CN112724540A - 一种耐热输送带及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种耐热输送带及其制备方法和应用，所述耐热输送带包括依次层叠设置的覆盖胶、缓冲胶、帘布胶和聚酯型浸渍帆布；所述聚酯型浸渍帆布的经向是涤纶长丝，纬向是尼龙66；所述缓冲胶的厚度为0.5‑1mm。本发明所述耐热输送带不仅具有较高的硬度、横向纵向拉伸强度和横向纵向拉断伸长率，力学性能优异，还具有较高的芯层间内部粘合强度和上下胶与帆布粘合强度，高温粘合性能优异，所得耐热输送带综合性能较好。
Description
技术领域
本发明涉及橡胶材料技术领域，尤其涉及一种耐热输送带及其制备方法和应用。
背景技术
近年来，随着环保要求的提高及自动化程度和输送量的提高、输送距离的进一步延伸，普遍采用输送带运输高温物料，如发电厂的煤渣、钢铁厂的烧结矿料和矿渣等。由于输送带在高温条件下长时间的运行，所以就要求输送带的耐热性能比较好。
CN2552871Y公开了一种应用于输送温度在180℃～600℃物料的耐高温输送带，其公开的输送带主要由上覆盖胶层、易与上覆盖胶层牢固结合的缓冲胶层、以及帆布基层，下覆盖胶层，在缓冲胶层与帆布基层之间设置有石棉隔热层及胶边构成。其公开的输送带耐高温在180℃～600℃，它极有利地保护了骨架(帆布基层)不受高温侵袭，使胶带的使用寿命延长2～3倍。但是其并未具体研究这种耐高温性是如何实现的，且未对输送带的力学性能进行研究。
CN102167213A公开了一种耐高温输送带，其公开的耐高温输送带包括骨架层和覆盖在所述骨架层表面的覆盖胶层，其中，所述覆盖胶层包括：80～100重量份的三元乙丙橡胶；0～20重量份的丁腈橡胶；5～10重量份的主交联剂；1～3重量份的助交联剂；6～13重量份的活化剂；3～5重量份的防老剂；4～7重量份的粘合剂，所述粘合剂包括酚醛树脂和六甲氧基甲基密胺；10～15重量份的粘合增进剂，所述粘合增进剂包括马来酸酐络合丁二烯和液体天然橡胶；60～80重量份的补强剂；1～4重量份的分散剂；10～20重量份的软化剂。其公开的输送带通过在覆盖胶中增加粘合剂和粘合增进剂提高了覆盖胶层和骨架层之间的热粘合性能，从而提高了耐高温输送带的使用寿命。但是其公开的输送带的粘合性能主要是依靠粘合剂实现的，与输送带各胶层的配方的关联性未体现。
因此，开发一种力学性能和高温粘合性能较为优异的耐热输送带至关重要。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种耐热输送带及其制备方法和应用，所述耐热输送带不仅具有较高的硬度、横向纵向拉伸强度和横向纵向拉断伸长率，力学性能优异，还具有较高的芯层间内部粘合强度和上下胶与帆布粘合强度，高温粘合性能优异，所得耐热输送带综合性能较好。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供一种耐热输送带，所述耐热输送带包括依次层叠设置的覆盖胶、缓冲胶、帘布胶和聚酯型浸渍帆布(EP浸渍帆布)；
所述聚酯型浸渍帆布包括由浸渍液浸渍的聚酯型帆布；
所述EP帆布的经向是涤纶长丝，纬向是尼龙66；
所述缓冲胶的厚度为0.5-1mm，例如0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm等。
本发明所述耐热输送带芯层采用的是经向是涤纶长丝，纬向是尼龙66的EP浸渍帆布，强度和耐热性较高，通过调控缓冲胶的厚度为0.5-1mm，二者互相配合，使输送带具有不仅具有较高的硬度、横向纵向拉伸强度和横向纵向拉断伸长率，力学性能优异，还具有较高的芯层间内部粘合强度和上下胶与帆布粘合强度，高温粘合性能优异，所得耐热输送带综合性能较好。缓冲胶在覆盖胶和带芯层之间，能增加两者的粘合力，并可吸收和分散输送物料的冲击力，起缓冲作用。缓冲胶太薄，会造成粘接面缺胶，强度低，从而造成粘接失败；缓冲胶太厚，在受力过程中容易变形，而且应力集中在胶层内部，不会平均分散到输送带和胶层的界面上，影响粘接强度。
优选地，所述浸渍液包括间苯二酚醛树脂、丁吡乳胶和异氰酸酯的组合。
优选地，所述耐热覆盖胶按照重量份数包括如下组分：三元乙丙橡胶100份，补强剂45-55份，活性剂1-10份，助交联剂1-4份，填充剂8-12份，硫化剂0.2-7.4份和防老剂1-3份。
所述补强剂在覆盖胶中的重量份数为45-55份，例如46份、47份、48份、49份、50份、51份、52份、53份、54份等。
所述活性剂在覆盖胶中的重量份数为1-10份，例如2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份等。
所述助交联剂在覆盖胶中的重量份数为1-4份，例如2份、3份等。
所述填充剂在覆盖胶中的重量份数为8-12份，例如9份、10份、11份等。
所述硫化剂在覆盖胶中的重量份数为0.2-7.4份，例如1份、2份、3份、4份、5份、6份、7份等。
所述防老剂在覆盖胶中的重量份数为1-3份，例如1.5份、2份、2.5份等。
优选地，所述覆盖胶中的补强剂包括炭黑N330。
优选地，所述覆盖胶中的活性剂包括氧化锌和/或硬脂酸。
优选地，所述氧化锌在所述覆盖胶中的重量份数为4-7份，例如5份、5.5份、6份、6.5份等。
优选地，所述硬脂酸在所述覆盖胶中的重量份数为1-3份，例如1.5份、2份、2.5份等。
