CN107383472A - 一种耐油输送带覆盖胶及其制备方法 - Google Patents

一种耐油输送带覆盖胶及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种耐油输送带覆盖胶，包括如下重量份数的各个组份：丁腈橡胶40‑60份、丁苯橡胶20‑30份、氯化聚乙烯橡胶20‑30份、氧化锌3‑5份、硬脂酸0‑1.5份、防老体系2‑5份、增粘树脂5‑10份、炭黑50‑70份、增塑剂15‑25份和硫化体系3‑5份。本发明的耐油输送带覆盖胶，通过合理设计丁腈橡胶、丁苯橡胶、氯化聚乙烯橡胶三胶并用的比例，配合极性增塑剂、耐油补强剂和填料，使配方具备良好的耐油、耐溶剂性能。

Description

一种耐油输送带覆盖胶及其制备方法
技术领域
本发明涉及输送带技术领域，尤其涉及一种耐油输送带覆盖胶及其制备方法。
背景技术
耐油输送带主要用于输送含油物料以及在一些可能出现油性、化学溶剂的场合使用。现有技术中的耐油输送带，往往仅按照国标要求进行研究，忽略了实际使用场合油料或化学溶剂品种的多样性和变化。比如耐润滑油性能好的配方并不能符合耐化学溶剂的要求，耐石蜡基基础油性能好的配方也不一定耐芳烃溶剂油。所以配方设计时除了需要根据输送带现场使用条件进行设计以外，还需要考虑到可能存在其他油品和化学溶剂的因素。
发明内容
本发明的目的是提供一种对各种油品和化学溶剂都具备一定耐受能力的耐油输送带覆盖胶及其制备方法。
本发明提供了一种耐油输送带覆盖胶，包括如下重量份数的各个组份：丁腈橡胶40-60份、丁苯橡胶20-30份、氯化聚乙烯橡胶20-30份、氧化锌3-5份、硬脂酸0-1.5份、防老体系2-5份、增粘树脂5-10份、炭黑50-70份、增塑剂15-25份和硫化体系3-5份。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进：
可选地，所述防老体系包括如下重量份数的组份：1-3份防老剂4020和1-2份防老剂RD。
可选地，所述增粘树脂为碳九石油树脂。
可选地，所述增塑剂为对苯二甲酸二辛酯。
可选地，所述硫化体系包括如下重量份数的组份：1.5-2.5份硫磺和1.5-2.5份促进剂。
本发明还提供了一种制备所述的耐油输送带覆盖胶的方法，包括如下步骤：
步骤S1、将丁腈橡胶、丁苯橡胶和橡胶型氯化聚乙烯投入密炼机进行塑炼；
步骤S2、向密炼机中加入氧化锌、硬脂酸、防老剂和增粘树脂进行第一次混炼；
步骤S3、向密炼机中加入炭黑，进行第二次混炼；
步骤S4、向密炼机中加入增塑剂，进行第三次混炼，获得第一胶料；
步骤S5、将第一胶料停放8小时以上，向密炼机中加入硫化体系，进行第四次混炼，然后排料，获得第二胶料；
步骤S6、将第二胶料在开炼机上翻炼均匀后冷却下片，从而获得所述耐油输送带覆盖胶。
可选地，所述步骤S1中，塑炼的时间为30-60s，温度为80-100℃；
所述步骤S2中，第一次混炼的时间为20-30s，温度为80-100℃；
所述步骤S3中，第二次混炼的时间为20-30s，温度为100-110℃；
所述步骤S4中，第三次混炼的时间为20-30s，温度为120-140℃；
所述步骤S5中，第四次混炼的时间为60-90s，温度为80-100℃。
本发明的耐油输送带覆盖胶，通过合理设计丁腈橡胶、丁苯橡胶、氯化聚乙烯橡胶三胶并用的比例，配合极性增塑剂、耐油补强剂和填料，使配方具备良好的耐油、耐溶剂性能。
本发明的耐油输送带覆盖胶的制备方法，经过合适的混炼工序即可制得耐油输送带覆盖胶，其硬度小于65shoreA，拉伸强度大于15Mpa,破断伸长率大于450％，磨耗小于150mm3,耐IRM标准试验油、燃料油、润滑油、液压油及化学溶剂性能优异。
附图说明
图1是本发明实施例的耐油输送带覆盖胶的制备方法的工艺流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
本发明实施例提供了一种耐油输送带覆盖胶，包括如下重量份数的各个组份：丁腈橡胶40-60份、丁苯橡胶20-30份、氯化聚乙烯橡胶20-30份、氧化锌3-5份、硬脂酸0-1.5份、防老体系2-5份、增粘树脂5-10份、炭黑50-70份、增塑剂15-25份和硫化体系3-5份。
