CN113150402A - 一种节能高耐磨橡胶的配方 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种节能高耐磨橡胶的配方，属于工业输送用橡胶输送带技术领域。它包括天然胶40‑60份，顺丁胶40‑60份，硫磺0.3‑1.5份，促进剂1‑2份，氧化锌2‑5份，硬脂酸1‑2份，防老剂3‑6份，增塑剂1‑3份，超高分子量聚乙烯微粉3‑10份，补强剂30‑50份，硅烷偶联剂3‑8份，模量增强剂3‑5份；这种输送带的配方可以有效的减少运行阻力，降低能源消耗，提高输送带的耐磨性能，更加符合客户对输送带的需求。
Description
技术领域
本发明涉及一种节能高耐磨橡胶的配方，属于工业输送用橡胶输送带技术领域。
背景技术
橡胶输送带具备结构简单、单线距离长、运输量大、维护成本低等优点，广泛用于采矿、水泥、冶金、化工等工业输送领域。随着工业技术发展，国内外工业运输市场，对于输送带产品提出了更多要求，如使用寿命长、维护成本低、节能降耗等。经过输送带行业长期的研究分析，在运行中所受最重要的阻力是输送带变形滚动阻力，约占总能量损耗的60%。输送带下覆盖胶在正常运行中，每次经过托辊时，在托辊接触面会因受力发生形变，而橡胶是粘弹性材料，其粘性特征导致其变形回弹过程中具有一定的阻尼损耗，即被压陷变形的橡胶回弹后会损耗部分能量。这部分能量也就是滚动阻力产生的原因，最终会消耗一部分运行能量。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种节能高耐磨橡胶的配方，能够减少运行阻力，降低能源消耗。
本发明的技术方案，一种节能高耐磨橡胶的配方，配方比例按重量份计：生胶体系80-120份，硫磺0.3-1.5份，促进剂1-2份，氧化锌2-5份，硬脂酸1-2份，防老剂3-6份，增塑剂1-3份，超高分子量聚乙烯微粉3-10份，补强剂30-50份，硅烷偶联剂3-8份和模量增强剂3-5份。
进一步地，所述生胶体系具体包括天然橡胶40～60份，顺丁橡胶40～60份。
进一步地，促进剂选用促进剂NS和/或促进剂DTDM。
进一步地，所述的防老剂选用防老剂RD、防老剂4020和防老剂微晶蜡中的一种或几种。
进一步地，所述补强填料为低滚阻炭黑德固萨EB122、EB123或卡博特CRX TM 1436中的任意一种和高分散性白炭黑165MP、175MP、200MP、250MP中任意一种的组合。
进一步地，所述硅烷偶联剂为双（γ-三乙氧基硅丙基）-四硫化物SI-69、γ-巯丙基三乙氧基硅烷KH-580和N-β-(氨乙基)-γ氨丙基三甲氧基硅烷KH-792中的一种或几种。
进一步地，所述超高分子量聚乙烯微粉粒径为20 -200μm，分子量为200 -900万。
进一步地，所述模量增强剂为HMZ。
本发明的有益效果：本发明在主体胶是天然橡胶并用顺丁橡胶的基础上，采用低滚阻炭黑、高分散性白炭黑并用模量增强剂，显著降低了覆盖胶的滚动阻力、动态生热，同时加入超高分子量聚乙烯微粉赋予了橡胶较高耐磨性能。
具体实施方式
实施例1 一种节能高耐磨橡胶配方
包括天然胶60份，顺丁胶40份，硫磺0.3份，促进剂NS 1份，促进剂DTDM 1份，氧化锌5份，硬脂酸1份，防老剂RD 1份，防老剂40201份，防老剂微晶蜡1份，增塑剂1份，超高分子量聚乙烯微粉4份，高分散性白炭黑165MP 25份，低滚阻炭黑卡博特CRX TM 1436 25份，硅烷偶联剂SI69 4份，模量增强剂HMZ 5份，以上所述的份数按重量配比。
实施例2 一种节能高耐磨橡胶配方，
天然胶50份，顺丁胶50份，硫磺0.5份，促进剂NS 0.8份，促进剂DTDM 1.2份，氧化锌5份，硬脂酸2份，防老剂RD 1份，防老剂4020 1份，防老剂微晶蜡1份，增塑剂1份，超高分子量聚乙烯微粉6份，高分散性白炭黑165MP 30份，低滚阻炭德固萨EB122 20份，硅烷偶联剂SI69 5份，模量增强剂HMZ 8份，以上所述的份数按重量配比。
实施例3 一种节能高耐磨橡胶配方
天然胶40份，顺丁胶60份，硫磺0.5份，促进剂NS 0.5份，促进剂DTDM 1.3份，氧化锌3份，硬脂酸2份，防老剂RD 1.5份，防老剂4020 2份，防老剂微晶蜡2份，增塑剂3份，超高分子量聚乙烯微粉8份，高分散性白炭黑165MP 15份，低滚阻炭黑卡博特CRX TM 1436 30份，硅烷偶联剂SI69 2份，模量增强剂HMZ 8份，以上所述的份数按重量配比。
