CN112080045A - 金刚砂复合型输送带用覆盖胶和超耐磨金钢砂橡胶输送带 - Google Patents

金刚砂复合型输送带用覆盖胶和超耐磨金钢砂橡胶输送带 Download PDF

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Abstract

本发明的金刚砂复合型输送带用覆盖胶，其材料配方按重量份计如下：顺丁橡胶100份、金钢砂改性增塑剂20‑30份、防老剂RD 2‑3份、双(γ‑三乙氧基硅基丙基)四硫化物0.7‑1份、促进剂CZ 1‑2份、8‑羟基喹啉铜0.1‑0.3份、棕榈蜡3‑5份、促进剂TMTD 0.8‑1份、硫磺1‑2份、硬脂酸锌5‑11份。本发明的超耐磨金钢砂橡胶输送带，包括芯层，以及设于芯层外侧的上覆盖胶层和设于芯层内侧的下覆盖胶层；所述上覆盖胶层由金刚砂复合型输送带用覆盖胶经硫化获得。本发明的输送带用覆盖胶具有很好的耐老化性能和力学强度，以及超高的耐磨性能。

Description

金刚砂复合型输送带用覆盖胶和超耐磨金钢砂橡胶输送带
技术领域
本发明涉及橡胶输送带，具体涉及金刚砂复合型输送带用覆盖胶和超耐磨金钢砂橡胶输送带。
背景技术
输送带是安装在输送机上用以承载和输送物料的带。橡胶输送带(胶带)是用橡胶与其他材料复合制造的带，是现代工业物料及产品输送的重要手段，广泛应用于煤矿、电力、水泥、钢铁、化工、港口等各领域。橡胶输送带通常包括芯层和设于芯层两侧的覆盖层，其中，位于带的承载面的覆盖层为上覆盖层，位于带的非承载面的为下覆盖层。橡胶输送带的上覆盖层需要承载物料，其性能优劣是决定橡胶输送带使用寿命的关键因素。其中，耐磨性能又是评价橡胶输送带上覆盖层橡胶性能的重要指标。在很多场合，都对输送带的耐磨性能提出了较高的要求，因此，如何提高覆盖层橡胶的耐磨性能是橡胶输送带领域的重要课题。
顺丁橡胶与天然橡胶和丁苯橡胶相比，具有弹性高、耐磨性好、耐寒性好、生热低、耐曲挠性和动态性能好等特点。顺丁橡胶由于是橡胶中弹性最好的，又具有很好的耐磨性，经常被用在输送带领域，然而其耐老化性能较差，加工性能较差，导致成品橡胶的耐老化性能、力学强度等都不够理想。因而，现有技术中，顺丁橡胶通常与其它橡胶并用，来达到耐磨性能与其它性能的平衡。目前，尚无顺丁橡胶单独使用的耐磨橡胶配方设计。
发明内容
为了克服现有技术中的不足，本发明提供了金刚砂复合型输送带用覆盖胶，该输送带用覆盖胶具有很好的耐老化性能和力学强度，以及超高的耐磨性能。同时，本发明也提供了超耐磨金钢砂橡胶输送带，该输送带的上覆盖层橡胶由本发明的金刚砂复合型输送带用覆盖胶硫化而成。
对于输送带用覆盖胶，本发明提供以下技术方案：
金刚砂复合型输送带用覆盖胶，其材料配方按重量份计如下：顺丁橡胶100份、金钢砂改性增塑剂20-30份、防老剂RD 2-3份、双(γ-三乙氧基硅基丙基)四硫化物0.7-1份、促进剂CZ 1-2份、8-羟基喹啉铜0.1-0.3份、棕榈蜡3-5份、促进剂TMTD 0.8-1份、硫磺1-2份、硬脂酸锌5-11份。
进一步，所述的金钢砂改性增塑剂是由下述重量份的原料制成的：金钢砂40-50、双酚A6-10、乙醚50-60、三氯化磷18-22、固体石蜡16-20、硅烷偶联剂kh792 1-2。
