CN106117670A - 一种耐灼烧抗撕裂输送带覆盖胶及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种耐灼烧抗撕裂输送带覆盖胶及其制备方法，覆盖胶各组分按重量分数计为丁苯橡胶100份、补强填料40‑70份、硫化剂0.5‑2份、硫化促进剂1.5‑3份、硫化活性剂12‑20份、偶联剂0.5‑1.5份、增塑剂10‑20份、防老剂3‑5份，耐灼烧纤维5‑8份，制备时首先在开炼机中得到塑炼胶，然后在密炼机上经过一段混炼、二段混炼后用平板硫化机进行硫化，最后得到耐灼烧抗撕裂输送带覆盖胶。本发明制备方法简单，步骤易于操作，制备得到的耐灼烧抗撕裂输送带在使用后，在高温恶劣环境下的使用寿命得到了大幅的提高，保证了生产的连续性，也节约了企业的使用成本。

Description

一种耐灼烧抗撕裂输送带覆盖胶及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种耐灼烧抗撕裂输送带覆盖胶及其制备方法，属于橡胶制备技术领域。
背景技术
最近几年来，我国重工业不断发展，特别是煤炭、冶金、钢铁、水泥等行业得到迅速成长，产能不断提高，生产规模不断扩大，输送带在物料运输行业的应用也越来越广泛。
目前市场上耐热级别T1、T2的输送带覆盖胶材料主要以丁苯橡胶为基体，达到T3、T4级别的输送带覆盖胶材料主要以三元乙丙橡胶为基体，能够满足一般高温物料的输送。但是现在国内煤炭、冶金、钢铁、水泥等行业要输送的物料温度非常高，达400～600℃，而且往往带有明火，如此高温的物料，普通耐热耐高温输送带难以承受，不仅会老化龟裂，还会发生灼烧现象，甚至输送带带体会被烫穿，使用寿命大大降低。
为了提高输送带在高温恶劣环境下的使用寿命，从而保证生产的连续性和节约企业的使用成本，开发一种耐灼烧输送带覆盖胶就显得尤为必要。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有覆盖胶材料制成的输送带在输送高温带明火物料时容易发生老化龟裂、灼烧现象，甚至带体会被烫穿，造成使用寿命大大降低的问题，提供了一种制备方法简单，步骤易于操作的的耐灼烧抗撕裂输送带覆盖胶及其制备方法。
本发明采用如下技术方案：一种耐灼烧抗撕裂输送带覆盖胶，各组分按重量分数计为：丁苯橡胶100份、补强填料40-70份、硫化剂0.5-2份、硫化促进剂1.5-3份、硫化活性剂12-20份、偶联剂0.5-1.5份、增塑剂10-20份、防老剂3-5份、耐灼烧纤维5-8份。
进一步的，所述丁苯橡胶其结合苯乙烯含量为22.5-24.5％。
进一步的，所述补强填料为沉淀法白炭黑、炭黑N330、炭黑N234中的一种或几种。
进一步的，所述硫化剂为硫磺；所述硫化促进剂为次磺酰胺类促进剂NS、次磺酰胺类促进剂NOBS、秋兰姆类促进剂TMTD中的一种或几种。
进一步的，所述硫化活性剂为氧化锌、氧化镁、硬脂酸中的一种或几种。
进一步的，所述偶联剂为双-(γ-三乙氧基硅基丙基)四硫化物Si-69。
进一步的，所述增塑剂为古马隆树脂、芳烃油、辛基酚醛BN-1中的一种或几种。
进一步的，所述防老剂为防老剂4010、防老剂RD、防老剂MB、防老剂MC中的一种或几种。
