CN113635645B - 一种超纤弹性带及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种超纤弹性带及其制造方法，涉及传送材料技术领域。本发明先将超纤合成革基布经甲酸处理后与环氧树脂胶乳反应，制得上传动层；然后将天然胶乳、硫酸铵、油酸钾、混合分散体、氧化锌分散体、氟硅酸钠分散体混合反应，制得混合胶乳，将混合胶乳涂覆于上传动层一侧，制得预处理上传动层；随后将聚氨酯粒子与丙酮混合溶解并加入异氰酸酯类固化剂，制得胶黏液，最后将胶黏液涂覆于预处理上传动层含有混合胶乳一侧，并与下摩擦层通过胶黏液粘结，热压成型后，制得超纤传送带。本发明制备的超纤传送带具备优良的力学性能和导电性。

Description

一种超纤弹性带及其制造方法
技术领域
本发明涉及传送材料技术领域，具体为一种超纤弹性带及其制造方法。
背景技术
输送机为物料传输的一种机械，当前散装物料的主要输送方式为带式输送，目前在工业输送传动领域中，通常使用的传送皮带，其骨架材料多为聚酰胺(尼龙)片材，具有带体硬度高、轮径大、受拉力形变较大等缺点，表面传动层多为橡胶，其摩擦系数大，硬度高，易对输送物造成划伤。而且带体材料密度大，整体比重大。接驳方式为磨接，接头不平滑，只能单向传动。常规聚酰胺平带由五层构成，从上到下依次为：上橡胶传动层、上织物连接层、中间聚酰胺骨架层、下织物连接层和下橡胶摩擦层。在跟踪客户关于聚酯带的使用情况时发现，在需要对特殊输送物进行输送时，常规聚酰胺平带其表面其较大的摩擦系数和高硬度的表面，极易对输送物带来划伤，严重影响表面质量。
同时传统的传送带容易积聚电荷，从而使在运送塑料制品时易产生静电，存在较大的生产安全隐患，因此需设计一种不易积蓄电荷的超纤传送带。
发明内容
本发明的目的在于提供一种超纤弹性带，以解决现有技术中存在的问题。
一种超纤弹性带，其特征在于，主要包括以下重量份数的原料组分：20～30份上传动层，15～25份粘合层和28～35份下摩擦层；
所述上传动层是由预处理超纤合成革基布与环氧树脂胶乳和改性纤维素纳米晶混合反应后制得；所述预处理超纤合成革基布是由超纤合成革基布经甲酸处理后制得；所述环氧树脂胶乳是以环氧树脂E-51、磷酸酯单体PAM-200、苯乙烯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、乳化剂和水为原料制备而成；所述乳化剂为OP-10或吐温-80中任意一种。
作为优化，所述改性纤维素纳米晶是由纤维素纳米晶经四甲基哌啶和次氯酸钠处理后，再经聚乙烯吡咯烷酮和聚吡咯包覆制得。
作为优化，所述粘合层是由天然胶乳、硫酸铵、油酸钾、混合分散体、氧化锌分散体、氟硅酸钠分散体、聚氨酯粒子、丙酮和异氰酸酯类固化剂制备而成；所述混合分散体是由促进剂M、促进剂ZDX、硫磺、10％的酪蛋白酸钠水溶液、氢氧化钾、扩散剂NF和水制备而成；所述氧化锌分散体为质量分数50％的氧化锌水分散液；所述氟硅酸钠分散体为质量分数为50％的氟硅酸钠水溶液。
作为优化，所述超纤合成革基布的厚度为0.3～0.8mm；所述下摩擦层硬度为85～95A的尼龙12。
作为优化，所述超纤弹性带主要包括以下重量份数的原料组分：30份上传动层，25份粘合层和35份下摩擦层。
作为优化，所述超纤弹性带的制备方法主要包括以下步骤：
(1)将超纤合成革基布与水按质量比1:30混合，并加入超纤合成革基布和水质量0.08倍的甲酸，于温度为55℃的条件下搅拌反应0.5～0.6h后，过滤，得滤饼，将滤饼用水洗涤2～4次后，于温度为70℃的条件下干燥至恒重，得预处理超纤合成革基布，将预处理超纤合成革基布与环氧树脂胶乳按质量比1：50～1:60混合于反应釜中，用碳酸氢钠调节反应釜中的pH至7.5～10.0，于温度为50～60℃的条件下搅拌反应1～3h后，再向反应釜中加入预处理超纤合成革基布质量0.3～0.5倍的改性纤维素纳米晶，继续于温度为50～60℃的条件下搅拌反应1～3h后，过滤，得上传动层坯料，将上传动层坯料用去离子水洗涤2～5次后，于温度为80℃的条件下干燥1～3h，得上传动层；