进一步，所述的金钢砂改性增塑剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)取硅烷偶联剂kh792，加入到乙醚中，搅拌均匀，加入金钢砂，超声10-20分钟，得金钢砂硅烷分散液；
(2)取双酚A、固体石蜡混合，搅拌均匀，加入到上述金钢砂硅烷分散液中，滴加三氯化磷，滴加完毕后升高温度为80-85℃，保温搅拌90-100分钟，出料，旋蒸除去剩余的乙醚，得双酚A酯改性石蜡；
(3)取上述双酚A酯改性石蜡，送入到反应釜中，通入氯气，调节反应釜温度为60-65℃，保温搅拌120-160分钟，出料，抽滤，将滤饼水洗，真空干燥，得金钢砂改性增塑剂。
优选的，步骤(3)中，氯气的流速为3-5slm。
优选的，步骤(3)中，真空干燥的温度为70-75℃，干燥时间为30-50分钟。
进一步，前述本发明的金刚砂复合型输送带用覆盖胶按照以下方法步骤制得：
(1)取顺丁橡胶、棕榈蜡、双(γ-三乙氧基硅基丙基)四硫化物混合，送入到密炼机中，在60-65℃下混炼2-3分钟；
(2)加入金钢砂改性增塑剂，调节密炼机温度为75-85℃，混炼60-80s；
(3)加入防老剂RD、硬脂酸锌、8-羟基喹啉铜，混炼1-2分钟，排胶；
(4)与促进剂CZ、促进剂TMTD、硫磺混合，送入到开炼机中，混炼出片，控制胶片的厚度在2.5±0.2mm，在室温下放置20-30小时，得到金刚砂复合型输送带用覆盖胶(混炼胶)，备用。
与现有技术相比，本发明的金刚砂复合型输送带用覆盖胶取得了如下有益的技术效果：1)耐磨性能好；本发明采用单一顺丁橡胶配方，而不是常规的顺丁橡胶与天然橡胶并用的配方，最大限度的继承了顺丁橡胶的耐磨特性；同时，本发明中，橡胶与金刚砂共混共溶，进一步使得橡胶的耐磨性能得到提高；2)不易老化且力学性能好；本发明中的金钢砂改性增塑剂，首先将硅烷偶联剂kh792分散到乙醚中，与三氯化磷、双酚A、固体石蜡共混反应，制备双酚A型磷酸酯改性的石蜡，之后以该双酚A型磷酸酯改性的石蜡为原料制备改性氯化石蜡，在反应过程中，还加入了通过硅烷偶联剂kh792分散处理的金钢砂，通过硅烷改性，改善了金钢砂的表面活性，从而实现了改性氯化石蜡与金刚砂的有效复合，双酚A型磷酸酯改性的石蜡可以有效的提高石蜡的耐热强度，降低成品的压缩疲劳温升，抗老化性能高，同时，增强金刚砂与橡胶基料间的分散性能，有效的降低了大分子团聚现象，从而提高成品橡胶的力学性能。
对于输送带，本发明提供如下技术方案：
超耐磨金钢砂橡胶输送带，包括芯层，以及设于芯层外侧的上覆盖胶层和设于芯层内侧的下覆盖胶层；所述上覆盖胶层由前述本发明的金刚砂复合型输送带用覆盖胶经硫化获得。
与现有技术相比，本发明的橡胶输送带中，上覆盖层橡胶由前述本发明的金刚砂复合型输送带用覆盖胶经硫化获得，耐磨性能好，同时，不易老化，力学性能好，从而使用寿命长。
具体实施方式
下面通过具体实施例，对本发明的技术方案做进一步具体说明。本发明中，若非特指，所采用的原料和设备等均可从市场购得或本领域常用的。下述实施例中的方法、设备，如无特别说明，均为本领域常规方法、设备。