进一步的，所述耐灼烧纤维为RFL浸胶预处理芳纶短切纤维、母胶粒预分散的芳纶浆粕、母胶粒预分散的纤维素纤维、RFL浸胶预处理玄武岩短纤维、玻璃短纤维的一种或几种。
耐灼烧抗撕裂输送带覆盖胶的制备方法，包括如下步骤：
(1)塑炼：取丁苯橡胶100份开炼机上塑炼，其辊距2-4mm，辊温控制在40-50℃，塑炼8-10min得到塑炼胶；
(2)一段混炼：将步骤(1)制得的塑炼胶投入密炼机中，密炼1-2min；然后开上顶栓，加入补强填料40-70份、硫化活性剂12-20份、偶联剂0.5-1.5份、增塑剂10-20份、防老剂3-5份、耐灼烧纤维5-8份，关上顶栓，继续密炼5-6min，排胶温度控制在130-150℃，经翻炼、按厚度8-10mm出片后冷却至室温；
(3)二段混炼：将冷却至室温的一段混炼胶投入密炼机中，再往密炼机中加入硫化剂0.5-2份、硫化促进剂1.5-3份，混炼2-3min，排胶温度控制在90-110℃，经翻炼、按厚度8-10mm出片后冷却至室温；
(4)将二段混炼胶用平板硫化机进行硫化，硫化温度控制在145～150℃，硫化时间控制在30～35min，硫化压力控制在10～15MPa，即得产品耐灼烧抗撕裂输送带覆盖胶。
本发明的有益效果：本发明从耐灼烧性能及加工性能等方面综合考虑，选取成炭性好的丁苯橡胶为基体，加入耐灼烧纤维，在接触高温物料时，覆盖层橡胶表面会形成一层致密牢固的炭化隔热层，阻止热量进一步向内部传递，同时通过热辐射转移大量热能，从而达到了耐灼烧的效果；另外耐灼烧纤维经过RFL浸胶预处理或母胶粒预分散后，与橡胶基质之间有很好的相容性；同时短纤维的加入使覆盖胶的抗撕裂性能也得到很大提升。制备得到的输送带在高温恶劣环境下的使用寿命就能得到大幅度的提高，从而保证了企业的连续生产，也节约了使用成本。而且，本发明耐灼烧抗撕裂输送带覆盖胶的制备方法操作步骤简单，便于工业化生产。
具体实施方式
下面将结合具体实施例对本发明作进一步的说明。
本发明对比例和实施例中采用的丁苯橡胶(1502)外购于福橡化工有限责任公司；炭黑N330外购于江西黑猫炭黑股份有限公司；炭黑N234外购于苏州宝化炭黑有限公司；沉淀法白炭黑外购于株洲兴隆新材料股份有限公司；硫磺外购于江阴奔月化工有限公司；次磺酰胺类促进剂NS和NOBS均外购于浙江黄岩浙东橡胶助剂有限公司；秋兰姆类促进剂TMTD外购于山东尚舜化工有限公司；氧化锌外购于山东兴亚新材料有限公司；氧化镁外购于邢台镁神化工有限公司；硬脂酸外购于无锡市胜利门化工有限公司；偶联剂Si-69外购于南京能德新材料技术有限公司；古马隆树脂外购于北京优胜力合化工有限公司；芳烃油外购于安徽瑞邦橡塑助剂集团有限公司；防老剂4020和防老剂4010均外购于上海瑞昆化工有限公司；防老剂MB外购于上海成锦化工有限公司；防老剂RD外购于山东斯递尔化工科技有限公司；RFL浸胶预处理芳纶短切纤维、母胶粒预分散的芳纶浆粕和RFL浸胶预处理玄武岩短纤维均外购于黑龙江弘宇短纤维新材料股份有限公司。
对比例：
以丁苯橡胶为基体的普通耐热输送带覆盖胶，配方比例按重量份计：丁苯橡胶(1502)100份，炭黑N330 50份，硫磺1.5份，次磺酰胺类促进剂NOBS 1份，秋兰姆类促进剂TMTD 1份，氧化锌10份，氧化镁5份，硬脂酸2份，芳烃油10份，防老剂RD 2份，防老剂MB 1份，防老剂4020 1份。