(2)将天然胶乳与混合分散体按质量比8:1～10:1混合于搅拌器中，于室温条件下熟化1～2天后，再向搅拌器中加入天然胶乳质量0.02～0.04倍的硫酸铵和天然胶乳质量0.01～0.03倍油酸钾，先于转速为1500～2000r/min的条件下高速搅拌发泡5～10min后，在于转速为300～500r/min的条件下匀速发泡10～25min，得预处理天然胶乳，将预处理天然胶乳与氧化锌分散体按质量比25:1～27:1混合，于温度为30～40℃，转速为400～600r/min的条件下搅拌混合1～2min后，再向预处理天然胶乳与氧化锌分散体的混合物中加入预处理天然胶乳质量0.008～0.012氟硅酸钠分散体，搅拌至胶凝点时，得混合胶乳，将混合胶乳立即涂覆于步骤(1)所得上传动层任意一面，并于温度为100℃的条件下加热固化60～70min后，得预处理上传动层；
(3)将聚氨酯离子与丙酮按质量比1:10混合，于温度为55℃的条件下加热溶解5～6h后，再加入聚氨酯离子与丙酮混合物质量0.03倍的异氰酸酯类固化剂，于温度为60℃的条件下搅拌混合30min，得胶黏液，将上传动层质量0.90～0.94倍的胶黏液涂覆于步骤(2)所得预处理上传动层带有混合胶乳一侧，控制涂覆厚度为0.05～0.07mm，并于温度为60℃的条件下干燥5～10min，得超纤弹性带坯料，将超纤弹性带坯料带有胶黏液一侧与下摩擦层按质量比11:7复合，热压成型，得超纤弹性带。
作为优化，步骤(1)所述环氧树脂胶乳的制备方法为将环氧树脂E-51与苯乙烯按质量比2:3混合，并加入环氧树脂E-51质量0.1倍的乳化剂、环氧树脂E-51质量0.83倍的丙烯酸丁酯、环氧树脂E-51质量0.027倍的磷酸酯单体PAM-200、环氧树脂E-51质量1.65倍的去离子水和环氧树脂E-51质量0.1～0.2倍的丙烯酸，于室温转速为800～1600r/min的条件下高速乳化30min，得预乳化液；将水与1/7的预乳化液按质量比2.1:1～2.4:1混合于烧瓶中，并向烧瓶中加入水质量0.002倍的引发剂，于温度为84～85℃的条件下搅拌反应至烧瓶内物料产生明显蓝光，加入剩余的引发剂和水质量0.012倍的引发剂，于温度为84～85℃的条件下搅拌1～2h后，得环氧树脂胶乳。
作为优化，步骤(1)所述改性纤维素纳米晶的制备方法为将纤维素纳米晶与水按质量比1:100混合，并加入纤维素纳米晶质量0.01倍的2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物和纤维素纳米晶质量0.01～0.02倍的溴化钠，于温度为35℃，转速为800r/min的条件下搅拌混合5～10min后，再用浓度为0.5mol/L的氢氧化钠溶液调节pH至10，并加入纤维素纳米晶质量1～10倍的质量分数为15％的次氯酸钠溶液，搅拌反应至体系pH不改变时，加入纤维素纳米晶质量2～5倍的乙醇停止反应，得预处理纤维素纳米晶混合物，将预处理纤维素纳米晶混合物冷冻干燥，得预处理纤维素纳米晶，将预处理纤维素纳米晶与水按质量比1:100混合，并加入预处理纤维素纳米晶质量2～5倍的聚乙烯吡咯烷酮，于转速为400～800r/min的条件下搅拌混合10～20min后，再加入预处理纤维素纳米晶质量1～3倍的聚吡咯，于转速为400～500r/min的条件下，搅拌反应30～60min后，过滤，干燥，得改性纤维素纳米晶。
作为优化，步骤(2)所述混合分散体的制备方法为按重量份数计，依次称取：1～4份促进剂M、1～5份促进剂ZDX、1～5份硫磺、10～20份10％的酪蛋白酸钠水溶液、2～4份氢氧化钾、1～3份扩散剂NF和50～60份水，将氢氧化钾与水混合，并加入促进剂M、促进剂ZDX、硫磺、10％的酪蛋白酸钠水溶液和扩散剂NF，于温度为30℃，转速为300～500r/min的条件下搅拌混合10～20min，得混合分散体。
