CN116640367A - 一种高耐磨输送带用覆盖层胶料 - Google Patents

一种高耐磨输送带用覆盖层胶料 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高耐磨输送带用覆盖层胶料，属于橡胶技术领域。所述胶料按质量份数计，原料包括以下组分：TBIR30‑70份、稀土顺丁橡胶70‑30份、氧化锌5‑8份、硬脂酸1‑2.5份、防老剂2‑4份、石蜡2‑4份、炭黑40‑60份、芳纶短纤维3‑15份、芳烃油5‑15份、偶联剂si‑691‑5份、促进剂2‑4份、硫磺1.5‑3份。本发明的配方体系提高了胶料在极苛刻条件(超高带速条件)下的耐磨性能，得到了一种高耐磨输送带用覆盖层胶料，该胶料的最低磨耗值不大于30mm3。优选方案中还添加了改性氧化石墨烯、改性碳化硼和纳米耐磨填料，进一步提高了胶料的耐磨损性能。

Description

一种高耐磨输送带用覆盖层胶料
技术领域
本发明涉及橡胶技术领域，特别是涉及一种高耐磨输送带用覆盖层胶料。
背景技术
随着冶金、建材、矿山、港口等各行业的提产增效，输送带的使用单位会对输送系统的工况参数进行调整，对于提高单位运行效率最直接的调整方式就是提高运行带速，带速提高一倍，运行效率就对应提高一倍。随着带速的提高，输送带的运载量会成倍提高，这样使用寿命就会大大降低或者是减半。再有，因为带速的提高，落料处物料与输送带的相对速度加大，物料与带体的相对摩擦力增加，就加剧了输送带的磨损，使输送带的使用寿命进一步降低。但考虑到更换成本等问题，使用单位又对输送带的使用寿命有着严苛的要求，要求即使提高输送带的运行带速，也尽量不降低其使用寿命，这种极苛刻的要求就对输送带的耐磨性能提出了更高的要求。而要提高输送带的耐磨损性能，常用的方法是在输送带表面覆盖一层耐磨损的覆盖层。
目前，国际相关标准中对输送带覆盖层耐磨性的最低磨耗值为70mm3，但是这个指标要求无法满足一些极苛刻磨损条件(超高带速条件)下的使用需求。因此，开发出一种适应极苛刻磨损条件(超高带速条件)的高耐磨输送带用覆盖层胶料势在必行。
发明内容
本发明的目的是提供一种高耐磨输送带用覆盖层胶料，以解决上述现有技术存在的问题。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明的技术方案之一：一种高耐磨输送带用覆盖层胶料，按质量份数计，原料包括以下组分：反式-1,4-丁二烯-异戊二烯共聚橡胶(TBIR)30-70份、稀土顺丁橡胶70-30份、氧化锌5-8份、硬脂酸1-2.5份、防老剂2-4份、石蜡2-4份、炭黑40-60份、芳纶短纤维3-15份、芳烃油5-15份、偶联剂si-691-5份、促进剂2-4份、硫磺1.5-3份，所述反式-1,4-丁二烯-异戊二烯共聚橡胶和所述稀土顺丁橡胶的质量份数之和为100份。
反式-1,4-丁二烯-异戊二烯共聚橡胶(简称反式丁戊橡胶，TBIR)由丁二烯和异戊二烯两种结构单元组成，具有高反式-1,4-结构，分子链柔顺，玻璃化温度低，可以改善天然橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶等通用橡胶并用胶的相容性和共硫化特性及其填料分散性，其耐疲劳性能和耐磨性能优异、滚动阻力和生热低。
稀土顺丁橡胶又称钕系顺丁橡胶，是以稀土金属钕为主体的催化体系聚合的一种顺丁橡胶，稀土顺丁橡胶具有链结构规整、线性好、平均分子量高、分子量分布可调的结构，具有强度高、耐屈挠、低生热、抗湿滑及滚动阻力低等特点，在胶料体系中加入稀土顺丁橡胶，稀土顺丁橡胶优异的抗屈挠性能、抗湿滑性能，以及低滚动阻力等特点可有效提高胶料的使用耐久性能和高速条件下的耐磨损性能。
