CN109968764B - 一种具有高使用寿命的聚酯龙带及其制造方法 - Google Patents

一种具有高使用寿命的聚酯龙带及其制造方法 Download PDF

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Abstract

一种具有高使用寿命的聚酯龙带及其制造方法，该聚酯龙带包括从上至下依次粘连的上橡胶传动层、上缓冲层、骨架层、下缓冲层、下橡胶摩擦层，所述上缓冲层包括至少一组从上至下依次粘连的第一弹性体层、第二弹性体层或者包括至少一组从上至下依次粘连的第二弹性体层、第一弹性体层；所述下缓冲层包括至少一组从上至下依次粘连的第一弹性体层、第二弹性体层或者包括至少一组从上至下依次粘连的第二弹性体层、第一弹性体层；第一、第二弹性体层分别为硬度95A、85A的TPU片材层。本发明改变了缓冲层单一的结构，通过不同硬度、厚度的TPU片材复合，增加接头处的强度，达到提高使用寿命的目的。

Description

一种具有高使用寿命的聚酯龙带及其制造方法
技术领域
本发明属于工业传动平带技术领域，具体涉及一种具有高使用寿命的聚酯龙带及其制造方法。
背景技术
目前，在工业输送传动领域使用的皮带的骨架材料多为聚酰胺(尼龙)片材，缺点是带体硬度高、轮径大、受拉力形变较大，带体受温度、湿度影响较大，易发生弯曲变形。在传动带行业的另一大类常用传动带是以聚酯纤维为骨架，即聚酯带。常规聚酯带由五层构成，从上到下依次为：上橡胶传动层、上热塑性聚氨酯弹性体(TPU)缓冲层、中间聚酯纤维骨架层、下热塑性聚氨酯弹性体(TPU)缓冲层和下橡胶摩擦层。因为使用了聚酯纤维骨架代替聚酰胺尼龙骨架，使得聚酯带的受张力形变更小、尺寸、外形更加稳定。
聚酯带使用热塑性弹性体-聚氨酯作为缓冲层。热塑性弹性体材料通常选用硬度为95A，其机械强度高，能满足聚酯带体高速运转的轻度需求。直线型聚酯带接驳为环形带时，先用打齿机将带体两端处理为可以无缝对接的锯齿形，齿长度一般为90mm。拼接好的齿型接头处受165℃高温，压力为2MPa，时间3min，再经降温处理，冷却至室温。因为接头处的TPU片材在接驳时必须要经受165℃高温处理，而高温处理然后冷却的TPU材料机械大幅度下降，并具有一定的脆性，并且会硬度变高，这就导致接头处成为整个带体的力学性能的“薄弱”处，在反复连续高速运转时易发生断裂。
在跟踪客户关于聚酯带使用情况时也发现，95％聚酯带是因为接头断裂而不能继续使用。所以，限制聚酯带使用寿命的关键因素就是接头处的强度和力学性能。故有必要进一步改进聚酯带的结构组成，使其形成环形带时，接头处强度更佳，以满足使用需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有高使用寿命的聚酯龙带及其制造方法，提高聚酯带接驳为环形带时接头的强度，确保接头处硬度变化不大，从而使得接头处柔软性更佳，提高聚酯环形带的使用寿命。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
本发明的第一方面，提供一种具有高使用寿命的聚酯龙带，其包括从上至下依次粘连的上橡胶传动层、上缓冲层、骨架层、下缓冲层、下橡胶摩擦层，所述上缓冲层包括至少一组从上至下依次粘连的第一弹性体层、第二弹性体层或者包括至少一组从上至下依次粘连的第二弹性体层、第一弹性体层；所述下缓冲层包括至少一组从上至下依次粘连的第一弹性体层、第二弹性体层或者包括至少一组从上至下依次粘连的第二弹性体层、第一弹性体层；
所述上橡胶传动层、下橡胶摩擦层均为羧基丁腈橡胶层；所述上缓冲层、下缓冲层中所述第一弹性体层为硬度95A、厚度0.15～0.4mm的TPU片材层，所述第二弹性体层为硬度85A、厚度0.05～0.2mm的TPU片材层；所述骨架层为聚酯布，1％定伸应力≥30N/mm。
优选的，本发明所述聚酯龙带结构中所述上橡胶传动层厚度为0.1～0.15mm，所述上缓冲层、下缓冲层中第一弹性体层厚度为0.15～0.4mm，第二弹性体层厚度为0.05～0.2mm，所述骨架层厚度为0.6～0.75mm，所述下橡胶摩擦层厚度为0.1～0.15mm。