作为优化，步骤(3)所述热压成型的条件为将温度为155℃，压力为5～8MPa，热压时间为15min。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明在制备超纤弹性带时使用复合的粘合层，并对上传动层进行预处理。
首先，粘合层包括天然胶乳形成的海绵状结构和聚氨酯胶黏液，由于粘合层中含有天然胶乳形成的海绵结构，因此，在粘合层于上传动层和下摩擦层复合后，可赋予产品一定的弹性，在产品使用过程中，可在传送时受压发生压缩，从而增大传动带与被传送物体间的接触面积，进而提升产品的传送效果，同时，由于产品具备一定的弹性，当有细小颗粒物散落在产品表面时可减小细小颗粒物散落与被传送物体间的划伤，从而提高产品的传送效果；其次，粘合层是在天然胶乳形成海绵状结构后再涂覆聚氨酯胶黏液，聚氨酯胶黏液可在压力作用下均匀进入天然胶乳形成的海绵状结构中，在粘合上传动层和下摩擦层时，天然胶乳形成的海绵状结构可作为骨架，提高聚氨酯胶黏液的粘结强度；再者，上传动层在经过预处理后，上传动层表面连接由环氧树脂胶乳和改性纤维素纳米晶，在涂覆混合胶乳后，由于混合胶乳与环氧树脂胶乳较好的相容性，并且在产品制备过程的热压作用下，改性纤维素纳米晶可在粘合层中形成完整的导电通路，进而提高产品的导电性能，同时进一步提高产品的强度。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为了更清楚的说明本发明提供的方法通过以下实施例进行详细说明，在以下实施例中制备的超纤弹性带的各指标测试方法如下：
拉伸断裂强度：用万能拉力仪测量各实施例所得超纤弹性带与对比例产品的拉伸断裂强度和断裂伸长率。
电导率：测量测量各实施例所得超纤弹性带与对比例产品的电阻。
实施例1
一种超纤弹性带，按重量份数计，主要包括：30份上传动层，25份粘合层和35份下摩擦层。
所述超纤弹性带的制备方法主要包括以下步骤：
(1)将超纤合成革基布与水按质量比1:30混合，并加入超纤合成革基布和水质量0.08倍的甲酸，于温度为55℃的条件下搅拌反应0.5h后，过滤，得滤饼，将滤饼用水洗涤3次后，于温度为70℃的条件下干燥至恒重，得预处理超纤合成革基布，将预处理超纤合成革基布与环氧树脂胶乳按质量比1：55混合于反应釜中，用碳酸氢钠调节反应釜中的pH至8.0，于温度为55℃的条件下搅拌反应2h后，再向反应釜中加入预处理超纤合成革基布质量0.4倍的改性纤维素纳米晶，继续于温度为55℃的条件下搅拌反应3h后，过滤，得上传动层坯料，将上传动层坯料用去离子水洗涤4次后，于温度为80℃的条件下干燥2h，得上传动层；
(2)将天然胶乳与混合分散体按质量比8:1混合于搅拌器中，于室温条件下熟化2天后，再向搅拌器中加入天然胶乳质量0.03倍的硫酸铵和天然胶乳质量0.02倍油酸钾，先于转速为1800r/min的条件下高速搅拌发泡8min后，在于转速为400r/min的条件下匀速发泡15min，得预处理天然胶乳，将预处理天然胶乳与氧化锌分散体按质量比25:1混合，于温度为35℃，转速为500r/min的条件下搅拌混合1min后，再向预处理天然胶乳与氧化锌分散体的混合物中加入预处理天然胶乳质量0.010氟硅酸钠分散体，搅拌至胶凝点时，得混合胶乳，将混合胶乳立即涂覆于步骤(1)所得上传动层任意一面，并于温度为100℃的条件下加热固化60min后，得预处理上传动层；
(3)将聚氨酯离子与丙酮按质量比1:10混合，于温度为55℃的条件下加热溶解5h后，再加入聚氨酯离子与丙酮混合物质量0.03倍的异氰酸酯类固化剂，于温度为60℃的条件下搅拌混合30min，得胶黏液，将上传动层质量0.92倍的胶黏液涂覆于步骤(2)所得预处理上传动层带有混合胶乳一侧，控制涂覆厚度为0.06mm，并于温度为60℃的条件下干燥8min，得超纤弹性带坯料，将超纤弹性带坯料带有胶黏液一侧与下摩擦层按质量比11:7复合，热压成型，得超纤弹性带。
