CN105670049A - 一种宽型耐磨底胶及其制备方法 - Google Patents

一种宽型耐磨底胶及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种宽型耐磨底胶，由以下重量份数的组分组成：40-45份混合橡胶、聚苯乙烯3-8份、0.3-0.8份硫磺、1-3份促进剂、1-3份防老剂、1-4份活化剂、35-40份补强剂、8-10份填充剂和3-5份松焦油。所述底胶制备方法为：先将各种原料按配比混合均匀后，加入密炼机中于95-100℃中压炼5-8分钟，包辊、倒胶、扒卷得底胶胶片待用；再将胶片加入具有圆形口模的双螺杆挤出机中挤出成型，所述挤出机的喂料段温度为60-75℃，塑化段温度为70-80℃，挤出段温度为75-85℃，机头温度为85-95℃，挤出机转速为12-18m/min。本发明所得底胶具有较高的耐磨性，胶条数量为30-50根，解决了现有的底胶生产效率低下，耐磨性低的问题。

Description

一种宽型耐磨底胶及其制备方法
技术领域
本发明属于三角带技术领域，具体涉及一种三角带用宽型耐磨底胶及其制备方法。
背景技术
三角带又称V型带，主要由包布层、伸张层、强力层和压缩层等部件构成，是一种广泛应用于机械和设备动力传递的橡胶制品。压缩层胶又称底胶，在三角带中占有很大的分量。V带使用过程中要求底胶具有耐热、耐老化、耐屈挠疲劳、压缩变形小、横向刚性和纵向柔性好等优点。
V带底胶通常由橡胶和多种助剂经挤出成型制得，目前所生产的底胶材料由多条胶条构成，胶条的数量不超过20根，原因在于，生产底胶的挤出机机头通常采用扁机头，当胶条数量过大时，扁机头口模压力分布不均，从而易导致底胶厚薄不一，从而影响底胶质量；且扁头口模的体积较大，不适合工业化生产。三角带在高速运转的机器中极易被磨损，影响其使用寿命，因此提高三角带底胶的耐磨性也是亟待解决的问题。
发明内容
本发明提供了一种宽型耐磨底胶，具有较高的耐磨性，胶条数量为30-50根，解决了现有的底胶生产效率低下，耐磨性低的问题。
本发明解决技术问题所采用的技术方案为：
一种宽型耐磨底胶，所述底胶由以下重量份数的组分组成：40-45份混合橡胶、聚苯乙烯3-8份、0.3-0.8份硫磺、1-3份促进剂、1-3份防老剂、1-4份活化剂、35-40份补强剂、8-10份填充剂和3-5份松焦油。
作为优选，所述混合橡胶由质量比为3:1:1的天然橡胶、丁苯橡胶和顺丁橡胶组成。聚苯乙烯具有优良的耐磨性能，同时与混合橡胶中的丁苯橡胶具有较好的相容性，因此少量的聚苯乙烯添加有助于提供底胶材料的耐磨性。
作为优选，所述促进剂由质量比为1:1-2的N-环己烷基-2-苯并噻唑次磺酰胺和二苯胍组成。N-环己烷基-2-苯并噻唑次磺酰胺是优良的后效性促进剂，适用于天然胶及合成胶和轮胎等橡胶制品；二苯胍用作N-环己烷基-2-苯并噻唑次磺酰胺的活性剂，二者共同使用可以连续硫化，但会使得硫化胶的耐老性能有所下降，因此需要配合使用适量的防老剂。
作为优选，所述防老剂由质量比为1:2的6-乙氧基-2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉与对苯二胺组成。
作为优选，所述活性剂由质量比为2:5的硬脂酸和氧化锌组成。
作为优选，所述补强剂由质量比为5:3:2的炭黑N330、炭黑N550和炭黑N660组成。炭黑N330是补强性能良好的产品，能赋予底胶优良的机械强度和耐磨性；炭黑N660能改善底胶的加工性能，同时提供其机械性能，三种炭黑以适当的比例添加能使底胶在获得良好的机械强度和耐磨性的同时，具备良好的加工性能。
本发明同时提供了宽型高耐磨底胶的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)将权利要求1-5任意一项所述的各种原料混合均匀后，加入密炼机中于95-100℃中压炼5-8分钟，包辊、倒胶、扒卷得底胶胶片待用；
(2)将步骤(1)所得胶片加入双螺杆挤出机中挤出成型，所述挤出机的喂料段温度为60-75℃，塑化段温度为70-80℃，挤出段温度为75-85℃，机头温度为85-95℃，挤出机转速为12-18m/min。
作为优选，所述挤出机的机头口模为圆形口模，包括外口模体、内口模体、出料装置和设于外口模体上的装配孔，所述出料装置设于外口模体和内口模体之间，出料装置呈环形，由30-50个出料口组成，所述出料口的横截面呈等腰梯形，等腰梯形的顶端具有齿状结构，所述出料装置设有相邻的第一出料口和第二出料口，所述第一出料口和第二出料口的底端分别与内口模体封闭相连，出料装置中的其他相邻出料口之间通过底端贯通相连。为了获得宽型底胶，通常采用增加扁形口模宽度的方式，但扁形口模压力分布不均，所得底胶厚度不一，且扁形口模体积较大，不适合工业化生产。环形出料装置使得口模压力分布均匀，底胶厚度均一，保证了底胶质量，且圆形口模具有体积小的优点。相邻的第一出料口和第二出料口底端并非贯通相连，而是分别与内口模体封闭连接，该设计使得底胶从出料装置中挤出后，可以直接展开成平面。
