苯酯5份,陶瓷粉15份,氢氧化铝40份,硼酸锌5份。
将磷酸三甲苯酯和陶瓷粉及N220特导电炉黑进行混合,然后添加氢氧化铝和硼酸锌,制成复合添加剂;然后分别将氯丁橡胶和顺丁橡胶进行塑练,接着向橡胶内加入复合添加剂及硫磺、氧化锌、促进剂、氧化镁、硬脂酸、软化剂、防老剂等按常规混炼工艺进行混炼,经压延出片、成型、包布、硫化即得到本实施例的阻燃抗静电橡胶V带。
实施例4
本实施例中,所选用的原料及配比如下:
氯丁橡胶80份,顺丁橡胶20份,硫磺0.5份,氧化锌5份,促进剂2.5份,氧化镁4份,硬脂酸1份,软化剂12份,防老剂3份,N220特导电炉黑45份,磷酸三甲苯酯8份,陶瓷粉20份,氢氧化铝50份,硼酸锌10份。
将磷酸三甲苯酯和陶瓷粉及N220特导电炉黑进行混合,然后添加氢氧化铝和硼酸锌,制成复合添加剂;然后分别将氯丁橡胶和顺丁橡胶进行塑练,接着向橡胶内加入复合添加剂及硫磺、氧化锌、促进剂、氧化镁、硬脂酸、软化剂、防老剂等按常规混炼工艺进行混炼,经压延出片、成型、包布、硫化即得到本实施例的阻燃抗静电橡胶V带。
实施例5
本实施例中,所选用的原料及配比如下:
氯丁橡胶80份,顺丁橡胶20份,硫磺0.5份,氧化锌5份,促进剂2.5份,氧化镁4份,硬脂酸1份,软化剂12份,防老剂3份,N220特导电炉黑45份,磷酸三甲苯酯8份,陶瓷粉20份,氢氧化铝50份,硼酸锌10份。
将磷酸三甲苯酯和陶瓷粉及N220特导电炉黑进行混合,然后添加氢氧化铝和硼酸锌,制成复合添加剂;然后分别将氯丁橡胶和顺丁橡胶进行塑练,接着向橡胶内加入复合添加剂及硫磺、氧化锌、促进剂、氧化镁、硬脂酸、软化剂、防老剂等按常规混炼工艺进行混炼,经压延出片、成型、包布、硫化即得到本实施例的阻燃抗静电橡胶V带。
实施例7
本实施例中,所选用的原料及配比如下:
氯丁橡胶70份,顺丁橡胶30份,硫磺0.5份,氧化锌5份,促进剂2.5份,氧化镁4份,硬脂酸1份,软化剂12份,防老剂3份,N220特导电炉黑45份,磷酸三甲苯酯8份,陶瓷粉20份,氢氧化铝50份,硼酸锌10份。
将磷酸三甲苯酯和陶瓷粉及N220特导电炉黑进行混合,然后添加氢氧化铝和硼酸锌,制成复合添加剂;然后分别将氯丁橡胶和顺丁橡胶进行塑练,接着向橡胶内加入复合添加剂及硫磺、氧化锌、促进剂、氧化镁、硬脂酸、软化剂、防老剂等按常规混炼工艺进行混炼,经压延出片、成型、包布、硫化即得到本实施例的阻燃抗静电橡胶V带。
上述实施例制得的橡胶V带,经检测,有焰燃烧最长时间小于10s,平均时间为5s;无焰燃烧最长时间小于15s,平均时间为7s。
抗静电性能实测值为0.75MΩ,远小于标准值的2.5MΩ。
此外拉伸强度,粘合强度均大于标准值,参考力伸长率小于标准值。
本发明虽然已以较佳实施例公开如上,但其并不是用来限定本发明,任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内,都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改,因此,凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所做出的任何简单修改、等同变化及修饰,均属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (10)
1.一种阻燃抗静电橡胶V带,其特征在于,其原料包括以下质量分数的组分:橡胶基体100份,硫化剂0.4-1份,氧化锌2.5-10份,促进剂0.5-5份,氧化镁3-6份,硬脂酸0.5-2份,软化剂10-15份,防老剂2-5份,炭黑40-50份,有机磷系阻燃剂5-10份,陶瓷阻燃剂15-25份,氢氧化铝40-60份,硼酸锌5-15份。
2.根据权利要求1所述的橡胶V带,其特征在于,所述橡胶基体包括氯丁橡胶和顺丁橡胶,其中每100份橡胶基体中氯丁橡胶的含量为60-100份。
3.根据权利要求1所述的橡胶V带,其特征在于,所述炭黑为N220特导电炉黑。
4.根据权利要求1所述的橡胶V带,其特征在于,所述有机磷系阻燃剂为磷酸三甲苯酯。
5.根据权利要求1所述的橡胶V带,其特征在于,陶瓷阻燃剂为陶瓷粉体。
6.根据权利要求1所述的橡胶V带,其特征在于,所述软化剂为树脂、芳烃油、环烷油中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的橡胶V带,其特征在于,所述橡胶V带的原料包括以下质量分数的组分:氯丁橡胶90份,顺丁橡胶10份,硫磺0.5份,氧化锌5份,促进剂2.5份,氧化镁4份,硬脂酸1份,软化剂10-15份,防老剂2-5份,N220特导电炉黑40-50份,磷酸三甲苯酯5-10份,陶瓷粉15-25份,氢氧化铝40-60份,硼酸锌5-15份。
8.根据权利要求1所述的橡胶V带,其特征在于,所述橡胶V带的原料包括以下质量分数的组分:氯丁橡胶80份,顺丁橡胶20份,硫磺0.5份,氧化锌5份,促进剂2.5份,氧化镁4份,硬脂酸1份,软化剂12份,防老剂3份,N220特导电炉黑40-50份,磷酸三甲苯酯5-10份,陶瓷粉15-25份,氢氧化铝40-60份,硼酸锌5-15份。
9.根据权利要求1所述的橡胶V带,其特征在于,所述橡胶V带的原料包括以下质量分数的组分:氯丁橡胶80份,顺丁橡胶20份,硫磺0.5份,氧化锌5份,促进剂2.5份,氧化镁4份,硬脂酸1份,软化剂12份,防老剂3份,N220特导电炉黑45份,磷酸三甲苯酯8份,陶瓷粉20份,氢氧化铝50份,硼酸锌10份。
10.根据权利要求1所述的橡胶V带,其特征在于,所述橡胶V带的原料包括以下质量分数的组分:氯丁橡胶70份,顺丁橡胶30份,硫磺0.5份,氧化锌5份,促进剂2.5份,氧化镁4份,硬脂酸1份,软化剂12份,防老剂3份,N220特导电炉黑45份,磷酸三甲苯酯8份,陶瓷粉20份,氢氧化铝50份,硼酸锌10份。
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