CN117126468A - 一种抗静电防粘附输送带用覆盖胶及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于橡胶材料技术领域，本发明提供了一种抗静电防粘附输送带用覆盖胶及制备方法。该覆盖胶包括以下重量份的组分：天然橡胶50～70份，氯丁橡胶10～20份，乙丙橡胶10～20份，改性小球藻粉末10～20份，半补强炭黑1～10份，抗静电剂1～10份，防粘附剂1～10份，软化剂1～5份，防老化剂1～5份，硫化剂1～5份。本发明通过等离子体处理、煅烧处理和浸泡改性处理得到改性小球藻粉末，然后应用于覆盖胶中，显著提高了覆盖胶的耐磨、耐高温、抗静电和防粘附性能，避免了输送带在使用过程中存在粘附物料现象，显著增加了输送带的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及橡胶材料技术领域，尤其涉及一种抗静电防粘附输送带用覆盖胶及制备方法。
背景技术
输送机是工业散货物料输送中最经济有效的方法，主要应用于煤炭、冶金、建材、焦炭、发电等支撑国民经济和社会发展的国家重点产业。而输送带是其最主要的组成部件，输送带由增强材料(带芯)、芯层材料(贴胶)、覆盖胶、边胶组成，其中，覆盖胶在橡胶输送带中有着极为重要的作用，其主要是负责输送带内部粘合作用，将输送带内部紧密结合起来。
一般情况下，物料会以不同形状和大小的块状、颗粒及粉料等形式通过输送带进行传输，现有的冶金、水泥行业的粉状物料输送过程中，由于物料和输送带表层摩擦产生静电，导致输送带在使用过程中存在粘附物料现象。清理粘结在输送带表面的物料，不仅容易引起扬尘，极大的影响作业现场的空气环境，而且会对输送带造成损伤，严重影响输送带的使用寿命。
因此，如何提供一种抗静电能力强，防粘附性能好的输送带用覆盖胶成为了本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种抗静电防粘附输送带用覆盖胶及制备方法。其目的是解决物料和输送带表层摩擦易产生静电，导致输送带在使用过程中存在粘附物料现象的技术问题。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明提供了一种抗静电防粘附输送带用覆盖胶，包括以下重量份的组分：
天然橡胶50～70份，氯丁橡胶10～20份，乙丙橡胶10～20份，改性小球藻粉末10～20份，半补强炭黑1～10份，抗静电剂1～10份，防粘附剂1～10份，软化剂1～5份，防老化剂1～5份，硫化剂1～5份。
进一步的，所述改性小球藻粉末的制备方法如下：
S1、将小球藻粉末、富勒烯和异丙醇混合后顺次进行超声振荡、等离子体处理和干燥处理；
S2、将步骤S1得到的小球藻粉末进行煅烧处理；
S3、将步骤S2得到的小球藻粉末浸泡在改性液中，经干燥即得改性小球藻粉末。
进一步的，所述步骤S1中，小球藻粉末、富勒烯和异丙醇的质量体积比为1～10g：5～10mL：5～10mL；
所述超声振荡的时间为10～20min；所述等离子体处理使用的气体为氩气，等离子体处理的时间为10～20min。
进一步的，所述步骤S2中，煅烧处理的温度为600～800℃，煅烧处理的时间为40～80min。
进一步的，所述步骤S3中，改性液为苯基膦酸和乙醇的混合溶液，所述苯基膦酸和乙醇的体积比为1～2：3～4；所述浸泡的时间为30～60min。
进一步的，所述抗静电剂为聚二甲基硅氧烷、甲基硅油、氯化钾和氯化钠中的一种或几种；
所述防粘附剂为聚乙烯醇、硅藻土、滑石粉和碳酸钙中的一种或几种；
所述软化剂为酚醛树脂和/或脂肪酸脂；
所述防老化剂为N-苯基-α萘胺和/或N-苯基-2-萘胺；
所述硫化剂为氧化锌、氧化镁和硫磺中的一种或几种。
本发明还提供了上述抗静电防粘附输送带用覆盖胶的制备方法，包括以下步骤：
a、将天然橡胶、氯丁橡胶和乙丙橡胶混合后进行塑炼得到塑炼胶；
b、将塑炼胶、改性小球藻粉末、半补强炭黑、抗静电剂、防粘附剂和硫化剂混合进行第一次混炼得到第一段混炼胶；然后将第一段混炼胶、软化剂和防老化剂混合进行第二次混炼得到第二段混炼胶；