作为优化，步骤(1)所述环氧树脂胶乳的制备方法为将环氧树脂E-51与苯乙烯按质量比2:3混合，并加入环氧树脂E-51质量0.1倍的乳化剂、环氧树脂E-51质量0.83倍的丙烯酸丁酯、环氧树脂E-51质量0.027倍的磷酸酯单体PAM-200、环氧树脂E-51质量1.65倍的去离子水和环氧树脂E-51质量0.1～0.2倍的丙烯酸，于室温转速为1200r/min的条件下高速乳化30min，得预乳化液；将水与1/7的预乳化液按质量比2.2:1混合于烧瓶中，并向烧瓶中加入水质量0.002倍的引发剂，于温度为84℃的条件下搅拌反应至烧瓶内物料产生明显蓝光，加入剩余的引发剂和水质量0.012倍的引发剂，于温度为84℃的条件下搅拌2h后，得环氧树脂胶乳。
作为优化，步骤(1)所述改性纤维素纳米晶的制备方法为将纤维素纳米晶与水按质量比1:100混合，并加入纤维素纳米晶质量0.01倍的2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物和纤维素纳米晶质量0.015倍的溴化钠，于温度为35℃，转速为800r/min的条件下搅拌混合8min后，再用浓度为0.5mol/L的氢氧化钠溶液调节pH至10，并加入纤维素纳米晶质量6倍的质量分数为15％的次氯酸钠溶液，搅拌反应至体系pH不改变时，加入纤维素纳米晶质量3倍的乙醇停止反应，得预处理纤维素纳米晶混合物，将预处理纤维素纳米晶混合物冷冻干燥，得预处理纤维素纳米晶，将预处理纤维素纳米晶与水按质量比1:100混合，并加入预处理纤维素纳米晶质量3倍的聚乙烯吡咯烷酮，于转速为800r/min的条件下搅拌混合15min后，再加入预处理纤维素纳米晶质量2倍的聚吡咯，于转速为500r/min的条件下，搅拌反应50min后，过滤，干燥，得改性纤维素纳米晶。
作为优化，步骤(2)所述混合分散体的制备方法为按重量份数计，依次称取：3份促进剂M、4份促进剂ZDX、3份硫磺、15份10％的酪蛋白酸钠水溶液、3份氢氧化钾、2份扩散剂NF和60份水，将氢氧化钾与水混合，并加入促进剂M、促进剂ZDX、硫磺、10％的酪蛋白酸钠水溶液和扩散剂NF，于温度为30℃，转速为400r/min的条件下搅拌混合15min，得混合分散体。
作为优化，步骤(3)所述热压成型的条件为将温度为155℃，压力为6MPa，热压时间为15min。
实施例2
一种超纤弹性带，按重量份数计，主要包括：30份上传动层，25份粘合层和35份下摩擦层。
所述超纤弹性带的制备方法主要包括以下步骤：
(1)将超纤合成革基布与水按质量比1:30混合，并加入超纤合成革基布和水质量0.08倍的甲酸，于温度为55℃的条件下搅拌反应0.5h后，过滤，得滤饼，将滤饼用水洗涤3次后，于温度为70℃的条件下干燥至恒重，得预处理超纤合成革基布，将预处理超纤合成革基布与环氧树脂胶乳按质量比1：55混合于反应釜中，用碳酸氢钠调节反应釜中的pH至8.0，于温度为55℃的条件下搅拌反应2h后，过滤，得上传动层坯料，将上传动层坯料用去离子水洗涤4次后，于温度为80℃的条件下干燥2h，得上传动层；
(2)将天然胶乳与混合分散体按质量比8:1混合于搅拌器中，于室温条件下熟化2天后，再向搅拌器中加入天然胶乳质量0.03倍的硫酸铵和天然胶乳质量0.02倍油酸钾，先于转速为1800r/min的条件下高速搅拌发泡8min后，在于转速为400r/min的条件下匀速发泡15min，得预处理天然胶乳，将预处理天然胶乳与氧化锌分散体按质量比25:1混合，于温度为35℃，转速为500r/min的条件下搅拌混合1min后，再向预处理天然胶乳与氧化锌分散体的混合物中加入预处理天然胶乳质量0.010氟硅酸钠分散体，搅拌至胶凝点时，得混合胶乳，将混合胶乳立即涂覆于步骤(1)所得上传动层任意一面，并于温度为100℃的条件下加热固化60min后，得预处理上传动层；