本发明的超耐磨金钢砂橡胶输送带中，由于上覆盖层橡胶采用本发明的金刚砂复合型输送带用覆盖胶经硫化获得，耐磨性能好，同时，不易老化，力学性能好，从而使用寿命长。实施本发明的超耐磨金钢砂橡胶输送带，其下覆盖层橡胶也可以采用本发明的金刚砂复合型输送带用覆盖胶。本发明的超耐磨金钢砂橡胶输送带的芯层可以采用织物芯、钢丝绳芯等形式。
实施例1
本实施例中，超耐磨金钢砂橡胶输送带的技术要求按照GB/T31256-2014《输送带具有橡胶或塑料覆盖层的地下采矿用织物芯输送带规范》执行，具体参数如下：长200m、宽1200mm的单层芯输送带，织物经向材质为涤纶(E)，纬向材质为锦纶(P)，最小全厚度拉力强度为800N/mm，上覆盖胶层的厚度为6mm，下覆盖胶层的厚度为3mm，覆盖层级别为H。
本实施例的金刚砂复合型输送带用覆盖胶，由下述重量份的原料制成的：顺丁橡胶100份、金钢砂改性增塑剂20份、防老剂RD 2份、双(γ-三乙氧基硅基丙基)四硫化物0.7份、促进剂CZ 1份、8-羟基喹啉铜0.1份、棕榈蜡3份、促进剂TMTD 0.8份、硫磺1份、硬脂酸锌5份。
所述金钢砂改性增塑剂是由下述重量份的原料制成的：金钢砂40份、双酚A 6份、乙醚50份、三氯化磷18份、固体石蜡16份、硅烷偶联剂kh792 1份。
所述金钢砂改性增塑剂按照以下方法步骤制得：
(1)取硅烷偶联剂kh792，加入到乙醚中，搅拌均匀，加入金钢砂，超声10分钟，得金钢砂硅烷分散液；
(2)取双酚A、固体石蜡混合，搅拌均匀，加入到上述金钢砂硅烷分散液中，滴加三氯化磷，滴加完毕后升高温度为80℃，保温搅拌90分钟，出料，旋蒸除去剩余的乙醚，得双酚A酯改性石蜡；
(3)取上述双酚A酯改性石蜡，送入到反应釜中，通入氯气，调节反应釜温度为60℃，保温搅拌120分钟，出料，抽滤，将滤饼水洗，真空干燥，得金钢砂改性增塑剂。
步骤(3)中，氯气的流速为3slm。
步骤(3)中，真空干燥的温度为70℃，干燥时间为30分钟。
本实施例的金刚砂复合型输送带用覆盖胶的制备方法，包括以下步骤：
(1)取顺丁橡胶、棕榈蜡、双(γ-三乙氧基硅基丙基)四硫化物混合，送入到密炼机中，在60℃下混炼2分钟；
(2)加入金钢砂改性增塑剂，调节密炼机温度为75℃，混炼60s；
(3)加入防老剂RD、硬脂酸锌、8-羟基喹啉铜，混炼60S，排胶；
(4)与促进剂CZ、促进剂TMTD、硫磺混合，送入到开炼机中，混炼出片，控制胶片的厚度在2.5mm，室温放置20小时，得金刚砂复合型输送带用覆盖胶(混炼胶)，备用。
金刚砂复合型输送带用覆盖胶(混炼胶)获得后，在预成型生产线上与芯层复合成带胚(上覆盖胶层和下覆盖胶层均采用本发明的金刚砂复合型输送带用覆盖胶)，然后将带胚在平板硫化机(XLB－400×40平板硫化机)上硫化成型(硫化条件150℃×30min)，获得输送带产品。
实施例2
与实施例1不同的是，本实施例中：
金刚砂复合型输送带用覆盖胶是由下述重量份的原料制成的：顺丁橡胶100、金钢砂改性增塑剂30份、防老剂RD 3份、双(γ-三乙氧基硅基丙基)四硫化物1份、促进剂CZ 2份、8-羟基喹啉铜0.3份、棕榈蜡5份、促进剂TMTD 1份、硫磺2份、硬脂酸锌11份。
