CN106554518A

CN106554518A - 一种新型绳锯胶及其制备方法和金刚石绳锯的制作方法

Info

Publication number: CN106554518A
Application number: CN201510616725.8A
Authority: CN
Inventors: 丁惠亮; 陈延昭
Original assignee: Xiamen Three Dragon Tatsu Glue Industry Co Ltd
Current assignee: Xiamen Three Dragon Tatsu Glue Industry Co Ltd
Priority date: 2015-09-25
Filing date: 2015-09-25
Publication date: 2017-04-05

Abstract

本发明公开了一种新型绳锯胶及其制备方法和金刚石绳锯的制作方法。一种绳锯胶，原料组分为：未硫化橡胶100质量份、补强剂60～150质量份、活性剂5～15质量份、硫化剂1～10质量份、增粘树脂1～5质量份、钴盐类粘合剂1～5质量份和促进剂1～5质量份。通过在普通绳锯胶里增加了增粘树脂和钴盐类粘合剂，使得所制得的新型绳锯胶具有较好的力学性能和附着性能；另外采用直接粘合法制作的金刚石绳锯与传统的涂胶法相比，具有操作简便、效率高、粘合强度好、产品质量稳定性好和对环境无污染等优点，两种改进所得到的金刚石绳锯在实际切割使用过程中皆不易发生串珠，提高了加工效率，也降低了人工成本。

Description

一种新型绳锯胶及其制备方法和金刚石绳锯的制作方法

技术领域

本发明涉及金刚石切割领域，特别涉及一种新型绳锯胶及其制备方法和采用该绳锯胶制作金刚石绳锯的方法。

背景技术

金刚石绳锯是从1970年开始应用并推广，由于它长度可针对切割对象的大小进行调整，弯曲度好，便于大面积切割且荒料规整，资源浪费少，生产效率高，作业安全可靠，无噪音、粉尘、开采环保，综合成本低等优点，因而被广泛应用于石材开采加工、大理石矿山开采切割及混凝土立柱等建筑的切割。

目前传统的金刚石绳锯制作方法是在钢线绳上刷涂胶粘剂，金刚石机体浸渍，干燥后，和未加胶粘剂的普通绳锯胶粘合一起硫化，从而达到粘合钢丝绳。这种方法缺点是费时费工，产品质量不稳定，易发生串珠，特别是稀释胶粘剂用的二甲笨丙酮等，污染环境，不环保。且目前所用的绳锯胶拉脱力较小，在切割中易发生串珠现象，影响加工效率。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的之一在于提供一种新型绳锯胶及其制备方法，该绳锯胶具有较好的力学性能、较大的拉脱力和不易发生串珠等优点。

为达到上述目的，本发明所提出的技术方案为：一种绳锯胶，原料组分为：未硫化橡胶100质量份、补强剂60～150质量份、活性剂5～15质量份、硫化剂1～10质量份、增粘树脂1～5质量份、钴盐类粘合剂1～5质量份和促进剂1～5质量份。

进一步的，所述未硫化橡胶为天然橡胶、三元乙丙橡胶或丁苯橡胶中的至少一种，优选天然橡胶。

进一步的，所述补强剂为炭黑、白炭黑、陶土、碳酸钙或石英砂中的至少一种。

进一步的，所述活性剂为氧化锌、碳酸锌或氧化镁中的至少一种。

进一步的，所述硫化剂为硫磺、不溶性硫磺或过氧化物中的至少一种。

进一步的，所述增粘树脂为苯酚甲醛树脂或烷基苯酚甲醛树脂中的至少一种，所述烷基苯酚甲醛树脂为叔丁基苯酚甲醛树脂、特烷基苯酚甲醛树脂、辛基苯酚甲醛树脂或叔辛基苯酚甲醛树脂中的至少一种。

