一種防撕裂低滾動阻力輸送帶覆蓋膠及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種防撕裂低滾動阻力輸送帶覆蓋膠及其制備方法，覆蓋膠的配方包括以下重量份數(shù)的各個組份：生膠體系100份、活化體系4～8份、補強劑38～55份、增塑劑2～5份、纖維1～3份、防老體系3～9份、偶聯(lián)劑1～3份和硫化體系3～7份；這些組分經(jīng)過塑煉、密煉、開煉和硫化工序，即可制的防撕裂低滾動阻力輸送帶覆蓋膠。本發(fā)明在主體膠是天然橡膠并用順丁橡膠的基礎(chǔ)上，采用芳綸短纖維對補強體系進(jìn)行架橋作用，顯著降低了覆蓋膠的滾動阻力、動態(tài)生熱，同時賦予了橡膠較高的抗撕裂性能、耐磨性能和抗疲勞性能。
【專利說明】一種防撕裂低滾動阻力輸送帶覆蓋膠及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種防撕裂低滾動阻力輸送帶覆蓋膠及其制備方法，屬于輸送帶【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]輸送帶作為煤炭、礦山、碼頭、建材、電力等重要行業(yè)中物料運輸?shù)年P(guān)鍵工具，具有運輸量大、輸送效率高等優(yōu)點，但是由于輸送帶在運行過程受到多方面阻力，也造成大量能量損耗，形成較大的浪費。經(jīng)過輸送帶行業(yè)長期的研究分析，在運行中所受最重要的阻力是輸送帶變形滾動阻力，約占總能量損耗的60%。輸送帶下覆蓋膠在正常運行中，每次經(jīng)過托輥時，在托輥接觸面會因受力發(fā)生形變，而橡膠是粘彈性材料，其粘性特征導(dǎo)致其變形回彈過程中具有一定的阻尼損耗，即被壓陷變形的橡膠回彈后會損耗部分能量。這部分能量也就是滾動阻力產(chǎn)生的原因，最終會消耗一部分運行能量?，F(xiàn)有輸送帶專利雖然已經(jīng)考慮了降低滾動阻力，但是所采用的技術(shù)均有其局限性，其專利配方主要通過主膠并用順丁橡膠，使用白炭黑/硅烷體系來降低橡膠滾動阻力，雖然在降低滾動阻力方便有顯著的效果，但同時導(dǎo)致了橡膠防撕裂性能大幅下降，給輸送帶運行過程帶來隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種防撕裂低滾動阻力輸送帶覆蓋膠及其制備方法，既降低了輸送帶滾動阻力，又保證了其具備較高的抗撕裂性能，滿足了輸送帶在一些苛刻條件下的使用要求。
[0004]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下:一種防撕裂低滾動阻力輸送帶覆蓋膠，包括以下重量份數(shù)的各個組份:生膠體系100份、活化體系4~8份、補強劑38~55份、增塑劑2~5份、纖維I ~3份、防老體系3~9份、偶聯(lián)劑I~3份和硫化體系3~7份。
[0005]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)。
[0006]進(jìn)一步，所述生膠體系按生膠體系的重量份數(shù)計，包括:天然橡膠(NR)60~80份，順丁橡膠(BR) 20~40份。
[0007]進(jìn)一步，所述活化體系按活化體系的重量份數(shù)計，包括:氧化鋅3~5份，硬脂酸I~3份。硬脂酸，即十八烷酸，分子式C18H36O2,由油脂水解生產(chǎn)，主要用于生產(chǎn)硬脂酸鹽，每克溶于21ml乙醇、5ml苯、2ml氯仿或6ml四氯化碳中。
[0008]進(jìn)一步，所述補強劑按補強劑的重量份數(shù)計，包括:炭黑30~40份，高分散白炭黑8~15份。白炭黑是白色粉末狀X-射線無定形硅酸和硅酸鹽產(chǎn)品的總稱，主要是指沉淀二氧化硅、氣相二氧化硅、超細(xì)二氧化硅凝膠和氣凝膠，也包括粉末狀合成硅酸鋁和硅酸鈣等。白炭黑是多孔性物質(zhì)，其組成可用SiO2^nH2O表示，其中ηΗ20是以表面羥基的形式存在。能溶于苛性堿和氫氟酸，不溶于水、溶劑和酸(氫氟酸除外)，耐高溫、不燃、無味、無嗅、具有很好的電絕緣性。