(3)将聚氨酯离子与丙酮按质量比1:10混合，于温度为55℃的条件下加热溶解5h后，再加入聚氨酯离子与丙酮混合物质量0.03倍的异氰酸酯类固化剂，于温度为60℃的条件下搅拌混合30min，得胶黏液，将上传动层质量0.92倍的胶黏液涂覆于步骤(2)所得预处理上传动层带有混合胶乳一侧，控制涂覆厚度为0.06mm，并于温度为60℃的条件下干燥8min，得超纤弹性带坯料，将超纤弹性带坯料带有胶黏液一侧与下摩擦层按质量比11:7复合，热压成型，得超纤弹性带。
作为优化，步骤(1)所述环氧树脂胶乳的制备方法为将环氧树脂E-51与苯乙烯按质量比2:3混合，并加入环氧树脂E-51质量0.1倍的乳化剂、环氧树脂E-51质量0.83倍的丙烯酸丁酯、环氧树脂E-51质量0.027倍的磷酸酯单体PAM-200、环氧树脂E-51质量1.65倍的去离子水和环氧树脂E-51质量0.1～0.2倍的丙烯酸，于室温转速为1200r/min的条件下高速乳化30min，得预乳化液；将水与1/7的预乳化液按质量比2.2:1混合于烧瓶中，并向烧瓶中加入水质量0.002倍的引发剂，于温度为84℃的条件下搅拌反应至烧瓶内物料产生明显蓝光，加入剩余的引发剂和水质量0.012倍的引发剂，于温度为84℃的条件下搅拌2h后，得环氧树脂胶乳。
作为优化，步骤(2)所述混合分散体的制备方法为按重量份数计，依次称取：3份促进剂M、4份促进剂ZDX、3份硫磺、15份10％的酪蛋白酸钠水溶液、3份氢氧化钾、2份扩散剂NF和60份水，将氢氧化钾与水混合，并加入促进剂M、促进剂ZDX、硫磺、10％的酪蛋白酸钠水溶液和扩散剂NF，于温度为30℃，转速为400r/min的条件下搅拌混合15min，得混合分散体。
作为优化，步骤(3)所述热压成型的条件为将温度为155℃，压力为6MPa，热压时间为15min。
实施例3
一种超纤弹性带，按重量份数计，主要包括：30份上传动层，25份粘合层和35份下摩擦层。
所述超纤弹性带的制备方法主要包括以下步骤：
(1)将超纤合成革基布与水按质量比1:30混合，并加入超纤合成革基布和水质量0.08倍的甲酸，于温度为55℃的条件下搅拌反应0.5h后，过滤，得滤饼，将滤饼用水洗涤3次后，于温度为70℃的条件下干燥至恒重，得预处理超纤合成革基布，将预处理超纤合成革基布与环氧树脂胶乳按质量比1：55混合于反应釜中，用碳酸氢钠调节反应釜中的pH至8.0，于温度为55℃的条件下搅拌反应2h后，再向反应釜中加入预处理超纤合成革基布质量0.4倍的改性纤维素纳米晶，继续于温度为55℃的条件下搅拌反应3h后，过滤，得上传动层坯料，将上传动层坯料用去离子水洗涤4次后，于温度为80℃的条件下干燥2h，得上传动层；
(2)将聚氨酯离子与丙酮按质量比1:10混合，于温度为55℃的条件下加热溶解5h后，再加入聚氨酯离子与丙酮混合物质量0.03倍的异氰酸酯类固化剂，于温度为60℃的条件下搅拌混合30min，得胶黏液，将上传动层质量0.92倍的胶黏液涂覆于步骤(1)所得上传动层一侧，控制涂覆厚度为0.06mm，并于温度为60℃的条件下干燥8min，得超纤弹性带坯料，将超纤弹性带坯料带有胶黏液一侧与下摩擦层按质量比11:7复合，热压成型，得超纤弹性带。
作为优化，步骤(1)所述环氧树脂胶乳的制备方法为将环氧树脂E-51与苯乙烯按质量比2:3混合，并加入环氧树脂E-51质量0.1倍的乳化剂、环氧树脂E-51质量0.83倍的丙烯酸丁酯、环氧树脂E-51质量0.027倍的磷酸酯单体PAM-200、环氧树脂E-51质量1.65倍的去离子水和环氧树脂E-51质量0.1～0.2倍的丙烯酸，于室温转速为1200r/min的条件下高速乳化30min，得预乳化液；将水与1/7的预乳化液按质量比2.2:1混合于烧瓶中，并向烧瓶中加入水质量0.002倍的引发剂，于温度为84℃的条件下搅拌反应至烧瓶内物料产生明显蓝光，加入剩余的引发剂和水质量0.012倍的引发剂，于温度为84℃的条件下搅拌2h后，得环氧树脂胶乳。