本发明中所述上橡胶传动层、下橡胶摩擦层均为橡胶材质，由购买的橡胶生胶制备得到。为提高其耐磨性，橡胶生胶均为羧基丁腈橡胶，所述羧基丁腈橡胶选用日本ZONE公司牌号NX775。与传动行业常规普通丁腈橡胶JSR3250、220等牌号橡胶相比，羧基丁腈由于在橡胶分子链引入了羧基，具有更佳的耐磨性和使用寿命。
本发明中所述上缓冲层包括至少一组从上至下依次粘连的第一弹性体层、第二弹性体层时，所述第一弹性体粘连于所述上橡胶传动层，所述第二弹性体粘连于所述骨架层。所述上缓冲层包括至少一组从上至下依次粘连的第二弹性体层、第一弹性体层时，所述第二弹性体粘连于所述上橡胶传动层，所述第一弹性体粘连于所述骨架层。
本发明中所述下缓冲层包括至少一组从上至下依次粘连的第一弹性体层、第二弹性体层时，所述第一弹性体粘连于所述骨架层，所述第二弹性体粘连于所述下橡胶传动层。所述下缓冲层包括至少一组从上至下依次粘连的第二弹性体层、第一弹性体层时，所述第二弹性体粘连于所述骨架层，所述第一弹性体粘连于所述下橡胶传动层。
本发明中所述上缓冲层、下缓冲层结构中第一弹性体层、第二弹性体层排列顺序可以相同也可以不相同，上缓冲层总厚度和下缓冲层总厚度相同。
在本发明一较佳实施例中，所述上缓冲层包括从上至下依次粘连的第一弹性体层、第二弹性体层、第一弹性体层、第二弹性体层；所述下缓冲层包括从上至下依次粘连的第二弹性体层、第一弹性体层、第二弹性体层、第一弹性体层。
在本发明一较佳实施例中，所述上缓冲层包括从上至下依次粘连的第二弹性体层、第一弹性体层、第二弹性体层、第一弹性体层；所述下缓冲层包括从上至下依次粘连的第一弹性体层、第二弹性体层、第一弹性体层、第二弹性体层。
在本发明一较佳实施例中，所述上缓冲层包括从上至下依次粘连的第一弹性体层、第二弹性体层、第一弹性体层、第二弹性体层；所述下缓冲层包括从上至下依次粘连的第一弹性体层、第二弹性体层、第一弹性体层、第二弹性体层。
在本发明一较佳实施例中，所述上缓冲层包括从上至下依次粘连的第二弹性体层、第一弹性体层、第二弹性体层、第一弹性体层；所述下缓冲层包括从上至下依次粘连的第二弹性体层、第一弹性体层、第二弹性体层、第一弹性体层。
本发明的第二方面，提供所述具有高使用寿命的聚酯龙带的制备方法，其包括如下步骤：
(1)上橡胶传动层、下橡胶摩擦层的制作
为提高上橡胶传动层、下橡胶摩擦层的耐磨性，选用耐磨性更好的羧基丁腈XNBR为主体橡胶，是由羧基丁腈橡胶生胶经过塑炼、混炼、硫化得到分散性良好的混炼橡胶，再经过压延等制备工艺制备得到羧基丁腈橡胶胶片，备用；
(2)粘合剂配制
a.粘合剂A的配制
将聚氨酯TPU粒子加入到有机溶剂丁酮中搅拌溶解4小时得到粘稠状液体，再将该粘稠状液体与甲醇加入步骤(1)制备的混炼橡胶中，60℃恒温搅拌4小时，然后加入总溶液质量3％的固化剂(牌号为拜耳N3390)和总溶液质量0.05％乳化剂(胶水乳化剂牌号为OP-10美国陶氏)，持续搅拌0.5小时，即配制成粘度为1500Pa.s(40℃下测)的粘合剂A；
聚氨酯TPU粒子与丁酮的质量份比为3∶5，所述粘稠状液体、步骤(1)制备的混炼橡胶、甲醇的质量份比为4∶1∶0.5；
b.粘合剂B的配制
聚氨酯TPU粒子与有机溶剂丁酮按照质量份2∶5混合并加热至60℃，搅拌溶解4小时，然后加入总溶液质量4.5％的固化剂(牌号为拜耳N3390)和总溶液质量0.05％的乳化剂(胶水乳化剂牌号为OP-10美国陶氏)，持续搅拌0.5小时，即配制成粘度为1400Pa.s(40℃下测)的粘合剂B。
(3)粘合剂涂覆
a.上橡胶传动层、下橡胶摩擦层的涂覆：将步骤(1)制得的上橡胶传动层、下橡胶摩擦层的一侧表面涂覆粘合剂A，涂覆厚度为0.05mm，65℃下烘干，薄膜纸隔离收卷待用；
b.第一弹性体层、第二弹性体层的涂覆：上缓冲层、下缓冲层结构中，将第一弹性体层与第二弹性体层贴合的任一侧面涂覆粘合剂B，涂覆厚度为0.05mm，65℃下烘干，薄膜纸隔离收卷待用；