进一步的，所述钴盐类粘合剂为环烷酸钴、乙酸化硼酸钴或二丁基二硫化氨基甲酸钴中的至少一种。

进一步的，所述促进剂为噻唑类、次磺酰胺类或秋兰姆类中的至少一种，所述噻唑类选自2,2'-二硫代二苯并噻唑(DM)、2-巯基苯并噻唑(M)或2-硫醇基苯并噻唑锌盐(MZ)中的至少一种；所述次磺酰胺类选自N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺(CZ)、N,N-2二环己基-2,2-二苯并噻唑次磺酰胺(DZ)、N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺(NS)或N-(氧化二亚乙基)-2-苯并噻唑次磺酰胺(NOBS)中的至少一种；所述秋兰姆类选自一硫化四甲基秋兰姆(TMTM)、二硫化四甲基秋兰姆(TMTD)、四硫化双(1,5-亚戊基)秋兰姆(DPTT)或二硫化四乙基秋兰姆(TETD)中的至少一种。

本发明还提供了一种制备如上所述的新型绳锯胶的方法，其步骤如下：将未硫化橡胶在开炼机上薄通10次，然后依次加入补强剂、活性剂、增粘树脂、钴盐类粘合剂、硫化剂和促进剂，在小于80℃下混炼均匀后，打5～6个三角包下片，得到绳锯胶。

本发明的目的之二在于提供一种采用如上所述的绳锯胶制作金刚石绳锯的方法，即直接粘合法，其步骤如下：

(1)将模具放置在平板硫化机上，闭合模具在150℃±5℃加热，预热20～50分钟后打开模具；

(2)在模具中放入金刚石串珠，用钢丝绳穿住串珠，把新型绳锯胶放在上面，并对其施加10～20MPa压力，闭合模具进行硫化；

(3)5～10分钟后打开模具，硫化后的新型绳锯胶就和串珠、钢丝绳牢固粘合在一起，形成一条完整的金刚石绳锯。

采用上述技术方案，本发明具有以下有益效果：

(1)通过在普通胶中加入增粘树脂和粘合剂，所得到的绳锯胶具有较好的力学性能和附着性能，在实际切割使用过程中不易发生串珠，提高了加工效率，也降低了人工成本。

(2)采用直接粘合法制作金刚石绳锯，该方法具有操作简便、效率高、粘合强度好和对环境无危害等优点，所制得的金刚石绳锯质量稳定性更好，且不易发生串珠，提高了加工效率，也降低了人工成本。

具体实施方式

下面结合具体实施例，对本发明做进一步说明。

一种新型绳锯胶，原料组分为：未硫化橡胶100质量份、补强剂60～150质量份、活性剂5～15质量份、硫化剂1～10质量份、增粘树脂1～5质量份、钴盐类粘合剂1～5质量份和促进剂1～5质量份。

所述未硫化橡胶采用市售的橡胶，以100质量份为例，选自天然橡胶、三元乙丙橡胶或丁苯橡胶中的至少一种，其中优选天然橡胶。

所述补强剂为60～150质量份，优选为80～120质量份，选自炭黑、白炭黑、陶土、碳酸钙或石英砂中的至少一种。

所述活性剂为5～15质量份，优选为8～12质量份，选自氧化锌、碳酸锌或氧化镁中的至少一种。

所述硫化剂为1～10质量份，优选为2～5质量份，选自硫磺、不溶性硫磺或过氧化物中的至少一种。

所述增粘树脂为1～5质量份，优选为2～4质量份，选自苯酚甲醛树脂或烷基苯酚甲醛树脂中的至少一种，所述烷基苯酚甲醛树脂选自叔丁基苯酚甲醛树脂、特烷基苯酚甲醛树脂、辛基苯酚甲醛树脂或叔辛基苯酚甲醛树脂中的至少一种。

