CN114752126A - 一种带式输送机滚筒用高耐磨复合橡胶板及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种带式输送机滚筒用高耐磨复合橡胶板及其制备方法，其由以下重量份的原料组分组成：丁苯橡胶20～30份，顺丁橡胶10～15份，丙烯酸树脂5～10份，硫化剂1‑3份、增强剂0.1‑0.5份、高耐磨炭黑2～4份、硬脂酸0.1～0.5份、改性环氧化聚丁二烯0.5~1份、岩棉纤维0.5~1份、偶联剂0.5‑1份。本发明通过将丁苯橡胶、顺丁橡胶、丙烯酸树脂、硫化剂、偶联剂、硬脂酸、改性环氧化聚丁二烯、增强剂、高耐磨炭黑、岩棉纤维复配混合密炼，得到一种高耐磨的复合橡胶板，大大提高带式输送机滚筒的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及输送带修补领域，尤其是涉及一种带式输送机滚筒用高耐磨复合橡胶板及其制备方法。
背景技术
带式输送机又称胶带输送机，广泛应用于家电、电子、电器、机械、烟草、注塑、邮电、印刷、食品等各行各业，物件的组装、检测、调试、包装及运输等。皮带输送机具有输送能力强，输送距离远，结构简单易于维护，能方便地实行程序化控制和自动化操作。运用输送带的连续或间歇运动来输送100KG以下的物品或粉状、颗状物品，其运行高速、平稳，噪音低，并可以上下坡传送。
带式输送机通过套设在滚筒上的输送料带进行物料的输送，带式输送机滚筒外会套设一层复合橡胶板，用于增大滚筒与输送料带的摩擦力。由于输送机一旦开机，就不停的在运转工作，橡胶板周而复始的工作，这对橡胶板的耐磨性要求较高。现有的复合橡胶板往往是使用寿命短，在经过一段时间使用后，磨损比较严重，易老化、耐磨性较差，经常出现橡胶板破损或力学性能降低导致无法稳定工作的情况。
发明内容
本发明的目的就是为了解决上述问题而提供一种带式输送机滚筒用高耐磨复合橡胶板及其制备方法。
本发明提供以下技术方案：
一种带式输送机滚筒用高耐磨复合橡胶板，包括以下重量份的组分：
丁苯橡胶20～30份，顺丁橡胶10～15份，丙烯酸树脂5～10份，硫化剂1-3份、增强剂0.1-0.5份、高耐磨炭黑2～4份、硬脂酸0.1～0.5份、改性环氧化聚丁二烯0.5～1份、岩棉纤维0.5～1份、偶联剂0.5-1份。
作为本发明的一种优选技术方案，所述复合橡胶板包括以下重量份的组分：丁苯橡胶25～30份，顺丁橡胶12～15份，丙烯酸树脂8～10份，硫化剂2-3份、增强剂0.2-0.5份、高耐磨炭黑2～3份、硬脂酸0.1～0.3份、改性环氧化聚丁二烯0.5～0.8份、岩棉纤维0.5～0.7份、偶联剂0.5-0.7份。
作为本发明的一种优选技术方案，所述复合橡胶板包括以下重量份的组分：丁苯橡胶26-28份，顺丁橡胶13-14份，丙烯酸树脂7-9份，硫化剂2-2.5份、增强剂0.3-0.5份、高耐磨炭黑2.5-3份、硬脂酸0.2-0.3份、改性环氧化聚丁二烯0.7-0.8份、岩棉纤维0.6-0.7份、偶联剂0.6-0.7份。
作为本发明的一种优选技术方案，所述的硫化剂为硫磺、过氧化二异丙苯、2,5-二甲基-2,5-双-(叔丁基过氧)己烷、N,N'-双肉桂醛缩-1,6-己二胺中的任意一种。
作为本发明的一种优选技术方案，所述增强剂为氧化铝微粉、空心玻璃微珠和纳米二氧化硅的混合物。