偶联剂si-69由于其分子中含有s，所以在硫化过程中可参与交联反应，同时偶联剂si-69还可以改善炭黑和芳纶短纤维的表面活性。有助于二者在胶料体系中的分散。
进一步地，上述胶料的原料还包括以下质量份数的组分：改性氧化石墨烯3-5份、改性碳化硼10-15份、纳米耐磨填料15-20份。
进一步地，所述防老剂为防老剂RD和防老剂4010的混合物，防老剂RD和防老剂4010的质量比为1:0.5-2；所述促进剂为促进剂CZ和促进剂DM的混合物，促进剂CZ和促进剂DM的质量比为1:0.5-2。
进一步地，所述芳纶短纤维的长度为3～5mm。
进一步地，所述改性氧化石墨烯的制备方法为：将氧化石墨烯加入到无水乙醇中，超声分散1-3h，得到氧化石墨烯分散液；将所述氧化石墨烯分散液的pH值调节为2-3，加入KH570乙醇混合溶液，加热反应，离心，洗涤，干燥，得到所述改性氧化石墨烯。
进一步地，所述氧化石墨烯与无水乙醇的固液比为1g:100-150mL，所述KH570乙醇混合溶液由KH570和质量浓度为95％的乙醇混合而成，所述氧化石墨烯与所述KH570乙醇混合溶液中KH570的质量比为1:2-5，所述加热反应的温度为60-70℃，时间为5-7h。
进一步地，通过在所述氧化石墨烯分散液中加入盐酸溶液将氧化石墨烯分散液的pH值调节为2-3。
进一步地，制备KH570乙醇混合溶液时，所述KH570和质量浓度为95％的乙醇的质量比为1:20-30。
进一步地，所述改性碳化硼的制备方法为：将碳化硼焙烧、冷却、研磨，过200-250目筛，得到碳化硼微粉；将所述氮化硼微粉加入到甲苯二异氰酸酯丙酮溶液中，在氮气氛围下加热反应，反应结束后冷却、过滤、洗涤、真空干燥，得到所述改性氮化硼。
进一步地，所述焙烧的温度为300-350℃，时间为1-2h；所述氮化硼微粉与甲苯二异氰酸酯丙酮溶液的固液比为1g:8-12mL，所述加热反应的温度为80-90℃，时间为5-8h。
进一步地，所述甲苯二异氰酸酯丙酮溶液中甲苯二异氰酸酯的浓度为1-3wt.％。
进一步地，所述纳米耐磨填料由质量比为1:1的纳米金刚石粉和纳米二氧化硅组成。
本发明的技术方案之二：一种上述高耐磨输送带用覆盖层胶料的制备方法，包括以下步骤：按质量份数称取各原料，先将反式-1,4-丁二烯-异戊二烯共聚橡胶和稀土顺丁橡胶薄通5-15遍，然后依次加入氧化锌、硬脂酸、防老剂、石蜡、炭黑、芳纶短纤维、偶联剂si-69、芳烃油，混炼均匀，最后加入促进剂、硫黄，再次混炼均匀，然后薄通4-8遍、下片、停放、裁片、硫化，得到所述高耐磨输送带用覆盖层胶料。
进一步地，所述停放的时间为12h。
进一步地，所述硫化的压强为15MPa，硫化的温度为150℃，硫化的时间为20min。
本发明的技术方案之三：一种上述高耐磨输送带用覆盖层胶料的制备方法，包括以下步骤：按质量份数称取各原料，先将反式-1,4-丁二烯-异戊二烯共聚橡胶和稀土顺丁橡胶薄通5-15遍，然后依次加入氧化锌、硬脂酸、防老剂、石蜡、炭黑、芳纶短纤维、改性氧化石墨烯、改性碳化硼、纳米耐磨填料、偶联剂si-69、芳烃油，混炼均匀，最后加入促进剂、硫黄，再次混炼均匀，然后薄通4-8遍、下片、停放、裁片、硫化，得到所述高耐磨输送带用覆盖层胶料。
进一步地，所述停放的时间为12h。
进一步地，所述硫化的压强为15MPa，硫化的温度为150℃，硫化的时间为20min。
进一步地，根据所需尺寸选用不同规格尺寸的硫化模具进行硫化，得到不同尺寸的高耐磨输送带用覆盖层胶料。
进一步地，裁片时根据硫化模具的规格尺寸和最终要制得的高耐磨输送带用覆盖层胶料的尺寸进行裁片。
本发明公开了以下技术效果：