作为优化，步骤(1)所述改性纤维素纳米晶的制备方法为将纤维素纳米晶与水按质量比1:100混合，并加入纤维素纳米晶质量0.01倍的2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物和纤维素纳米晶质量0.015倍的溴化钠，于温度为35℃，转速为800r/min的条件下搅拌混合8min后，再用浓度为0.5mol/L的氢氧化钠溶液调节pH至10，并加入纤维素纳米晶质量6倍的质量分数为15％的次氯酸钠溶液，搅拌反应至体系pH不改变时，加入纤维素纳米晶质量3倍的乙醇停止反应，得预处理纤维素纳米晶混合物，将预处理纤维素纳米晶混合物冷冻干燥，得预处理纤维素纳米晶，将预处理纤维素纳米晶与水按质量比1:100混合，并加入预处理纤维素纳米晶质量3倍的聚乙烯吡咯烷酮，于转速为800r/min的条件下搅拌混合15min后，再加入预处理纤维素纳米晶质量2倍的聚吡咯，于转速为500r/min的条件下，搅拌反应50min后，过滤，干燥，得改性纤维素纳米晶。
作为优化，步骤(2)所述热压成型的条件为将温度为155℃，压力为6MPa，热压时间为15min。
对比例
一种超纤弹性带，按重量份数计，主要包括：30份上传动层，25份粘合层和35份下摩擦层。
所述超纤弹性带的制备方法主要包括以下步骤：
(1)将超纤合成革基布与水按质量比1:30混合，并加入超纤合成革基布和水质量0.08倍的甲酸，于温度为55℃的条件下搅拌反应0.5h后，过滤，得滤饼，将滤饼用水洗涤3次后，于温度为70℃的条件下干燥至恒重，得预处理超纤合成革基布，将预处理超纤合成革基布与环氧树脂胶乳按质量比1：55混合于反应釜中，用碳酸氢钠调节反应釜中的pH至8.0，于温度为55℃的条件下搅拌反应2h，过滤，得上传动层坯料，将上传动层坯料用去离子水洗涤4次后，于温度为80℃的条件下干燥2h，得上传动层；
(2)将聚氨酯离子与丙酮按质量比1:10混合，于温度为55℃的条件下加热溶解5h后，再加入聚氨酯离子与丙酮混合物质量0.03倍的异氰酸酯类固化剂，于温度为60℃的条件下搅拌混合30min，得胶黏液，将上传动层质量0.92倍的胶黏液涂覆于步骤(1)所得上传动层一侧，控制涂覆厚度为0.06mm，并于温度为60℃的条件下干燥8min，得超纤弹性带坯料，将超纤弹性带坯料带有胶黏液一侧与下摩擦层按质量比11:7复合，热压成型，得超纤弹性带。
作为优化，步骤(1)所述环氧树脂胶乳的制备方法为将环氧树脂E-51与苯乙烯按质量比2:3混合，并加入环氧树脂E-51质量0.1倍的乳化剂、环氧树脂E-51质量0.83倍的丙烯酸丁酯、环氧树脂E-51质量0.027倍的磷酸酯单体PAM-200、环氧树脂E-51质量1.65倍的去离子水和环氧树脂E-51质量0.1～0.2倍的丙烯酸，于室温转速为1200r/min的条件下高速乳化30min，得预乳化液；将水与1/7的预乳化液按质量比2.2:1混合于烧瓶中，并向烧瓶中加入水质量0.002倍的引发剂，于温度为84℃的条件下搅拌反应至烧瓶内物料产生明显蓝光，加入剩余的引发剂和水质量0.012倍的引发剂，于温度为84℃的条件下搅拌2h后，得环氧树脂胶乳。
作为优化，步骤(1)所述改性纤维素纳米晶的制备方法为将纤维素纳米晶与水按质量比1:100混合，并加入纤维素纳米晶质量0.01倍的2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物和纤维素纳米晶质量0.015倍的溴化钠，于温度为35℃，转速为800r/min的条件下搅拌混合8min后，再用浓度为0.5mol/L的氢氧化钠溶液调节pH至10，并加入纤维素纳米晶质量6倍的质量分数为15％的次氯酸钠溶液，搅拌反应至体系pH不改变时，加入纤维素纳米晶质量3倍的乙醇停止反应，得预处理纤维素纳米晶混合物，将预处理纤维素纳米晶混合物冷冻干燥，得预处理纤维素纳米晶，将预处理纤维素纳米晶与水按质量比1:100混合，并加入预处理纤维素纳米晶质量3倍的聚乙烯吡咯烷酮，于转速为800r/min的条件下搅拌混合15min后，再加入预处理纤维素纳米晶质量2倍的聚吡咯，于转速为500r/min的条件下，搅拌反应50min后，过滤，干燥，得改性纤维素纳米晶。