优选地，所述覆盖胶中的助交联剂包括邻苯二甲酸二烯丙脂(TAIC)。
优选地，所述覆盖胶中的填充剂包括石蜡油。
优选地，所述覆盖胶中的硫化剂包括硫磺和/或过氧化二异丙苯(DCP)。
优选地，所述硫磺在所述覆盖胶中的重量份数为0.2-0.4份，例如0.25份、0.3份、0.35份等。
优选地，所述过氧化二异丙苯在所述覆盖胶中的重量份数为3-7份，例如4份、5份、6份等。
优选地，所述覆盖胶中的防老剂包括2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合物(防老剂RD)。
优选地，所述缓冲胶按照重量份数包括如下组分：三元乙丙橡胶60-80份，丁苯橡胶20-40份，补强剂5-60份，活性剂1-10份，助交联剂1-4份，填充剂8-25份，硫化剂0.2-7.4份，防老剂1-3份，耐热剂5-7份、增粘剂6-10份和促进剂1-8份。
所述三元乙丙橡胶在缓冲胶中的重量份数为60-80份，例如62份、64份、66份、68份、70份、72份、74份、76份、78份等。
所述丁苯橡胶在缓冲胶中的重量份数为20-40份，例如22份、24份、26份、28份、30份、32份、34份、36份、38份等。
所述补强剂在缓冲胶中的重量份数为5-60份，例如10份、20份、30份、40份、50份等。
所述活性剂在缓冲胶中的重量份数为1-10份，例如2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份等。
所述助交联剂在缓冲胶中的重量份数为1-4份，例如1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份等。
所述填充剂在缓冲胶中的重量份数为8-25份，例如10份、15份、20份等。
所述硫化剂在缓冲胶中的重量份数为0.2-7.4份，例如1份、2份、3份、4份、5份、6份、7份等。
所述防老剂在缓冲胶中的重量份数为1-3份，例如1.5份、2份、2.5份等。
所述耐热剂在缓冲胶中的重量份数为5-7份，例如5.5份、6份、6.5份等。
所述增粘剂在缓冲胶中的重量份数为6-10份，例如7份、8份、9份等。
所述促进剂在缓冲胶中的重量份数为1-8份，例如2份、3份、4份、5份、6份、7份等。
优选地，所述缓冲胶中的补强剂包括炭黑N330和/或白炭黑。
优选地，所述炭黑N330在缓冲胶中的重量份数为35-45份，例如36份、37份、38份、39份、40份、41份、42份、43份、44份等。
优选地，所述白炭黑在缓冲胶中的重量份数为5-15份，例如6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份等。
优选地，所述缓冲胶中的活性剂包括氧化锌和/或硬脂酸。
优选地，所述氧化锌在所述缓冲胶中的重量份数为4-7份，例如5份、6份等。
优选地，所述硬脂酸在所述缓冲胶中的重量份数为1-3份，例如1.5份、2份、2.5份等。
优选地，所述缓冲胶中的助交联剂包括邻苯二甲酸二烯丙脂。
优选地，所述缓冲胶中的填充剂包括石蜡油和/或纳米碳酸钙。
优选地，所述石蜡油在所述缓冲胶中的重量份数为8-12份，例如9份、10份、11份等。
优选地，所述纳米碳酸钙在所述缓冲胶中的重量份数为18-23份，例如19份、20份、21份、22份等。
优选地，所述缓冲胶中的硫化剂包括硫磺和/或过氧化二异丙苯。
优选地，所述硫磺在所述缓冲胶中的重量份数为0.2-0.4份，例如0.25份、0.3份、0.35份等。
优选地，所述过氧化二异丙苯在所述缓冲胶中的重量份数为3-7份，例如4份、5份、6份等。
优选地，所述缓冲胶中的防老剂包括2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合物。
优选地，所述缓冲胶中的耐热剂包括液体乙丙橡胶(液体EPR)。
优选地，所述缓冲胶中的增粘剂包括古马隆树脂。
优选地，所述缓冲胶中的促进剂包括2,2'-二硫代二苯并噻唑(促进剂RD)和/或N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺(促进剂NOBS)。
优选地，所述2,2'-二硫代二苯并噻唑在所述缓冲胶中的重量份数为2-5份，例如3份、4份等。
优选地，所述N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺在所述缓冲胶中的重量份数为1-3份，例如2份、2.5份等。
优选地，所述帘布胶按照重量份数包括如下组分：三元乙丙橡胶70-90份，天然橡胶10-30份，补强剂5-60份，活性剂1-10份，助交联剂1-4份，填充剂8-25份，硫化剂0.2-7.4份，防老剂1-3份，耐热剂5-7份、增粘剂6-10份和促进剂1-8份。
所述三元乙丙橡胶在帘布胶中的重量份数为70-90份，例如72份、74份、76份、78份、80份、82份、84份、86份、88份等。
所述天然橡胶在帘布胶中的重量份数为10-30份，例如12份、14份、16份、18份、20份、22份、24份、26份、28份等。
所述补强剂在帘布胶中的重量份数为5-60份，例如10份、20份、30份、40份、50份等。
所述活性剂在帘布胶中的重量份数为1-10份，例如2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份等。