(1)本发明以TBIR和稀土顺丁橡胶作为输送带用覆盖层胶料的橡胶材料，除了氧化锌、硬脂酸、防老剂、石蜡、炭黑、芳烃油、促进剂、硫磺等添加剂外，还在胶料体系中加入了偶联剂si-69和芳纶短纤维；首先，TBIR和稀土顺丁橡胶相对于天然橡胶和顺丁橡胶具有更高的耐磨性能；其次，由于芳纶短纤维的阻隔作用，其加入明显提高了胶料的耐磨损性能；另外，偶联剂si-69能够提高炭黑和芳纶短纤维的活性，有助于其在橡胶中的分散，同时在交联反应发生时偶联剂si-69还能够参与交联反应，提高胶料的交联程度，可有效提高胶料体系的耐磨损性能；本发明通过胶料配方体系的调整，提高了胶料在极苛刻条件(超高带速条件)下的耐磨性能，得到了一种高耐磨输送带用覆盖层胶料，该胶料的最低磨耗值不大于30mm3。
(2)本发明的优选方案中，在TBIR、稀土顺丁橡胶、偶联剂si-69和芳纶短纤维的胶料配方体系基础上，还另外添加了改性氧化石墨烯、改性碳化硼和纳米耐磨填料，加入的改性氧化石墨烯、改性碳化硼和纳米耐磨填料与配方体系中的TBIR、稀土顺丁橡胶、偶联剂si-69、芳纶短纤维等协同作用，进一步提高了胶料的耐磨损性能。
(3)由于KH570成功的接枝了氧化石墨烯表面,改性氧化石墨烯表面更为褶皱,与聚乳酸分子链产生了增强的机械联锁,改性氧化石墨烯与聚乳酸之间的氢键作用,增强了两者之间的界面结合。石墨烯作为一种力学强度极高的片状纳米填料，具有分散载荷、减小应力集中及“钉扎”等作用，缓解基体的变形和破碎，而石墨烯较大的比表面积、表面皱褶形貌又使得其与环氧树脂具有较好的界面结合，导致基体颗粒的脱离相当困难，因而复合材料承载能力得到增强，磨损相应减少；石墨烯具有润滑功能，在摩擦磨损过程中试样与对磨环的接触界面间将会形成含有石墨烯的转移膜，石墨烯使得该转移膜具有较好的稳定性和润滑性，从而使摩擦系数降低并减轻对磨环对复合材料的磨削。
(4)本发明利用甲苯二异氰酸酯对碳化硼进行接枝改性得到改性碳化硼，不仅促进了碳化硼在橡胶基底中的分散性，同时使碳化硼与橡胶基底结合更加紧密，提高了橡胶的耐磨性能。
(5)本发明利用KH570对氧化石墨烯进行接枝改性得到改性氧化石墨烯，改性氧化石墨烯表面更为褶皱，与橡胶分子链产生了增强的机械联锁，改性氧化石墨烯与橡胶分子之间的氢键作用，增强了两者之间的界面结合，使胶料的承载能力得到增强，磨损相应减少；另外，氧化石墨烯本身具有润滑功能，在摩擦磨损过程中物料与胶料覆盖层的接触界面间将会形成含有氧化石墨烯的转移膜，改性氧化石墨烯使得该转移膜具有较好的稳定性和润滑性，从而使摩擦系数降低并减轻物料对胶料覆盖层的磨损。
(6)本发明以质量比为1:1的纳米金刚石粉和纳米二氧化硅作为纳米耐磨填料，其中的纳米金刚石粉一方面保留了金刚石高硬度、耐磨的特性，另一方面由于其独特的纳米拓扑表面结构特性，能够很好地与橡胶结合，起到增强、增硬、提高耐磨性效果；另外，纳米二氧化硅也是耐磨性能优异的材料，两种耐磨填料的协同作用，进一步提高了胶料体系的耐磨性能。
具体实施方式
现详细说明本发明的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本发明的限制，而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。
应理解本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本发明。另外，对于本发明中的数值范围，应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。
除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本发明仅描述了优选的方法和材料，但是在本发明的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入，用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时，以本说明书的内容为准。