作为本发明的一种优选技术方案，所述氧化铝微粉、空心玻璃微珠和纳米二氧化硅的质量比为1：(0.9-1.1)：(0.9-1.1)。
作为本发明的一种优选技术方案，所述氧化铝微粉、空心玻璃微珠和纳米二氧化硅的粒径为100-300目。
作为本发明的一种优选技术方案，所述高耐磨炭黑的粒径为400-800目。
作为本发明的一种优选技术方案，所述改性环氧化聚丁二烯通过以下方法制备得到：
将环氧化聚丁二烯溶于二甲亚砜中，加入双[3-(三乙氧基硅)丙基]胺、2-氨基-4-[3,5-双(三氟甲基)苯基]氨基-1,3,5-三嗪，70℃-90℃下搅拌反应6-8小时，后在丙酮中沉出，并用乙醇洗4-6次后，置于真空干燥箱中60-70℃下烘10-12小时。
作为本发明的一种优选技术方案，所述岩棉纤维的粒径为100-200目。
作为本发明的一种优选技术方案，所述的偶联剂为硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH560、硅烷偶联剂KH570中的至少一种。
作为本发明的一种优选技术方案，所述的复合橡胶板的采用如下制备方法：
将丁苯橡胶、顺丁橡胶、丙烯酸树脂、硫化剂、偶联剂、硬脂酸和改性环氧化聚丁二烯一同加入到密炼机中混合密炼6-10分钟，然后加入增强剂、高耐磨炭黑、岩棉纤维继续混炼5-8分钟后，卸料到开料机上出片，制得成品。
本发明通过将丁苯橡胶、顺丁橡胶、丙烯酸树脂、硫化剂、偶联剂、硬脂酸、改性环氧化聚丁二烯、增强剂、高耐磨炭黑、岩棉纤维复配混合密炼，得到一种高耐磨、高性能的复合橡胶板，大大提高了带式输送机滚筒的使用寿命。
本发明以丁苯橡胶、顺丁橡胶为基料，加入了丙烯酸树脂、硬脂酸等，增强了橡胶的粘结性。
本发明通过添加改性环氧化聚丁二烯，有效提高胶料混合过程各成分之间的相容性，尤其是与增强剂填料、岩棉纤维等组分在基料中的相容性，改善橡胶的加工性能。
本发明岩棉纤维的加入，有助于提高产品的耐磨性，岩棉纤维填充剂，提升了产品的承载压力，使其韧性增强，丁苯橡胶、顺丁橡胶经硫化后，提高抗疲劳性能，同时由于改性环氧化聚丁二烯与偶联剂的作用，避免岩棉纤维受载荷时造成纤维疲劳性损伤。
同时，本发明还加入了氧化铝微粉、空心玻璃微珠和纳米二氧化硅的混合物作为增强剂使用，并且进一步限定氧化铝微粉、空心玻璃微珠和纳米二氧化硅的添加比例，同样，由于改性环氧化聚丁二烯和偶联剂的作用，在加入到橡胶基体中时，能够与其余有机和无机组分更好的结合，增强复合型橡胶的强度和耐磨性能。在受到外力时，空心玻璃微珠在材料中受到应力发生形变、破坏等，具有吸收冲击能量，提高冲击性能的作用，同时还可以引发银纹，终止裂缝扩展，在一定形态结构下引发基体的剪切屈服，从而消耗大量的冲击能量，又能较好地传递所承受的外力，提高基体的压缩强度、弯曲强度、冲击强度，最终使得产品的耐磨性得到增强。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明，但绝不是对本发明的限制。
实施例1
一种带式输送机滚筒用高耐磨复合橡胶板，由以下重量份的原料组分组成：丁苯橡胶20份，顺丁橡胶10份，丙烯酸树脂5份，硫化剂1份、增强剂0.1份、高耐磨炭黑2份、硬脂酸0.1份、改性环氧化聚丁二烯0.5份、岩棉纤维0.5份、偶联剂0.5份。
