CN106589674A - 一种耐磨抗寒改性pvc/tpu复合材料轻型输送带及其制备方法 - Google Patents

一种耐磨抗寒改性pvc/tpu复合材料轻型输送带及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种耐磨抗寒改性聚氯乙烯(PVC)/热塑性聚氨酯弹性体(TPU)复合材料轻型输送带，该输送带由纤维织物和PVC/TPU复合覆层材料压合而成，按重量份计，包括下述组分：PVC粉料，100份；TPU粉末，10份~40份；邻苯二甲酸二辛酯，60份~70份；环氧大豆油，4份~6份；钙锌复合热稳定剂，2份~4份；重质碳酸钙，5份~10份，制得耐磨抗寒改性PVC/TPU复合材料轻型输送带，由于复合覆层材料含有的聚酯型TPU与悬浮型PVC相容性良好，使得TPU能均匀分散在PVC中，不仅能提高轻型输送带覆层耐磨耐低温性能，还能提高材料的力学性能，其耐磨耐低温性能较传统PVC涂覆覆层优越，可以在‑30℃低温环境下长期使用，有效解决了轻型输送带在低温环境下易脆裂，易磨损等技术问题。

Description

一种耐磨抗寒改性PVC/TPU复合材料轻型输送带及其制备 方法
技术领域
本发明涉及一种耐磨抗寒改性聚氯乙烯(PVC) / 热塑性聚氨酯弹性体(TPU)复合材料轻型输送带及其制备方法。
背景技术
轻型PVC输送带是由单层或多层增强体和覆盖胶层组成，具有质轻、尺寸稳定性好、张力高、色彩明快、安全无毒等特点，广泛应用于各行各业，其中以涤纶织物作为基体，以PVC树脂为基质的轻型PVC输送带，常用于各产业的生产流水线。但是，轻型PVC输送带的使用过程中，耐磨耐低温性能差，尤其是在北方，该输送带表面会脆裂和磨损，致使输送带的力学性能降低，影响其使用寿命。采用传统涂覆法制备轻型PVC输送带，其制备过程中会产生大量的增塑剂烟雾，污染环境。
TPU树脂是将多异氰酸酯和带有羟基的聚醚或聚酯二元醇以及低分子扩链剂相互反应合成的嵌段线形聚合物。其中，热塑性聚氨酯具有高强度、高模量、高伸长率和高弹性、优良的耐磨、耐油、耐低温、耐老化等特性。聚氯乙烯分子链中大量的极性氯原子可以和TPU分子结构中氨基中氢原子形成氢键，使二者之间具有很强的结合力，提高共混物的相容，从而提高轻型输送带用PVC覆层的耐磨耐低温性能。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种耐磨抗寒改性PVC/ TPU复合材料轻型输送带。
本发明的目的之二是提供一种耐磨抗寒改性PVC /TPU复合材料轻型输送带的制备方法。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种耐磨抗寒改性PVC/ TPU复合材料轻型输送带，该输送带由纤维织物和PVC/TPU复合覆层材料压合而成，其特征在于，所述的复合覆层材料按重量份计，包括下述组分：
PVC粉料 100份；
TPU粉末 10份~40份；
邻苯二甲酸二辛酯 60份~70份；
环氧大豆油 4份~6份；
钙锌复合热稳定剂 2份~4份；
重质碳酸钙 5份~10份。
本发明的一种耐磨抗寒改性PVC / TPU复合材料轻型输送带的制备方法，其特性在于，包括以下步骤：
(1).将聚酯型TPU粒料与液氮混合，混合后在低温下进行粉碎，粉碎后，得到颗粒细度为20~80目的TPU粉末，按上述重量份称取TPU粉末；
(2). 将步骤(1)中得到的TPU粉末放在80~90℃下真空干燥3~5h，得到干燥后的TPU粉末；
(3). 按上述重量份分别称取PVC粉料、钙锌复合热稳定剂、邻苯二甲酸二辛酯、环氧大豆油、重质碳酸钙，依次将钙锌复合热稳定剂、邻苯二甲酸二辛酯、环氧大豆油、重质碳酸钙加入至PVC粉料中，以低转速为50~100r/min进行搅拌混合至糊状，再以高转速为800～1000r/min进行捏合，温度逐渐上升到100~110℃，停止搅拌，冷却至40℃；搅拌下再加入步骤(2) 中干燥后的TPU粉末，搅拌均匀后，得到PVC / TPU复合混合料；
(4). 将步骤(3)中得到的PVC / TPU复合混合料加入至挤出机中进行熔融挤出，熔融挤出温度为165~190℃，螺杆转速为25~35r/min，即得到熔融后的PVC/TPU挤出料；