在不背离本发明的范围或精神的情况下，可对本发明说明书的具体实施方式做多种改进和变化，这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本发明的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见的。本申请说明书和实施例仅是示例性的。
关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。
以下实施例和对比例中所用原料，如无特殊说明，均可从商业途径获得；所述份数均为质量份；使用的炭黑具体为炭黑N234，使用的芳纶短纤维的长度为3mm，使用纳米耐磨填料由质量比为1:1的纳米金刚石粉和纳米二氧化硅组成，使用的纳米金刚石的平均粒径为80nm，使用的纳米二氧化硅的平均粒径为30nm。
以下实施例和对比例中使用的改性氧化石墨烯的制备方法为：称取4g干燥的氧化石墨烯于500mL无水乙醇中，超声分散2h后形成均匀的氧化石墨烯分散液；然后缓慢加入一定量的盐酸溶液(浓度为4mol/L)，调节pH值为3；将300gKH570乙醇混合溶液(由KH570和质量浓度为95％的乙醇按质量比1:24混合而成)缓慢加入到上述调节pH值后的氧化石墨烯分散液中，在60℃下加热反应6h；将得到的产物用无水乙醇离心5次，除去未反应的KH570，然后再用去离子水洗涤至中性；最后在60℃烘箱中干燥24h，得到改性氧化石墨烯。
以下实施例和对比例中使用的改性碳化硼的制备方法为：将碳化硼放入管式炉中，在300℃下焙烧1h，自然冷却后取出，然后进行研磨，过200目筛后，将其按照1g:10mL的固液比加入到甲苯二异氰酸酯丙酮溶液(甲苯二异氰酸酯的浓度为2wt.％)中，在氮气氛围、200rpm的转速搅拌下，于80℃下反应5h，然后冷却至室温，过滤、丙酮洗涤，并在100℃下真空干燥，得到改性碳化硼。
实施例1
高耐磨输送带用覆盖层胶料的原料组成(基本配方)如下：TBIR40份、稀土顺丁橡胶60份、氧化锌5份、硬脂酸2份、防老剂RD 1份、防老剂40101份、石蜡4份、炭黑N23440份、芳纶短纤维8份、芳烃油10份、偶联剂si-692份、促进剂CZ 1份、促进剂DM 1份、硫磺2.5份。
制备步骤如下：
先在开炼机上将TBIR和稀土顺丁橡胶通过1mm的辊距薄通10遍，使两种橡胶能够充分均匀分散，然后依次加入氧化锌、硬脂酸、防老剂RD、防老剂4010、石蜡、炭黑N234、芳纶短纤维、偶联剂si-69、芳烃油，混炼均匀，最后加入促进剂CZ、促进剂DM、硫黄，再次混炼均匀，薄通5遍，然后将辊距放至2.5mm下片，将混炼后的胶片停放12小时。
混炼胶停放12小时后进行裁片、装模、硫化，硫化压强为15MPa，硫化温度为150℃，硫化时间为20min。
实施例2
高耐磨输送带用覆盖层胶料的原料组成(基本配方)如下：TBIR30份、稀土顺丁橡胶70份、氧化锌5份、硬脂酸1份、防老剂RD 1份、防老剂40101份、石蜡2份、炭黑N23440份、芳纶短纤维3份、芳烃油5份、偶联剂si-691份、促进剂CZ 1份、促进剂DM 1份、硫磺1.5份。
制备步骤同实施例1。
实施例3
高耐磨输送带用覆盖层胶料的原料组成(基本配方)如下：TBIR 70份、稀土顺丁橡胶30份、氧化锌8份、硬脂酸2.5份、防老剂RD 2份、防老剂40102份、石蜡4份、炭黑N23460份、芳纶短纤维15份、芳烃油15份、偶联剂si-695份、促进剂CZ 2份、促进剂DM 2份、硫磺3份。
制备步骤同实施例1。
实施例4
高耐磨输送带用覆盖层胶料的原料组成(基本配方)如下：TBIR 40份、稀土顺丁橡胶60份、氧化锌5份、硬脂酸2份、防老剂RD 1份、防老剂40101份、石蜡4份、炭黑N23440份、芳纶短纤维8份、芳烃油10份、偶联剂si-692份、促进剂CZ 1份、促进剂DM 1份、硫磺2.5份、改性氧化石墨烯4份、改性碳化硼12份、纳米耐磨填料18份。