c.骨架层的涂覆：在骨架层聚酯布上、下表面各涂覆一层粘合剂B，涂覆层厚度为0.05mm，80℃下烘干，薄膜纸隔离收卷待用；
(4)聚酯龙带的复合
a.上橡胶传动层和上缓冲层复合：
按照上缓冲层结构将若干第一弹性体层、若干第二弹性体层从上到下依次平行叠加，将上橡胶传动层涂覆粘合剂A的一侧贴合在上缓冲层上表面即第一弹性体层或第二弹性体层上表面，通过鼓式硫化机复合，各层在粘合剂A或粘合剂B的作用下复合，复合温度控制在120℃，压力8MPa，主鼓电机频率30HZ，即得到上复合层，将上复合层收卷待用；
b.下橡胶摩擦层和下缓冲层复合的下复合层：
按照下缓冲层结构将若干第一弹性体层、若干第二弹性体层从上到下依次平行叠加，将下橡胶摩擦层涂覆粘合剂A的一侧贴合在下缓冲层下表面即第一弹性体层或第二弹性体层下表面，通过鼓式硫化机复合，各层在粘合剂A或粘合剂B的作用下复合，复合温度控制在120℃，压力8MPa，主鼓电机频率30HZ，即得到下复合层，将下复合层收卷待用；
c.上复合层、下复合层和中间骨架层的复合：
将上复合层、上下表面涂覆粘合剂B的骨架层、下复合层依次平行贴合叠放，送入鼓式硫化机中进行复合，在骨架层上下表面涂覆的粘合剂B作用下复合，复合温度控制在120℃，压力8MPa，主鼓电机频率30HZ，得到聚酯龙带半成品，收卷待用；
(5)聚酯龙带半成品的硫化
将聚酯带半成品送入平板硫化机，按平板模长分模硫化，硫化温度为152℃、硫化压力15MPa，硫化时间为20分钟，整卷硫化结束后，剥去上橡胶传动层、下橡胶摩擦层的表面衬布，得到聚酯龙带成品。
优选的，步骤(1)中，由羧基丁腈橡胶生胶制备得到羧基丁腈橡胶胶片的方法包括如下步骤：取羧基丁腈橡胶生胶投入密炼机中，密炼1分钟，添加白炭黑作为补强剂，继续密炼2分钟、投入橡胶油(包括二丁酯和硅烷偶联剂)、抗静电剂(阳离子季铵盐型表面活性剂、阴离子型磺酸盐型表面活性剂)、硫化助剂(包括氧化锌和硬脂酸)，橡胶防护剂(包括酚类抗氧剂2246、活性黑、橡胶防护蜡和防老剂RD)，继续密炼，温度达到120℃排出混炼胶；待胶料冷却至60℃，再将胶料于开炼机内薄通一次，加入硫化剂(包括硫磺、2、2′-二硫代二苯并噻唑和N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺)，开练机内摆胶，用目视法检查胶片断面，应无肉眼可见的未分散化工原料，制得分散性良好的混炼橡胶；将混炼橡胶通过压延机在尼龙衬布上压延成厚度为0.7～0.9mm胶片，收卷备用。
进一步，步骤(1)中，所述羧基丁腈橡胶胶片由如下重量份的组分制成：羧基丁腈橡胶生胶100份、补强剂40～60份、橡胶油7～11份、抗静电剂8～12份、硫化助剂6～8份、橡胶防护剂6～10份、硫化剂15～20份。
优选的，步骤(1)、(2)中，所述聚氨酯TPU粒子可选用德国巴斯夫1185A、美国陶氏2355-85ABR、德国巴斯夫1185A10FHF热塑性弹性体TPU粒子产品中的一种或多种。
优选的，本发明所述抗静电剂选自SN(十八烷基二甲基羟乙基季胺硝酸盐)、NP(对壬基苯氧基丙烷磺酸钠)、DPE(对壬基二苯醚磺酸钾)中的任一种，更优选的为SN。
本发明制备的粘合剂A用于粘合上橡胶传动层与第一弹性体层TPU片材或第二弹性体层TPU片材，粘合下橡胶摩擦层与第一弹性体层TPU片材或第二弹性体层TPU片材。本发明制备的粘合剂B用于第一弹性体层TPU片材、第二弹性体层TPU片材之间的粘合、以及骨架层与第一弹性体层TPU片材或第二弹性体层TPU片材的粘合。
经检测，本发明制造的聚酯龙带成品1％定伸强度≥16N/mm，带体拉断强度≥165N/mm；将本发明制造的聚酯龙带成品接驳为环形龙带后，接头处拉断强度≥155N/mm，接头处硬度变化≤+2度，可见，接头处强度提升明显，且接头处硬度变化更小，接头柔软性更佳。
由于采用上述技术方案，本发明具有以下优点和有益效果：
