CN116160736A - 一种超耐磨橡胶输送带及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及橡胶输送带技术领域,提出了一种超耐磨橡胶输送带及其制备方法。所述一种超耐磨橡胶输送带,包括带芯和橡胶覆盖胶,所述橡胶覆盖胶分别设于带芯内外侧,所述橡胶覆盖胶包括以下质量份数的组分:天然橡胶60~80份、顺丁橡胶20~40份、相容剂3~8份、软化剂6~8份、阻燃剂5~10份、防老剂1~3份、填料40~60份、硫化剂1~3份、助硫化剂0.5~1.5份;所述相容剂包括吡啶基化合物和反式异戊橡胶。通过上述技术方案,解决了相关技术中的反式异戊橡胶在提高天然橡胶和顺丁橡胶力学强度时会导致耐磨性能下降的问题。
Description
技术领域
本发明涉及橡胶输送带技术领域,具体的,涉及一种超耐磨橡胶输送带及其制备方法。
背景技术
输送带行业是橡胶工业的一个重要分支产业,是物料运输必不可少的配套产品,被广泛应用于国民经济的各个领域,与能源、冶金、矿山、机械、建材、轻工、纺织、粮食等密切相关,其产品质量、规格品种及应用,在一定程度上标志着国民经济及技术的发展水平。
橡胶输送带按照性能和用途分类,可以分为阻燃输送带、耐热输送带、耐磨输送带、耐油输送带、耐寒输送带、耐酸碱输送带等。
近几年来,中国橡胶输送带行业的发展,从注重数量逐步转向注重质量和使用寿命,耐磨性的好坏直接影响了橡胶输送带的质量和使用寿命,因此耐磨性好的橡胶输送带受到强烈的欢迎。由于天然橡胶和顺丁橡胶具有良好的耐磨性,因此被作为制造高耐磨橡胶输送带的原料,但是存在天然橡胶和顺丁橡胶相容性差的进而导致力学强度降低的问题,目前是通过添加反式异戊橡胶去改善天然橡胶和顺丁橡胶的相容性,从而提高力学强度,但是由于反式异戊橡胶的结晶性能会使得大分子链的物理缠结增加,从而导致耐磨性能下降。
发明内容
本发明提出一种超耐磨橡胶输送带及其制备方法,解决了相关技术中的反式异戊橡胶在提高天然橡胶和顺丁橡胶力学强度时会导致耐磨性能下降的问题。
本发明的技术方案如下:
一种超耐磨橡胶输送带,包括带芯和橡胶覆盖胶,所述橡胶覆盖胶分别设于带芯内外侧,所述橡胶覆盖胶包括以下质量份数的组分:天然橡胶60~80份、顺丁橡胶20~40份、相容剂3~8份、软化剂6~8份、阻燃剂5~10份、防老剂1~3份、填料40~60份、硫化剂1~3份、助硫化剂0.5~1.5份;
所述相容剂包括吡啶基化合物和反式异戊橡胶。
作为进一步的技术方案,所述吡啶基化合物和反式异戊橡胶的质量比为1:1。
作为进一步的技术方案,所述吡啶基化合物包括1,2-二(4-吡啶基)乙烯、2-甲基-6-乙烯基吡啶、4-甲氨基吡啶中的一种或几种。
作为进一步的技术方案,所述吡啶基化合物为1,2-二(4-吡啶基)乙烯、2-甲基-6-乙烯基吡啶中的一种。
作为进一步的技术方案,所述吡啶基化合物为1,2-二(4-吡啶基)乙烯。
作为进一步的技术方案,所述软化剂包括芳烃油、松焦油中的一种或几种。
作为进一步的技术方案,所述阻燃剂包括氧化锌、氢氧化铝中的一种或几种。
作为进一步的技术方案,所述防老剂包括防老剂4010、防老剂4020中的一种或几种。
作为进一步的技术方案,所述填料包括炭黑、白炭黑中的一种或几种。
作为进一步的技术方案,所述硫化剂为硫磺;所述助硫化剂包括N-环已基-2-苯骈噻唑次磺酰胺、四甲基秋兰姆二硫化物中的一种或几种。
本发明还提出了一种超耐磨橡胶输送带的制备方法,包括以下步骤:
S1、将天然橡胶、顺丁橡胶塑炼后,加入相容剂、填料、软化剂、阻燃剂、防老剂进行一次混炼,加入硫化剂、助硫化剂进行二次混炼,挤出,得到橡胶覆盖胶;
S2、将所述橡胶覆盖胶分别置于带芯内外侧后,进行硫化,得到超耐磨橡胶输送带。
本发明的工作原理及有益效果为:
1、本发明使用吡啶基化合物和反式异戊橡胶配合作为相容剂,提高了橡胶输送带的力学强度和耐磨性能,解决了现有技术中存在的反式异戊橡胶在提高天然橡胶和顺丁橡胶力学强度时会导致耐磨性能下降的问题,达到了同时提高橡胶输送带的力学强度和耐磨性能的效果。
