CN108546347A - 一种高强耐热传送带覆盖胶材料及其制备方法 - Google Patents

一种高强耐热传送带覆盖胶材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种高强耐热传送带覆盖胶材料，按重量份称取以下成分：天然橡胶50‑70份，氯丁橡胶35‑50份，硬脂酸1‑3份，促进剂TMTD1.5‑2.5份，防老剂RD2‑4份，ZnO为5‑10份，硫磺1‑3份，炭黑N330为10‑20份，炭黑N770为10‑15份，阻燃剂5‑12份，抗静电剂2‑5份，补强填料15‑40份，复合树脂15‑25份，松香甘油酯改性聚氨酯树脂10‑20份。本发明制备的传送带覆盖胶强度高，耐热性能好。

Description

一种高强耐热传送带覆盖胶材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及运输传输带，具体涉及一种高强耐热传送带覆盖胶材料及其制备方法。
背景技术
橡胶输送带是现代化建设中常用的运输工具，广泛应用于化工、冶金、煤炭、矿山、港口、建材、机电、轻工、纺织、农业、汽车等各行各业，对于整个社会的工业、物流、运输等行业带来的作用是十分显著的。输送带行业与工农业生 产及人民生活息息相关,对我国国民经济的发展及科 技进步起到一定的促进作用。输送带有骨架材料和覆盖胶组成，覆盖胶负责输送带内部粘合作用，将输送带内部紧密结合起来。覆盖胶需具备较好的耐磨性、耐撕裂性、耐冲击性,还需具备良好的耐酸、耐碱、耐热等性能,覆盖胶主要由乙丙橡胶[2] 、天然橡胶、丁苯橡胶等橡胶原材料和其他配合剂组成。从最近几年的使用情况看，橡胶输送带的使用性能在不断降低，给运输过程带来了不利的影响，这是由于在输送带使用过程中,覆盖胶持续受到形状各异的散装固体物料冲击和摩擦，当磨损到一定程度，就将影响整个输送带的使用寿命。
发明内容
要解决的技术问题：本发明的目的是提供一种强度高，耐热性能好的传送带覆盖胶。
技术方案：一种高强耐热传送带覆盖胶材料，按重量份称取以下成分：天然橡胶50-70份，氯丁橡胶35-50份，硬脂酸1-3份，促进剂TMTD1.5-2.5份，防老剂RD2-4份，ZnO为5-10份，硫磺1-3份，炭黑N330为10-20份，炭黑N770为10-15份，阻燃剂5-12份，抗静电剂2-5份，补强填料15-40份，复合树脂15-25份，松香甘油酯改性聚氨酯树脂10-20份。
进一步的，所述补强填料为纳米二氧化硅复合材料和硅烷偶联剂改性绢云母粉。
进一步的，所述阻燃剂为阻燃剂TBC，三氧化二锑或氢氧化铝中的任两种的组合物，所述抗静电剂为乙炔炭黑和抗静电剂SN的混合物。
进一步的，所述二氧化硅复合材料的制备方法为将正硅酸乙酯、无水乙醇、盐酸及硅烷偶联剂均匀混合后，在55℃下恒温水解 6h得到溶胶，然后加热蒸发得凝胶，凝胶在65℃恒温下烘干得白色粉体，研磨过400 目筛，其中正硅酸乙酯：无水乙醇：硅烷偶联剂的摩尔比为8:32-40:1-2，盐酸的浓度为0.lmol/L 。
进一步的，所述复合树脂的制备方法为将丙烯酸丁酯，甲基丙烯酸甲酯，过氧化苯甲酰，N，N’－亚甲基双丙烯酰胺和疏水改性乙基纤维素混合，在70℃的恒温水浴锅中搅拌，反应5h得到白色树脂，洗涤烘干至恒重。
上述一种高强耐热传送带覆盖胶材料的制备方法，包括以下步骤：
S1. 在开炼机中首先加入天然橡胶和氯丁橡胶并塑炼，依次加入硬脂酸，ZnO，促进剂TMTD，防老剂RD，炭黑N330，炭黑N770，阻燃剂，抗静电剂，然后割刀4-6次，薄通3-4次，使助剂分散均匀；
S2. 再加入补强填料，复合树脂，松香甘油酯改性聚氨酯树脂，硫磺，再割刀3-4次、薄通3-4次；