(1)本发明在聚酯带的缓冲层结构中增加了一层弹性体层，通过不同硬度、不同熔点、不同厚度的TPU片材复合，改变了聚酯带中缓冲层单一的结构，具体是在缓冲层中使用了低熔点的TPU片材即第二弹性体层(硬度85A)，当将聚酯带接驳为环形带过程中，受热达到第二弹性体层TPU熔点时，缓冲层片材处熔融状态，具有一定流动性，一方面熔融状态的齿型片材融聚为整体，达到接驳的目的；另一方面熔融状态的片材会渗入到中间骨架层聚酯布经纬线缝隙中，可以增加接头处的强度，达到提高使用寿命的目的。
(2)本发明制备的聚酯龙带带体的强度保持不变，但接驳为环形龙带后，接头处强度提升明显，且接头处硬度变化更小，接头柔软性更佳。
附图说明
图1是本发明实施例1的结构示意图。
图2是本发明实施例2的结构示意图。
图3是本发明实施例3的结构示意图。
图4是本发明实施例4的结构示意图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例对本发明做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
本发明中所用原料均为常规市购产品，所用设备均为常规设备。
实施例1
如图1所示，一种新型聚酯龙带从上至下依次为：上橡胶传动层110、上缓冲层210、骨架层300、上缓冲层220、下橡胶摩擦层120，所述上缓冲层210从上至下依次为第一弹性体层201、第二弹性体层202、第一弹性体层201、第二弹性体层202，所述第一弹性体层201为硬度95A、厚度0.2mm的TPU片材层，所述第二弹性体层202为硬度85A、厚度0.1mm的TPU片材层；所述下缓冲层从上至下依次为第二弹性体层202、第一弹性体层201、第二弹性体层202、第一弹性体层201，所述第一弹性体层201为硬度95A、厚度0.2mm的TPU片材层，所述第二弹性体层202为硬度85A、厚度0.1mm的TPU片材层；所述骨架层300为0.5mm厚度的聚酯布(聚酯布厚度要求±0.03mm，1％定伸应力≥30N/mm，吴江丰越工业用布有限公司)；所述上橡胶传动层110为NX775羧基丁腈橡胶层，所述上橡胶传动层110的厚度为0.1mm；所述下橡胶摩擦层120为NX775羧基丁腈橡胶层，所述下橡胶摩擦层120的厚度为0.1mm。
本实施例的新型聚酯龙带的制备方法，包括以下步骤：
(1)上橡胶传动层110和下橡胶摩擦层120的制作
为提高表面橡胶摩擦层的耐磨性，选用耐磨性更好的羧基丁腈XNBR为主体橡胶，按照表1中原料配比进行塑炼、混炼、硫化、压延等工艺制备羧基丁腈橡胶胶片，具体包括如下步骤：
取牌号为NX775的羧基丁腈橡胶生胶投入密炼机(无锡阳明橡胶机械厂，型号YM-35)中，密炼1分钟，添加白炭黑作为补强剂(无锡恒亨白炭黑有限责任公司，目数2000目)，继续密炼2分钟，投入橡胶油(二丁酯+硅烷偶联剂)、抗静电剂(SN)、硫化助剂(氧化锌+硬脂酸)，橡胶防护剂(酚类抗氧剂2246+活性黑+防护蜡+防老剂RD)，继续密炼，温度达到120℃排出混炼胶。待胶料冷却至60℃，再将胶料于开炼机薄通一次，加入硫化剂(硫磺+2、2′-二硫代二苯并噻唑DM+N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺CZ)，开炼机(无锡阳明橡胶机械厂，型号YM-16)摆胶5分钟，用目视法检查胶片断面，应无肉眼可见的未分散化工原料，制得分散性良好的混炼橡胶(取适量混炼橡胶用于制备粘合剂A)；将混炼橡胶通过压延机(压延机厂家无锡神通橡胶机械厂，型号XY-3F)在尼龙衬布上压延成厚度为0.1mm胶片，收卷备用。
(2)粘合剂的配制
a.粘合剂A的配制(上橡胶传动层或下橡胶摩擦层和缓冲层TPU片材的粘合剂)
按质量份3∶5的配比将3份购于巴斯夫牌号为1185A10FHF聚氨酯TPU粒子用5份有机溶剂丁酮溶解加热至60℃，搅拌溶解4小时得到粘稠状液体，再按质量份4∶1∶0.5(4份上述液体，橡胶为1份，0.5份甲醇)的比例混入步骤(1)制备的混炼橡胶，通过4小时60℃恒温搅拌。然后加入总溶液质量3％的固化剂(牌号为拜耳N3390)和总溶液质量0.05％乳化剂(胶水乳化剂牌号为OP-10美国陶氏)，持续搅拌0.5小时，即配制成粘度为1500Pa.s(40℃下测的)的粘合剂A。(总溶液质量是指粘稠状液体、混炼橡胶、甲醇、固化剂、乳化剂质量之和)。