普通耐热输送带覆盖胶的制备方法，具体步骤为：
(1)塑炼：取丁苯橡胶(1502)开炼机上塑炼，其辊距2-4mm，辊温控制在40-50℃，塑炼8-10min得到塑炼胶；
(2)一段混炼：将步骤(1)制得的塑炼胶投入密炼机中，密炼1-2min；然后开上顶栓，加入50份炭黑、10份氧化锌、5份氧化镁、2份硬脂酸、10份芳烃油、2份防老剂RD、1份防老剂MB、1份防老剂4020，关上顶栓，继续密炼5-6min，排胶温度控制在130-150℃，经翻炼、按厚度8-10mm出片后冷却至室温；
(3)二段混炼：将冷却至室温一段混炼胶投入密炼机中，再往密炼机中加入1.5份硫磺、1份次磺酰胺类促进剂NOBS、1份秋兰姆类促进剂TMTD，排胶温度控制在90-110℃，经翻炼、按厚度8-10mm出片后冷却至室温；
(4)将二段混炼胶用平板硫化机进行硫化，硫化温度控制在145～150℃，硫化时间控制在30～35min，硫化压力控制在10～15MPa，即得产品普通耐热输送带覆盖胶。
实施例一：
一种耐灼烧抗撕裂输送带覆盖胶，各组分按重量分数计为：丁苯橡胶(1502)100份，炭黑N330 30份，沉淀法白炭黑10份，硫磺0.5份，次磺酰胺类促进剂NS 1份，次磺酰胺类促进剂NOBS 1份，秋兰姆类促进剂TMTD 1份，氧化锌5份，氧化镁5份，硬脂酸2份，偶联剂Si-69 1份，古马隆树脂5份，芳烃油5份，防老剂4010 1份，防老剂MB 1份，防老剂RD 1份，RFL浸胶预处理芳纶短切纤维5份。
耐灼烧抗撕裂输送带覆盖胶的制备方法，包括如下步骤：
(1)塑炼：取100份丁苯橡胶(1502)开炼机上塑炼，开炼机辊距2mm，辊温控制在40℃，塑炼10min得到塑炼胶；
(2)一段混炼：将步骤(1)制得的塑炼胶投入密炼机中，密炼2min；然后开上顶栓，加入30份炭黑、10份沉淀法白炭黑、5份氧化锌、5份氧化镁、2份硬脂酸、1份偶联剂Si-69、5份古马隆树脂、5份芳烃油、1份防老剂4010、1份防老剂MB、1份防老剂RD、5份预处理芳纶短切纤维，关上顶栓，继续密炼5min，排胶温度控制在130℃，经翻炼、按厚度8mm出片后冷却至室温；
(3)二段混炼：将冷却至室温的一段混炼胶投入密炼机中，再往密炼机中加入0.5份硫磺、1份次磺酰胺类促进剂NS、1份次磺酰胺类促进剂NOBS、1份秋兰姆类促进剂TMTD，混炼3min，排胶温度控制在110℃，经翻炼、按厚度8mm出片后冷却至室温；
(4)将二段混炼胶用平板硫化机进行硫化，硫化温度控制在145℃，硫化时间控制在35min，硫化压力控制在10MPa，即得产品耐灼烧抗撕裂输送带覆盖胶。
实施例二：
一种耐灼烧抗撕裂输送带覆盖胶，各组分按重量分数计为：丁苯橡胶(1502)100份，炭黑N330 50份，硫磺1份，次磺酰胺类促进剂NS 1份，次磺酰胺类促进剂NOBS 0.5份，秋兰姆类促进剂TMTD 0.5份，氧化锌10份，氧化镁5份，硬脂酸3份，偶联剂Si-69 0.5份，古马隆树脂10份，芳烃油5份，防老剂4010 1份，防老剂MB 2份，防老剂RD 2份，母胶粒预分散的芳纶浆粕5份。
耐灼烧抗撕裂输送带覆盖胶的制备方法，包括如下步骤：