c、将第二段混炼胶进行硫化处理即得覆盖胶。
进一步的，所述步骤a中，塑炼的温度为50～100℃，塑炼的时间为5～20min。
进一步的，所述步骤b中，第一次混炼的温度为120～150℃，第一次混炼的时间为5～10min；第二次混炼的温度为90～110℃，第二次混炼的时间为1～3min。
进一步的，所述步骤c中，硫化处理的温度为150～170℃，硫化处理的时间为20～50min，硫化处理的压力为10～20MPa。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明对小球藻粉末进行等离子体处理，赋予了小球藻粉末导电特性，再对小球藻粉末进行煅烧处理，提升了小球藻粉末的强度和耐磨性，最后进行浸泡改性处理，赋予了小球藻粉末的防粘附性。将改性小球藻粉末应用于覆盖胶中，显著提高了覆盖胶的耐磨、耐高温、抗静电和防粘附性能，避免了输送带在使用过程中存在粘附物料现象，显著增加了输送带的使用寿命。
具体实施方式
本发明提供了一种抗静电防粘附输送带用覆盖胶，包括以下重量份的组分：
天然橡胶50～70份，氯丁橡胶10～20份，乙丙橡胶10～20份，改性小球藻粉末10～20份，半补强炭黑1～10份，抗静电剂1～10份，防粘附剂1～10份，软化剂1～5份，防老化剂1～5份，硫化剂1～5份。
在本发明中，天然橡胶的用量优选为55～65份，进一步优选为60份。
在本发明中，氯丁橡胶的用量优选为12～18份，进一步优选为14～16份。
在本发明中，乙丙橡胶的用量优选为12～18份，进一步优选为14～16份。
在本发明中，改性小球藻粉末的用量优选为12～18份，进一步优选为14～16份。
在本发明中，半补强炭黑的用量优选为2～8份，进一步优选为4～6份。
在本发明中，抗静电剂的用量优选为2～8份，进一步优选为4～6份。
在本发明中，防粘附剂的用量优选为2～8份，进一步优选为4～6份。
在本发明中，软化剂的用量优选为2～4份，进一步优选为3份。
在本发明中，防老化剂的用量优选为2～4份，进一步优选为3份。
在本发明中，硫化剂的用量优选为2～4份，进一步优选为3份。
在本发明中，所述改性小球藻粉末的制备方法如下：
S1、将小球藻粉末、富勒烯和异丙醇混合后顺次进行超声振荡、等离子体处理和干燥处理；
S2、将步骤S1得到的小球藻粉末进行煅烧处理；
S3、将步骤S2得到的小球藻粉末浸泡在改性液中，经干燥即得改性小球藻粉末。
在本发明中，所述步骤S1中，小球藻粉末、富勒烯和异丙醇的质量体积比为1～10g：5～10mL：5～10mL，优选为2～8g：6～9mL：6～9mL，进一步优选为4～6g：7～8mL：7～8mL；
所述超声振荡的时间为10～20min，优选为12～18min，进一步优选为14～16min；所述等离子体处理使用的气体为氩气，等离子体处理的时间为10～20min，优选为12～18min，进一步优选为14～16min。
在本发明中，所述步骤S2中，煅烧处理的温度为600～800℃，优选为640～760℃，进一步优选为660～700℃；煅烧处理的时间为40～80min，优选为50～70min，进一步优选为55～60min。
在本发明中，所述步骤S3中，改性液为苯基膦酸和乙醇的混合溶液，所述苯基膦酸和乙醇的体积比为1～2：3～4，优选为2：3；所述浸泡的时间为30～60min，优选为35～55min，进一步优选为40～50min。
在本发明中，所述抗静电剂为聚二甲基硅氧烷、甲基硅油、氯化钾和氯化钠中的一种或几种，优选为甲基硅油、氯化钾和氯化钠中的一种或几种，进一步优选为甲基硅油；
所述防粘附剂为聚乙烯醇、硅藻土、滑石粉和碳酸钙中的一种或几种，优选为聚乙烯醇、硅藻土和碳酸钙中的一种或几种，进一步优选为聚乙烯醇；
所述软化剂为酚醛树脂和/或脂肪酸脂，优选为酚醛树脂；
所述防老化剂为N-苯基-α萘胺和/或N-苯基-2-萘胺，优选为N-苯基-2-萘胺；
所述硫化剂为氧化锌、氧化镁和硫磺中的一种或几种，优选为氧化锌和/或氧化镁，进一步优选为氧化锌。
本发明还提供了上述抗静电防粘附输送带用覆盖胶的制备方法，包括以下步骤：