S3. 最后进行硫化，温度为130-150℃，时间为5-12min。
有益效果：本发明的具有以下优点：本发明中添加了二氧化硅复合填料，这是由于纳米SiO2 尺寸效应，表面活性极强，表面存在不饱和的残键及不同键合状态的羟基，与橡胶和树脂中的氧键合或镶嵌在橡胶和树脂中，提高了分子间的作用力，故使胶料在强度、硬度、抗冲击性能方面得以提高；本发明中的复合树脂具有低交联三维网状的空间结构，使得树脂和橡胶之间能够充分的缠绕，提高了力学性能；在制备过程中，通过多次割刀，薄通使得助剂，补强填料，树脂充分混合均匀，使得橡胶的更加优异。
具体实施方式
以下实施例和对比例中，复合树脂的制备方法为将丙烯酸丁酯（BA），甲基丙烯酸甲酯（MMA），过氧化苯甲酰，N，N’－亚甲基双丙烯酰胺和疏水改性乙基纤维素混合（其中BA和MMA的摩尔比为mBA：mMMA= 3：1，过氧化苯甲酰含量为l%，N，N’－亚甲基双丙烯酰胺1%），在70℃的恒温水浴锅中搅拌，反应5h得到白色树脂，洗涤烘干至恒重。
实施例1
一种高强耐热传送带覆盖胶材料的制备方法，包括以下步骤：
S1. 在开炼机中首先加入天然橡胶和氯丁橡胶并塑炼，依次加入硬脂酸，ZnO，促进剂TMTD，防老剂RD，炭黑N330，炭黑N770，阻燃剂（质量比m阻燃剂TBC：m三氧化二锑=3:2），抗静电剂（质量比m乙炔炭黑：m抗静电剂SN=1:1），然后割刀4次，薄通3次，使助剂分散均匀；
S2. 再加入补强填料（质量比m纳米二氧化硅复合材料：m硅烷偶联剂改性绢云母粉=3:1），复合树脂，松香甘油酯改性聚氨酯树脂，硫磺，再割刀3次、薄通4次，其中，二氧化硅复合材料的制备方法为将正硅酸乙酯、无水乙醇、盐酸及硅烷偶联剂均匀混合后，在55℃下恒温水解 6h得到溶胶，然后加热蒸发得凝胶，凝胶在65℃恒温下烘干得白色粉体，研磨过400 目筛，其中正硅酸乙酯：无水乙醇：硅烷偶联剂的摩尔比为8:40:1，盐酸的浓度为0.lmol/L；
S3. 最后进行硫化，温度为130℃，时间为12min。
实施例2
一种高强耐热传送带覆盖胶材料的制备方法，包括以下步骤：
S1. 在开炼机中首先加入天然橡胶和氯丁橡胶并塑炼，依次加入硬脂酸，ZnO，促进剂TMTD，防老剂RD，炭黑N330，炭黑N770，阻燃剂（质量比m阻燃剂TBC：m氢氧化铝=1:1），抗静电剂（质量比m乙炔炭黑：m抗静电剂SN=1:2），然后割刀6次，薄通3次，使助剂分散均匀；
S2. 再加入补强填料（质量比m纳米二氧化硅复合材料：m硅烷偶联剂改性绢云母粉=3:1），复合树脂，松香甘油酯改性聚氨酯树脂，硫磺，再割刀3次、薄通4次，其中，二氧化硅复合材料的制备方法为将正硅酸乙酯、无水乙醇、盐酸及硅烷偶联剂均匀混合后，在55℃下恒温水解 6h得到溶胶，然后加热蒸发得凝胶，凝胶在65℃恒温下烘干得白色粉体，研磨过400 目筛，其中正硅酸乙酯：无水乙醇：硅烷偶联剂的摩尔比为8:40:2，盐酸的浓度为0.lmol/L；
S3. 最后进行硫化，温度为150℃，时间为5min。
实施例3
一种高强耐热传送带覆盖胶材料的制备方法，包括以下步骤：
S1. 在开炼机中首先加入天然橡胶和氯丁橡胶并塑炼，依次加入硬脂酸，ZnO，促进剂TMTD，防老剂RD，炭黑N330，炭黑N770，阻燃剂（质量比m阻燃剂TBC：m氢氧化铝=3:1），抗静电剂（质量比m乙炔炭黑：m抗静电剂SN=3:1），然后割刀5次，薄通3次，使助剂分散均匀；