所述助交联剂在帘布胶中的重量份数为1-4份，例如1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份等。
所述填充剂在帘布胶中的重量份数为8-25份，例如10份、15份、20份等。
所述硫化剂在帘布胶中的重量份数为0.2-7.4份，例如1份、2份、3份、4份、5份、6份、7份等。
所述防老剂在帘布胶中的重量份数为1-3份，例如1.5份、2份、2.5份等。
所述耐热剂在帘布胶中的重量份数为5-7份，例如5.5份、6份、6.5份等。
所述增粘剂在帘布胶中的重量份数为6-10份，例如7份、8份、9份等。
所述促进剂在帘布胶中的重量份数为1-8份，例如2份、3份、4份、5份、6份、7份等。
优选地，所述帘布胶中的补强剂包括炭黑N330和/或白炭黑。
优选地，所述炭黑N330在帘布胶中的重量份数为35-45份，例如36份、37份、38份、39份、40份、41份、42份、43份、44份等。
优选地，所述白炭黑在帘布胶中的重量份数为5-15份，例如6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份等。
优选地，所述帘布胶中的活性剂包括氧化锌和/或硬脂酸。
优选地，所述氧化锌在所述帘布胶中的重量份数为4-7份，例如5份、6份等。
优选地，所述硬脂酸在所述帘布胶中的重量份数为1-3份，例如1.5份、2份、2.5份等。
优选地，所述帘布胶中的助交联剂包括邻苯二甲酸二烯丙脂。
优选地，所述帘布胶中的填充剂包括石蜡油和/或纳米碳酸钙。
优选地，所述石蜡油在所述帘布胶中的重量份数为8-12份，例如9份、10份、11份等。
优选地，所述纳米碳酸钙在所述帘布胶中的重量份数为18-23份，例如19份、20份、21份、22份等。
优选地，所述帘布胶中的硫化剂包括硫磺和/或过氧化二异丙苯。
优选地，所述硫磺在所述帘布胶中的重量份数为0.2-0.4份，例如0.25份、0.3份、0.35份等。
优选地，所述过氧化二异丙苯在所述帘布胶中的重量份数为3-7份，例如4份、5份、6份等。
优选地，所述帘布胶中的防老剂包括2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合物。
优选地，所述帘布胶中的耐热剂包括液体乙丙橡胶。
优选地，所述帘布胶中的增粘剂包括古马隆树脂。
优选地，所述帘布胶中的促进剂包括2,2'-二硫代二苯并噻唑和/或N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺。
优选地，所述2,2'-二硫代二苯并噻唑在所述帘布胶中的重量份数为2-5份，例如3份、4份等。
优选地，所述N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺在所述帘布胶中的重量份数为1-3份。
第二方面，本发明提供一种第一方面所述的耐热输送带的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
(1)将EP帆布在浸渍液中浸渍，塑化，得到所述EP浸渍帆布；
(2)然后将帘布胶、缓冲胶和覆盖胶依次贴覆于步骤(1)所述EP浸渍帆布上，硫化，得到所述耐热输送带。
优选地，步骤(1)中，所述浸渍液的制备方法包括：将第一软化水、氢氧化钠、间苯二酚和甲醛溶液第一次混合，再加入丁吡乳胶、异氰酸酯、氨水和第二软化水，第二次混合，得到所述浸渍液。
本发明所述浸渍液浸胶，可以提高粘合性能。浸渍液的异氰酸酯分子中的羟甲基与橡胶中的C＝C缩合形成氧杂萘交联而具有较高的离解能，高温老化时，只有部分化学键断裂，老化后物理性能依旧良好。
优选地，所述第一软化水在浸渍液中的重量份数为400-500份，例如420份、440份、460份、480份等，优选480份。
优选地，所述氢氧化钠在浸渍液中的重量份数为2-8份，例如3份、4份、5份、6份、7份等，优选5份。
优选地，所述间苯二酚在浸渍液中的重量份数为20-25份，例如21份、22份、23份、24份等，优选22份。
优选地，所述甲醛溶液的质量浓度为35％-40％，例如36％、37％、38％、39％等，优选37％。
优选地，所述甲醛溶液在浸渍液中的重量份数为20-40份，例如22份、24份、26份、28份、30份、32份、34份、36份、38份等，优选34份。
优选地，所述第一次混合在水浴中进行。
优选地，所述第一次混合的时间为20-30min，优选25min。
优选地，所述第一次混合的温度为20-30℃，例如21℃、22℃、23℃、24℃、25℃、26℃、27℃、28℃、29℃等。
优选地，所述丁吡乳胶在浸渍液中的重量份数为400-500份，例如420份、460份、480份等，优选480份。
优选地，所述异氰酸酯在浸渍液中的重量份数为25-35份，例如26份、27份、28份、29份、30份、31份、32份、33份、34份等，优选30份。
优选地，所述氨水的质量浓度为20％-30％，例如22％、23％、24％、25％、26％、27％、28％、29％等，优选25％。
优选地，所述氨水在浸渍液中的重量份数为20-25份，例如21份、22份、23份、24份等，优选23份。