b.粘合剂B的配制(TPU片材粘合剂，用于粘合硬度85A和95A的TPU片材)
按质量份2∶5的配比将2份购于巴斯夫牌号为1185A10FHF用5份丁酮有机溶剂加热至60℃，搅拌溶解4小时，然后加入总溶液质量4.5％的固化剂(牌号为拜耳N3390)和总溶液质量0.05％的乳化剂(胶水乳化剂牌号为OP-10美国陶氏)，持续搅拌0.5小时，即配制成粘度为1400Pa.s(40℃下测的)的粘合剂B。(总溶液质量是指聚氨酯TPU粒子、丁酮、固化剂、乳化剂质量之和)
(3)粘合剂涂覆
a.骨架布的涂覆：骨架层300于织物厂家吴江丰越工业用布有限公司定制，长度250米，宽度580毫米，厚度0.6毫米，拉断强度190N/mm通过涂覆机在骨架层300布上、下表面各涂覆一层厚度0.05mm的粘合剂B，通过80℃烘箱，烘箱长度4米，烘干时走带速度为0.1米/秒，烘干，收卷待用。
b.TPU片材的涂覆：通过涂覆机将一层邵氏硬度95A、厚度0.25mm的TPU片材层(第一弹性体层)(东莞雄林新材料科技股份有限公司定制，牌号为T-85A20)、将一层硬度85A、厚度0.2mm的TPU片材层(第二弹性体层)(东莞雄林新材料科技股份有限公司定制，牌号为T-95A25)的上、下表面分别涂覆厚度0.05mm粘合剂B，将一层邵氏硬度95A、厚度0.25mm的TPU片材层(第一弹性体层)下表面、将一层硬度85A、厚度0.2mm的TPU片材层(第二弹性体层)下表面分别涂覆厚度0.05mm粘合剂B，并用薄膜纸隔离收卷待用。
c.覆盖层的涂覆：通过涂覆机将步骤(1)制得的上橡胶传动层的下表面涂覆粘合剂A、下橡胶摩擦层的上表面涂覆粘合剂A，涂覆厚度为0.05mm，通过65℃烘箱，烘箱长度4米，烘干时走带速度为0.1米/秒，并用薄膜纸隔离收卷待用。
(4)新型聚酯龙带的复合
a.上橡胶传动层和上缓冲层复合的上复合层：
通过鼓式硫化机(DLG-700，大连华韩橡塑机械有限公司)复合，复合前将鼓温设置为120℃，压力8MPa，主鼓电机频率设置为30HZ。在进鼓端的料架上，从上至下依次放置：下表面涂覆粘合剂A的上橡胶传动层110、未涂覆粘合剂的第一弹性体层201、上下表面均涂覆粘合剂B的第二弹性体层202、下表面涂覆粘合剂B的第一弹性体层201、未涂覆粘合剂的第二弹性体层202，将其平行叠加后同时送入鼓式硫化机，各层在粘合剂A、粘合剂B的作用下，在120℃、压力8MPa、主鼓电机频率设置为30HZ条件下复合，在出鼓端复合在一起，即得到上复合层，将上复合层收卷待用。
b.下橡胶摩擦层和下缓冲层复合的下复合层：
通过鼓式硫化机复合，复合前将鼓温设置为120℃，压力8MPa，主鼓电机频率设置为30HZ。在进鼓端的料架上，从上至下依次放置：未涂覆粘合剂的第二弹性体层202、上下表面均涂覆粘合剂B的第一弹性体层201、下表面涂覆粘合剂B的第二弹性体层202、未涂覆粘合剂的第一弹性体层201、上表面涂覆粘合剂A的下橡胶摩擦层120，并将其平行叠加后同时送入鼓式硫化机，各层在粘合剂的作用下，在120℃，压力8MPa，主鼓电机频率设置为30HZ的条件下，在出鼓端复合在一起，即得到下复合层，将下复合层收卷待用。
c.上、下复合层和中间骨架层的复合：
在进鼓端的料架上，依次放置上复合层、上下表面涂覆粘合剂B的骨架层300和下复合层，并使上、下复合层的缓冲层一侧与骨架层300保持贴合状态，在骨架层上下表面涂覆的粘合剂B作用下复合、并通过传动辊送入鼓式硫化机中进行复合，复合时的参数为：鼓温为120℃、压力10MPa、主鼓电机频率30HZ，设定频率即为走带速度，在出鼓端完成复合后，即得到新型聚酯龙带半成品，收卷待用。
(5)新型聚酯龙带半成品的硫化
将硫化聚酯带半成品送入平板硫化机(XLB-Q，连华韩橡塑机械有限公司)，按平板模长分模硫化，每模使用同一硫化工艺，硫化温度为152℃、硫化压力15MPa，硫化时间为20分钟，整卷硫化结束后，剥去上橡胶传动层100、下橡胶摩擦层120的表面衬布，即得到新型聚酯龙带成品。