(1)塑炼：取100份丁苯橡胶(1502)开炼机上塑炼，其辊距3mm，辊温控制在45℃，塑炼9min得到塑炼胶；
(2)一段混炼：将步骤(1)制得的塑炼胶投入密炼机中，密炼2min；然后开上顶栓，加入50份炭黑、10份氧化锌、5份氧化镁、3份硬脂酸、0.5份偶联剂Si-69、10份古马隆树脂、5份芳烃油、1份防老剂4010、2份防老剂MB、2份防老剂RD、5份母胶粒预分散的芳纶浆粕，关上顶栓，继续密炼5min，排胶温度控制在140℃，经翻炼、按厚度9mm出片后冷却至室温；
(3)二段混炼：将冷却至室温的一段混炼胶投入密炼机中，再往密炼机中加入1份硫磺、1份次磺酰胺类促进剂NS、0.5份次磺酰胺类促进剂NOBS、0.5份秋兰姆类促进剂TMTD，混炼2min，排胶温度控制在100℃，经翻炼、按厚度9mm出片后冷却至室温；
(4)将二段混炼胶用平板硫化机进行硫化，硫化温度控制在148℃，硫化时间控制在32min，硫化压力控制在12MPa，即得产品耐灼烧抗撕裂输送带覆盖胶。
实施例三：
一种耐灼烧抗撕裂输送带覆盖胶，各组分按重量分数计为：丁苯橡胶(1502)100份，炭黑N234 50份，沉淀法白炭黑20份，硫磺2份，次磺酰胺类促进剂NOBS 0.5份，秋兰姆类促进剂TMTD 1份，氧化锌10份，氧化镁5份，硬脂酸5份，偶联剂Si-69 1.5份，古马隆树脂10份，芳烃油10份，防老剂4010 1份，防老剂MB 1.5份，防老剂RD 1.5份，RFL浸胶预处理玄武岩短纤维8份。
耐灼烧抗撕裂输送带覆盖胶的制备方法，包括如下步骤：
(1)塑炼：取100份丁苯橡胶(1502)开炼机上塑炼，其辊距4mm，辊温控制在50℃，塑炼8min得到塑炼胶；
(2)一段混炼：将步骤(1)制得的塑炼胶投入密炼机中，密炼1min；然后开上顶栓，加入50份炭黑、20份沉淀法白炭黑、10份氧化锌、5份氧化镁、5份硬脂酸、1.5份偶联剂Si69、10份古马隆树脂、10份芳烃油、1份防老剂4010、1.5份防老剂MB、1.5份防老剂RD、8份预处理玄武岩短纤维，关上顶栓，继续密炼6min，排胶温度控制在150℃，经翻炼、按厚度10mm出片后冷却至室温；
(3)二段混炼：将冷却至室温的一段混炼胶投入密炼机中，再往密炼机中加入2份硫磺、0.5份次磺酰胺类促进剂NOBS、1份秋兰姆类促进剂TMTD，混炼2min，排胶温度控制在90℃，经翻炼、按厚度10mm出片后冷却至室温；
(4)将二段混炼胶用平板硫化机进行硫化，硫化温度控制在150℃，硫化时间控制在30min，硫化压力控制在15MPa，即得产品耐灼烧抗撕裂输送带覆盖胶。
上述的实施例一、实施例二、实施例三和对比例得到的覆盖胶进行耐灼烧实验，实验方法为：直径30mm钢球加热到800℃，放在试样表面5min，取走钢球，冷却1h，毛刷将灼烧处清扫后，测量剩余厚度，然后在灼烧处20～30mm的范围内，选择3个点，测量原厚度，灼烧深度＝原厚度-剩余厚度；参照标准GB/T 529-2008和GB/T 528-2009标准进行物理性能实验，实验结果如表1所示。
表1