所述钴盐类粘合剂为1～5质量份，优选为1～3质量份，选自环烷酸钴、乙酸化硼酸钴或二丁基二硫化氨基甲酸钴中的至少一种。

所述促进剂为1～5质量份，优选为1～3质量份，选自噻唑类、次磺酰胺类或秋兰姆类中的至少一种，所述噻唑类选自2,2'-二硫代二苯并噻唑(DM)、2-巯基苯并噻唑(M)或2-硫醇基苯并噻唑锌盐(MZ)中的至少一种；所述次磺酰胺类选自N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺(CZ)、N,N-2二环己基-2,2-二苯并噻唑次磺酰胺(DZ)、N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺(NS)或N-(氧化二亚乙基)-2-苯并噻唑次磺酰胺(NOBS)中的至少一种；所述秋兰姆类选自一硫化四甲基秋兰姆(TMTM)、二硫化四甲基秋兰姆(TMTD)、四硫化双(1,5-亚戊基)秋兰姆(DPTT)或二硫化四乙基秋兰姆(TETD)中的至少一种。

一种制备如上所述的新型绳锯胶的方法，其步骤如下：将未硫化橡胶在开炼机上薄通10次，然后依次加入补强剂、活性剂、增粘树脂、钴盐类粘合剂、硫化剂和促进剂，在小于80℃下混炼均匀后，打5～6个三角包下片，得到绳锯胶。

表1中给出了4个未加增粘树脂和钴盐类粘合剂的具体实施例和所得普通绳锯胶的性能测试结果。其中，邵尔A型硬度测试：采用GB/T531.1-2008《硫化橡胶或热塑性橡胶压入硬度试验方法，第一部份：邵氏硬度计法(邵尔硬度)》；拉伸性能测试：采用GB/T528-2009《硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定》，拉伸速度(500±5)mm·min^-1；拉脱力试验：用万能拉力机检测拉脱附着力，其测试步骤如下：(1)用拉力机的上下夹具，分别夹住绳锯两端的串珠；(2)启动拉力机，下夹具固定，上夹具移动，移动速度50±5mm/min，直到串珠脱落记录最大值，即为附着力值。

表1

配方1

配方2

配方3

配方4

天然橡胶	100	100	100	100
					炭黑	60	80	100	120
氧化锌	8	8	8	8
					硬脂酸	1	1	1	1
硫磺	5	5	5	5
					促进剂CZ	3	3	3	3
硬度/A	75	78	80	82
					拉伸强度/MPa	17	19.5	22.5	20
扯断伸长率/％	420	380	360	320
					附着力/(N/根)	78	82	83	83

由于绳锯胶用于矿山、石材和混凝土立柱等的切割，所以应具有较好的耐磨性，即较高的硬度、较高的拉伸强度和较好的扯断伸长率，除此之外还应具有较高的拉脱力，使得在实际使用中具有不易发生串珠、延长使用寿命等优点。从表1中可以看出配方1到4所得普通绳锯胶的附着力都很低，其在使用中将易发生串珠，严重影响其使用寿命和工作效率。另从表1中可以看出配方3的综合力学性能较好，故选取此配方为基本配方，加入不同质量份的增粘树脂和钴盐类粘合剂来改善其性能，并对所得到的新型绳锯胶进行性能测试，将各原料比例和对应的测试结果列于表2中。

表2

	配方5	配方6	配方7	配方8	配方9
						天然橡胶	100	100	100	100	100

炭黑	100	100	100	100	100
						氧化锌	8	8	8	8	8
硬脂酸	1	1	1	1	1
						硫磺	5	5	5	5	5
促进剂CZ	3	3	3	3	3
						烷基苯酚甲醛树脂	2	2	2	2	2
环烷酸钴	0.5	1	1.5	2	2.5
						硬度/A	82	82	84	85	88
拉伸强度/MPa	19.5	20	22	23	20
						扯断伸长率/％	410	400	380	350	280
附着力/(N/根)	150	170	200	220	200

从表2中可以看出，配方5至9在添加了增粘树脂和粘合剂的情况下，所得新型绳锯胶的附着力都有了较大的提高，其中以配方8的力学性能和附着性能最好。与表1相比，表2中各配方所制得的新型绳锯胶在实际切割使用过程中串珠现象明显减少，提高了加工效率，也降低了人工成本。