(6)接驳为环形龙带
接驳工艺如下：
①将聚酯带开裁至客户所需尺寸；
②将带体两端用专用打齿机处理为可以无缝接驳的齿型；
③将平板接头机升温至155℃，将带体首尾按齿型对接，将接头部位置于接头机中下加热板间位置，带体上下表面垫上高温纸，带体左右侧面放置与带体同厚度的固定钢片，合上接头机上加热板。设置压力为0.25MPa，设置保温温度为171℃，保温时间3分钟。按下加热按钮，开始升温。升温至171℃后，设备自动进入保温时间；
④保温结束后，冷却泵自动开启，通过冷却循环水，冷却带体和加热板。冷却至50℃时，水泵自动停止。放空压力，却下接驳完成的带体，即为环形聚酯龙带。
本实施例制备的聚酯龙带成品的1％定伸强度、拉断强度，环形聚酯龙带接头处拉断强度、接头处硬度变化参见表2。
实施例2
如图2所示，本实施例中新型聚酯龙带从上至下依次为：上橡胶传动层110、上缓冲层210、骨架层300、下缓冲层220、下橡胶摩擦层120，所述上缓冲层从上至下依次为第二弹性体层202、第一弹性体层201、第二弹性体层202、第一弹性体层201，所述第一弹性体层201为硬度95A、厚度0.25mm的TPU片材层，所述第二弹性体层202为硬度85A、厚度0.05mm的TPU片材层；所述下缓冲层从上至下依次为第一弹性体层201、第二弹性体层202、第一弹性体层201、第二弹性体层202，所述第一弹性体层201为硬度95A、厚度0.25mm的TPU片材层，所述第二弹性体层202为硬度85A、厚度0.05mm的TPU片材层；所述骨架层300为0.6mm厚度的聚酯布，要求±0.03mm，1％定伸应力≥17N/mm，吴江丰越工业用布有限公司；所述上橡胶传动层110为NX775羧基丁腈橡胶层，所述上橡胶传动层110的厚度为0.13mm；所述下橡胶摩擦层120为NX775羧基丁腈橡胶层，所述下橡胶摩擦层120的厚度为0.13mm。
本实施例中上橡胶传动层110、下橡胶摩擦层120制作过程中各原料配比参见表1，聚酯龙带成品制备方法及接驳为环形龙带方法参照实施例1，本实施例制备的聚酯龙带成品的1％定伸强度、拉断强度，环形聚酯龙带接头处拉断强度、接头处硬度变化参见表2。
实施例3
如图3所示，一种新型聚酯龙带从上至下依次为：上橡胶传动层110、上缓冲层210、骨架层300、上缓冲层220、下橡胶摩擦层120，所述上缓冲层从上至下依次为第一弹性体层201、第二弹性体层202、第一弹性体层201、第二弹性体层202，所述第一弹性体层201为硬度95A、厚度0.25mm的TPU片材层，所述第二弹性体层202为硬度85A、厚度0.15mm的TPU片材层；所述下缓冲层从上至下依次为第一弹性体层201、第二弹性体层202、第一弹性体层201、第二弹性体层202，所述第一弹性体层201为硬度95A、厚度0.25mm的TPU片材层，所述第二弹性体层202为硬度85A、厚度0.15mm的TPU片材层；所述骨架层300为0.75mm厚度的聚酯布，要求±0.03mm，1％定伸应力≥17N/mm，吴江丰越工业用布有限公司；所述上橡胶传动层110为NX775羧基丁腈橡胶层，所述上橡胶传动层110的厚度为0.13mm；所述下橡胶摩擦层120为NX775羧基丁腈橡胶层，所述上橡胶传动层120的厚度为0.13mm。
本实施例中上橡胶传动层110、下橡胶摩擦层120制作过程中各原料配比参见表1，聚酯龙带成品制备方法及接驳为环形龙带方法参照实施例1，本实施例制备的聚酯龙带成品的1％定伸强度、拉断强度，环形聚酯龙带接头处拉断强度、接头处硬度变化参见表2。
实施例4