2、本发明将相容剂优化为1,2-二(4-吡啶基)乙烯和反式异戊橡胶,并将其质量比限定为1:1的范围内,进一步提高了橡胶输送带的力学强度和耐磨性。
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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都涉及本发明保护的范围。
以下实施例及对比例中反式异戊橡胶的型号为TPI-4060,购自无锡巨旺塑化材料有限公司。
实施例1
S1、将天然橡胶70份、顺丁橡胶30份在50℃下塑炼15min后,加入1,2-二(4-吡啶基)乙烯2.5份、反式异戊橡胶2.5份、炭黑50份、芳烃油7份、氧化锌7份、防老剂4010 2份在120℃混炼5min,加入硫磺2份、N-环已基-2-苯骈噻唑次磺酰胺1份在115℃混炼2min,于80℃下挤出,得到橡胶覆盖胶;
S2、将得到的橡胶覆盖胶分别置于带芯内外侧压延成型后,在140℃的平板硫化机上进行硫化,得到超耐磨橡胶输送带。
实施例2
S1、将天然橡胶70份、顺丁橡胶30份在50℃下塑炼15min后,加入4-甲氨基吡啶2.5份、反式异戊橡胶2.5份、炭黑50份、芳烃油7份、氧化锌7份、防老剂4010 2份在120℃混炼5min,加入硫磺2份、N-环已基-2-苯骈噻唑次磺酰胺1份在115℃混炼2min,于80℃下挤出,得到橡胶覆盖胶;
S2、将得到的橡胶覆盖胶分别置于带芯内外侧压延成型后,在140℃的平板硫化机上进行硫化,得到超耐磨橡胶输送带。
实施例3
S1、将天然橡胶70份、顺丁橡胶30份在50℃下塑炼15min后,加入2-甲基-6-乙烯基吡啶2.5份、反式异戊橡胶2.5份、炭黑50份、芳烃油7份、氧化锌7份、防老剂4010 2份在120℃混炼5min,加入硫磺2份、N-环已基-2-苯骈噻唑次磺酰胺1份在115℃混炼2min,于80℃下挤出,得到橡胶覆盖胶;
S2、将得到的橡胶覆盖胶分别置于带芯内外侧压延成型后,在140℃的平板硫化机上进行硫化,得到超耐磨橡胶输送带。
实施例4
S1、将天然橡胶70份、顺丁橡胶30份在50℃下塑炼15min后,加入1,2-二(4-吡啶基)乙烯3份、反式异戊橡胶2份、炭黑50份、芳烃油7份、氧化锌7份、防老剂4010 2份在120℃混炼5min,加入硫磺2份、N-环已基-2-苯骈噻唑次磺酰胺1份在115℃混炼2min,于80℃下挤出,得到橡胶覆盖胶;
S2、将得到的橡胶覆盖胶分别置于带芯内外侧压延成型后,在140℃的平板硫化机上进行硫化,得到超耐磨橡胶输送带。
实施例5
S1、将天然橡胶70份、顺丁橡胶30份在50℃下塑炼15min后,加入1,2-二(4-吡啶基)乙烯2份、反式异戊橡胶3份、炭黑50份、芳烃油7份、氧化锌7份、防老剂4010 2份在120℃混炼5min,加入硫磺2份、N-环已基-2-苯骈噻唑次磺酰胺1份在115℃混炼2min,于80℃下挤出,得到橡胶覆盖胶;
S2、将得到的橡胶覆盖胶分别置于带芯内外侧压延成型后,在140℃的平板硫化机上进行硫化,得到超耐磨橡胶输送带。
实施例6
S1、将天然橡胶60份、顺丁橡胶20份在50℃下塑炼15min后,加入1,2-二(4-吡啶基)乙烯1.5份、反式异戊橡胶1.5份、炭黑40份、松焦油6份、氧化锌5份、防老剂4010 1份在120℃混炼5min,加入硫磺1份、四甲基秋兰姆二硫化物0.5份在115℃混炼2min,于80℃下挤出,得到橡胶覆盖胶;
S2、将得到的橡胶覆盖胶分别置于带芯内外侧压延成型后,在140℃的平板硫化机上进行硫化,得到超耐磨橡胶输送带。
实施例7
S1、将天然橡胶80份、顺丁橡胶40份在50℃下塑炼15min后,加入1,2-二(4-吡啶基)乙烯4份、反式异戊橡胶4份、白炭黑60份、芳烃油8份、氢氧化铝10份、防老剂4020 3份在120℃混炼5min,加入硫磺3份、N-环已基-2-苯骈噻唑次磺酰胺1.5份在115℃混炼2min,于80℃下挤出,得到橡胶覆盖胶;
S2、将得到的橡胶覆盖胶分别置于带芯内外侧压延成型后,在140℃的平板硫化机上进行硫化,得到超耐磨橡胶输送带。