本发明的有益效果为：
1、本发明所提供的底胶材料，通过加入聚苯乙烯提高基体材料的耐磨性，同时聚苯乙烯与混合橡胶中的丁苯橡胶具有良好的相容性。
2、使用三种炭黑混合作为补强剂，既赋予底胶材料良好的机械性能和耐磨性，又使其具有良好的加工性能。
3、采用具有圆形出料装置的圆形口模，相比于传统的扁口模，具有口模压力均匀，挤出底胶厚度均一的优点，且体积较小，适合生产高质量的宽型底胶。
附图说明
附图1为挤出机机头口模的结构示意图。
图1中，1、外口模体，2、装配孔，3、出料装置，4、内口模体，31、第一出料口，32、第二出料口。
具体实施方式
下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。
实施例1
(1)将24g天然橡胶、8g丁苯橡胶、8g顺丁橡胶、聚苯乙烯5g、0.3g硫磺、0.5gN-环己烷基-2-苯并噻唑次磺酰胺、0.5g二苯胍、1g6-乙氧基-2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉、2g对苯二胺、0.29g硬脂酸、0.71g氧化锌、17.5g炭黑N330、10.5g炭黑N550和7g炭黑N660、9g碳酸钙和3g松焦油经高速混合机混合均匀后，加入密炼机中于95℃中压炼5分钟，包辊、倒胶、扒卷得底胶胶片待用；
(2)将步骤(1)所得胶片加入双螺杆挤出机中挤出成型，所述挤出机的喂料段温度为60℃，塑化段温度为70℃，挤出段温度为75℃，机头温度为85℃，挤出机转速为12m/min。
在本实施例中，所述挤出机的机头口模为圆形口模，包括外口模体1、内口模体4、出料装置3和设于外口模体上的装配孔2，所述出料装置3设于外口模体1和内口模体4之间，出料装置3呈环形，由30个出料口组成，所述出料口的横截面呈等腰梯形，等腰梯形的顶端具有齿状结构，所述出料装置3设有相邻的第一出料口31和第二出料口32，所述第一出料口31和第二出料口32的底端分别与内口模体4封闭相连，出料装置3中的其他相邻出料口之间通过底端贯通相连。
实施例2
(1)将25.2g天然橡胶、8.4g丁苯橡胶、8.4g顺丁橡胶、聚苯乙烯3g、0.5g硫磺、0.8gN-环己烷基-2-苯并噻唑次磺酰胺、1.2g二苯胍、0.33g6-乙氧基-2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉、0.66g对苯二胺、0.86g硬脂酸、2.14g氧化锌、19g炭黑N330、11.4g炭黑N550和7.6g炭黑N660、9g碳酸钙和4g松焦油经高速混合机混合均匀后，加入密炼机中于97℃中压炼6分钟，包辊、倒胶、扒卷得底胶胶片待用；
(2)将步骤(1)所得胶片加入双螺杆挤出机中挤出成型，所述挤出机的喂料段温度为65℃，塑化段温度为75℃，挤出段温度为80℃，机头温度为90℃，挤出机转速为15m/min。
本实施例中的挤出机的机头口模结构与实施例1相同，不同的是出料装置由40个出料口组成。
实施例3
(1)将27g天然橡胶、9g丁苯橡胶、9g顺丁橡胶、聚苯乙烯8g、0.8g硫磺、1gN-环己烷基-2-苯并噻唑次磺酰胺、2g二苯胍、0.66g6-乙氧基-2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉、1.34g对苯二胺、0.57g硬脂酸、1.43g氧化锌、20g炭黑N330、12g炭黑N550和8g炭黑N660、10g碳酸钙和5g松焦油经高速混合机混合均匀后，加入密炼机中于100℃中压炼8分钟，包辊、倒胶、扒卷得底胶胶片待用；
(2)将步骤(1)所得胶片加入双螺杆挤出机中挤出成型，所述挤出机的喂料段温度为70℃，塑化段温度为80℃，挤出段温度为85℃，机头温度为95℃，挤出机转速为18m/min。
本实施例中的挤出机的机头口模结构与实施例1相同，不同的是出料装置由50个出料口组成。
本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，在不脱离本发明的原理和范围的前提下，本发明还有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明保护范围内。