[0009]本發(fā)明采用的高分散白炭黑為市面上所售的高分散白炭黑。[0010]本發(fā)明采用的增塑劑為市售的型號為Nytex810的增塑劑。
[0011]進(jìn)一步,所述纖維為芳纟侖短纖維(Sulfron)。Sulfron是以芳纟侖短纖維Twaron為基體，以石蠟為載體并復(fù)配多種化學(xué)藥品改性的預(yù)分散新型功能性新材料，包括兩種規(guī)格型號，Sulfron3000主要用于SBR/BR白炭黑補強的混煉膠中，并可用于炭黑補強的SBR (丁苯橡膠)/BR混煉膠中；，Sulfron3001主要用于NB/SBR炭黑補強混煉膠中。
[0012]采用上述進(jìn)一步改進(jìn)的有益效果是本發(fā)明利用預(yù)處理的芳綸短纖維的高強度、高韌性、優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性以及芳綸短纖維經(jīng)過預(yù)處理后的Sulfron所具有的優(yōu)良的分散性、和補強材料之間的協(xié)同補強效果使覆蓋膠具有很好的物理性能，同時芳綸短纖維各層之間的定向排列，使覆蓋膠在經(jīng)緯方向都具有很好的強度和韌性，顯著的提高覆蓋膠的防撕裂性能、抗剪切性能、降低滯后生熱。
[0013]進(jìn)一步，所述防老體系按防老體系的重量份數(shù)計，包括:防老劑為2~6份，微晶蠟為I~3份。
[0014]本發(fā)明采用的防老劑為市售的型號為RD和4010NA的防老劑，其外觀為灰紫色至紫褐色顆粒，熔點> 70°C，相對密度1.14，溶于油類、苯、丙酮、四氯化碳、二硫化碳和乙醇，難溶于汽油，不溶于水。具撓性有強效防熱屈撓及抗氧化性，因而賦予橡膠膠料極好的抗高溫疲勞與抗屈性能。
[0015]微晶蠟是一種近似微晶性質(zhì)的精制合成蠟，具有光澤好，熔點高，色澤淺的特點，其結(jié)構(gòu)緊密，堅而滑潤，能與各種天然蠟互熔，并能提高其低度蠟的熔點，改進(jìn)粗性蠟的性倉泛。
[0016]進(jìn)一步，所述硫化體系按硫化體系發(fā)重量份數(shù)計，包括:硫磺1.0~2.5份，促進(jìn)劑
2.0 ~4.5 份。
[0017]本發(fā)明促進(jìn)劑采用橡膠促進(jìn)劑中常見的型號為TBBS和DPG的促進(jìn)劑。促進(jìn)劑TBBS又稱促進(jìn)劑NS，其化學(xué)名稱為N-叔丁基-2-苯并噻唑次黃酰胺，TBBS適用于NR、SBR、BR以及其混合體，硫化速度快，硫化膠模量高，在輪胎或橡膠工業(yè)制品配方中單用或并用少量的超速促進(jìn)劑，可以有效代替MBTS/DPG系統(tǒng)，當(dāng)用量在10%較低水平時可獲得與CBS或MBS相同等模量。促進(jìn)劑DPG又稱促進(jìn)劑D，為白色粉末，味苦，有微弱氣味，對密度1.13~1.19。熔點147°C，170°C以上開始分解，溶于苯、甲苯、氯仿、乙醇、丙酮、乙酸乙酯，易溶于無機酸，微溶于水，其水溶液呈強堿性。促進(jìn)劑D(102-06-7)主要用作天然橡膠和合成橡膠的中速促進(jìn)劑，使用本品膠料具有變色性，因此不適用于白色和淺色的橡膠制品，以及與食品接觸的橡膠制品，促進(jìn)劑D(102-06-7)主要用于制造膠板、鞋底、工業(yè)制品、輪胎、硬質(zhì)膠和厚壁制品。
[0018]進(jìn)一步，所述偶聯(lián)劑為有機硅烷偶聯(lián)劑。