作为优化，步骤(2)所述热压成型的条件为将温度为155℃，压力为6MPa，热压时间为15min。
效果例
下表1给出了采用本发明实施例1至3与对比例所得超纤弹性带的性能分析结果。
表1
实施例1 实施例2 实施例3 对比例
断裂强度(MPa) 102.6 82.1 68.9 64.3
断裂伸长率(％) 486 430 321 297
电阻率(Ω/SQ) <![CDATA[1.02×10<sup>6</sup>]]> <![CDATA[1.19×10<sup>11</sup>]]> <![CDATA[1.76×10<sup>8</sup>]]> <![CDATA[3.15×10<sup>12</sup>]]>
从表1中实施例1与对比例的实验数据比较可发现，在制备超纤弹性带时使用复合的粘合层，并对上传动层进行预处理可有效提高产品的强度和导电性能；从实施例1与实施例2的实验数据比较可发现，当在制备超纤弹性带时不加入改性纤维素纳米晶，产品中不存在导电物质，因此产品的导电性能大大降低；从实施例1与实施例3的实验数据比较可发现当在制备超纤弹性带时不加入天然胶乳形成的海绵状结构，粘合层中骨架缺失，导致产品的强度大大降低。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (4)

1.一种超纤弹性带的制备方法，其特征在于，主要包括以下重量份数的原料组分：20~30份上传动层，15~25份粘合层和28~35份下摩擦层；
所述上传动层是由预处理超纤合成革基布与环氧树脂胶乳和改性纤维素纳米晶混合反应后制得；所述预处理超纤合成革基布是由超纤合成革基布经甲酸处理后制得；所述环氧树脂胶乳是以环氧树脂E-51、磷酸酯单体PAM-200、苯乙烯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、乳化剂和水为原料制备而成；所述乳化剂为OP-10或吐温-80中任意一种；
所述改性纤维素纳米晶是由纤维素纳米晶经四甲基哌啶和次氯酸钠处理后，再经聚乙烯吡咯烷酮和聚吡咯包覆制得；
所述粘合层是由天然胶乳、硫酸铵、油酸钾、混合分散体、氧化锌分散体、氟硅酸钠分散体、聚氨酯粒子、丙酮和异氰酸酯类固化剂制备而成；所述混合分散体是由促进剂M、促进剂ZDX、硫磺、10%的酪蛋白酸钠水溶液、氢氧化钾、扩散剂NF和水制备而成；所述氧化锌分散体为质量分数50%的氧化锌水分散液；所述氟硅酸钠分散体为质量分数为50%的氟硅酸钠水溶液；
所述超纤弹性带的制备方法主要包括以下步骤：
（1）将超纤合成革基布与水按质量比1:30混合，并加入超纤合成革基布和水质量0.08倍的甲酸，于温度为55℃的条件下搅拌反应0.5~0.6h后，过滤，得滤饼，将滤饼用水洗涤2~4次后，于温度为70℃的条件下干燥至恒重，得预处理超纤合成革基布，将预处理超纤合成革基布与环氧树脂胶乳按质量比1：50~1:60混合于反应釜中，用碳酸氢钠调节反应釜中的pH至7.5~10.0，于温度为50~60℃的条件下搅拌反应1~3h后，再向反应釜中加入预处理超纤合成革基布质量0.3~0.5倍的改性纤维素纳米晶，继续于温度为50~60℃的条件下搅拌反应1~3h后，过滤，得上传动层坯料，将上传动层坯料用去离子水洗涤2~5次后，于温度为80℃的条件下干燥1~3h，得上传动层；
（2）将天然胶乳与混合分散体按质量比8:1~10:1混合于搅拌器中，于室温条件下熟化1~2天后，再向搅拌器中加入天然胶乳质量0.02~0.04倍的硫酸铵和天然胶乳质量0.01~0.03倍油酸钾，先于转速为1500~2000r/min的条件下高速搅拌发泡5~10min后，在于转速为300~500r/min的条件下匀速发泡10~25min，得预处理天然胶乳，将预处理天然胶乳与氧化锌分散体按质量比25:1~27:1混合，于温度为30~40℃，转速为400~600r/min的条件下搅拌混合1~2min后，再向预处理天然胶乳与氧化锌分散体的混合物中加入预处理天然胶乳质量0.008~0.012氟硅酸钠分散体，搅拌至胶凝点时，得混合胶乳，将混合胶乳立即涂覆于步骤（1）所得上传动层任意一面，并于温度为100℃的条件下加热固化60~70min后，得预处理上传动层；
