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

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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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