其中，硫化剂为硫磺，增强剂为质量比为1:1:1的氧化铝微粉、空心玻璃微珠和纳米二氧化硅的混合物，氧化铝微粉、空心玻璃微珠和纳米二氧化硅的粒径为250目，高耐磨炭黑的粒径为450目，岩棉纤维的粒径为150目，偶联剂为硅烷偶联剂KH550。
改性环氧化聚丁二烯通过以下方法制备得到：将环氧化聚丁二烯溶于二甲亚砜中，加入足量的双[3-(三乙氧基硅)丙基]胺、2-氨基-4-[3,5-双(三氟甲基)苯基]氨基-1,3,5-三嗪，80℃下搅拌反应7小时，后在丙酮中沉出，并用乙醇洗4-6次后，置于真空干燥箱中65℃下烘12小时。
高耐磨复合橡胶板的制备方法为，将丁苯橡胶、顺丁橡胶、丙烯酸树脂、硫化剂、偶联剂、硬脂酸和改性环氧化聚丁二烯一同加入到密炼机中混合密炼8分钟，然后加入增强剂、高耐磨炭黑、岩棉纤维继续混炼6分钟后，卸料到开料机上出片，即得到复合橡胶板材料。
实施例2
一种带式输送机滚筒用高耐磨复合橡胶板，由以下重量份的原料组分组成：丁苯橡胶30份，顺丁橡胶15份，丙烯酸树脂10份，硫化剂3份、增强剂0.5份、高耐磨炭黑4份、硬脂酸0.5份、改性环氧化聚丁二烯1份、岩棉纤维1份、偶联剂1份。
其中，硫化剂为硫磺，增强剂为质量比为1:1:1.1的氧化铝微粉、空心玻璃微珠和纳米二氧化硅的混合物，氧化铝微粉、空心玻璃微珠和纳米二氧化硅的粒径为300目，高耐磨炭黑的粒径为600目，岩棉纤维的粒径为150目，偶联剂为硅烷偶联剂KH560。
其余与实施例1相同。
实施例3
一种带式输送机滚筒用高耐磨复合橡胶板，由以下重量份的原料组分组成：丁苯橡胶25份，顺丁橡胶12份，丙烯酸树脂8份，硫化剂2.5份、增强剂0.2份、高耐磨炭黑2份、硬脂酸0.1份、改性环氧化聚丁二烯0.8份、岩棉纤维0.7份、偶联剂0.7份，偶联剂为硅烷偶联剂KH570。
其余与实施例1相同。
实施例4
一种带式输送机滚筒用高耐磨复合橡胶板，由以下重量份的原料组分组成：丁苯橡胶27份，顺丁橡胶14份，丙烯酸树脂9份，硫化剂3份、增强剂0.2份、高耐磨炭黑2份、硬脂酸0.1份、改性环氧化聚丁二烯0.7份、岩棉纤维0.7份、偶联剂0.7份，偶联剂为硅烷偶联剂KH570。
其余与实施例1相同。
实施例5
一种带式输送机滚筒用高耐磨复合橡胶板，由以下重量份的原料组分组成：丁苯橡胶26份，顺丁橡胶13份，丙烯酸树脂7份，硫化剂2份、增强剂0.3份、高耐磨炭黑3份、硬脂酸0.3份、改性环氧化聚丁二烯0.7份、岩棉纤维0.6份、偶联剂0.6份。
其余与实施例1相同。
对比例1
与实施例5相比，区别仅在于复合橡胶板制备原料中未添加增强剂。
对比例2
与实施例5相比，区别仅在于复合橡胶板制备原料中未添加改性环氧化聚丁二烯。
对比例3
与实施例5相比，区别仅在于复合橡胶板制备原料中未添加岩棉纤维。
对比例4
与实施例5相比，区别仅在于复合橡胶板制备原料中未添加硬脂酸和丙烯酸树脂。
对实施例1-5及对比例1-4制得的复合橡胶板进行摩擦性能测试，取同样的样品，测试方法按照GB/T 1689-2014规定的方法，对复合橡胶材料的磨耗量进行检测，结果如表1所示。
表1磨耗量检测结果