对比实施例1 一种普通橡胶配方
天然胶50份，顺丁胶50份，硫磺0.5份，促进剂NS 0.5份，促进剂DTDM 1份，氧化锌4份，硬脂酸2份，防老剂RD 1.5份，防老剂4020 2份，防老剂微晶蜡2份，增塑剂3份，炭黑N22030份，炭黑N330 20份，以上所述的份数按重量配比。
对实施例1-3所述橡胶配方按照常规方式进行成型，制备得到输送带，对所得输送带进行测试。输送带底胶的物理机械性能测试方法按ASTMD412标准来测试复合材料的 力学性能；拉伸实验一律采用6.00mm宽裁刀制哑铃片；拉伸速度为500mm/min，测试温度为25℃；其他性能测试均按照ASTM标 准来完成。实验结果具体如表1和表2所示。
表1
| 性能 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 对比例1 |
| 拉伸强度/Mpa | 22.3 | 22.8 | 22.0 | 20.7 |
| 100%定伸强度/Mpa | 3.1 | 3.3 | 2.9 | 2.2 |
| 300%定伸强度/Mpa | 11.2 | 11.5 | 11.0 | 10.3 |
| 断裂伸长率/% | 578 | 564 | 590 | 550 |
| 永久变形/% | 20 | 15 | 25 | 35 |
| DIN磨耗/mm<sup>3</sup> | 63 | 70 | 73 | 99 |
| 邵A硬度 | 68 | 67 | 65 | 60 |
表2
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 对比例1 | |
| tanδ | 0.13 | 0.11 | 0.14 | 0.26 |
通过实施例1-3、对比实施例1的性能比较，可以看出，加入超高分子量聚乙烯微粉橡胶DIN磨耗明显降低，达到高耐磨的标准；加入低滚阻炭黑、高分散性白炭黑及模量增强剂的橡胶配方的tanδ值均有明显降低。降低tanδ值，可实现橡胶节能的目的。
损耗因子tanδ(损耗模量与弹性模量比值)是非常重要的物理量，它是用来表征粘弹性材料能量损失(滞后损失)的一个重要参数。降低tanδ，意味着可以降低胶料内摩擦所损耗的能量，相应的降低输送带的动力能耗，达到节能目的。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种节能高耐磨橡胶的配方，其特征是配方比例按重量份计：生胶体系80-120份，硫磺0.3-1.5份，促进剂1-2份，氧化锌2-5份，硬脂酸1-2份，防老剂3-6份，增塑剂1-3份，超高分子量聚乙烯微粉3-10份，补强剂30-50份，硅烷偶联剂3-8份和模量增强剂3-5份。
2.如权利要求1所述节能高耐磨橡胶的配方，其特征是按重量份计：所述生胶体系具体包括天然橡胶40～60份，顺丁橡胶40～60份。
3.如权利要求1所述节能高耐磨橡胶的配方，其特征是：促进剂选用促进剂NS和/或促进剂DTDM。
4.如权利要求1所述节能高耐磨橡胶的配方，其特征是：所述的防老剂选用防老剂RD、防老剂4020和防老剂微晶蜡中的一种或几种。
5.如权利要求1所述节能高耐磨橡胶的配方，其特征是：所述补强填料为低滚阻炭黑德固萨EB122、EB123或卡博特CRX TM 1436中的任意一种和高分散性白炭黑165MP、175MP、200MP、250MP中任意一种的组合。
6.如权利要求1所述节能高耐磨橡胶的配方，其特征是：所述硅烷偶联剂为双（γ-三乙氧基硅丙基）-四硫化物SI-69、γ-巯丙基三乙氧基硅烷KH-580和N-β-(氨乙基)-γ氨丙基三甲氧基硅烷KH-792中的一种或几种。
7.如权利要求1所述节能高耐磨橡胶的配方，其特征是：所述超高分子量聚乙烯微粉粒径为20 -200μm，分子量为200 -900万。
8.如权利要求1所述节能高耐磨橡胶的配方，其特征是：所述模量增强剂为HMZ。
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