丁腈橡胶是由丁二烯和丙烯腈经乳液聚合法制得的，丁腈橡胶主要采用低温乳液聚合法生产，耐油性极好，耐磨性较高，耐热性较好，粘接力强。丁腈橡胶主要用于制造耐油橡胶制品。简称NBR，由丁二烯与丙烯腈共聚而制得的一种合成橡胶。是耐油(尤其是烷烃油)、耐老化性能较好的合成橡胶。丁腈橡胶中丙烯腈含量(％)有42-46、36-41、31-35、25-30、18-24等五种。丙烯腈含量越多，耐油性越好,但耐寒性则相应下降。它可以在120℃的空气中或在150℃的油中长期使用。此外，它还具有良好的耐水性、气密性及优良的粘结性能。
丁苯橡胶，简称SBR，又称聚苯乙烯丁二烯共聚物。其物理机构性能，加工性能及制品的使用性能接近于天然橡胶，有些性能如耐磨、耐热、耐老化及硫化速度较天然橡胶更为优良，可与天然橡胶及多种合成橡胶并用。
氯化聚乙烯橡胶，简称CPE，为饱和高分子材料，外观为白色粉末，无毒无味，具有优良的耐侯性、耐臭氧、耐化学药品及耐老化性能，具有良好的耐油性、阻燃性及着色性能。氯化聚乙烯橡胶是一种饱和橡胶，有优秀的耐热氧老化、臭氧老化、耐酸碱、化学药品性能。
硬脂酸，即十八烷酸，分子式C18H36O2，由油脂水解生产，主要用于生产硬脂酸盐，每克溶于21ml乙醇、5ml苯、2ml氯仿或6ml四氯化碳中。
炭黑的补强作用在于它的表面活性而能与橡胶相结合。橡胶能够很好地吸附在炭黑表面，润湿了炭黑。吸附是一种物理过程，即炭黑与橡胶分子之间的吸引力大于橡胶分子间的内聚力，即物理吸附。这种结合力比较弱，还不足以说明主要的补强作用。主要补强作用在于炭黑的不均匀性，有些活性很大的活化点，具有不配对的电子，能与橡胶起化学作用。橡胶吸附在炭黑的表面上而有若干个点与炭黑表面起化学的结合，这种作用称为化学吸附，化学吸附要比单纯的物理吸附大得多。这种化学吸附的特点是分子链比较容易在炭黑表面上移动，但不易和炭黑脱离。这样，橡胶与炭黑就构成了一种能够滑移的强固的键。这种键产生了第二个补强效应。第一个补强效应是当橡胶受到外力作用而变形时，分子链的滑移及大量的物理吸附作用能够吸收外力的冲击，对外力引起的摩擦或滞后形变起缓冲作用；第二个效应是使应力分布均匀。这两个效应的结果使橡胶强力增加。抵抗撕裂，同时又不会过于损坏橡胶的弹性(即分子链的运动)。
其中，所述防老体系包括如下重量份数的组份：1-3份防老剂4020和1-2份防老剂RD。
防老剂4020，又称防老剂DMBPPD，分子式是C18H24N2，分子量268.3966，属于对苯二胺类橡胶防老剂。该品纯品为白色粉末，暴露在空气中氧化成褐色固体。防老剂4020是天然橡胶和合成橡胶用抗臭氧剂和抗氧剂，对臭氧龟裂和屈挠疲劳的防护效能优良，对热、氧和铜、锰等有害金属也有较好的防护作用。防老剂4020除具有良好的抗氧效能外，还有抗臭氧、抗曲挠龟裂和抑制铜、锰等有害金属的作用。
防老剂RD,分子式是C12H17N，分子量175.2701，主要用作橡胶防老剂，适用于天然胶及丁腈、丁苯、乙丙及氯丁等合成橡胶。防老剂RD对热和氧引起的老化防护效果极佳，但对屈挠老化防护效果较差，需与防老剂4020配合使用。
其中，所述增粘树脂为碳九石油树脂。
碳九石油树脂是石油裂解所副产的C9馏份，经前处理、聚合、蒸馏等工艺生产的一种热塑性树脂，它不是高聚物，而是分子量介于300-3000的低聚物。碳九石油树脂具有酸值低，混溶性好，耐水、耐乙醇和耐化学品等，对酸碱具有化学稳定，并有调节粘性和热稳定性好的特点。碳九石油树脂不但能增大胶粒间的粘合力，而且能够提高胶粒和帘子线之间的粘合力。
其中，所述增塑剂为对苯二甲酸二辛酯。
对苯二甲酸二辛酯，简称DOTP，分子式：C24H38O4。对苯二甲酸二辛酯具有突出的耐电性能、耐热、耐寒、低温挥发性、低的玻璃化温度、抗抽出、柔软性、低挥发性和电绝缘性能好等优点，可用于合成橡胶的增塑剂。
所述硫化体系包括如下重量份数的组份：1.5-2.5份硫磺和1.5-2.5份促进剂。
其中，促进剂包括如下重量份数的组份：1.3-2.0份促进剂DM和0.2-0.5份促进剂TMTD。