如图4所示，一种新型聚酯龙带，从上至下依次为：上橡胶传动层110、上缓冲层210、骨架层300、上缓冲层220、下橡胶摩擦层120，所述上缓冲层从上至下依次为第二弹性体层202、第一弹性体层201、第二弹性体层202、第一弹性体层201，所述第一弹性体层201为硬度95A、厚度0.3mm的TPU片材层，所述第二弹性体层202为硬度85A、厚度0.15mm的TPU片材层；所述下缓冲层从上至下依次为第二弹性体层202、第一弹性体层201、第二弹性体层202、第一弹性体层201，所述第一弹性体层201为硬度95A、厚度0.3mm的TPU片材层，所述第二弹性体层202为硬度85A、厚度0.15mm的TPU片材层；所述骨架层300为0.75mm厚度的聚酯布，要求±0.03mm，1％定伸应力≥17N/mm，吴江丰越工业用布有限公司；所述上橡胶传动层110为NX775羧基丁腈橡胶层，所述上橡胶传动层110的厚度为0.1mm；所述下橡胶摩擦层120为NX775羧基丁腈橡胶层，所述上橡胶传动层120的厚度为0.1mm。
本实施例中上橡胶传动层110、下橡胶摩擦层120制作过程中各原料配比参见表1，聚酯龙带成品制备方法及接驳为环形龙带方法参照实施例1，本实施例制备的聚酯龙带成品的1％定伸强度、拉断强度，环形聚酯龙带接头处拉断强度、接头处硬度变化参见表2。
对比例1
选用瑞Habasit TC-35/30ER聚酯带，从上到下依次为：上橡胶传动层、上热塑性弹性体缓冲层、中间聚酯纤维骨架层、下热塑性弹性体缓冲层和下橡胶摩擦层，各层厚度参见表2，其中，热塑性弹性体缓冲层为硬度95A、厚度0.9mm的TPU。
直线型聚酯带接驳为环形带时，先用打齿机将带体两端处理为可以无缝对接的锯齿形，齿长度一般为90mm，拼接好的齿型接头处受165℃高温，压力为2MPa，时间3min，再经降温处理，冷却至室温。
对比例1聚酯带及环形聚酯龙带接头处的强度和硬度性能参见表2。
从表2中数据可以看出，本发明制备的聚酯龙带带体的强度几乎不变，但接头处强度提升明显，且接头处硬度变化更小，接头柔软性更佳。
表1
Figure BDA0002008314290000131
表2
Figure BDA0002008314290000141

Claims (8)

1.一种具有高使用寿命的聚酯龙带的制造方法，其特征在于，所述聚酯龙带包括从上至下依次粘连的上橡胶传动层、上缓冲层、骨架层、下缓冲层、下橡胶摩擦层，所述上缓冲层包括至少一组从上至下依次粘连的第一弹性体层、第二弹性体层或者包括至少一组从上至下依次粘连的第二弹性体层、第一弹性体层；所述下缓冲层包括至少一组从上至下依次粘连的第一弹性体层、第二弹性体层或者包括至少一组从上至下依次粘连的第二弹性体层、第一弹性体层；
所述上橡胶传动层、下橡胶摩擦层均为羧基丁腈橡胶层；所述上缓冲层、下缓冲层中所述第一弹性体层为硬度95A、厚度0.15～0.4mm的TPU片材层，所述第二弹性体层为硬度85A、厚度0.05～0.2mm的TPU片材层，所述第二弹性体层的熔点低于第一弹性体层的熔点；所述骨架层为聚酯布，1％定伸应力≥30N/mm；所述制造方法包括如下步骤：
步骤1：上橡胶传动层、下橡胶摩擦层的制作
由羧基丁腈橡胶生胶经过塑炼、混炼、硫化得到分散性良好的混炼橡胶，再通过压延工艺制备得到羧基丁腈橡胶胶片，作为上橡胶传动层、下橡胶摩擦层材料备用；
步骤2：粘合剂配制
a.粘合剂A的配制
将TPU粒子加入到丁酮中搅拌溶解4小时得到粘稠状液体，再将该粘稠状液体与甲醇加入步骤1制备的混炼橡胶中，60℃恒温搅拌4小时，然后加入总溶液质量3％的固化剂和总溶液质量0.05％的乳化剂，持续搅拌0.5小时，配制成粘度为1500Pa·s的粘合剂A；
其中，TPU粒子与丁酮的质量份比例为3:5，所述粘稠状液体、步骤1制备的混炼橡胶、甲醇的质量份比例为4:1:0.5；
b.粘合剂B的配制
将TPU粒子与丁酮按照质量份2:5混合并加热至60℃，搅拌溶解4小时，然后加入总溶液质量4.5％的固化剂和总溶液质量0.05％的乳化剂，持续搅拌0.5小时，配制成粘度为1400Pa·s的粘合剂B；
步骤3：粘合剂涂覆
a.上橡胶传动层、下橡胶摩擦层的涂覆：将步骤1制得的上橡胶传动层、下橡胶摩擦层的一侧表面涂覆粘合剂A，涂覆厚度为0.05mm，65℃下烘干，薄膜纸隔离收卷待用；
b.第一弹性体层、第二弹性体层的涂覆：上缓冲层、下缓冲层结构中，将第一弹性体层与第二弹性体层贴合的任一侧面涂覆粘合剂B，涂覆厚度为0.05mm，65℃下烘干，薄膜纸隔离收卷待用；
