CN106232700B - 输送带用橡胶组合物和输送带 - Google Patents

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Abstract

提供了：能够获得维持耐破坏性且具有高节能性的输送带的橡胶组合物；和维持耐破坏性且具有高节能性的输送带。所述输送带用橡胶组合物的特征在于，含有二烯系聚合物和双马来酰亚胺化合物。

Description

输送带用橡胶组合物和输送带
技术领域
本发明涉及输送带用橡胶组合物和输送带。
背景技术
包括输送带的运输设备在例如钢铁、煤炭和水泥等各种工业领域中广泛地用作物品的运输手段。随着近年来需要更大的运输量和更长的运输路途，对降低这样的运输设备中的能量消耗(节能)存在强烈的需求。输送带典型地由下覆盖橡胶(lower coverrubber)、由钢丝帘线等制成的补强构件以及上覆盖橡胶(upper cover rubber)组成。这些构件中，下覆盖橡胶对节能特性具有特别明显的影响，这是因为其与驱动带轮、从动带轮、形状保持辊等接触。
与此同时，为了稳定操作和长寿化，输送带具有作为运输设备构件的例如耐破坏性等的基本机械特性也尤为重要。
鉴于此，用于例如下覆盖橡胶等的橡胶构件的橡胶组合物亟需改善，以提供有助于降低运输设备的能量消耗而不损害作为运输设备构件的例如耐破坏性等的基本机械特性的输送带(专利文献(PTL)1)。
引用列表
专利文献
PTL 1：JP 2011-74344A
发明内容
发明要解决的问题
可以有助于提供可获得具有高节能性同时维持耐破坏性的输送带的橡胶组合物、和具有高节能性同时维持耐破坏性的输送带。
用于解决问题的方案
根据本发明的输送带用橡胶组合物含有：二烯系聚合物；和双马来酰亚胺化合物。
根据本发明的输送带使用上述的输送带用橡胶组合物。
发明的效果
因此可以提供可获得具有高节能性同时维持耐破坏性的输送带的橡胶组合物、和具有高节能性同时维持耐破坏性的输送带。
具体实施方式
以下详细地描述本发明的实施方案之一。
根据本发明的输送带用橡胶组合物含有二烯系聚合物和双马来酰亚胺化合物。
(橡胶组分)
输送带用橡胶组合物含有二烯系聚合物作为橡胶组分，由此维持基本的耐破坏性。在本发明中，“二烯系聚合物”意指构成单体单元中二烯系单体来源的单元的比例为大于5mol％的天然橡胶或合成橡胶。二烯系单体的实例包括1,3-丁二烯、异戊二烯、1,3-戊二烯、和2,3-二甲基丁二烯。除了二烯系单体以外的单体(非二烯系单体)的实例包括乙烯、丙烯和异丁烯。二烯系聚合物的实例包括天然橡胶、丁二烯橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、异戊二烯橡胶、氯丁橡胶、乙烯-丙烯-二烯共聚物和丙烯腈-丁二烯橡胶。这些可以单独或以两种以上的组合使用。输送带用橡胶组合物优选至少含有天然橡胶和丁二烯橡胶，并且更优选仅含有天然橡胶和丁二烯橡胶作为二烯系聚合物，以良好地维持输送带的耐破坏性。
在输送带用橡胶组合物含有天然橡胶和丁二烯橡胶作为二烯系聚合物的情况下，天然橡胶的配混量与丁二烯橡胶的配混量之比((天然橡胶的配混量)/(丁二烯橡胶的配混量))以质量比计优选为30/70至70/30，更优选35/65至65/35，并且特别优选40/60至60/40。当质量比是30/70以上时，可以良好地维持例如耐弯曲裂纹性等的机械特性。当质量比是70/30以下时，可以良好地维持例如耐磨耗性等的机械特性。
除了二烯系聚合物以外，输送带用橡胶组合物可以含有非二烯系聚合物(除二烯系聚合物以外的聚合物)作为橡胶组分。橡胶组合物中的二烯系聚合物的配混量相对于二烯系聚合物和非二烯系聚合物的总配混量优选为大于50质量％，更优选大于80质量％，并且最优选100质量％。
(双马来酰亚胺化合物)
输送带用橡胶组合物含有双马来酰亚胺化合物。双马来酰亚胺化合物是由以下式(3)表示的化合物或其衍生物：
其中R是二价基团。双马来酰亚胺化合物能够起橡胶组合物中交联剂的作用，并且当其包含在含有二烯系聚合物的橡胶组合物中时，影响交联后橡胶中的交联密度。期望这样的影响有助于改善橡胶组合物的损耗性，并且改善输送带的节能性。
对双马来酰亚胺化合物没有特别限制，可以根据目的适当选择。为了进一步改善输送带的节能性，可以适当地使用由以下式(1)或(2)表示的化合物：
其中X是1至20的整数，并且A是具有6至24个碳原子的芳香族基团。
由式(1)表示的双马来酰亚胺化合物的实例包括1,2-双马来酰亚胺己烷、1,4-双马来酰亚胺丁烷、和1,6-双马来酰亚胺己烷。由式(2)表示的双马来酰亚胺化合物的实例包括N,N’-1,2-亚苯基双马来酰亚胺、N,N’-1,3-亚苯基双马来酰亚胺、N,N’-1,4-亚苯基双马来酰亚胺、N,N’-(4,4’-二苯基甲烷)双马来酰亚胺和双(3-乙基-5-甲基-4-马来酰亚胺苯基)甲烷。其中，N,N’-1,3-亚苯基双马来酰亚胺是特别优选的。
这些可以单独或以两种以上的组合用作双马来酰亚胺化合物。
对输送带用橡胶组合物中的双马来酰亚胺化合物的配混量没有特别限制，可以根据目的适当选择。双马来酰亚胺化合物的配混量相对于100质量份橡胶组分优选为0.3质量份至1.5质量份，更优选0.5质量份至1.0质量份，特别优选0.6质量份至0.8质量份。当双马来酰亚胺化合物的配混量相对于100质量份橡胶组分为0.3质量份以上时，可以充分地改善输送带的节能性。当双马来酰亚胺化合物的配混量相对于100质量份橡胶组分为1.5质量份以下时，可以良好地充分维持输送带的耐破坏性。
(炭黑)