(5). 将熔融的PVC / TPU挤出料覆盖在输送带的纤维织物的表面，输送至压延机辊筒上压延，PVC / TPU挤出料与纤维织物的表面贴合，贴合温度为165～180℃，速度为1～9m/min，即得到耐磨抗寒改性PVC/TPU复合材料轻型输送带。
所述的聚酯型TPU粒料，其邵氏A硬度为85~90，熔点为160~170℃。
所述的PVC树脂为悬浮型树脂。
与现有技术相比，本发明具有以下优点： 由于本发明复合覆层材料中含有的聚酯型TPU粉料与悬浮型PVC粉料相容性良好，使得TPU粉料能均匀分散在PVC粉料中，不仅能提高轻型输送带覆层耐磨耐低温性能，还能提高材料的力学性能。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细的说明。
本实施例1所述的一种耐磨抗寒改性PVC/ TPU复合材料轻型输送带，该输送带由纤维织物和PVC/TPU复合覆层材料压合而成，所述的复合覆层材料按重量份计，包括下述组分：
PVC粉料 100份；
TPU粉末 10份；
邻苯二甲酸二辛酯 60份；
环氧大豆油 6份；
钙锌复合热稳定剂 4份；
重质碳酸钙 10份。
其制备步骤如下：
(1).将聚酯型TPU粒料与液氮混合，混合后在低温下进行粉碎，粉碎后，得到颗粒细度为20~80目的TPU粉末，按上述重量份称取TPU粉末；
(2). 将步骤(1)中得到的TPU粉末放在80~90℃下真空干燥3~5h，得到干燥后的TPU粉末；
(3). 按上述重量份称取PVC粉料、钙锌复合热稳定剂、邻苯二甲酸二辛酯、环氧大豆油、重质碳酸钙，依次将钙锌复合热稳定剂、邻苯二甲酸二辛酯、环氧大豆油、重质碳酸钙加入至PVC粉料中，以低转速为50~100r/min进行搅拌混合至糊状，再以高转速为800~1000r/min进行捏合，温度逐渐上升到100~110℃，停止搅拌，冷却至40℃；；搅拌下再加入步骤(2)中干燥后的TPU粉末，搅拌均匀后，得到PVC/TPU复合混合料；
(4). 将步骤(3)中得到的PVC/TPU复合混合料加入至挤出机中进行熔融挤出，熔融挤出温度为165℃~190℃，螺杆转速为25r/min~35r/min，即得到熔融后的PVC/TPU挤出料；
(5). 将熔融的PVC/TPU挤出料覆盖在纤维织物的表面上，输送至压延机辊筒上压延，PVC/TPU挤出料与纤维织物的表面贴合，贴合温度为165～180℃，速度为1～9m/min，即得到耐磨抗寒改性PVC/TPU复合材料轻型输送带。
上述实施例 1 制得的耐磨抗寒改性PVC/TPU复合材料轻型输送带进行性能检测，检测结果见表1。
实施例2：
本实施例2与实施例1基本相同，其区别之处在于：
在本实施例2中，所述的复合覆层材料按重量份计，包括下述组分：
PVC粉料 100份；
TPU粉末 20份；
邻苯二甲酸二辛酯 60份；
环氧大豆油 6份；
钙锌复合热稳定剂 4份；
重质碳酸钙 10份。
对上述实施例 2 制得的耐磨抗寒改性PVC/TPU复合材料轻型输送带进行性能检测，检测结果见表1。
实施例3：
本实施例3与实施例1基本相同，其区别之处在于：
在本实施例3中，所述的复合覆层材料按重量份计，包括下述组分：
PVC粉料 100份；
TPU粉末 30份；
邻苯二甲酸二辛酯 60份；
环氧大豆油 6份；
钙锌复合热稳定剂 4份；
重质碳酸钙 10份。
对上述实施例 3 制得的耐磨抗寒改性PVC/TPU复合材料轻型输送带进行性能检测，检测结果见表1。
为了检测本发明实施例制得的耐磨抗寒改性PVC/TPU复合材料轻型输送带的的技术效果，采用GB/T 531.1-2008、GB/T 1040.3-2006、GB/T 6035-1985、ISO 5470-1-1999规定的方法进行性能检测，其检测结果见表1。
表1 ：
由表1可见，相比PVC浆涂覆层材料轻型输送带和PVC挤出覆层材料轻型输送带，各实施例中制备的PVC/TPU复合材料轻型输送带力学性能优异，低温下硬度、拉伸强度、断裂伸长率变化率小，磨耗量少，有效解决了轻型输送带在低温环境下易脆裂，易磨损等技术问题。