优选地，所述第二软化水在浸渍液中的重量份数为100-150份，例如110份、120份、130份、140份等，优选125份。
优选地，所述第二次混合后静置熟化。
优选地，所述静置熟化的时间为20-30h，例如22h、24h、26h、28h等，优选24h。
优选地，步骤(1)中所述浸渍具体包括：将EP帆布放入浸渍液中，反复碾压。
优选地，所述碾压的时间为100-150s，例如110s、120s、130s、140s等，优选120s。
优选地，步骤(1)中所述塑化的温度为150-200℃，例如160℃、170℃、180℃、190℃等。
优选地，所述塑化的时间为15-25min，例如16min、17min、18min、19min、20min、21min、22min、23min、24min等。
优选地，步骤(2)中所述覆盖胶、缓冲胶和帘布胶的制备方法包括：将覆盖胶、缓冲胶和帘布胶的制备原料按照各自的组成和重量份数分别进行塑炼和密炼，得到所述覆盖胶、缓冲胶和帘布胶。
优选地，所述塑炼的温度为20-35℃，例如22℃、24℃、26℃、28℃、30℃、32℃、34℃等。
优选地，所述塑炼的时间为60-120s，例如70s、80s、90s、100s、110s等。
优选地，所述密炼包括第一次密炼和第二次密炼。
优选地，所述第一次密炼的温度为135-155℃，例如136℃、138℃、140℃、142℃、144℃、146℃、148℃、150℃、152℃、154℃等。
优选地，所述第一次密炼的时间为12-17min，例如13min、14min、15min、16min等。
优选地，所述第二次密炼在第一次密炼冷却后进行。
优选地，所述冷却的时间为12-24h，例如14h、16h、18h、20h、22h等。
优选地，所述第二次密炼的温度为85-95℃，例如86℃、87℃、88℃、89℃、90℃、91℃、92℃、93℃、94℃等。
优选地，所述第二次密炼的时间为5-8min，例如6min、7min等。
优选地，所述覆盖胶的制备方法具体包括：将三元乙丙橡胶塑炼后转移至密炼机，依次加入补强剂、填充剂和防老剂进行第一次密炼，冷却后，再依次加入活性剂、助交联剂和硫化剂进行第二次密炼，得到所述覆盖胶。
优选地，所述缓冲胶的制备方法具体包括：将三元乙丙橡胶和丁苯橡胶塑炼后转移至密炼机，依次加入补强剂、填充剂、防老剂、耐热剂和增粘剂进行第一次密炼，冷却后，再依次加入活性剂、助交联剂、硫化剂和促进剂进行第二次密炼，得到所述缓冲胶。
优选地，所述帘布胶的制备方法具体包括：将三元乙丙橡胶和天然橡胶塑炼后转移至密炼机，依次加入补强剂、填充剂、防老剂、耐热剂和增粘剂进行第一次密炼，冷却后，再依次加入活性剂、助交联剂、硫化剂和促进剂进行第二次密炼，得到所述帘布胶。
优选地，步骤(2)中所述硫化的压力为10-13MPa，例如11MPa、12MPa等。
优选地，所述硫化的温度为170-180℃，例如171℃、172℃、173℃、174℃、175℃、176℃、177℃、178℃、179℃等。
优选地，所述硫化的时间为25-35min，例如26min、27min、28min、29min、30min、31min、32min、33min、34min等。
作为优选的技术方案，所述制备方法包括如下步骤：
(a)将三元乙丙橡胶在20-35℃下塑炼60-120s，转移至密炼机，依次加入补强剂、填充剂和防老剂在135-155℃下第一次密炼12-17min，冷却12-24h后，再依次加入活性剂、助交联剂和硫化剂，在85-95℃第二次密炼5-8min，得到所述覆盖胶；
再将三元乙丙橡胶和丁苯橡胶在20-35℃下塑炼60-120s，转移至密炼机，依次加入补强剂、填充剂、防老剂、耐热剂和增粘剂在135-155℃下第一次密炼12-17min，冷却12-24h后，再依次加入活性剂、助交联剂、硫化剂和促进剂，在85-95℃第二次密炼5-8min，得到所述缓冲胶；
然后将三元乙丙橡胶和天然橡胶在20-35℃下塑炼60-120s，转移至密炼机，依次加入补强剂、填充剂、防老剂、耐热剂和增粘剂在135-155℃下第一次密炼12-17min，冷却12-24h后，再依次加入活性剂、助交联剂、硫化剂和促进剂，在85-95℃第二次密炼5-8min，得到所述帘布胶；
(b)再将第一软化水、氢氧化钠、间苯二酚和甲醛溶液第一次混合，再加入丁吡乳胶、异氰酸酯、氨水和第二软化水，第二次混合，得到浸渍液；
然后将EP帆布放入所述浸渍液中反复碾压100-150s完成浸渍，在150-200℃下塑化15-25min，得到所述EP浸渍帆布；
(c)然后将步骤(a)所述的帘布胶、缓冲胶和覆盖胶依次贴覆于步骤(b)所述EP浸渍帆布上，在10-13MPa和170-180℃的条件下硫化25-35min，得到所述耐热输送带。
第三方面，本发明提供一种第一方面所述的耐热输送带煤渣、矿料或矿渣运输过程中的应用。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
本发明所述耐热输送带不仅具有较高的硬度、横向纵向拉伸强度和横向纵向拉断伸长率，力学性能优异，还具有较高的芯层间内部粘合强度和上下胶与帆布粘合强度，高温粘合性能优异，所得耐热输送带综合性能较好。本发明所述耐热输送带芯层间内部粘合强度在老化温度为25℃时，芯层间内部粘合强度在11.0N/mm以上，上胶与帆布平均粘合强度在9.6N/mm以上，下胶与帆布平均粘合强度在10.0N/mm以上，硬度在63-65SHA°范围内，纵向拉伸强度在1920N/mm以上，纵向拉断伸长率在17.5％左右，横向拉伸强度在490N/mm以上，横向拉断伸长率在19.9％左右。