c.骨架层的涂覆：在骨架层聚酯布上、下表面各涂覆一层粘合剂B，涂覆层厚度为0.05mm，80℃下烘干，薄膜纸隔离收卷待用；
步骤4：聚酯龙带的复合
a.上橡胶传动层和上缓冲层复合：
将若干第一弹性体层、若干第二弹性体层按照上缓冲层结构从上到下平行叠加，再将上橡胶传动层涂覆粘合剂A的一侧贴合在上缓冲层上表面即第一弹性体层或第二弹性体层上表面，通过鼓式硫化机复合，各层在粘合剂A或粘合剂B的作用下复合，复合温度控制在120℃，压力8MPa，即得到上复合层，将上复合层收卷待用；
b.下橡胶摩擦层和下缓冲层复合的下复合层：
将若干第一弹性体层、若干第二弹性体层按照下缓冲层结构从上到下平行叠加，再将下橡胶摩擦层涂覆粘合剂A的一侧贴合在下缓冲层下表面即第一弹性体层或第二弹性体层下表面，通过鼓式硫化机复合，各层在粘合剂A或粘合剂B的作用下复合，复合温度控制在120℃，压力8MPa，即得到下复合层，将下复合层收卷待用；
c.上复合层、下复合层和中间骨架层的复合：
将上复合层、骨架层、下复合层依次平行贴合叠放，送入鼓式硫化机中进行复合，在骨架层上、下表面涂覆的粘合剂B作用下复合，复合温度控制在120℃，压力8MPa，得到聚酯龙带半成品，收卷待用；
步骤5：聚酯龙带半成品的硫化
将聚酯龙带半成品送入平板硫化机，按平板模长分模硫化，硫化温度为152℃、硫化压力15MPa，硫化时间为20分钟，整卷硫化结束后，剥去上橡胶传动层、下橡胶摩擦层的表面衬布，得到聚酯龙带成品。
2.根据权利要求1所述的具有高使用寿命的聚酯龙带的制造方法，其特征在于，所述上缓冲层包括从上至下依次粘连的第一弹性体层、第二弹性体层、第一弹性体层、第二弹性体层；所述下缓冲层包括从上至下依次粘连的第二弹性体层、第一弹性体层、第二弹性体层、第一弹性体层。
3.根据权利要求1所述的具有高使用寿命的聚酯龙带的制造方法，其特征在于，所述上缓冲层包括从上至下依次粘连的第二弹性体层、第一弹性体层、第二弹性体层、第一弹性体层；所述下缓冲层包括从上至下依次粘连的第一弹性体层、第二弹性体层、第一弹性体层、第二弹性体层。
4.根据权利要求1所述的具有高使用寿命的聚酯龙带的制造方法，其特征在于，所述上缓冲层包括从上至下依次粘连的第一弹性体层、第二弹性体层、第一弹性体层、第二弹性体层；所述下缓冲层包括从上至下依次粘连的第一弹性体层、第二弹性体层、第一弹性体层、第二弹性体层。
5.根据权利要求1所述的具有高使用寿命的聚酯龙带的制造方法，其特征在于，所述上缓冲层包括从上至下依次粘连的第二弹性体层、第一弹性体层、第二弹性体层、第一弹性体层；所述下缓冲层包括从上至下依次粘连的第二弹性体层、第一弹性体层、第二弹性体层、第一弹性体层。
6.根据权利要求1-5任一项所述的具有高使用寿命的聚酯龙带的制造方法，其特征在于，所述聚酯龙带结构中所述上橡胶传动层厚度为0.1～0.15mm，所述骨架层厚度为0.6～0.75mm，所述下橡胶摩擦层厚度为0.1～0.15mm。
7.根据权利要求1所述的具有高使用寿命的聚酯龙带的制造方法，其特征在于，步骤1中，由羧基丁腈橡胶生胶制备得到羧基丁腈橡胶胶片的方法包括如下步骤：取羧基丁腈橡胶生胶投入密炼机中，密炼1分钟，添加补强剂白炭黑，继续密炼2分钟，再投入橡胶油、抗静电剂、硫化助剂、橡胶防护剂，继续密炼，温度达到120℃排出混炼胶；待胶料冷却至60℃，再将胶料于开炼机内薄通一次，加入硫化剂，开练机内摆胶，制得分散性良好的混炼橡胶；将混炼橡胶通过压延机在尼龙衬布上压延成厚度为0.7～0.9mm胶片，收卷备用。
8.根据权利要求7所述的具有高使用寿命的聚酯龙带的制造方法，其特征在于，步骤1中，所述羧基丁腈橡胶胶片由如下重量份的组分制成：羧基丁腈橡胶生胶100份、补强剂40～60份、橡胶油7～11份、抗静电剂8～12份、硫化助剂6～8份、橡胶防护剂6～10份、硫化剂15～20份。
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