对比例1
与实施例1的区别仅在于不添加1,2-二(4-吡啶基)乙烯和反式异戊橡胶。
对比例2
与实施例1的区别仅在于不添加1,2-二(4-吡啶基)乙烯。
将实施例1~7及对比例1~2得到的橡胶覆盖胶,参考GB/T 1689-2014《硫化橡胶 耐磨性能的测定(用阿克隆磨耗试验机)》进行磨耗体积的测试,参考GB/T 528-2009《硫化橡胶或热塑性橡胶 拉伸应力应变性能的测定》进行拉伸强度的测试,测试结果记录在表1。
表1 橡胶覆盖胶的磨耗体积和拉伸强度
由表1可以看出,本发明实施例1~7提供的橡胶覆盖胶的磨耗体积在0.079 cm3以下,拉伸强度在27.7MPa以上,具有良好的力学强度和耐磨性能。
对比例1与对比例2相比,对比例1中不添加反式异戊橡胶,对比例2中添加反式异戊橡胶,对比例2得到的橡胶覆盖胶的磨耗体积和拉伸强度均高于对比例1。说明添加反式异戊橡胶可以提高橡胶覆盖胶的力学性能,但会降低耐磨性能。
对比例2与实施例1~3相比,对比例2中添加反式异戊橡胶,实施例1中添加1,2-二(4-吡啶基)乙烯和反式异戊橡胶,实施例2中添加4-甲氨基吡啶和反式异戊橡胶,实施例3中添加2-甲基-6-乙烯基吡啶和反式异戊橡胶,实施例1~3得到的橡胶覆盖胶的磨耗体积低于对比例2,拉伸强度高于对比例2。说明添加1,2-二(4-吡啶基)乙烯、4-甲氨基吡啶或2-甲基-6-乙烯基吡啶后,可以解决现有技术中存在的反式异戊橡胶在提高天然橡胶和顺丁橡胶力学强度时会导致耐磨性能下降的问题,达到了同时提高橡胶输送带的力学强度和耐磨性能的效果。
以上仅为本发明的较佳实施例而已,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 (10)
1.一种超耐磨橡胶输送带,包括带芯和橡胶覆盖胶,所述橡胶覆盖胶分别设于带芯内外侧,其特征在于,所述橡胶覆盖胶包括以下质量份数的组分:天然橡胶60~80份、顺丁橡胶20~40份、相容剂3~8份、软化剂6~8份、阻燃剂5~10份、防老剂1~3份、填料40~60份、硫化剂1~3份、助硫化剂0.5~1.5份;
所述相容剂包括吡啶基化合物和反式异戊橡胶。
2.根据权利要求1所述的一种超耐磨橡胶输送带,其特征在于,所述吡啶基化合物和反式异戊橡胶的质量比为1:1。
3.根据权利要求2所述的一种超耐磨橡胶输送带,其特征在于,所述吡啶基化合物包括1,2-二(4-吡啶基)乙烯、2-甲基-6-乙烯基吡啶、4-甲氨基吡啶中的一种或几种。
4.根据权利要求3所述的一种超耐磨橡胶输送带,其特征在于,所述吡啶基化合物为1,2-二(4-吡啶基)乙烯、2-甲基-6-乙烯基吡啶中的一种。
5.根据权利要求4所述的一种超耐磨橡胶输送带,其特征在于,所述吡啶基化合物为1,2-二(4-吡啶基)乙烯。
6.根据权利要求1所述的一种超耐磨橡胶输送带,其特征在于,所述软化剂包括芳烃油、松焦油中的一种或几种;所述阻燃剂包括氧化锌、氢氧化铝中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的一种超耐磨橡胶输送带,其特征在于,所述防老剂包括防老剂4010、防老剂4020中的一种或几种。
8.根据权利要求1所述的一种超耐磨橡胶输送带,其特征在于,所述填料包括炭黑、白炭黑中的一种或几种。
9.根据权利要求1所述的一种超耐磨橡胶输送带,其特征在于,所述硫化剂为硫磺;所述助硫化剂包括N-环已基-2-苯骈噻唑次磺酰胺、四甲基秋兰姆二硫化物中的一种或几种。
10.根据权利要求1~9任意一项所述的一种超耐磨橡胶输送带的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、将天然橡胶、顺丁橡胶塑炼后,加入相容剂、填料、软化剂、阻燃剂、防老剂进行一次混炼,加入硫化剂、助硫化剂进行二次混炼,挤出,得到橡胶覆盖胶;
S2、将所述橡胶覆盖胶分别置于带芯内外侧后,进行硫化,得到超耐磨橡胶输送带。
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