Claims (4)

1.一种耐磨抗寒改性聚氯乙烯(PVC)/热塑性聚氨酯弹性体( TPU)复合材料轻型输送带，该输送带由纤维织物和PVC/TPU复合覆层材料压合而成，其特征在于，所述的复合覆层材料按重量份计，包括下述组分：PVC粉料，100份；TPU粉末，10份~40份；邻苯二甲酸二辛酯，60份~70份；环氧大豆油，4份~6份；钙锌复合热稳定剂，2份~4份；重质碳酸钙，5份~10份。
2.一种根据权利要求1所述的耐磨抗寒改性PVC / TPU复合材料轻型输送带的制备方法，其特性在于，包括以下步骤为：
(1).将聚酯型TPU粒料与液氮混合，混合后在低温下进行粉碎，粉碎后，得到颗粒细度为20~80目的TPU粉末，按上述重量份称取TPU粉末；
将步骤(1)中得到的TPU粉末放在80~90℃下真空干燥3~5h，得到干燥后的TPU粉末；
按上述重量份分别称取PVC粉料、钙锌复合热稳定剂、邻苯二甲酸二辛酯、环氧大豆油、重质碳酸钙，依次将钙锌复合热稳定剂、邻苯二甲酸二辛酯、环氧大豆油、重质碳酸钙加入至PVC粉料中，以低转速为50~100r/min进行搅拌混合至糊状，再以高转速为800～1000r/min进行捏合，温度逐渐上升到100~110℃时，停止搅拌，冷却至40℃；搅拌下再加入步骤(2)中干燥后的TPU粉末，搅拌均匀后，得到PVC / TPU复合混合料；
将步骤(3)中得到的PVC / TPU复合混合料加入至挤出机中进行熔融挤出，熔融挤出温度为165~190℃，螺杆转速为25~35r/min，即得到熔融后的PVC/TPU挤出料；
将熔融的PVC / TPU挤出料覆盖在输送带的纤维织物的表面，输送至压延机辊筒上压延，PVC / TPU挤出料与纤维织物的表面贴合，贴合温度为165～180℃，速度为1～9m/min，即得到耐磨抗寒改性PVC/TPU复合材料轻型输送带。
3.根据权利要求2所述的的耐磨抗寒改性PVC / TPU复合材料轻型输送带的制备方法，其特征在于，上述步骤(1)所述的聚酯型TPU粒料，其邵氏A硬度为85~90，熔点为160~170℃。
4.根据权利要求2 所述的的耐磨抗寒改性PVC / TPU复合材料轻型输送带的制备方法，，其特征在于，上述步骤(3)所述的PVC树脂为悬浮型树脂。
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