制备步骤如下：
先在开炼机上将TBIR和稀土顺丁橡胶通过1mm的辊距薄通10遍，使两种橡胶能够充分均匀分散，然后依次加入氧化锌、硬脂酸、防老剂RD、防老剂4010、石蜡、炭黑N234、芳纶短纤维、改性氧化石墨烯、改性碳化硼、纳米耐磨填料、偶联剂si-69、芳烃油，混炼均匀，最后加入促进剂CZ、促进剂DM、硫黄，再次混炼均匀，薄通5遍，然后将辊距放至2.5mm下片，将混炼后的胶片停放12小时。
混炼胶停放12小时后进行裁片、装模、硫化，硫化压强为15MPa，硫化温度为150℃，硫化时间为20min。
实施例5
高耐磨输送带用覆盖层胶料的原料组成(基本配方)如下：TBIR30份、稀土顺丁橡胶70份、氧化锌5份、硬脂酸1份、防老剂RD 1份、防老剂40101份、石蜡2份、炭黑N23440份、芳纶短纤维3份、芳烃油5份、偶联剂si-691份、促进剂CZ 1份、促进剂DM 1份、硫磺1.5份、改性氧化石墨烯3份、改性碳化硼10份、纳米耐磨填料15份。
制备步骤同实施例4。
实施例6
高耐磨输送带用覆盖层胶料的原料组成(基本配方)如下：TBIR 70份、稀土顺丁橡胶30份、氧化锌8份、硬脂酸2.5份、防老剂RD 2份、防老剂40102份、石蜡4份、炭黑N23460份、芳纶短纤维15份、芳烃油15份、偶联剂si-695份、促进剂CZ 2份、促进剂DM 2份、硫磺3份、改性氧化石墨烯5份、改性碳化硼15份、纳米耐磨填料20份。
制备步骤同实施例4。
对比例1
输送带用覆盖层胶料的原料组成(基本配方)如下：TBIR 40份、稀土顺丁橡胶60份、氧化锌5份、硬脂酸2份、防老剂RD 1份、防老剂40101份、石蜡4份、炭黑N23440份、芳烃油10份、促进剂CZ 1份、促进剂DM 1份、硫磺2.5份。
制备步骤如下：
先在开炼机上将TBIR和稀土顺丁橡胶通过1mm的辊距薄通10遍，使两种橡胶能够充分均匀分散，然后依次加入氧化锌、硬脂酸、防老剂RD、防老剂4010、石蜡、炭黑N234、芳烃油，混炼均匀，最后加入促进剂CZ、促进剂DM、硫黄，再次混炼均匀，薄通5遍，然后将辊距放至2.5mm下片，将混炼后的胶片停放12小时。
混炼胶停放12小时后进行裁片、装模、硫化，硫化压强为15MPa，硫化温度为150℃，硫化时间为20min。
本对比例和实施例1的区别在于，省略芳纶短纤维和偶联剂si-69的使用。
对比例2
输送带用覆盖层胶料的原料组成(基本配方)如下：TBIR 40份、稀土顺丁橡胶60份、氧化锌5份、硬脂酸2份、防老剂RD 1份、防老剂40101份、石蜡4份、炭黑N23440份、芳烃油10份、偶联剂si-692份、促进剂CZ 1份、促进剂DM 1份、硫磺2.5份。
制备步骤如下：
先在开炼机上将TBIR和稀土顺丁橡胶通过1mm的辊距薄通10遍，使两种橡胶能够充分均匀分散，然后依次加入氧化锌、硬脂酸、防老剂RD、防老剂4010、石蜡、炭黑N234、偶联剂si-69、芳烃油，最后加入促进剂CZ、促进剂DM、硫黄，所有配合剂加入完毕后，再薄通5遍，然后将辊距放至2.5mm下片，将混炼后的胶片停放12小时。
混炼胶停放12小时后进行裁片、装模、硫化，硫化压强为15MPa，硫化温度为150℃，硫化时间为20min。
本对比例和实施例1的区别在于，省略芳纶短纤维的使用。
对比例3
高耐磨输送带用覆盖层胶料的原料组成(基本配方)如下：TBIR 40份、稀土顺丁橡胶60份、氧化锌5份、硬脂酸2份、防老剂RD 1份、防老剂40101份、石蜡4份、炭黑N23440份、芳纶短纤维8份、芳烃油10份、促进剂CZ 1份、促进剂DM 1份、硫磺2.5份。
