CN108192228A - 氯磺化聚乙烯耐高温输送带贴胶及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种氯磺化聚乙烯耐高温输送带贴胶及其制备方法，属于输送带贴胶技术领域。其在双辊开炼机内加入氯磺化聚乙烯橡胶、天然橡胶塑炼后，依次加入氧化镁、硬脂酸、补强填充剂、防老剂、软化剂、马来酸酐化聚丁二烯、N，N’‑间苯撑双马来酰亚胺，待混炼均匀后，对其进行出片，用冷却风机对其进行冷却、停放，得到一段混炼胶；向一段混炼胶中加入硫化剂、促进剂进行充分混炼，然后出片、冷却；待冷却充分后，进行硫化，得到所述的氯磺化聚乙烯耐高温输送带贴胶。本发明采用氯磺化聚乙烯橡胶加入胶料中，利用氯磺化聚乙烯的氯磺酰活性基团与三元乙丙橡胶主链活性基团产生反应，使该贴胶在三元乙丙橡胶和帆布间生成牢固的粘合界面，具有极佳的粘合效果。

Description

氯磺化聚乙烯耐高温输送带贴胶及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种氯磺化聚乙烯耐高温输送带贴胶及其制备方法，由该贴胶生产的耐高温帆布芯输送带可应用于输送高温物料的钢铁、水泥等行业，属于输送带贴胶技术领域。
背景技术
耐高温输送带是输送高温物料的一种橡胶制品，主要用于钢铁、水泥等行业。现阶段，耐高温输送带覆盖胶的生胶体系大都为三元乙丙橡胶(EPDM)或二元乙丙橡胶(EPM)，采用过氧化物硫化，原来以天然橡胶、丁苯橡胶为主体的贴胶并不能与其产生较强的粘合界面，使输送带在实际使用过程中易发生脱层、起泡等现象，大大降低了耐高温输送带的使用寿命。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种氯磺化聚乙烯耐高温输送带贴胶及其制备方法，该贴胶具有与过氧化物硫化的三元乙丙或二元乙丙橡胶极佳的粘合性能。
本发明的技术方案，一种氯磺化聚乙烯(CSM)耐高温输送带贴胶，配方比例按重量份计如下：包括60～80份氯磺化聚乙烯橡胶(CSM)、20～40份天然橡胶(NR)、1～5份氧化镁、1～2.5份硬脂酸、3～8份防老剂、30～50份补强填充剂、5～15份软化剂、1～5份马来酸酐化聚丁二烯(PM-18)、1～5份N，N’-间苯撑双马来酰亚胺(PDM)、1～2份硫化剂、0.5～1.5份促进剂；
在双辊开炼机内加入氯磺化聚乙烯橡胶(CSM)、天然橡胶(NR)进行塑炼，塑炼结束后，依次加入氧化镁、硬脂酸、防老剂、补强填充剂、软化剂、马来酸酐化聚丁二烯(PM-18)、N，N’-间苯撑双马来酰亚胺(PDM)，待混炼均匀后，对其进行出片，用冷却风机对其进行冷却、停放，得到一段混炼胶；向一段混炼胶中加入硫化剂、促进剂进行充分混炼，然后出片、冷却；待冷却充分后，进行硫化，得到所述的氯磺化聚乙烯(CSM)耐高温输送带贴胶。
所述氯磺化聚乙烯橡胶含氯量为33％～37％。
所述补强填充剂为炭黑N115、炭黑234、炭黑N220、炭黑N330、白炭黑中的一种或多种。
所述软化剂为太阳油、古马隆树脂中的一种或多种。
所述防老剂为防老剂MB、防老剂4020、防老剂RD中的一种或多种。
所述硫化剂为硫黄。
所述分促进剂为CBS、NS中的一种或多种。
所述氯磺化聚乙烯(CSM)耐高温输送带贴胶的制备方法，其特征是按重量份计步骤如下：