具体实施方式
为便于理解本发明，本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。表1为具体实施方式中涉及的原料的购置信息。
表1
实施例1
本实施例提供一种耐热输送带，所述输送带包括依次层叠设置的覆盖胶(厚度为1mm)、缓冲胶(厚度为1mm)、帘布胶(厚度为1mm)和EP浸渍帆布(经向是涤纶长丝，纬向是尼龙66)；
上述覆盖胶、缓冲胶和帘布胶的配方按照重量份数见表2：
表2
上述耐热输送带的制备方法包括如下步骤：
(1)将三元乙丙橡胶在30℃下塑炼90s，转移至密炼机，依次加入补强剂、填充剂和防老剂在145℃下第一次密炼15min，冷却20h后，再依次加入活性剂、助交联剂和硫化剂，在90℃第二次密炼6min，得到所述覆盖胶；
再将三元乙丙橡胶和丁苯橡胶在35℃下塑炼60s，转移至密炼机，依次加入补强剂、填充剂、防老剂、耐热剂和增粘剂在155℃下第一次密炼12min，冷却12h后，再依次加入活性剂、助交联剂、硫化剂和促进剂，在95℃第二次密炼5min，得到所述缓冲胶；
然后将三元乙丙橡胶和天然橡胶在20℃下塑炼120s，转移至密炼机，依次加入补强剂、填充剂、防老剂、耐热剂和增粘剂在135℃下第一次密炼17min，冷却24h后，再依次加入活性剂、助交联剂、硫化剂和促进剂，在85℃第二次密炼8min，得到所述帘布胶；
(2)再将480g第一软化水、5g氢氧化钠、22g间苯二酚和34g质量浓度为37％的甲醛溶液，在25℃下第一次混合25min，再加入480g丁吡乳胶、30g异氰酸酯、23g质量浓度为25％的氨水和125g第二软化水，第二次混合，静置熟化24h后得到浸渍液；
然后将EP帆布放入所述浸渍液中反复碾压120s完成浸渍，在180℃下塑化20min，得到所述EP浸渍帆布；
(3)然后将步骤(1)所述的帘布胶、缓冲胶和覆盖胶依次贴覆于步骤(2)所述EP浸渍帆布上，在12MPa和170℃的条件下硫化30min，得到所述耐热输送带。
实施例2
本实施例提供一种耐热输送带，所述输送带包括依次层叠设置的覆盖胶(厚度为0.5mm)、缓冲胶(厚度为0.5mm)、帘布胶(厚度为0.5mm)和EP浸渍帆布(经向是涤纶长丝，纬向是尼龙66)；
上述覆盖胶、缓冲胶和帘布胶的配方按照重量份数见表3：
表3
上述耐热输送带的制备方法包括如下步骤：
(1)将三元乙丙橡胶在20℃下塑炼120s，转移至密炼机，依次加入补强剂、填充剂和防老剂在135℃下第一次密炼17min，冷却24h后，再依次加入活性剂、助交联剂和硫化剂，在85℃第二次密炼5min，得到所述覆盖胶；
再将三元乙丙橡胶和丁苯橡胶在32℃下塑炼100s，转移至密炼机，依次加入补强剂、填充剂、防老剂、耐热剂和增粘剂在140℃下第一次密炼14min，冷却18h后，再依次加入活性剂、助交联剂、硫化剂和促进剂，在87℃第二次密炼6min，得到所述缓冲胶；
然后将三元乙丙橡胶和天然橡胶在32℃下塑炼110s，转移至密炼机，依次加入补强剂、填充剂、防老剂、耐热剂和增粘剂在145℃下第一次密炼15min，冷却20h后，再依次加入活性剂、助交联剂、硫化剂和促进剂，在95℃第二次密炼6min，得到所述帘布胶；
(2)再将400g第一软化水、2g氢氧化钠、20g间苯二酚和20g质量浓度为35％的甲醛溶液，在20℃下第一次混合20min，再加入400g丁吡乳胶、25g异氰酸酯、20g质量浓度为20％的氨水和100g第二软化水，第二次混合，静置熟化20h，得到浸渍液；
然后将EP帆布放入所述浸渍液中反复碾压100s完成浸渍，在150℃下塑化25min，得到所述EP浸渍帆布；
(3)然后将步骤(1)所述的帘布胶、缓冲胶和覆盖胶依次贴覆于步骤(2)所述EP浸渍帆布上，在10MPa和170℃的条件下硫化35min，得到所述耐热输送带。
实施例3
本实施例提供一种耐热输送带，所述输送带包括依次层叠设置的覆盖胶(厚度为1mm)、缓冲胶(厚度为0.7mm)、帘布胶(厚度为0.7mm)和EP浸渍帆布(经向是涤纶长丝，纬向是尼龙66)；
上述覆盖胶、缓冲胶和帘布胶的配方按照重量份数见表4：
表4
上述耐热输送带的制备方法包括如下步骤：
(1)将三元乙丙橡胶在20℃下塑炼120s，转移至密炼机，依次加入补强剂、填充剂和防老剂在135℃下第一次密炼17min，冷却18h后，再依次加入活性剂、助交联剂和硫化剂，在95℃第二次密炼5min，得到所述覆盖胶；
再将三元乙丙橡胶和丁苯橡胶在35℃下塑炼120s，转移至密炼机，依次加入补强剂、填充剂、防老剂、耐热剂和增粘剂在135℃下第一次密炼12min，冷却17h后，再依次加入活性剂、助交联剂、硫化剂和促进剂，在85℃第二次密炼5min，得到所述缓冲胶；
然后将三元乙丙橡胶和天然橡胶在35℃下塑炼120s，转移至密炼机，依次加入补强剂、填充剂、防老剂、耐热剂和增粘剂在140℃下第一次密炼15min，冷却16h后，再依次加入活性剂、助交联剂、硫化剂和促进剂，在88℃第二次密炼7min，得到所述帘布胶；