Claims (8)

1.一种宽型耐磨底胶，其特征在于，所述底胶由以下重量份数的组分组成：40-45份混合橡胶、聚苯乙烯3-8份、0.3-0.8份硫磺、1-3份促进剂、1-3份防老剂、1-4份活化剂、35-40份补强剂、8-10份碳酸钙和3-5份松焦油。
2.如权利要求1所述的底胶，其特征在于，所述混合橡胶由质量比为3:1:1的天然橡胶、丁苯橡胶和顺丁橡胶组成。
3.如权利要求1所述的底胶，其特征在于，所述促进剂由质量比为1:1-2的N-环己烷基-2-苯并噻唑次磺酰胺和二苯胍组成。
4.如权利要求1所述的底胶，其特征在于，所述防老剂由质量比为1:2的6-乙氧基-2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉与对苯二胺组成。
5.如权利要求1所述的底胶，其特征在于，所述活性剂由质量比为2:5的硬脂酸和氧化锌组成。
6.如权利要求1所述的底胶，其特征在于，所述补强剂由质量比为5:3:2的炭黑N330、炭黑N550和炭黑N660组成。
7.制备权利要求1-6任意一项所述底胶的方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将权利要求1-6任意一项所述的各种原料混合均匀后，加入密炼机中于95-100℃中压炼5-8分钟，包辊、倒胶、扒卷得底胶胶片待用；
(2)将步骤(1)所得胶片加入双螺杆挤出机中挤出成型，所述挤出机的喂料段温度为60-75℃，塑化段温度为70-80℃，挤出段温度为75-85℃，机头温度为85-95℃，挤出机转速为12-18m/min。
8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述挤出机的机头口模为圆形口模，包括外口模体、内口模体、出料装置和设于外口模体上的装配孔，所述出料装置设于外口模体和内口模体之间，出料装置呈环形，由30-50个出料口组成，所述出料口的横截面呈等腰梯形，等腰梯形的顶端具有齿状结构，所述出料装置设有相邻的第一出料口和第二出料口，所述第一出料口和第二出料口的底端分别与内口模体封闭相连，出料装置中的其他相邻出料口之间通过底端贯通相连。
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