(1)生胶塑炼：在双辊开炼机内加入60～80份氯磺化聚乙烯橡胶(CSM)、20～40份天然橡胶(NR)，辊温控制在:30～50℃，塑炼3～5min；
(2)一段混炼：在塑炼好的橡胶中依次加入1～5份氧化镁、1～2.5份硬脂酸、3～8份防老剂、30～50份补强填充剂、5～15份软化剂、1～5份马来酸酐化聚丁二烯(PM-18)、1～5份N，N’-间苯撑双马来酰亚胺(PDM)，混炼12～15min，混炼温度保持在40～55℃；待混炼结束后，进行出片，并用冷却风机对其进行冷却、停放，得到耐高温贴胶一段混炼胶；
(3)二段混炼：将开炼机辊距调至2～3mm，将一段混炼胶在开炼机上回炼3～4min；然后加入1～2份硫化剂、0.5～1.5份促进剂，混炼5～8min，混炼温度为40～70℃；将辊距调至2.0～2.2mm，混炼均匀后，进行出片，并用用冷却风机对其进行冷却、停放，得到耐高温贴胶二段混炼胶；
(4)硫化：将步骤(3)得到的二段混炼胶在平板硫化机上进行硫化，硫化温度为145～155℃，硫化压力为10～13MPa，硫化时间为30～42min，得到所述的氯磺化聚乙烯(CSM)耐高温输送带贴胶。
本发明的有益效果：本发明采用氯磺化聚乙烯橡胶加入胶料中，利用氯磺化聚乙烯的氯磺酰活性基团与三元乙丙橡胶主链活性基团产生反应，使该贴胶在三元乙丙橡胶和帆布间生成牢固的粘合界面，具有极佳的粘合效果。
本发明采用马来酸酐化聚丁二烯(PM-18)、N，N’-间苯撑双马来酰亚胺(PDM)加入胶料中，利用马来酸酐化聚丁二烯(PM-18)的极性马来酸酐基团与三元乙丙橡胶主链活性基团产生反应，并且利用N，N’-间苯撑双马来酰亚胺(PDM)增强胶料与帆布间的粘合反应，使该贴胶在三元乙丙橡胶和帆布间生成牢固的粘合界面，具有极佳的粘合效果。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为对本发明的限制。
实施例1
配方比例按重量份计：60份氯磺化聚乙烯橡胶(CSM)、40份天然橡胶(NR)、5份氧化镁、2份硬脂酸、1.5份防老剂MB、2份防老剂RD、30份炭黑N220、10份炭黑N330、10份太阳油、5份马来酸酐化聚丁二烯(PM-18)、3份N，N’-间苯撑双马来酰亚胺(PDM)、1.3份硫化剂、0.7份促进剂CBS。
(1)生胶塑炼：在双辊开炼机内加入60份氯磺化聚乙烯橡胶(CSM)、40份天然橡胶(NR)，辊温控制在:30℃，塑炼5min；
(2)一段混炼：在塑炼好的橡胶中依次加入5份氧化镁、2份硬脂酸、1.5份防老剂MB、2份防老剂RD、30份炭黑N220、10份炭黑N330、10份太阳油、5份马来酸酐化聚丁二烯(PM-18)、3份N，N’-间苯撑双马来酰亚胺(PDM)，混炼12～15min，混炼温度保持在40～55℃；待混炼结束后，进行出片，并用冷却风机对其进行冷却、停放，得到耐高温贴胶一段混炼胶；
(3)二段混炼：将开炼机辊距调至2～3mm，将一段混炼胶在开炼机上回炼3～4min；然后加入1.3份硫化剂、0.7份促进剂CBS，混炼5～8min，混炼温度为40～70℃；将辊距调至2.0～2.2mm，混炼均匀后，进行出片，并用用冷却风机对其进行冷却、停放，得到耐高温贴胶二段混炼胶；
(4)硫化：将步骤(3)得到的二段混炼胶在平板硫化机上进行硫化，硫化温度为148℃，硫化压力为11.4MPa，硫化时间为39min，得到所述的氯磺化聚乙烯(CSM)耐高温输送带贴胶。
实施例2