S2. 再加入补强填料（质量比m纳米二氧化硅复合材料：m硅烷偶联剂改性绢云母粉=2:5），复合树脂，松香甘油酯改性聚氨酯树脂，硫磺，再割刀3次、薄通3次，其中，二氧化硅复合材料的制备方法为将正硅酸乙酯、无水乙醇、盐酸及硅烷偶联剂均匀混合后，在55℃下恒温水解 6h得到溶胶，然后加热蒸发得凝胶，凝胶在65℃恒温下烘干得白色粉体，研磨过400 目筛，其中正硅酸乙酯：无水乙醇：硅烷偶联剂的摩尔比为8:34:1，盐酸的浓度为0.lmol/L；
S3. 最后进行硫化，温度为135℃，时间为7min。
实施例4
一种高强耐热传送带覆盖胶材料的制备方法，包括以下步骤：
S1. 在开炼机中首先加入天然橡胶和氯丁橡胶并塑炼，依次加入硬脂酸，ZnO，促进剂TMTD，防老剂RD，炭黑N330，炭黑N770，阻燃剂（质量比m三氧化二锑：m氢氧化铝=1:1），抗静电剂（质量比m乙炔炭黑：m抗静电剂SN=1:4），然后割刀4次，薄通4次，使助剂分散均匀；
S2. 再加入补强填料（质量比m纳米二氧化硅复合材料：m硅烷偶联剂改性绢云母粉=2:5），复合树脂，松香甘油酯改性聚氨酯树脂，硫磺，再割刀4次、薄通4次，其中，二氧化硅复合材料的制备方法为将正硅酸乙酯、无水乙醇、盐酸及硅烷偶联剂均匀混合后，在55℃下恒温水解 6h得到溶胶，然后加热蒸发得凝胶，凝胶在65℃恒温下烘干得白色粉体，研磨过400 目筛，其中正硅酸乙酯：无水乙醇：硅烷偶联剂的摩尔比为8:37:2，盐酸的浓度为0.lmol/L；
S3. 最后进行硫化，温度为146℃，时间为9min。
实施例5
一种高强耐热传送带覆盖胶材料的制备方法，包括以下步骤：
S1. 在开炼机中首先加入天然橡胶和氯丁橡胶并塑炼，依次加入硬脂酸，ZnO，促进剂TMTD，防老剂RD，炭黑N330，炭黑N770，阻燃剂（质量比m三氧化二锑：m氢氧化铝=2:1），抗静电剂（质量比m乙炔炭黑：m抗静电剂SN=1:1），然后割刀5次，薄通4次，使助剂分散均匀；
S2. 再加入补强填料（质量比m纳米二氧化硅复合材料：m硅烷偶联剂改性绢云母粉=4:3），复合树脂，松香甘油酯改性聚氨酯树脂，硫磺，再割刀4次、薄通4次，其中，二氧化硅复合材料的制备方法为将正硅酸乙酯、无水乙醇、盐酸及硅烷偶联剂均匀混合后，在55℃下恒温水解 6h得到溶胶，然后加热蒸发得凝胶，凝胶在65℃恒温下烘干得白色粉体，研磨过400 目筛，其中正硅酸乙酯：无水乙醇：硅烷偶联剂的摩尔比为8:35:2，盐酸的浓度为0.lmol/L；
S3. 最后进行硫化，温度为140℃，时间为9min。
对比例1
一种高强耐热传送带覆盖胶材料的制备方法，包括以下步骤：
S1. 在开炼机中首先加入天然橡胶和氯丁橡胶并塑炼，依次加入硬脂酸，ZnO，促进剂TMTD，防老剂RD，炭黑N330，炭黑N770，阻燃剂（质量比m阻燃剂TBC：m三氧化二锑=3:2），抗静电剂（质量比m乙炔炭黑：m抗静电剂SN=1:1），然后割刀4次，薄通3次，使助剂分散均匀；
S2. 再加入复合树脂，松香甘油酯改性聚氨酯树脂，硫磺，再割刀3次、薄通4次；
S3. 最后进行硫化，温度为130℃，时间为12min。
对比例2
一种高强耐热传送带覆盖胶材料的制备方法，包括以下步骤：
S1. 在开炼机中首先加入天然橡胶和氯丁橡胶并塑炼，依次加入硬脂酸，ZnO，促进剂TMTD，防老剂RD，炭黑N330，炭黑N770，阻燃剂（质量比m阻燃剂TBC：m氢氧化铝=1:1），抗静电剂（质量比m乙炔炭黑：m抗静电剂SN=1:2），然后割刀6次，薄通3次，使助剂分散均匀；
S2. 再加入补强填料（质量比m纳米二氧化硅复合材料：m硅烷偶联剂改性绢云母粉=3:1），松香甘油酯改性聚氨酯树脂，硫磺，再割刀3次、薄通4次，其中，二氧化硅复合材料的制备方法为将正硅酸乙酯、无水乙醇、盐酸及硅烷偶联剂均匀混合后，在55℃下恒温水解 6h得到溶胶，然后加热蒸发得凝胶，凝胶在65℃恒温下烘干得白色粉体，研磨过400 目筛，其中正硅酸乙酯：无水乙醇：硅烷偶联剂的摩尔比为8:40:2，盐酸的浓度为0.lmol/L；