硫磺作为硫化体系中的硫化剂，但是单纯的用硫磺作为硫化剂来进行硫化并不能达到最佳的硫化效果，在添加一定的硫化促进剂后，硫化的效率和效果能大大的提升。促进剂可使橡胶的硫化反应发生很大的变化。在促进剂存在的情况下，降低了硫环的断裂活化能，由于促进剂本身的裂解，增加了体系中的自由基或离子的浓度，加速了硫化链反应的引发和链增长反应，提高了硫化反应速度，与此同时，也改善了硫化胶的结构和性能。
本发明的促进金采用橡胶促进剂中常见的促进剂DM和促进剂TMTD。促进剂DM为淡黄色粉末，味苦，无毒，贮藏时稳定。促进剂DMD硫化临界温度为130℃,140℃以上活性增大，有较好的后效性，硫化操作安全。促进剂TMTD与促进剂DM并用以提高其活性。
本发明的耐油输送带覆盖胶，通过合理设计丁腈橡胶、丁苯橡胶、氯化聚乙烯橡胶三胶并用的比例，配合极性增塑剂、耐油补强剂和填料，使配方具备良好的耐油、耐溶剂性能。
图1是本发明实施例的耐油输送带覆盖胶的制备方法的工艺流程图。参见图1，本发明实施例还提供了一种制备所述的耐油输送带覆盖胶的方法，包括如下步骤：
步骤S1、将丁腈橡胶、丁苯橡胶和橡胶型氯化聚乙烯投入密炼机进行塑炼；其中，塑炼的时间为30-60s，温度为80-100℃；
步骤S2、向密炼机中加入氧化锌、硬脂酸、防老剂和增粘树脂进行第一次混炼；其中，第一次混炼的时间为20-30s，温度为80-100℃；
步骤S3、向密炼机中加入炭黑，进行第二次混炼；其中，第二次混炼的时间为20-30s，温度为100-110℃；
步骤S4、向密炼机中加入增塑剂，进行第三次混炼，获得第一胶料；其中，第三次混炼的时间为20-30s，温度为120-140℃；
步骤S5、将第一胶料停放8小时以上，向密炼机中加入硫化体系，进行第四次混炼，然后排料，获得第二胶料；其中，第四次混炼的时间为60-90s，温度为80-100℃；
步骤S6、将第二胶料在开炼机上翻炼均匀后冷却下片，从而获得所述耐油输送带覆盖胶。
本发明的耐油输送带覆盖胶的制备方法，经过合适的混炼工序即可制得耐油输送带覆盖胶，其硬度小于65shoreA，拉伸强度大于15Mpa,破断伸长率大于450％，磨耗小于150mm3,耐IRM标准试验油、燃料油、润滑油、液压油及化学溶剂性能优异。
下面将通过具体的实施例来对本发明进行进一步说明。
实施例1
1、将60份丁腈橡胶、20丁苯橡胶和20份橡胶型氯化聚乙烯投入密炼机进行塑炼；其中，塑炼的时间为30s，温度为100℃；
2、向密炼机中加入3份氧化锌、1份防老剂4020、1份防老剂RD和10份碳九石油树脂进行第一次混炼；其中，第一次混炼的时间为20s，温度为100℃；
3、向密炼机中加入50份炭黑，进行第二次混炼；其中，第二次混炼的时间为20s，温度为110℃；
4、向密炼机中加入15份对苯二甲酸二辛酯，进行第三次混炼，获得第一胶料；其中，第三次混炼的时间为30s，温度为120℃；
5、将第一胶料停放8小时以上，向密炼机中加入2.5份硫磺、1.3份促进剂DM和0.5份促进剂TMTD，进行第四次混炼，然后排料，获得第二胶料；其中，第四次混炼的时间为60s，温度为100℃；
6、将第二胶料在开炼机上翻炼均匀后冷却下片，从而获得耐油输送带覆盖胶。
实施例2
1、将50份丁腈橡胶、25份丁苯橡胶和25份橡胶型氯化聚乙烯投入密炼机进行塑炼；其中，塑炼的时间为45s，温度为90℃；
2、向密炼机中加入4.5份氧化锌、1.0份硬脂酸、2份防老剂4020、1.5份防老剂RD和8份碳九石油树脂进行第一次混炼；其中，第一次混炼的时间为25s，温度为90℃；
3、向密炼机中加入60份炭黑，进行第二次混炼；其中，第二次混炼的时间为25s，温度为105℃；
4、向密炼机中加入20份对苯二甲酸二辛酯，进行第三次混炼，获得第一胶料；其中，第三次混炼的时间为25s，温度为130℃；
5、将第一胶料停放8小时以上，向密炼机中加入2.0份硫磺、1.5份促进剂DM和0.3份促进剂TMTD，进行第四次混炼，然后排料，获得第二胶料；其中，第四次混炼的时间为75s，温度为90℃；
6、将第二胶料在开炼机上翻炼均匀后冷却下片，从而获得耐油输送带覆盖胶。
实施例3