制备步骤如下：
先在开炼机上将TBIR和稀土顺丁橡胶通过1mm的辊距薄通10遍，使两种橡胶能够充分均匀分散，然后依次加入氧化锌、硬脂酸、防老剂RD、防老剂4010、石蜡、炭黑N234、芳纶短纤维、芳烃油，混炼均匀，最后加入促进剂CZ、促进剂DM、硫黄，再次混炼均匀，薄通5遍，然后将辊距放至2.5mm下片，将混炼后的胶片停放12小时。
混炼胶停放12小时后进行裁片、装模、硫化，硫化压强为15MPa，硫化温度为150℃，硫化时间为20min。
本对比例和实施例1的区别在于，省略偶联剂si-69的使用。
对比例4
同实施例4，区别仅在于，用等质量的普通氧化石墨烯代替改性氧化石墨烯。
对比例5
同实施例4，区别仅在于，用等质量的普通碳化硼代替改性碳化硼。
对比例6
同实施例4，区别仅在于，使用的纳米耐磨填料为纳米二氧化硅。
对比例7
高耐磨输送带用覆盖层胶料的原料组成(基本配方)如下：TBIR 40份、稀土顺丁橡胶60份、氧化锌5份、硬脂酸2份、防老剂RD 1份、防老剂40101份、石蜡4份、炭黑N23440份、芳纶短纤维8份、芳烃油10份、偶联剂si-692份、促进剂CZ 1份、促进剂DM 1份、硫磺2.5份、改性碳化硼16份、纳米耐磨填料18份。
制备步骤如下：
先在开炼机上将TBIR和稀土顺丁橡胶通过1mm的辊距薄通10遍，使两种橡胶能够充分均匀分散，然后依次加入氧化锌、硬脂酸、防老剂RD、防老剂4010、石蜡、炭黑N234、芳纶短纤维、改性碳化硼、纳米耐磨填料、偶联剂si-69、芳烃油，混炼均匀，最后加入促进剂CZ、促进剂DM、硫黄，再次混炼均匀，薄通5遍，然后将辊距放至2.5mm下片，将混炼后的胶片停放12小时。
混炼胶停放12小时后进行裁片、装模、硫化，硫化压强为15MPa，硫化温度为150℃，硫化时间为20min。
本对比例和实施例4的区别在于，用等质量的改性碳化硼代替改性氧化石墨烯。
效果验证
1、胶料物理性能测试
将实施例1-6和对比例1-7的胶料配方按各实施例和对比例对应的制备方法硫化成符合各物理性能项目测试标准尺寸的试片，停放12h后，进行各项物理性能的测试，具体的测试结果如表1所示。
测试标准：拉伸强度的测试按照标准GB/T 528-2009进行；
硬度的测试按照标准GB/T 531-1999进行；
旋转滚筒磨耗的测试按照标准GB/T 9867-2008进行。
表1
从表1的试验结果可以看出：对比例1没加芳纶短纤维和偶联剂si-69，旋转滚筒磨耗较大；对比例2加了偶联剂si-69，旋转滚筒磨耗变小了一些，对比例3加了芳纶短纤维，旋转滚筒磨耗变小的程度更加明显，但是无论是对比例2还是对比例3，其旋转滚筒磨耗都没有降低到30mm3以下；实施例1-3既加了偶联剂si-69又加了芳纶短纤维，旋转滚筒磨耗进一步变小，达到30mm3以下；可见偶联剂si-69和芳纶短纤维的同时加入显著提高了胶料的耐磨损性能。实施例4-6在实施例1-3加了偶联剂si-69和芳纶短纤维的基础上又加了改性氧化石墨烯、改性碳化硼、纳米耐磨填料，实施例4-6的旋转滚筒磨耗和实施例1-3相比进一步变小，说明改性氧化石墨烯、改性碳化硼和纳米耐磨填料的加入进一步提高了胶料的耐磨损性能。另外，和实施例4相比，对比例4用等质量的普通氧化石墨烯代替等质量的改性氧化石墨烯，对比例5用等质量的普通碳化硼代替等质量的改性碳化硼，对比例6使用的纳米耐磨填料为纳米二氧化硅(省略纳米金刚石的使用)，对比例7用等质量的改性碳化硼代替等质量的改性氧化石墨烯(省略改性氧化石墨烯的使用)，对比例4-7的旋转滚筒磨耗都比实施例4要大，其耐磨损性能不及实施例4，说明本配方体系中各组分协同增效，才实现了胶料抗灼烧性能的大幅提升，配方体系中各组分缺一不可，改变了任何一种成分，最终的效果都会有所降低。