与传统的涂胶法相比，本发明采用直接粘合法来制作金刚石绳锯，直接粘合法所需要的工序更为简便，操作也简单，粘合强度好，且未使用涂胶法所需的二甲笨丙酮，对环境不会造成污染环境。所制得的金刚石绳锯稳定性更好，在使用过程中不易发生串珠，提高了加工效率，也降低了人工成本。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。

Claims

1.一种新型绳锯胶，其特征在于，原料组分为：未硫化橡胶100质量份、补强剂60～150质量份、活性剂5～15质量份、硫化剂1～10质量份、增粘树脂1～5质量份、钴盐类粘合剂1～5质量份和促进剂1～5质量份。

2.如权利要求1所述的一种新型绳锯胶，其特征在于，所述未硫化橡胶为天然橡胶、三元乙丙橡胶或丁苯橡胶中的至少一种。

3.如权利要求1所述的一种新型绳锯胶，其特征在于，所述补强剂为炭黑、白炭黑、陶土、碳酸钙或石英砂中的至少一种。

4.如权利要求1所述的一种新型绳锯胶，其特征在于，所述活性剂为氧化锌、碳酸锌或氧化镁中的至少一种。

5.如权利要求1所述的一种新型绳锯胶，其特征在于，所述硫化剂为硫磺、不溶性硫磺或过氧化物中的至少一种。

6.如权利要求1所述的一种新型绳锯胶，其特征在于，所述增粘树脂为苯酚甲醛树脂或烷基苯酚甲醛树脂中的至少一种，所述烷基苯酚甲醛树脂为叔丁基苯酚甲醛树脂、特烷基苯酚甲醛树脂、辛基苯酚甲醛树脂或叔辛基苯酚甲醛树脂中的至少一种。

7.如权利要求1所述的一种新型绳锯胶，其特征在于，所述钴盐类粘合剂为环烷酸钴、乙酸化硼酸钴或二丁基二硫化氨基甲酸钴中的至少一种。

8.如权利要求1所述的一种新型绳锯胶，其特征在于，所述促进剂为噻唑类、次磺酰胺类或秋兰姆类中的至少一种，所述噻唑类选自2,2'-二硫代二苯并噻唑（DM）、2-巯基苯并噻唑（M）或2-硫醇基苯并噻唑锌盐（MZ）中的至少一种；所述次磺酰胺类选自N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺（CZ）、N,N-2二环己基-2,2-二苯并噻唑次磺酰胺（DZ）、N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺(NS)或N-（氧化二亚乙基）-2-苯并噻唑次磺酰胺（NOBS）中的至少一种；所述秋兰姆类选自一硫化四甲基秋兰姆（TMTM）、二硫化四甲基秋兰姆（TMTD）、四硫化双（1,5-亚戊基）秋兰姆（DPTT）或二硫化四乙基秋兰姆（TETD）中的至少一种。

9.一种制备权利要求1至8中任一项所述的新型绳锯胶的方法，其特征在于步骤如下：将未硫化橡胶在开炼机上薄通10次，然后依次加入补强剂、活性剂、增粘树脂、钴盐类粘合剂、硫化剂和促进剂，在小于80℃下混炼均匀后，打5～6个三角包下片，得到绳锯胶。

10.一种制作金刚石绳锯的方法，其特征在于采用权利要求1至8中任一项所述的新型绳锯胶，其步骤如下：

（1）将模具放置在平板硫化机上，闭合模具在150℃±5℃加热，预热20～50分钟后打开模具；

（2）在模具中放入金刚石串珠，用钢丝绳穿住串珠，把新型绳锯胶放在上面，并对其施加10～20 MPa压力，闭合模具进行硫化；

（3）5～10分钟后打开模具，硫化后的新型绳锯胶就和串珠、钢丝绳牢固粘合在一起，形成一条完整的金刚石绳锯。