由表1可知，实施例一、实施例二和实施例三采用本发明中的耐灼烧抗撕裂输送带覆盖胶各组分配方及制备方法，制备得到的覆盖胶进行耐灼烧实验后的灼烧深度分别为0.03mm、0.06mm和0.15mm，远低于对比例的0.61mm；且实施例一、实施例二和实施例三制备得到的覆盖胶的撕裂强度均高于对比例。结果证明，采用本发明的耐灼烧抗撕裂输送带覆盖胶各组分配方及制备方法制备得到的覆盖胶，耐灼烧和抗撕裂性能均好于传统方法制备的普通耐热输送带覆盖胶。

Claims (10)

1.一种耐灼烧抗撕裂输送带覆盖胶，其特征在于：各组分按重量分数计为：丁苯橡胶100份、补强填料40-70份、硫化剂0.5-2份、硫化促进剂1.5-3份、硫化活性剂12-20份、偶联剂0.5-1.5份、增塑剂10-20份、防老剂3-5份、耐灼烧纤维5-8份。
2.如权利要求1所述的耐灼烧抗撕裂输送带覆盖胶，其特征在于：所述丁苯橡胶其结合苯乙烯含量为22.5-24.5%。
3.如权利要求1所述的耐灼烧抗撕裂输送带覆盖胶，其特征在于：所述补强填料为沉淀法白炭黑、炭黑N330、炭黑N234中的一种或几种。
4.如权利要求1所述的耐灼烧抗撕裂输送带覆盖胶，其特征在于：所述硫化剂为硫磺；所述硫化促进剂为次磺酰胺类促进剂NS、次磺酰胺类促进剂NOBS、秋兰姆类促进剂TMTD中的一种或几种。
5.如权利要求1所述的耐灼烧抗撕裂输送带覆盖胶，其特征在于：所述硫化活性剂为氧化锌、氧化镁、硬脂酸中的一种或几种。
6.如权利要求1所述的耐灼烧抗撕裂输送带覆盖胶，其特征在于：所述偶联剂为双-（γ-三乙氧基硅基丙基）四硫化物Si-69。
7.如权利要求1所述的耐灼烧抗撕裂输送带覆盖胶，其特征在于：所述增塑剂为古马隆树脂、芳烃油、辛基酚醛BN-1中的一种或几种。
8.如权利要求1所述的耐灼烧抗撕裂输送带覆盖胶，其特征在于：所述防老剂为防老剂4010、防老剂RD、防老剂MB、防老剂MC中的一种或几种。
9.如权利要求1所述的耐灼烧抗撕裂输送带覆盖胶，其特征在于：所述耐灼烧纤维为RFL浸胶预处理芳纶短切纤维、母胶粒预分散的芳纶浆粕、母胶粒预分散的纤维素纤维、RFL浸胶预处理玄武岩短纤维、玻璃短纤维的一种或几种。
10.如权利要求1所述的耐灼烧抗撕裂输送带覆盖胶的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
（1）塑炼：取丁苯橡胶100份开炼机上塑炼，开炼机辊距2-4mm，辊温控制在40-50℃，塑炼8-10min得到塑炼胶；
（2）一段混炼：将步骤（1）制得的塑炼胶投入密炼机中，密炼1-2min；然后开上顶栓，加入补强填料40-70份、硫化活性剂12-20份、偶联剂0.5-1.5份、增塑剂10-20份、防老剂3-5份、耐灼烧纤维5-8份，关上顶栓，继续密炼5-6min，排胶温度控制在130-150℃，经翻炼、按厚度8-10mm出片后冷却至室温；
（3）二段混炼：将冷却至室温的一段混炼胶投入密炼机中，再往密炼机中加入硫化剂0.5-2份、硫化促进剂1.5-3份，混炼2-3min，排胶温度控制在90-110℃，经翻炼、按厚度8-10mm出片后冷却至室温；
（4）将二段混炼胶用平板硫化机进行硫化，硫化温度控制在145~150℃，硫化时间控制在30~35min，硫化压力控制在10~15MPa，即得产品耐灼烧抗撕裂输送带覆盖胶。
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