配方比例按重量份计：75份氯磺化聚乙烯橡胶(CSM)、23份天然橡胶(NR)、4份氧化镁、1.3份硬脂酸、1份防老剂MB、1.5份防老剂RD、1.5份防老剂4020、25份白炭黑、25份炭黑N234、8份古马隆树脂、3份马来酸酐化聚丁二烯(PM-18)、2.5份N，N’-间苯撑双马来酰亚胺(PDM)、1.7份硫化剂、1.0份促进剂NS。
(1)生胶塑炼：在双辊开炼机内加入75份氯磺化聚乙烯橡胶(CSM)、23份天然橡胶(NR)，辊温控制在30℃，塑炼5min；
(2)一段混炼：在塑炼好的橡胶中依次加入4份氧化镁、1.3份硬脂酸、1份防老剂MB、1.5份防老剂RD、1.5份防老剂4020、25份白炭黑、25份炭黑N234、8份古马隆树脂、3份马来酸酐化聚丁二烯(PM-18)、2.5份N，N’-间苯撑双马来酰亚胺(PDM)，混炼12min，混炼温度保持在40℃；待混炼结束后，进行出片，并用冷却风机对其进行冷却、停放，得到耐高温贴胶一段混炼胶；
(3)二段混炼：将开炼机辊距调至2mm，将一段混炼胶在开炼机上回炼3min；然后加入1.7份硫化剂、1.0份促进剂NS，混炼5min，混炼温度为70℃；将辊距调至2.0mm，混炼均匀后，进行出片，并用用冷却风机对其进行冷却、停放，得到耐高温贴胶二段混炼胶；
(4)硫化：将步骤(3)得到的二段混炼胶在平板硫化机上进行硫化，硫化温度为150℃，硫化压力为12.0MPa，硫化时间为35min，得到所述的氯磺化聚乙烯(CSM)耐高温输送带贴胶。
实施例3
配方比例按重量份计：68份氯磺化聚乙烯橡胶(CSM)、34份天然橡胶(NR)、3.5份氧化镁、2.5份硬脂酸、2.5份防老剂MB、2.5份防老剂RD、27份炭黑N330、20份炭黑N115、7份太阳油、4份马来酸酐化聚丁二烯(PM-18)、4.5份N，N’-间苯撑双马来酰亚胺(PDM)、1.5份硫化剂、0.8份促进剂CBS。
(1)生胶塑炼：在双辊开炼机内加入68份氯磺化聚乙烯橡胶(CSM)、34份天然橡胶(NR)，辊温控制在40℃，塑炼4min；
(2)一段混炼：在塑炼好的橡胶中依次加入3.5份氧化镁、2.5份硬脂酸、2.5份防老剂MB、2.5份防老剂RD、27份炭黑N330、20份炭黑N115、7份太阳油、4份马来酸酐化聚丁二烯(PM-18)、4.5份N，N’-间苯撑双马来酰亚胺(PDM)，混炼13min，混炼温度保持在50℃；待混炼结束后，进行出片，并用冷却风机对其进行冷却、停放，得到耐高温贴胶一段混炼胶；
(3)二段混炼：将开炼机辊距调至2～3mm，将一段混炼胶在开炼机上回炼3min；然后加入1.5份硫化剂、0.8份促进剂CBS，混炼5～8min，混炼温度为50℃；将辊距调至2.1mm，混炼均匀后，进行出片，并用用冷却风机对其进行冷却、停放，得到耐高温贴胶二段混炼胶；
(4)硫化：将步骤(3)得到的二段混炼胶在平板硫化机上进行硫化，硫化温度为153℃，硫化压力为10.8MPa，硫化时间为32min，得到所述的氯磺化聚乙烯(CSM)耐高温输送带贴胶。
本发明的测定方法按照如下标准：
耐高温输送带贴胶常温下与三元乙丙(EPDM)或二元乙丙(EPM)覆盖胶粘合强度测试方法按标准GB/T 6759-2013来测试复合材料的粘合性能，拉伸速度为100mm/min，测试温度为25℃；耐高温输送带贴胶高温下与三元乙丙(EPDM)或二元乙丙(EPM)覆盖胶的粘合强度测试方法按标准GB/T 20021-2005来测试复合材料的粘合性能，拉伸速度为100mm/min，测试温度为175℃。