(2)再将500g第一软化水、8g氢氧化钠、25g间苯二酚和40g质量浓度为40％甲醛溶液，在30℃下第一次混合30min，再加入500g丁吡乳胶、35g异氰酸酯、25g质量浓度为30％的氨水和150g第二软化水，第二次混合，静置熟化30h，得到浸渍液；
然后将EP帆布放入所述浸渍液中反复碾压150s完成浸渍，在200℃下塑化15min，得到所述EP浸渍帆布；
(3)然后将步骤(1)所述的帘布胶、缓冲胶和覆盖胶依次贴覆于步骤(2)所述EP浸渍帆布上，在13MPa和180℃的条件下硫化25min，得到所述耐热输送带。
对比例1
本对比例与实施例1的区别在于用NN浸渍帆布(经纬向均是相同的尼龙6，购于山东金盛新材料科技有限公司)代替EP浸渍帆布，其余均与实施例1相同。
对比例2
本对比例与实施例1的区别在于不包括缓冲胶，本对比例的制备方法与实施例1的区别在于不包括缓冲胶的制备与贴覆，其余均与实施例1相同。
对比例3
本对比例与实施例1的区别在于不包括缓冲胶，并用NN浸渍帆布(购于山东金盛新材料科技有限公司)代替EP浸渍帆布，本对比例的制备方法与实施例1的区别在于不包括缓冲胶的制备与贴覆，浸渍液的选择与制备与对比例1相同，其余均与实施例1相同。
对比例4
本对比例与实施例1的区别在于缓冲胶的厚度为0.3mm，其余均与实施例1相同。
对比例5
本对比例与实施例1的区别在于缓冲胶的厚度为0.3mm，并用NN浸渍帆布(购于山东金盛新材料科技有限公司)代替EP浸渍帆布，其余均与实施例1相同。
对比例6
本对比例与实施例1的区别在于缓冲胶的厚度为1.2mm，其余均与实施例1相同。
对比例7
本对比例与实施例1的区别在于缓冲胶的厚度为1.2mm，并用NN浸渍帆布(购于山东金盛新材料科技有限公司)代替EP浸渍帆布，其余均与实施例1相同。
性能测试
将实施例1-3和对比例1-7进行如下测试：
(1)上下覆盖胶粘度与芯层间内部粘合实验：使用裁刀将贴合好胶片的矩形浸渍帆布裁制成宽度/长度为200×200mm的条状型式样2组，然后分别放入恒温烘箱中，1组为常温25℃，另外1组恒温温度设置成175℃老化，保持恒温60min，取出浸渍帆布样品，立即做上下覆盖胶粘度与芯层间内部粘合实验，得到上胶、下胶与帆布粘合强度(平均值/最小值)和芯层间内部粘合强度。
(2)力学性能测试：使用冲片机，哑铃状I型裁刀将输送带样品裁制成宽度/长度为200×200mm的条状型式样2组，每组需要两份(一份横向实验，一份纵向实验)，然后分别放入恒温烘箱中，1组为常温25℃，另外1组恒温温度设置成175℃，保持恒温60min，取出输送带样品，立即做硬度、横纵向拉伸强度和断裂伸长率测试。
测试结果汇总于表5～表7中。
表5
表6
表7
分析表5～表7的数据可知，本发明所述耐热输送带芯层间内部粘合强度在老化温度为25℃时，芯层间内部粘合强度在11.0N/mm以上，上胶与帆布平均粘合强度在9.6N/mm以上，下胶与帆布平均粘合强度在10.0N/mm以上，硬度在63-65SHA°范围内，纵向拉伸强度在1920N/mm以上，纵向拉断伸长率在17.5％左右，横向拉伸强度在490N/mm以上，横向拉断伸长率在19.9％左右，本发明所述耐热输送带不仅具有较好的力学性能，还具有优异的高温粘合性。
分析对比例1-3与实施例1可以发现，对比例1-3的综合性能不如实施例1，证明不含缓冲胶和将EP浸渍帆布替换为NN浸渍帆布均不利于耐热输送带的力学性能和高温粘合性。
分析对比例4-7和实施例1-3可以发现，对比例4-7的综合性能不如实施例1-3，证明缓冲胶的厚度在0.5-1mm范围内所得耐热输送带的力学性能和高温粘合性更好，而将EP浸渍帆布替换为NN浸渍帆布所得输送带效果较差。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (10)
1.一种耐热输送带，其特征在于，所述耐热输送带包括依次层叠设置的覆盖胶、缓冲胶、帘布胶和聚酯型浸渍帆布；
所述聚酯型浸渍帆布包括由浸渍液浸渍的聚酯型帆布；
所述聚酯型帆布的经向是涤纶长丝，纬向是尼龙66；
所述缓冲胶的厚度为0.5-1mm。
2.根据权利要求1所述的耐热输送带，其特征在于，所述浸渍液包括间苯二酚醛树脂、丁吡乳胶和异氰酸酯的组合；
优选地，所述覆盖胶按照重量份数包括如下组分：三元乙丙橡胶100份，补强剂45-55份，活性剂1-10份，助交联剂1-4份，填充剂8-12份，硫化剂0.2-7.4份和防老剂1-3份；
优选地，所述覆盖胶中的补强剂包括炭黑N330；
优选地，所述覆盖胶中的活性剂包括氧化锌和/或硬脂酸；
优选地，所述氧化锌在所述覆盖胶中的重量份数为4-7份；
优选地，所述硬脂酸在所述覆盖胶中的重量份数为1-3份；
优选地，所述覆盖胶中的助交联剂包括邻苯二甲酸二烯丙脂；
优选地，所述覆盖胶中的填充剂包括石蜡油；
优选地，所述覆盖胶中的硫化剂包括硫磺和/或过氧化二异丙苯；
优选地，所述硫磺在所述覆盖胶中的重量份数为0.2-0.4份；
优选地，所述过氧化二异丙苯在所述覆盖胶中的重量份数为3-7份；
优选地，所述覆盖胶中的防老剂包括2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合物。
3.根据权利要求1或2所述的耐热输送带，其特征在于，所述缓冲胶按照重量份数包括如下组分：三元乙丙橡胶60-80份，丁苯橡胶20-40份，补强剂5-60份，活性剂1-10份，助交联剂1-4份，填充剂8-25份，硫化剂0.2-7.4份，防老剂1-3份，耐热剂5-7份、增粘剂6-10份和促进剂1-8份；