所述的金钢砂改性增塑剂是由下述重量份的原料制成的：金钢砂50份、双酚A6 10份、乙醚60份、三氯化磷22份、固体石蜡20、硅烷偶联剂kh792 2份。
所述的金钢砂改性增塑剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)取硅烷偶联剂kh792，加入到乙醚中，搅拌均匀，加入金钢砂，超声20分钟，得金钢砂硅烷分散液；
(2)取双酚A、固体石蜡混合，搅拌均匀，加入到上述金钢砂硅烷分散液中，滴加三氯化磷，滴加完毕后升高温度为85℃，保温搅拌100分钟，出料，旋蒸除去剩余的乙醚，得双酚A酯改性石蜡；
(3)取上述双酚A酯改性石蜡，送入到反应釜中，通入氯气，调节反应釜温度为65℃，保温搅拌160分钟，出料，抽滤，将滤饼水洗，真空干燥，得金钢砂改性增塑剂。
步骤(3)中，氯气的流速为5slm。
步骤(3)中，真空干燥的温度为75℃，干燥时间为50分钟。
本实施的金刚砂复合型输送带用覆盖胶的制备方法，包括以下步骤：
(1)取顺丁橡胶、棕榈蜡、双(γ-三乙氧基硅基丙基)四硫化物混合，送入到密炼机中，在65℃下混炼3分钟；
(2)加入金钢砂改性增塑剂，调节密炼机温度为75℃，混炼80s；
(3)加入防老剂RD、硬脂酸锌、8-羟基喹啉铜，混炼2分钟，排胶；
(4)与促进剂CZ、促进剂TMTD、硫磺混合，送入到开炼机中，混炼出片，控制片的厚度在2.5mm，室温下放置30小时，得金刚砂复合型输送带用覆盖胶(混炼胶)，备用。
对比例1
与实施例1不同的是，本对比例中：
覆盖层橡胶是由下述重量份的原料制成的：顺丁橡胶100份、金钢砂20份、防老剂RD 2份、双(γ-三乙氧基硅基丙基)四硫化物0.7份、促进剂CZ 1份、8-羟基喹啉铜0.1份、棕榈蜡3份、促进剂TMTD 0.8份、硫磺1份、硬脂酸锌5份。
所述覆盖层橡胶的制备方法，包括以下步骤：
(1)取顺丁橡胶、棕榈蜡、双(γ-三乙氧基硅基丙基)四硫化物混合，送入到密炼机中，在60℃下混炼2分钟；
(2)加入金钢砂，调节密炼机温度为75℃，混炼60s；
(3)加入防老剂RD、硬脂酸锌、8-羟基喹啉铜，混炼60s，排胶；
(4)与促进剂CZ、促进剂TMTD、硫磺混合，送入到开炼机中，混炼出片，控制片的厚度在2.5mm，室温放置20小时，得覆盖层橡胶(混炼胶)，备用。
对比例2
与实施例1不同的是，本对比例中：
覆盖层橡胶是由下述重量份的原料制成的：顺丁橡胶100份、金钢砂10份、氯化石蜡20份、防老剂RD 2份、双(γ-三乙氧基硅基丙基)四硫化物0.7份、促进剂CZ 1份、8-羟基喹啉铜0.1份、棕榈蜡3份、促进剂TMTD 0.8份、硫磺1份、硬脂酸锌5份。
所述覆盖层橡胶的制备方法，包括以下步骤：
(1)取顺丁橡胶、棕榈蜡、双(γ-三乙氧基硅基丙基)四硫化物混合，送入到密炼机中，在60℃下混炼2分钟；
(2)加入金钢砂、氯化石蜡，调节密炼机温度为75℃，混炼60s；
(3)加入防老剂RD、硬脂酸锌、8-羟基喹啉铜，混炼60S，排胶；
(4)与促进剂CZ、促进剂TMTD、硫磺混合，送入到开炼机中，混炼出片，控制片的厚度在2.5mm，室温下放置20小时，得覆盖层橡胶(混炼胶)，备用。