（3）将聚氨酯离子与丙酮按质量比1:10混合，于温度为55℃的条件下加热溶解5~6h后，再加入聚氨酯离子与丙酮混合物质量0.03倍的异氰酸酯类固化剂，于温度为60℃的条件下搅拌混合30min，得胶黏液，将上传动层质量0.90~0.94倍的胶黏液涂覆于步骤（2）所得预处理上传动层带有混合胶乳一侧，控制涂覆厚度为0.05~0.07mm，并于温度为60℃的条件下干燥5~10min，得超纤弹性带坯料，将超纤弹性带坯料带有胶黏液一侧与下摩擦层按质量比11:7复合，热压成型，得超纤弹性带；
步骤（1）所述环氧树脂胶乳的制备方法为将环氧树脂E-51与苯乙烯按质量比2:3混合，并加入环氧树脂E-51质量0.1倍的乳化剂、环氧树脂E-51质量0.83倍的丙烯酸丁酯、环氧树脂E-51质量0.027倍的磷酸酯单体PAM-200、环氧树脂E-51质量1.65倍的去离子水和环氧树脂E-51质量0.1~0.2倍的丙烯酸，于室温转速为800~1600r/min的条件下高速乳化30min，得预乳化液；将水与1/7的预乳化液按质量比2.1:1~2.4:1混合于烧瓶中，并向烧瓶中加入水质量0.002倍的引发剂，于温度为84~85℃的条件下搅拌反应至烧瓶内物料产生明显蓝光，加入剩余的引发剂和水质量0.012倍的引发剂，于温度为84~85℃的条件下搅拌1~2h后，得环氧树脂胶乳；
步骤（1）所述改性纤维素纳米晶的制备方法为将纤维素纳米晶与水按质量比1:100混合，并加入纤维素纳米晶质量0.01倍的2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物和纤维素纳米晶质量0.01~0.02倍的溴化钠，于温度为35℃，转速为800r/min的条件下搅拌混合5~10min后，再用浓度为0.5mol/L的氢氧化钠溶液调节pH至10，并加入纤维素纳米晶质量1~10倍的质量分数为15%的次氯酸钠溶液，搅拌反应至体系pH不改变时，加入纤维素纳米晶质量2~5倍的乙醇停止反应，得预处理纤维素纳米晶混合物，将预处理纤维素纳米晶混合物冷冻干燥，得预处理纤维素纳米晶，将预处理纤维素纳米晶与水按质量比1:100混合，并加入预处理纤维素纳米晶质量2~5倍的聚乙烯吡咯烷酮，于转速为400~800r/min的条件下搅拌混合10~20min后，再加入预处理纤维素纳米晶质量1~3倍的聚吡咯，于转速为400~500r/min的条件下，搅拌反应30~60min后，过滤，干燥，得改性纤维素纳米晶；
步骤（3）所述热压成型的条件为将温度为155℃，压力为20~25MPa，热压时间为15min。
2.根据权利要求1所述的一种超纤弹性带的制备方法，其特征在于，所述超纤合成革基布的厚度为0.3~0.8mm；所述下摩擦层硬度为85～95A的尼龙12。
3.根据权利要求2所述的一种超纤弹性带的制备方法，其特征在于，所述超纤弹性带主要包括以下重量份数的原料组分：30份上传动层，25份粘合层和35份下摩擦层。
4.根据权利要求1所述的一种超纤弹性带的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述混合分散体的制备方法为按重量份数计，依次称取：1~4份促进剂M、1~5份促进剂ZDX、1~5份硫磺、10~20份10%的酪蛋白酸钠水溶液、2~4份氢氧化钾、1~3份扩散剂NF和50~60份水，将氢氧化钾与水混合，并加入促进剂M、促进剂ZDX、硫磺、10%的酪蛋白酸钠水溶液和扩散剂NF，于温度为30℃，转速为300~500r/min的条件下搅拌混合10~20min，得混合分散体。
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