a、将天然橡胶、氯丁橡胶和乙丙橡胶混合后进行塑炼得到塑炼胶；
b、将塑炼胶、改性小球藻粉末、半补强炭黑、抗静电剂、防粘附剂和硫化剂混合进行第一次混炼得到第一段混炼胶；然后将第一段混炼胶、软化剂和防老化剂混合进行第二次混炼得到第二段混炼胶；
c、将第二段混炼胶进行硫化处理即得覆盖胶。
在本发明中，所述步骤a中，塑炼的温度为50～100℃，优选为60～90℃，进一步优选为70～80℃；塑炼的时间为5～20min，优选为8～16min，进一步优选为10～12min。
在本发明中，所述步骤b中，第一次混炼的温度为第一次混炼的温度为120～150℃，优选为125～145℃，进一步优选为130～140℃；第一次混炼的时间为5～10min，优选为6～9min，进一步优选为7～8min；第二次混炼的温度为90～110℃，优选为95～105℃，进一步优选为100℃；第二次混炼的时间为1～3min，优选为2min。
在本发明中，所述步骤c中，硫化处理的温度为150～170℃，优选为155～165℃，进一步优选为160℃；硫化处理的时间为20～50min，优选为25～45min，进一步优选为30～40min；硫化处理的压力为10～20MPa，优选为12～18MPa，进一步优选为14～16MPa。
下面将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。
改性小球藻粉末的制备：
将小球藻粉末、富勒烯和异丙醇按5g：10mL：10mL超声振荡15min，然后放入等离子室内，通入氩气等离子体，反应15min，然后将小球藻粉末取出干燥；再将干燥后的小球藻粉末在700℃下煅烧50min；然后再置于改性液(苯基膦酸：乙醇＝2：3)中浸泡30min，取出小球藻粉末后经干燥即得改性小球藻粉末。
实施例1
本实施例所使用的原料及用量如下：
天然橡胶60份，氯丁橡胶16份，乙丙橡胶14份，改性小球藻粉末15份，半补强炭黑4份，甲基硅油3份，聚乙烯醇3份，酚醛树脂2份，N-苯基-2-萘胺4份，氧化锌3份。
a、将天然橡胶、氯丁橡胶和乙丙橡胶在开炼机上塑炼，调控温度为55℃，塑炼8min得到塑炼胶；
b、将塑炼胶、改性小球藻粉末、半补强炭黑、甲基硅油、聚乙烯醇和氧化锌放入密炼机中，在130℃下混炼8min得到第一段混炼胶，冷却至室温；然后将第一段混炼胶、酚醛树脂和N-苯基-2-萘胺放入密炼机中，在100℃下混炼2min得到第二段混炼胶；
c、将第二段混炼胶用平板硫化机进行硫化，硫化温度控制在155℃，硫化时间控制在30min，硫化压力控制在15MPa，得到覆盖胶。
实施例2
本实施例所使用的原料及用量如下：
天然橡胶66份，氯丁橡胶18份，乙丙橡胶16份，改性小球藻粉末13份，半补强炭黑5份，聚二甲基硅氧烷7份，硅藻土6份，酚醛树脂3份，N-苯基-2-萘胺1份，硫磺1份。
a、将天然橡胶、氯丁橡胶和乙丙橡胶在开炼机上塑炼，调控温度为60℃，塑炼10min得到塑炼胶；
b、将塑炼胶、改性小球藻粉末、半补强炭黑、聚二甲基硅氧烷、硅藻土和硫磺放入密炼机中，在140℃下混炼7min得到第一段混炼胶，冷却至室温；然后将第一段混炼胶、酚醛树脂和N-苯基-2-萘胺放入密炼机中，在95℃下混炼3min得到第二段混炼胶；
c、将第二段混炼胶用平板硫化机进行硫化，硫化温度控制在160℃，硫化时间控制在35min，硫化压力控制在12MPa，得到覆盖胶。
实施例3
本实施例所使用的原料及用量如下：
天然橡胶55份，氯丁橡胶12份，乙丙橡胶20份，改性小球藻粉末14份，半补强炭黑6份，氯化钾8份，碳酸钙7份，脂肪酸脂5份，N-苯基-α萘胺2份，氧化镁2份。
a、将天然橡胶、氯丁橡胶和乙丙橡胶在开炼机上塑炼，调控温度为50℃，塑炼15min得到塑炼胶；
b、将塑炼胶、改性小球藻粉末、半补强炭黑、氯化钾、碳酸钙和氧化镁放入密炼机中，在125℃下混炼10min得到第一段混炼胶，冷却至室温；然后将第一段混炼胶、脂肪酸脂和N-苯基-α萘胺放入密炼机中，在110℃下混炼1min得到第二段混炼胶；