优选地，所述缓冲胶中的补强剂包括炭黑N330和/或白炭黑；
优选地，所述炭黑N330在缓冲胶中的重量份数为35-45份；
优选地，所述白炭黑在缓冲胶中的重量份数为5-15份；
优选地，所述缓冲胶中的活性剂包括氧化锌和/或硬脂酸；
优选地，所述氧化锌在所述缓冲胶中的重量份数为4-7份；
优选地，所述硬脂酸在所述缓冲胶中的重量份数为1-3份；
优选地，所述缓冲胶中的助交联剂包括邻苯二甲酸二烯丙脂；
优选地，所述缓冲胶中的填充剂包括石蜡油和/或纳米碳酸钙；
优选地，所述石蜡油在所述缓冲胶中的重量份数为8-12份；
优选地，所述纳米碳酸钙在所述缓冲胶中的重量份数为18-23份；
优选地，所述缓冲胶中的硫化剂包括硫磺和/或过氧化二异丙苯；
优选地，所述硫磺在所述缓冲胶中的重量份数为0.2-0.4份；
优选地，所述过氧化二异丙苯在所述缓冲胶中的重量份数为3-7份；
优选地，所述缓冲胶中的防老剂包括2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合物；
优选地，所述缓冲胶中的耐热剂包括液体乙丙橡胶；
优选地，所述缓冲胶中的增粘剂包括古马隆树脂；
优选地，所述缓冲胶中的促进剂包括2,2'-二硫代二苯并噻唑和/或N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺；
优选地，所述2,2'-二硫代二苯并噻唑在所述缓冲胶中的重量份数为2-5份；
优选地，所述N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺在所述缓冲胶中的重量份数为1-3份。
4.根据权利要求1-3任一项所述的耐热输送带，其特征在于，所述帘布胶按照重量份数包括如下组分：三元乙丙橡胶70-90份，天然橡胶10-30份，补强剂5-60份，活性剂1-10份，助交联剂1-4份，填充剂8-25份，硫化剂0.2-7.4份，防老剂1-3份，耐热剂5-7份、增粘剂6-10份和促进剂1-8份；
优选地，所述帘布胶中的补强剂包括炭黑N330和/或白炭黑；
优选地，所述炭黑N330在帘布胶中的重量份数为35-45份；
优选地，所述白炭黑在帘布胶中的重量份数为5-15份；
优选地，所述帘布胶中的活性剂包括氧化锌和/或硬脂酸；
优选地，所述氧化锌在所述帘布胶中的重量份数为4-7份；
优选地，所述硬脂酸在所述帘布胶中的重量份数为1-3份；
优选地，所述帘布胶中的助交联剂包括邻苯二甲酸二烯丙脂；
优选地，所述帘布胶中的填充剂包括石蜡油和/或纳米碳酸钙；
优选地，所述石蜡油在所述帘布胶中的重量份数为8-12份；
优选地，所述纳米碳酸钙在所述帘布胶中的重量份数为18-23份；
优选地，所述帘布胶中的硫化剂包括硫磺和/或过氧化二异丙苯；
优选地，所述硫磺在所述帘布胶中的重量份数为0.2-0.4份；
优选地，所述过氧化二异丙苯在所述帘布胶中的重量份数为3-7份；
优选地，所述帘布胶中的防老剂包括2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合物；
优选地，所述帘布胶中的耐热剂包括液体乙丙橡胶；
优选地，所述帘布胶中的增粘剂包括古马隆树脂；
优选地，所述帘布胶中的促进剂包括2,2'-二硫代二苯并噻唑和/或N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺；
优选地，所述2,2'-二硫代二苯并噻唑在所述帘布胶中的重量份数为2-5份；
优选地，所述N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺在所述帘布胶中的重量份数为1-3份。
5.一种根据权利要求1-4任一项所述的耐热输送带的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
(1)将聚酯型帆布在浸渍液中浸渍，塑化，得到所述聚酯型浸渍帆布；
(2)然后将帘布胶、缓冲胶和覆盖胶依次贴覆于步骤(1)所述聚酯型浸渍帆布上，硫化，得到所述耐热输送带。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述浸渍液的制备方法包括：将第一软化水、氢氧化钠、间苯二酚和甲醛溶液第一次混合，再加入丁吡乳胶、异氰酸酯、氨水和第二软化水，第二次混合，得到所述浸渍液；
优选地，所述第一软化水在浸渍液中的重量份数为400-500份，优选480份；
优选地，所述氢氧化钠在浸渍液中的重量份数为2-8份，优选5份；
优选地，所述间苯二酚在浸渍液中的重量份数为20-25份，优选22份；
优选地，所述甲醛溶液的质量浓度为35％-40％，优选37％；
优选地，所述甲醛溶液在浸渍液中的重量份数为20-40份，优选34份；
优选地，所述第一次混合在水浴中进行；
优选地，所述第一次混合的时间为20-30min，优选25min；
优选地，所述第一次混合的温度为20-30℃；
优选地，所述丁吡乳胶在浸渍液中的重量份数为400-500份，优选480份；
优选地，所述异氰酸酯在浸渍液中的重量份数为25-35份，优选30份；
优选地，所述氨水的质量浓度为20％-30％，优选25％；
优选地，所述氨水在浸渍液中的重量份数为20-25份，优选23份；