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种高耐磨输送带用覆盖层胶料，其特征在于，按质量份数计，原料包括以下组分：反式-1,4-丁二烯-异戊二烯共聚橡胶30-70份、稀土顺丁橡胶70-30份、氧化锌5-8份、硬脂酸1-2.5份、防老剂2-4份、石蜡2-4份、炭黑40-60份、芳纶短纤维3-15份、芳烃油5-15份、偶联剂si-691-5份、促进剂2-4份、硫磺1.5-3份，所述反式-1,4-丁二烯-异戊二烯共聚橡胶和所述稀土顺丁橡胶的质量份数之和为100份。
2.如权利要求1所述的高耐磨输送带用覆盖层胶料，其特征在于，还包括以下质量份数的组分：改性氧化石墨烯3-5份、改性碳化硼10-15份、纳米耐磨填料15-20份。
3.如权利要求1-2任一项所述的高耐磨输送带用覆盖层胶料，其特征在于，所述防老剂为防老剂RD和防老剂4010的混合物，防老剂RD和防老剂4010的质量比为1:0.5-2；所述促进剂为促进剂CZ和促进剂DM的混合物，促进剂CZ和促进剂DM的质量比为1:0.5-2。
4.如权利要求2所述的高耐磨输送带用覆盖层胶料，其特征在于，所述改性氧化石墨烯的制备方法为：将氧化石墨烯加入到无水乙醇中，超声分散1-3h，得到氧化石墨烯分散液；将所述氧化石墨烯分散液的pH值调节为2-3，加入KH570乙醇混合溶液，加热反应，离心，洗涤，干燥，得到所述改性氧化石墨烯。
5.如权利要求4所述的高耐磨输送带用覆盖层胶料，其特征在于，所述氧化石墨烯与无水乙醇的固液比为1g:100-150mL，所述KH570乙醇混合溶液由KH570和质量浓度为95％的乙醇混合而成，所述氧化石墨烯与所述KH570乙醇混合溶液中KH570的质量比为1:2-5，所述加热反应的温度为60-70℃，时间为5-7h。
6.如权利要求2所述的高耐磨输送带用覆盖层胶料，其特征在于，所述改性碳化硼的制备方法为：将碳化硼焙烧、冷却、研磨，过200-250目筛，得到碳化硼微粉；将所述氮化硼微粉加入到甲苯二异氰酸酯丙酮溶液中，在氮气氛围下加热反应，反应结束后冷却、过滤、洗涤、真空干燥，得到所述改性氮化硼。
7.如权利要求6所述的高耐磨输送带用覆盖层胶料，其特征在于，所述焙烧的温度为300-350℃，时间为1-2h；所述氮化硼微粉与甲苯二异氰酸酯丙酮溶液的固液比为1g:8-12mL，所述加热反应的温度为80-90℃，时间为5-8h。
8.如权利要求2所述的高耐磨输送带用覆盖层胶料，其特征在于，所述纳米耐磨填料由质量比为1:1的纳米金刚石粉和纳米二氧化硅组成。
9.一种如权利要求1所述的高耐磨输送带用覆盖层胶料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：按质量份数称取各原料，先将反式-1,4-丁二烯-异戊二烯共聚橡胶和稀土顺丁橡胶薄通5-15遍，然后依次加入氧化锌、硬脂酸、防老剂、石蜡、炭黑、芳纶短纤维、偶联剂si-69、芳烃油，混炼均匀，最后加入促进剂、硫黄，再次混炼均匀，然后薄通4-8遍、下片、停放、裁片、硫化，得到所述高耐磨输送带用覆盖层胶料。
10.一种如权利要求2所述的高耐磨输送带用覆盖层胶料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：按质量份数称取各原料，先将反式-1,4-丁二烯-异戊二烯共聚橡胶和稀土顺丁橡胶薄通5-15遍，然后依次加入氧化锌、硬脂酸、防老剂、石蜡、炭黑、芳纶短纤维、改性氧化石墨烯、改性碳化硼、纳米耐磨填料、偶联剂si-69、芳烃油，混炼均匀，最后加入促进剂、硫黄，再次混炼均匀，然后薄通4-8遍、下片、停放、裁片、硫化，得到所述高耐磨输送带用覆盖层胶料。
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