除了前述组分以外，输送带用橡胶组合物可以含有炭黑作为补强填料。输送带用橡胶组合物中含有炭黑改善了输送带的耐破坏性。炭黑的实例包括例如SAF-HS、SAF、ISAF-HS、ISAF、ISAF-LS、N285、N339、HAF-HS、HAF和HAF-LS等的等级的炭黑。其中，ISAF级炭黑和HAF级炭黑的组合是优选的，为了进一步改善输送带的耐破坏性。
ISAF级炭黑是氮吸附比表面积(N2SA)在100m2/g以上且120m2/g以下的范围内的炭黑。HAF级炭黑是氮吸附比表面积(N2SA)在70m2/g以上且小于100m2/g的范围内的炭黑。
对输送带用橡胶组合物中的炭黑的配混量没有特别限制，可以根据目的适当选择。炭黑的配混量相对于100质量份二烯系聚合物优选为10质量份至60质量份、更优选20质量份至50质量份和特别优选35质量份至45质量份。当炭黑的配混量相对于100质量份二烯系聚合物在前述范围内时，可以维持良好的耐破坏性而不使输送带的节能性和制备橡胶组合物时的操作性恶化。
在输送带用橡胶组合物含有ISAF级炭黑和HAF级炭黑的情况下，对两种炭黑的配混量之比没有特别限制，并且可以根据目的适当选择。ISAF级炭黑的配混量与HAF级炭黑的配混量之比(ISAF级炭黑的配混量/(HAF级炭黑的配混量))以质量比计优选为25/75至75/25并且更优选25/75至50/50。当质量比是25/75以上时，输送带的耐破坏性是充分的。当质量比是75/25以下时，进一步改善输送带的节能性。
(其它组分)
橡胶组合物可以适当进一步含有除了前述组分以外的添加剂等。添加剂等的实例包括：如硫磺等的硫化剂、硫化促进剂、如氧化锌等的硫化促进助剂、延迟剂(防焦剂)、除了炭黑以外的补强填料、防老化剂、增塑剂、石油树脂、蜡类、抗氧化剂、油、润滑剂、紫外线吸收剂、分散剂、相容剂、和均质化剂。
(输送带用橡胶组合物)
输送带用橡胶组合物可以例如通过将前述组分使用例如开放型混合辊或密闭型班伯里混合机、布拉本德混合机或混炼机等的混炼机混炼来获得。
(输送带)
根据本发明的输送带使用上述的输送带用橡胶组合物。在一个实施方案中，输送带用橡胶组合物优选至少用于输送带的处于由钢丝帘线等制成的补强构件下方且与驱动带轮、从动带轮、形状保持辊等接触的内周的表面层橡胶(下覆盖橡胶)，以改善节能性。输送带用橡胶组合物也可以用于处于补强构件上方且与运输的物品接触的外周的表面层橡胶(上覆盖橡胶)。使用所述输送带用橡胶组合物的输送带具有高节能性同时维持耐破坏性，由此有助于降低运输设备的能量消耗。
作为输送带的具体的制造例，补强构件夹在由橡胶组合物制成的片之间，将橡胶组合物加热压接并且硫化粘接至补强构件，从而覆盖补强构件。可以适当选择在此情况下的硫化条件。优选的条件典型地是140℃至180℃和10分钟至80分钟。
运输设备可以使用根据本发明的输送带来制造。这样的运输设备具有高节能性，这是因为使用了根据本发明的输送带。虽然输送带可应用于任意的运输设备，但输送带尤其适用于其中例如负载物运输部分的总长度是1.0km以上的长距离的运输设备。
实施例
以下描述实施例。然而，本发明不限于以下实施例，并且可以在不偏离本发明的范围的情况下适当改变。
将表1中示出的各未硫化的橡胶组合物(单位：质量份)使用1700ml的班伯里混合机来制备，并且在160℃下硫化15分钟以形成硫化的橡胶组合物。将各硫化的橡胶组合物的耐破坏性和节能性根据以下方法来评价。结果在表1中示出。
表1中，在“ISAF-CB”和“HAF-CB”栏各自的括号中的值表示相对于设定为100质量份的ISAF级炭黑和HAF级炭黑的总配混量的ISAF级炭黑或HAF级炭黑的相对配混量。
(耐破坏性)
拉伸强度Tb(MPa)根据JIS K6251来测量。较大的值表示较高的耐破坏性。
(节能性)
将tanδ(损耗角正切)和E’(动态储能模量)使用由Toyo Seiki Co.,Ltd.制造的分光仪作为粘弹性计在10Hz的频率、20℃的测量温度和2.0％的应变下测量。由该测量计算tanδ/E’(1/3)，并且使用设定为100的比较例1的所计算的tanδ/E’(1/3)来确定损耗指数。较小的值表示较高节能性。[表1]
*1丁二烯橡胶：“T0700”，JSR Corporation制造
*2ISAF级炭黑：“N220”，Cabot Corporation制造
*3HAF级炭黑：“N330TV”，Cabot Corporation制造
*4硫化促进助剂A：硬脂酸，“Stearic Acid 50S”，New Japan Chemical Co.,Ltd.制造
*5硫化促进助剂B：氧化锌，“Ginrei SR”，Toho Zinc Co.,Ltd.制造
*6防老化剂：“NONFLEX RD”，Seiko-Chemical Co.,Ltd.制造
*7硫化剂：硫磺，“60％不溶性硫磺”，Nippon Kanryu Industry Co.,Ltd.制造
*8双马来酰亚胺化合物A：N,N’-1,3-亚苯基双马来酰亚胺，“VULNOC PM”，Changzhou Xinxing Huadaming Chemical Industrial Co.,Ltd.制造
*9双马来酰亚胺化合物B：N,N’-(4,4’-二苯基甲烷)双马来酰亚胺，“BMI-RB”，Daiwa Kasei Co.,Ltd.制造
*10硫化促进剂：“NOCCELER NS-F”，Ouchi Shinko Chemical Industrial Co.,Ltd.制造
表1中示出的结果表明，具有高节能性同时维持耐破坏性的输送带可以通过使用含有二烯系聚合物和双马来酰亚胺化合物的橡胶组合物来获得。