由表1可知，本发明实施例1-5相比对比例1-4，磨损量有显著的降低，其中，实施例5耐磨性最优，对比例1-4中，当去掉某一组分后，橡胶材料的耐磨性都有一定程度的降低。本发明提供的复合橡胶板具有较好的耐磨性，用于带式输送机滚筒时，有望能大幅提高使用寿命，减少更换频率。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种带式输送机滚筒用高耐磨复合橡胶板，其特征在于，包括以下重量份的组分：
丁苯橡胶20～30份，顺丁橡胶10～15份，丙烯酸树脂5～10份，硫化剂1-3份、增强剂0.1-0.5份、高耐磨炭黑2～4份、硬脂酸0.1～0.5份、改性环氧化聚丁二烯0.5~1份、岩棉纤维0.5~1份、偶联剂0.5-1份。
2.根据权利要求1所述的复合橡胶板，其特征在于，包括以下重量份的组分：
丁苯橡胶25～30份，顺丁橡胶12～15份，丙烯酸树脂8～10份，硫化剂2-3份、增强剂0.2-0.5份、高耐磨炭黑2～3份、硬脂酸0.1～0.3份、改性环氧化聚丁二烯0.5~0.8份、岩棉纤维0.5~0.7份、偶联剂0.5-0.7份。
3.根据权利要求1所述的复合橡胶板，其特征在于，包括以下重量份的原料组分组成：
丁苯橡胶26-28份，顺丁橡胶13-14份，丙烯酸树脂7-9份，硫化剂2-2.5份、增强剂0.3-0.5份、高耐磨炭黑2.5-3份、硬脂酸0.2-0.3份、改性环氧化聚丁二烯0.7-0.8份、岩棉纤维0.6-0.7份、偶联剂0.6-0.7份。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的复合橡胶板，其特征在于，所述的硫化剂为硫磺、过氧化二异丙苯、2,5-二甲基-2,5-双-(叔丁基过氧)己烷、N,N'-双肉桂醛缩-1,6-己二胺中的任意一种。
5.根据权利要求1-3任意一项所述的复合橡胶板，其特征在于，所述增强剂氧化铝微粉、空心玻璃微珠和纳米二氧化硅的混合物，所述氧化铝微粉、空心玻璃微珠和纳米二氧化硅的质量比为1：（0.9-1.1）：（0.9-1.1），所述氧化铝微粉、空心玻璃微珠和纳米二氧化硅的粒径为100-300目。
6.根据权利要求1-3任意一项所述的复合橡胶板，其特征在于，所述高耐磨炭黑的粒径为400-800目。
7.根据权利要求1-3任意一项所述的复合橡胶板，其特征在于，所述改性环氧化聚丁二烯通过以下方法制备得到：
将环氧化聚丁二烯溶于二甲亚砜中，加入双[3-(三乙氧基硅)丙基]胺、2-氨基-4-[3,5-双(三氟甲基)苯基]氨基-1,3,5-三嗪，70℃-90℃下搅拌反应6-8小时，后在丙酮中沉出，并用乙醇洗4-6次后，置于真空干燥箱中60-70℃下烘10-12小时。
8.根据权利要求1-3任意一项所述的复合橡胶板，其特征在于，所述岩棉纤维的粒径为100-200目。
9.根据权利要求1-3任意一项所述的复合橡胶板，其特征在于，所述的偶联剂为硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH560、硅烷偶联剂KH570中的至少一种。
10.如权利要求1-9任一项所述的复合橡胶板的制备方法，其特征在于，将丁苯橡胶、顺丁橡胶、丙烯酸树脂、硫化剂、偶联剂、硬脂酸和改性环氧化聚丁二烯一同加入到密炼机中混合密炼6-10分钟，然后加入增强剂、高耐磨炭黑、岩棉纤维继续混炼5-8分钟后，卸料到开料机上出片，制得成品。
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