将上述实施例1-2，以及对比例1-2制备得到的覆盖层橡胶性能进行测试，结果如下表所示。
性能测试结果：
Figure BDA0002655372920000101
上述对本申请中涉及的发明的一般性描述和对其具体实施例的描述不应理解为是对该发明技术方案构成的限制。本领域所属技术人员根据本申请的公开，可以在不违背所涉及的发明构成要素的前提下，对上述一般性描述或/和实施例中的公开技术特征进行增加、减少或组合，形成属于本申请保护范围之内的其它的技术方案。

Claims (7)

1.金刚砂复合型输送带用覆盖胶，其特征在于，其材料配方按重量份计如下：顺丁橡胶100份、金钢砂改性增塑剂20-30份、防老剂RD 2-3份、双(γ-三乙氧基硅基丙基)四硫化物0.7-1份、促进剂CZ 1-2份、8-羟基喹啉铜0.1-0.3份、棕榈蜡3-5份、促进剂TMTD 0.8-1份、硫磺1-2份、硬脂酸锌5-11份。
2.根据权利要求1所述的金刚砂复合型输送带用覆盖胶，其特征在于，所述金钢砂改性增塑剂的材料配方按重量份计如下：金钢砂40-50份、双酚A 6-10份、乙醚50-60份、三氯化磷18-22份、固体石蜡16-20份、硅烷偶联剂kh792 1-2份。
3.根据权利要求2所述的金刚砂复合型输送带用覆盖胶，其特征在于，所述金钢砂改性增塑剂按照以下方法步骤制得：
I.取硅烷偶联剂kh792，加入到乙醚中，搅拌均匀，加入金钢砂，超声10-20分钟，得金钢砂硅烷分散液；
II.取双酚A、固体石蜡混合，搅拌均匀，加入到上述金钢砂硅烷分散液中，滴加三氯化磷，滴加完毕后升高温度为80-85℃，保温搅拌90-100分钟，出料，旋蒸除去剩余的乙醚，得双酚A酯改性石蜡；
III.取上述双酚A酯改性石蜡，送入到反应釜中，通入氯气，调节反应釜温度为60-65℃，保温搅拌120-160分钟，出料，抽滤，将滤饼水洗，真空干燥，得金钢砂改性增塑剂。
4.根据权利要求3所述的金刚砂复合型输送带用覆盖胶，其特征在于：步骤III中，氯气的流速为3-5slm。
5.根据权利要求3所述的金刚砂复合型输送带用覆盖胶，其特征在于：步骤III中，真空干燥的温度为70-75℃，干燥时间为30-50分钟。
6.根据权利要求1至5任一权利要求所述的金刚砂复合型输送带用覆盖胶，其特征在于，其按照以下方法步骤制得：
i.取顺丁橡胶、棕榈蜡、双(γ-三乙氧基硅基丙基)四硫化物混合，送入到密炼机中，在60-65℃下混炼2-3分钟；
ii.加入金钢砂改性增塑剂，调节密炼机温度为75-85℃，混炼60-80s；
iii.加入防老剂RD、硬脂酸锌、8-羟基喹啉铜，混炼1-2分钟，排胶，得胶料A；
iv.将胶料A与促进剂CZ、促进剂TMTD、硫磺混合，送入到开炼机中，混炼出片，控制胶片的厚度在2.5±0.2mm，室温下放置20-30小时，得到金刚砂复合型输送带用覆盖胶，备用。
7.超耐磨金钢砂橡胶输送带，包括芯层，以及设于芯层外侧的上覆盖胶层和设于芯层内侧的下覆盖胶层；其特征在于：所述上覆盖胶层由权利要求6的金刚砂复合型输送带用覆盖胶经硫化获得。
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