优选地，所述第二软化水在浸渍液中的重量份数为100-150份，优选125份；
优选地，所述第二次混合后静置熟化；
优选地，所述静置熟化的时间为20-30h，优选24h；
优选地，步骤(1)中所述浸渍具体包括：将聚酯型帆布放入浸渍液中，反复碾压；
优选地，所述碾压的时间为100-150s，优选120s；
优选地，步骤(1)中所述塑化的温度为150-200℃；
优选地，所述塑化的时间为15-25min。
7.根据权利要求5或6所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述覆盖胶、缓冲胶和帘布胶的制备方法包括：将覆盖胶、缓冲胶和帘布胶的制备原料按照各自的组成和重量份数分别进行塑炼和密炼，得到所述覆盖胶、缓冲胶和帘布胶；
优选地，所述塑炼的温度为20-35℃；
优选地，所述塑炼的时间为60-120s；
优选地，所述密炼包括第一次密炼和第二次密炼；
优选地，所述第一次密炼的温度为135-155℃；
优选地，所述第一次密炼的时间为12-17min；
优选地，所述第二次密炼在第一次密炼冷却后进行；
优选地，所述冷却的时间为12-24h；
优选地，所述第二次密炼的温度为85-95℃；
优选地，所述第二次密炼的时间为5-8min；
优选地，所述覆盖胶的制备方法具体包括：将三元乙丙橡胶塑炼后转移至密炼机，依次加入补强剂、填充剂和防老剂进行第一次密炼，冷却后，再依次加入活性剂、助交联剂和硫化剂进行第二次密炼，得到所述覆盖胶；
优选地，所述缓冲胶的制备方法具体包括：将三元乙丙橡胶和丁苯橡胶塑炼后转移至密炼机，依次加入补强剂、填充剂、防老剂、耐热剂和增粘剂进行第一次密炼，冷却后，再依次加入活性剂、助交联剂、硫化剂和促进剂进行第二次密炼，得到所述缓冲胶；
优选地，所述帘布胶的制备方法具体包括：将三元乙丙橡胶和天然橡胶塑炼后转移至密炼机，依次加入补强剂、填充剂、防老剂、耐热剂和增粘剂进行第一次密炼，冷却后，再依次加入活性剂、助交联剂、硫化剂和促进剂进行第二次密炼，得到所述帘布胶。
8.根据权利要求5-7任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述硫化的压力为10-13MPa；
优选地，所述硫化的温度为170-180℃；
优选地，所述硫化的时间为25-35min。
9.根据权利要求5-8任一项所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
(a)将三元乙丙橡胶在20-35℃下塑炼60-120s，转移至密炼机，依次加入补强剂、填充剂和防老剂在135-155℃下第一次密炼12-17min，冷却12-24h后，再依次加入活性剂、助交联剂和硫化剂，在85-95℃第二次密炼5-8min，得到所述覆盖胶；
再将三元乙丙橡胶和丁苯橡胶在20-35℃下塑炼60-120s，转移至密炼机，依次加入补强剂、填充剂、防老剂、耐热剂和增粘剂在135-155℃下第一次密炼12-17min，冷却12-24h后，再依次加入活性剂、助交联剂、硫化剂和促进剂，在85-95℃第二次密炼5-8min，得到所述缓冲胶；
然后将三元乙丙橡胶和天然橡胶在20-35℃下塑炼60-120s，转移至密炼机，依次加入补强剂、填充剂、防老剂、耐热剂和增粘剂在135-155℃下第一次密炼12-17min，冷却12-24h后，再依次加入活性剂、助交联剂、硫化剂和促进剂，在85-95℃第二次密炼5-8min，得到所述帘布胶；
(b)再将第一软化水、氢氧化钠、间苯二酚和甲醛溶液第一次混合，再加入丁吡乳胶、异氰酸酯、氨水和第二软化水，第二次混合，得到浸渍液；
然后将聚酯型帆布放入所述浸渍液中反复碾压100-150s完成浸渍，在150-200℃下塑化15-25min，得到所述EP浸渍帆布；
(c)然后将步骤(a)所述的帘布胶、缓冲胶和覆盖胶依次贴覆于步骤(b)所述EP浸渍帆布上，在10-13MPa和170-180℃的条件下硫化25-35min，得到所述耐热输送带。
10.一种根据权利要求1-4任一项所述的耐热输送带在煤渣、矿料或矿渣的运输中的应用。
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| CN202011599086.6A CN112724540A (zh) | 2020-12-29 | 2020-12-29 | 一种耐热输送带及其制备方法和应用 |
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|---|---|---|---|---|
| CN114672114A (zh) * | 2022-03-17 | 2022-06-28 | 江苏博顺带业有限公司 | 一种综合性能优异的输送带及其制备方法 |
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2020
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| CN114672114B (zh) * | 2022-03-17 | 2023-04-25 | 广州顶顺机电设备有限公司 | 一种综合性能优异的输送带及其制备方法 |
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