c、将第二段混炼胶用平板硫化机进行硫化，硫化温度控制在170℃，硫化时间控制在20min，硫化压力控制在10MPa，得到覆盖胶。
对比例1
与实施例1相同，不同的是添加的为小球藻粉末，未进行改性处理。
对比例2
与实施例2相同，不同的是未添加改性小球藻粉末。
对比例3
与实施例3相同，不同的是未添加改性小球藻粉末。
性能测试
覆盖胶的物理机械性能测试方法符合材料的力学性能；拉伸实验一律采用6.00mm宽裁刀制哑铃片，覆盖胶的物理机械性能拉伸速度为500mm/min，测试温度为室温，测试结果如表1所示。
表1实施例1～3和对比例1～3的覆盖胶的性能比较
由表1可得，加入改性小球藻粉末的覆盖胶的耐磨性能均为明显的提高，且吸附物料能力下降，起到抗静电防粘附效果。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种抗静电防粘附输送带用覆盖胶，其特征在于，包括以下重量份的组分：
天然橡胶50～70份，氯丁橡胶10～20份，乙丙橡胶10～20份，改性小球藻粉末10～20份，半补强炭黑1～10份，抗静电剂1～10份，防粘附剂1～10份，软化剂1～5份，防老化剂1～5份，硫化剂1～5份。
2.根据权利要求1所述的抗静电防粘附输送带用覆盖胶，其特征在于，所述改性小球藻粉末的制备方法如下：
S1、将小球藻粉末、富勒烯和异丙醇混合后顺次进行超声振荡、等离子体处理和干燥处理；
S2、将步骤S1得到的小球藻粉末进行煅烧处理；
S3、将步骤S2得到的小球藻粉末浸泡在改性液中，经干燥即得改性小球藻粉末。
3.根据权利要求2所述的抗静电防粘附输送带用覆盖胶，其特征在于，所述步骤S1中，小球藻粉末、富勒烯和异丙醇的质量体积比为1～10g：5～10mL：5～10mL；
所述超声振荡的时间为10～20min；所述等离子体处理使用的气体为氩气，等离子体处理的时间为10～20min。
4.根据权利要求2或3所述的抗静电防粘附输送带用覆盖胶，其特征在于，所述步骤S2中，煅烧处理的温度为600～800℃，煅烧处理的时间为40～80min。
5.根据权利要求4所述的抗静电防粘附输送带用覆盖胶，其特征在于，所述步骤S3中，改性液为苯基膦酸和乙醇的混合溶液，所述苯基膦酸和乙醇的体积比为1～2：3～4；所述浸泡的时间为30～60min。
6.根据权利要求3或5所述的抗静电防粘附输送带用覆盖胶，其特征在于，所述抗静电剂为聚二甲基硅氧烷、甲基硅油、氯化钾和氯化钠中的一种或几种；
所述防粘附剂为聚乙烯醇、硅藻土、滑石粉和碳酸钙中的一种或几种；
所述软化剂为酚醛树脂和/或脂肪酸脂；
所述防老化剂为N-苯基-α萘胺和/或N-苯基-2-萘胺；
所述硫化剂为氧化锌、氧化镁和硫磺中的一种或几种。
7.权利要求1～6任一项所述抗静电防粘附输送带用覆盖胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、将天然橡胶、氯丁橡胶和乙丙橡胶混合后进行塑炼得到塑炼胶；
b、将塑炼胶、改性小球藻粉末、半补强炭黑、抗静电剂、防粘附剂和硫化剂混合进行第一次混炼得到第一段混炼胶；然后将第一段混炼胶、软化剂和防老化剂混合进行第二次混炼得到第二段混炼胶；
c、将第二段混炼胶进行硫化处理即得覆盖胶。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述步骤a中，塑炼的温度为50～100℃，塑炼的时间为5～20min。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述步骤b中，第一次混炼的温度为120～150℃，第一次混炼的时间为5～10min；第二次混炼的温度为90～110℃，第二次混炼的时间为1～3min。
10.根据权利要求8或9所述的制备方法，其特征在于，所述步骤c中，硫化处理的温度为150～170℃，硫化处理的时间为20～50min，硫化处理的压力为10～20MPa。
Priority Applications (1)
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