Claims (6)

1.一种输送带的下覆盖橡胶用橡胶组合物，其含有：
二烯系聚合物，
双马来酰亚胺化合物，
ISAF级炭黑，和
HAF级炭黑，
其中所述ISAF级炭黑的配混量与所述HAF级炭黑的配混量之比，即，ISAF级炭黑的配混量/HAF级炭黑的配混量，以质量比计为25/75至75/25。
2.根据权利要求1所述的输送带的下覆盖橡胶用橡胶组合物，
其中所述双马来酰亚胺化合物的配混量相对于100质量份橡胶组分为0.3质量份至1.5质量份。
3.根据权利要求1或2所述的输送带的下覆盖橡胶用橡胶组合物，
其中所述二烯系聚合物含有天然橡胶和丁二烯橡胶，并且
所述天然橡胶的配混量与所述丁二烯橡胶的配混量之比，即，天然橡胶的配混量/丁二烯橡胶的配混量，以质量比计为30/70至70/30。
4.根据权利要求1或2所述的输送带的下覆盖橡胶用橡胶组合物，
其中所述双马来酰亚胺化合物是由下式(1)或(2)表示的化合物：
其中X是1至20的整数，并且A是具有6至24个碳原子的芳香族基团。
5.根据权利要求3所述的输送带的下覆盖橡胶用橡胶组合物，
其中所述双马来酰亚胺化合物是由下式(1)或(2)表示的化合物：
其中X是1至20的整数，并且A是具有6至24个碳原子的芳香族基团。
6.一种输送带，其使用根据权利要求1至5任一项所述的输送带的下覆盖橡胶用橡胶组合物。
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