1、将40份丁腈橡胶、30份丁苯橡胶和30份橡胶型氯化聚乙烯投入密炼机进行塑炼；其中，塑炼的时间为60s，温度为80℃；
2、向密炼机中加入5份氧化锌、1.5份硬脂酸、3份防老剂4020、2份防老剂RD和5份碳九石油树脂进行第一次混炼；其中，第一次混炼的时间为30s，温度为80℃；
3、向密炼机中加入70份炭黑，进行第二次混炼；其中，第二次混炼的时间为30s，温度为100℃；
4、向密炼机中加入25份对苯二甲酸二辛酯，进行第三次混炼，获得第一胶料；其中，第三次混炼的时间为20s，温度为140℃；
5、将第一胶料停放8小时以上，向密炼机中加入1.5份硫磺、2.0份促进剂DM和0.2份促进剂TMTD，进行第四次混炼，然后排料，获得第二胶料；其中，第四次混炼的时间为90s，温度为80℃；
6、将第二胶料在开炼机上翻炼均匀后冷却下片，从而获得耐油输送带覆盖胶。
表1是实施例2制备出的耐油输送带覆盖胶的性能指标。
表1
试验项目 单位 技术要求 试验结果
硬度 shoreA 62±3 63
拉断强度 Mpa ≥15 16.1
拉断伸长率 ％ ≥450 490
邵泊尔磨耗量 mm3 ≤150 135
由表1中的结果可知，根据本发明实施例2所制备出的耐油输送带覆盖胶的硬度、拉断强度、拉断伸长率和邵泊尔磨耗量均符合技术要求。
表2是实施例2制备出的耐油输送带覆盖胶的耐油指标(体积变化率)。
表2
试验项目 单位 技术要求 试验结果
IRM901 ％ ±10 +4.1
IRM902 ％ ±10 +4.9
IRM903 ％ ±30 +18.2
由表2中的结果可知，根据本发明实施例2所制备出的耐油输送带覆盖胶的耐油指标均符合要求。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种耐油输送带覆盖胶，其特征在于，包括如下重量份数的各个组份：丁腈橡胶40-60份、丁苯橡胶20-30份、氯化聚乙烯橡胶20-30份、氧化锌3-5份、硬脂酸0-1.5份、防老体系2-5份、增粘树脂5-10份、炭黑50-70份、增塑剂15-25份和硫化体系3-5份。
2.根据权利要求1所述的耐油输送带覆盖胶，其特征在于，所述防老体系包括如下重量份数的组份：1-3份防老剂4020和1-2份防老剂RD。
3.根据权利要求1所述的耐油输送带覆盖胶，其特征在于，所述增粘树脂为碳九石油树脂。
4.根据权利要求1所述的耐油输送带覆盖胶，其特征在于，所述增塑剂为对苯二甲酸二辛酯。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的耐油输送带覆盖胶，其特征在于，所述硫化体系包括如下重量份数的组份：1.5-2.5份硫磺和1.5-2.5份促进剂。
6.一种制备权利要求1-5中任一项所述的耐油输送带覆盖胶的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、将丁腈橡胶、丁苯橡胶和橡胶型氯化聚乙烯投入密炼机进行塑炼；
步骤S2、向密炼机中加入氧化锌、硬脂酸、防老剂和增粘树脂进行第一次混炼；
步骤S3、向密炼机中加入炭黑，进行第二次混炼；
步骤S4、向密炼机中加入增塑剂，进行第三次混炼，获得第一胶料；
步骤S5、将第一胶料停放8小时以上，向密炼机中加入硫化体系，进行第四次混炼，然后排料，获得第二胶料；
步骤S6、将第二胶料在开炼机上翻炼均匀后冷却下片，从而获得所述耐油输送带覆盖胶。
7.根据权利要求6所述的耐油输送带覆盖胶的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，塑炼的时间为30-60s，温度为80-100℃；
所述步骤S2中，第一次混炼的时间为20-30s，温度为80-100℃；
所述步骤S3中，第二次混炼的时间为20-30s，温度为100-110℃；
所述步骤S4中，第三次混炼的时间为20-30s，温度为120-140℃；
所述步骤S5中，第四次混炼的时间为60-90s，温度为80-100℃。
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