[0019]本發(fā)明解 決上述技術(shù)問題的另一技術(shù)方案如下:一種防撕裂低滾動阻力覆蓋膠的制備方法，將60~80份天然橡膠投入密煉機塑煉30~60秒后，與20~40份順丁橡膠合煉30秒，加入38~55份補強劑和I~3份纖維混煉到120~130°C，再加入2~5份增塑劑混煉30~40秒，然后投入4~8份活化體系、3~9份防老體系和I~3份偶聯(lián)劑混煉到150~160°C排料；混煉后的膠料停放8小時以上，在密煉機中加入3~7份硫化體系，混煉到100°C排料，在開煉機上翻煉均勻后冷卻下片，得到所述防撕裂低滾動阻力覆蓋膠；其中的份數(shù)均指重量份。[0020]進(jìn)一步，所述4~8份的活化體系包括氧化鋅3~5份，硬脂酸I~3份；所述38~55份的補強劑包括:炭黑30~40份，高分散白炭黑8~15份；所述I~3份的纖維為芳綸短纖維；所述3~9份防老體系包括:防老劑為2~6份，微晶蠟為I~3份；所述3~7份的硫化體系包括:硫磺1.0~2.5份，促進(jìn)劑2.0~4.5份；所述I~3份的偶聯(lián)劑為有機硅烷偶聯(lián)劑；其中的份數(shù)均指重量份。
[0021]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明在主體膠是天然橡膠并用順丁橡膠的基礎(chǔ)上，采用芳綸短纖維對補強體系進(jìn)行架橋作用，顯著降低了覆蓋膠的滾動阻力、動態(tài)生熱，同時賦予了橡膠較高的抗撕裂性能、耐磨性能和抗疲勞性能。
【具體實施方式】
[0022]以下對本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。
[0023]實施例1
[0024]將65~75份天然橡膠投入密煉機塑煉40秒后，與25~35份順丁橡膠合煉30秒，加入55份補強劑(炭黑40份、高分散白炭黑15份)和1份纖維(芳綸短纖維sulfron)混煉到120°C，再加入5份增塑劑(NytexSlO)混煉30秒，然后投入6份活化體系(氧化鋅4份、硬脂酸2份)、5份防老體系(防老劑RD和4010NA3.5份，微晶蠟為1.5份)和1份偶聯(lián)劑(有機硅烷偶聯(lián)劑s1-69)混煉到150°C排料；混煉后的膠料停放8小時以上，在密煉機中加入4.3份硫化體系(硫磺2.0份，促進(jìn)劑TBBS和DPG2.3份)，混煉到100°C排料，在開煉機上翻煉均勻后冷卻下片，得到所述防撕裂低滾動阻力覆蓋膠；其中的份數(shù)均指重量份。
[0025]實施例2
[0026]將65~75份天然橡膠`投入密煉機塑煉50秒后，與25~35份順丁橡膠合煉30秒，加入50份補強劑(炭黑40份、高分散白炭黑10份)和1.5份纖維(芳綸短纖維sulfron)混煉到125°C，再加入5份增塑劑(Nytex810)混煉30秒，然后投入7份活化體系(氧化鋅5份、硬脂酸2份)、6份防老體系(防老劑RD和4010NA4份，微晶蠟為2份)和1份偶聯(lián)劑(有機硅烷偶聯(lián)劑s1-69)混煉到155°C排料；混煉后的膠料停放8小時以上，在密煉機中加入4份硫化體系(硫磺2份，促進(jìn)劑TBBS和DPG2份)，混煉到100°C排料，在開煉機上翻煉均勻后冷卻下片，得到所述防撕裂低滾動阻力覆蓋膠；其中的份數(shù)均指重量份。
[0027]實施例3
[0028]將65~75份天然橡膠投入密煉機塑煉60秒后，與25~35份順丁橡膠合煉30秒，加入55份補強劑(炭黑40份、高分散白炭黑15份)和2份纖維(芳綸短纖維sulfron)混煉到130°C，再加入5份增塑劑(Nytex810)混煉40秒，然后投入6.5份活化體系(氧化鋅5份、硬脂酸1.5份)、6份防老體系(防老劑RD和4010NA4份，微晶蠟為2份)和1.2份偶聯(lián)劑(有機硅烷偶聯(lián)劑s1-69)混煉到160°C排料；混煉后的膠料停放8小時以上，在密煉機中加入4份硫化體系(硫磺2份，促進(jìn)劑TBBS和DPG2份)，混煉到100°C排料，在開煉機上翻煉均勻后冷卻下片，得到所述防撕裂低滾動阻力覆蓋膠；其中的份數(shù)均指重量份。
[0029]實施例制備出的防撕裂低滾動阻力輸送帶蓋膠性能指標(biāo)如表1所示。