S3. 最后进行硫化，温度为150℃，时间为5min。
对比例3
一种高强耐热传送带覆盖胶材料的制备方法，包括以下步骤：
S1. 在开炼机中首先加入天然橡胶和氯丁橡胶并塑炼，依次加入硬脂酸，ZnO，促进剂TMTD，防老剂RD，炭黑N330，炭黑N770，阻燃剂（质量比m阻燃剂TBC：m氢氧化铝=3:1），抗静电剂（质量比m乙炔炭黑：m抗静电剂SN=3:1），然后割刀5次，薄通3次，使助剂分散均匀；
S2. 再加入补强填料（质量比m纳米二氧化硅复合材料：m硅烷偶联剂改性绢云母粉=2:5），复合树脂，硫磺，再割刀3次、薄通3次，其中，二氧化硅复合材料的制备方法为将正硅酸乙酯、无水乙醇、盐酸及硅烷偶联剂均匀混合后，在55℃下恒温水解 6h得到溶胶，然后加热蒸发得凝胶，凝胶在65℃恒温下烘干得白色粉体，研磨过400 目筛，其中正硅酸乙酯：无水乙醇：硅烷偶联剂的摩尔比为8:34:1，盐酸的浓度为0.lmol/L；
S3. 最后进行硫化，温度为135℃，时间为7min。
性能测试：热空气老化性能按GB/T3512—2001测试，条件为100℃×168h；；拉伸性能测试按GB/T528—1998进行，拉伸速度为500mm/min；硬度按GB/T531.1-2008测定，3s内读数。

Claims (6)

1.一种高强耐热传送带覆盖胶材料，其特征在于，按重量份称取以下成分：天然橡胶50-70份，氯丁橡胶35-50份，硬脂酸1-3份，促进剂TMTD1.5-2.5份，防老剂RD2-4份，ZnO为5-10份，硫磺1-3份，炭黑N330为10-20份，炭黑N770为10-15份，阻燃剂5-12份，抗静电剂2-5份，补强填料15-40份，复合树脂15-25份，松香甘油酯改性聚氨酯树脂10-20份。
2.根据权利要求1所述的一种高强耐热传送带覆盖胶材料，其特征在于：所述补强填料为纳米二氧化硅复合材料和硅烷偶联剂改性绢云母粉。
3.根据权利要求1所述的一种高强耐热传送带覆盖胶材料，其特征在于：所述阻燃剂为阻燃剂TBC，三氧化二锑或氢氧化铝中的任两种的组合物，所述抗静电剂为乙炔炭黑和抗静电剂SN的混合物。
4.根据权利要求1所述的一种高强耐热传送带覆盖胶材料，其特征在于：所述二氧化硅复合材料的制备方法为将正硅酸乙酯、无水乙醇、盐酸及硅烷偶联剂均匀混合后，在55℃下恒温水解 6h得到溶胶，然后加热蒸发得凝胶，凝胶在65℃恒温下烘干得白色粉体，研磨过400 目筛，其中正硅酸乙酯：无水乙醇：硅烷偶联剂的摩尔比为8:32-40:1-2，盐酸的浓度为0.lmol/L 。
5.根据权利要求1所述的一种高强耐热传送带覆盖胶材料，其特征在于：所述复合树脂的制备方法为将丙烯酸丁酯，甲基丙烯酸甲酯，过氧化苯甲酰，N，N’－亚甲基双丙烯酰胺和疏水改性乙基纤维素混合，在70℃的恒温水浴锅中搅拌，反应5h得到白色树脂，洗涤烘干至恒重。
6.一种高强耐热传送带覆盖胶材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1. 在开炼机中首先加入天然橡胶和氯丁橡胶并塑炼，依次加入硬脂酸，ZnO，促进剂TMTD，防老剂RD，炭黑N330，炭黑N770，阻燃剂，抗静电剂，然后割刀4-6次，薄通3-4次，使助剂分散均匀；
S2. 再加入补强填料，复合树脂，松香甘油酯改性聚氨酯树脂，硫磺，再割刀3-4次、薄通3-4次；
S3. 最后进行硫化，温度为130-150℃，时间为5-12min。
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