表1：本发明实施例1～3的性能比较
如表1所示，通过实施例1～3性能对比，可以看出，采用氯磺化聚乙烯橡胶、N，N’-间苯撑双马来酰亚胺(PDM)与马来酸酐化聚丁二烯(PM-18)加入胶料中与三元乙丙(EPDM)或二元乙丙(EPM)覆盖胶常温下的粘合强度均高于12N/mm，高温下的粘合强度高于4N/mm，具有极佳的粘合性能。

Claims (8)

1.氯磺化聚乙烯耐高温输送带贴胶，其特征是配方比例按重量份计如下：包括60～80份氯磺化聚乙烯橡胶、20～40份天然橡胶、1～5份氧化镁、1～2.5份硬脂酸、3～8份防老剂、30～50份补强填充剂、5～15份软化剂、1～5份马来酸酐化聚丁二烯、1～5份N，N’-间苯撑双马来酰亚胺、1～2份硫化剂和0.5～1.5份促进剂；
在双辊开炼机内加入氯磺化聚乙烯橡胶和天然橡胶进行塑炼，塑炼结束后，依次加入氧化镁、硬脂酸、防老剂、补强填充剂、软化剂、马来酸酐化聚丁二烯和N，N’-间苯撑双马来酰亚胺，待混炼均匀后，对其进行出片，用冷却风机对其进行冷却、停放，得到一段混炼胶；向一段混炼胶中加入硫化剂和促进剂进行充分混炼，然后出片、冷却；待冷却充分后，进行硫化，得到所述的氯磺化聚乙烯耐高温输送带贴胶。
2.如权利要求1所述氯磺化聚乙烯耐高温输送带贴胶，其特征是：所述氯磺化聚乙烯橡胶含氯量为33%~37%。
3.如权利要求1所述氯磺化聚乙烯耐高温输送带贴胶，其特征是：所述补强填充剂为炭黑N115、炭黑234、炭黑N220、炭黑N330和白炭黑中的一种或多种。
4.如权利要求1所述氯磺化聚乙烯耐高温输送带贴胶，其特征是：所述软化剂为太阳油和/或古马隆树脂。
5.如权利要求1所述氯磺化聚乙烯耐高温输送带贴胶，其特征是：所述防老剂为防老剂MB、防老剂4020和防老剂RD中的一种或多种。
6.如权利要求1所述氯磺化聚乙烯耐高温输送带贴胶，其特征是：所述硫化剂为硫黄。
7.如权利要求1所述氯磺化聚乙烯耐高温输送带贴胶，其特征是：所述分促进剂为CBS和/或NS。
8.权利要求1-7之一所述氯磺化聚乙烯耐高温输送带贴胶的制备方法，其特征是步骤如下：
（1）生胶塑炼：在双辊开炼机内加入60～80份氯磺化聚乙烯橡胶（CSM）、20～40份天然橡胶，辊温控制在:30~50℃，塑炼3~5min；
（2）一段混炼：在塑炼好的橡胶中依次加入1～5份氧化镁、1～2.5份硬脂酸、3～8份防老剂、30～50份补强填充剂、5～15份软化剂、1～5份马来酸酐化聚丁二烯、1～5份N，N’-间苯撑双马来酰亚胺，混炼12～15min，混炼温度保持在40～55℃；待混炼结束后，进行出片，并用冷却风机对其进行冷却、停放，得到耐高温贴胶一段混炼胶；
（3）二段混炼：将开炼机辊距调至2~3mm，将一段混炼胶在开炼机上回炼3~4min；然后加入1～2份硫化剂、0.5～1.5份促进剂，混炼5～8min，混炼温度为40～70℃；将辊距调至2.0~2.2mm，混炼均匀后，进行出片，并用冷却风机对其进行冷却、停放，得到耐高温贴胶二段混炼胶；
（4）硫化：将步骤（3）得到的二段混炼胶在平板硫化机上进行硫化，硫化温度为145～155℃，硫化压力为10～13MPa，硫化时间为30～42min，得到所述的氯磺化聚乙烯耐高温输送带贴胶。
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