[0030]表1
[0031]
【權(quán)利要求】
1.一種防撕裂低滾動阻力輸送帶覆蓋膠，其特征在于，包括以下重量份數(shù)的各個組份:生膠體系100份、活化體系4~8份、補強劑38~55份、增塑劑2~5份、纖維I~3份、防老體系3~9份、偶聯(lián)劑I~3份和硫化體系3~7份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述防撕裂低滾動阻力輸送帶覆蓋膠，其特征在于，所述生膠體系按生膠體系的重量份數(shù)計，包括:天然橡膠60~80份，順丁橡膠20~40份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述防撕裂低滾動阻力輸送帶覆蓋膠，其特征在于，所述活化體系按活化體系的重量份數(shù)計，包括:氧化鋅3~5份，硬脂酸I~3份。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述防撕裂低滾動阻力輸送帶覆蓋膠，其特征在于，所述補強劑按補強劑的重量份數(shù)計，包括:炭黑30~40份，高分散白炭黑8~15份。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述防撕裂低滾動阻力輸送帶覆蓋膠，其特征在于，所述纖維為芳綸短纖維。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述防撕裂低滾動阻力輸送帶覆蓋膠，其特征在于，所述防老體系按防老體系的重量份數(shù)計，包括:防老劑為2~6份，微晶蠟為I~3份。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述防撕裂低滾動阻力輸送帶覆蓋膠，其特征在于，所述硫化體系按硫化體系的重量份數(shù)計，包括:硫磺1.0~2.5份,促進(jìn)劑2.0~4.5份。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述防撕裂低滾動阻力輸送帶覆蓋膠，其特征在于，所述偶聯(lián)劑為有機硅烷偶聯(lián)劑。
9.一種防撕裂低滾動阻力覆蓋膠的制備方法，其特征在于，將60~80份天然橡膠投入密煉機塑煉30~60秒后，與20~40份順丁橡膠合煉30秒，加入38~55份補強劑和I~3份纖維混煉到120~130°C，再加`入2~5份增塑劑混煉30~40秒，然后投入4~8份活化體系、3~9份防老體系和I~3份偶聯(lián)劑混煉到150~160°C排料；混煉后的膠料停放8小時以上，在密煉機中加入3~7份硫化體系，混煉到100°C排料，在開煉機上翻煉均勻后冷卻下片，得到所述防撕裂低滾動阻力覆蓋膠；其中的份數(shù)均指重量份。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述防撕裂低滾動阻力輸送帶覆蓋膠的制備方法，其特征在于，所述4~8份的活化體系包括氧化鋅3~5份，硬脂酸I~3份；所述38~55份的補強劑包括:炭黑30~40份，高分散白炭黑8~15份；所述I~3份的纖維為芳綸短纖維；所述3~9份防老體系包括:防老劑為2~6份，微晶蠟為I~3份；所述3~7份的硫化體系包括:硫磺1.0~2.5份，促進(jìn)劑2.0~4.5份；所述I~3份的偶聯(lián)劑為有機硅烷偶聯(lián)劑；其中的份數(shù)均指重量份。
【文檔編號】C08L7/00GK103772759SQ201410023788
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2014年1月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月17日
【發(fā)明者】孫成才, 毛秋, 韓學(xué)英 申請人:中德（揚州）輸送工程技術(shù)有限公司