CN104692027A - 玄武岩纤维输送带的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种玄武岩纤维输送带的制备方法，属于橡胶制品技术领域。其将玄武岩纤维布经盐酸处理、偶联剂处理、等离子接枝和浸胶处理；然后将天然橡胶、合成橡胶、活性剂、防老剂、补强剂和增塑剂混炼得到一段混炼胶；加入促进剂和硫化剂混炼得到二段混炼胶，挤出出片得到覆盖胶胶片；再将天然橡胶、合成橡胶、活性剂、防老剂、胶粘剂、补强剂和增塑剂混炼得到一段混炼胶；再加入促进剂、硫化剂和粘合剂RA混炼得到二段混炼胶，停放后回炼与玄武岩纤维布贴覆制成贴胶帆布；将玄武岩纤维贴胶布逐层贴合制得骨架，骨架上下表面贴覆覆盖胶胶片，制得带坯，硫化得到产品。本发明得到的输送带成本低、质量轻、强力高、抗疲劳、寿命长，可以大大节省输送能耗。

Description

玄武岩纤维输送带的制备方法
技术领域
本发明涉及一种玄武岩纤维输送带的制备方法，尤其是一种适用于煤矿、冶金、矿山等行业的长距离物料输送的输送带，属于橡胶制品技术领域。
背景技术
橡胶输送带是仅次于轮胎的第二大重要橡胶制品，主要应用于煤炭、冶金、建材、矿山、港口等工业领域，需求年增长率超过25％。
输送带主要由上下覆盖胶和骨架材料组成，而骨架材料一般可以分为织物和钢丝绳。钢丝绳芯输送带因具备高强力而广泛应用于长距离、大运量的矿区，但钢丝绳横向间距使其存在易纵撕的缺陷，且金属骨架材料使得带体重量普遍高于织物带。织物带的骨架材料取决于市场上纤维的性能和价格。综合价格和性能，输送带中常用的织物帆布为聚酯帆布和尼龙帆布。具备高模量、高强度的碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维则因为价格高昂而鲜少应用于输送带骨架材料。
玄武岩纤维具有高强度、高模量、耐腐蚀、耐酸碱、耐高温、防火等优越性能，由玄武岩于1400℃以上高温下熔融拉制而成，是一种绿色无污染的新型纤维材料。充足的天然原料和简便的加工工艺使得玄武岩纤维的价格相对其他合成纤维更为低廉，因而可替代高性能的合成纤维作为输送带的骨架材料。
但是玄武岩纤维为无机材料，与橡胶材料复合存在界面粘结问题，将其应用于输送带骨架材料，需要有效提高界面粘合强度。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种玄武岩纤维输送带的制备方法，该输送带强度高、成本低，可替代部分低强度的钢丝绳输送带，减轻带体重量。
按照本发明提供的技术方案，一种玄武岩纤维输送带的制备方法，重量份计步骤为：
(1)骨架材料的制备：
a、盐酸蚀刻：取玄武岩纤维布，在1～5mol/L的盐酸中进行刻蚀1～5min；
b、偶联剂处理：取质量浓度为1％～5％的偶联剂溶液，将步骤a所得蚀刻后的玄武岩纤维布在其中浸泡1～2h；于120～150℃的干燥箱中干燥0.5～1h；
上述偶联剂为KH550、KH560、KH570、KH792中的一种；
c、等离子接枝：将步骤b所得偶联剂处理后的纤维布立即放入浓度为0.05～0.2mol/L的马来酸酐溶液中，以0.05～0.1mmol过氧化苯甲酰BPO或偶氮二异丁腈AIBN为引发剂，浸泡1～2h后取出；浸泡时进行等离子处理，等离子功率为100～150W，处理时间为6～10min；然后在90～110℃的干燥箱中烘干；
d、浸渍：将接枝后玄武岩纤维布在的浸胶胶乳中进行浸渍处理，浸渍温度为120～160℃，浸渍时间为10～15min；
浸胶胶乳的组分：间苯二酚3～5份、甲醛2～3份、胶乳60～80份和添加剂5～10份；胶乳为丁苯胶乳、氯丁胶乳、氯磺化聚乙烯胶乳、丁腈胶乳或氢化丁腈胶乳中的一种或几种，添加剂为硅烷偶联剂、环氧树脂或异氰酸酯；
(2)覆盖胶的制备：将100份混合橡胶基体、5～10活性剂、1～5份防老剂、40～60份补强剂和1～5份增塑剂依次加入密炼机中混炼4～6min，混炼温度为140～150℃，得到一段混炼胶料，停放8～16h；再加入0.5～4.0份促进剂和1～5份硫化剂混炼1～3min，混炼温度为80～100℃，得到二段混炼胶，停放8～16h；二段混炼胶于挤出机上挤出出片，得到覆盖胶胶片；
(3)粘合胶的制备：将100份混合橡胶基体、5～10份活性剂、1～5份防老剂、3～7份胶粘剂、30～60份补强剂和5～10份增塑剂依次加入密炼机中混炼4～6min，混炼温度为130～150℃，得到一段混炼胶料，停放8～16h；再加入0.5～4.0份促进剂、1～5份硫化剂和0～3份粘合剂RA混炼1～3min，混炼温度为80～100℃，得到二段混炼胶，停放8～16h；二段混炼胶经过30～50℃回炼10～20min，于压延设备上与步骤(1)所得处理过的玄武岩纤维布压延复合，制备得到玄武岩纤维布贴胶帆布；
(4)输送带带坯的制备：将步骤(3)制备的1～3层玄武岩纤维布贴胶帆布逐层贴合制备骨架层，再于骨架上下表面分别贴覆覆盖胶胶片，制得输送带带坯；
(5)输送带的硫化：将步骤(4)所得的输送带带坯进行硫化，硫化压力为10～20MPa，硫化温度为130～160℃，硫化时间为20～50min，硫化后经冷却定型，清除废边后，即得到产品玄武岩纤维输送带。
所述混合橡胶基体为天然橡胶与合成橡胶混合橡胶基体，其中天然橡胶和合成橡胶的质量比为80:20～20:80；所述合成橡胶为丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶、乙丙橡胶、丁腈橡胶中的一种或几种。
所述补强剂为炭黑、白炭黑中的一种或几种。
所述促进剂为促进剂CZ、促进剂NS、促进剂M、促进剂DM、促进剂TMTD、促进剂DTDM、促进剂TAIC中的一种或几种。
所述硫化剂为硫磺或硫化剂DCP。
所述胶粘剂为粘合剂RS、粘合剂RE、粘合剂RA、粘合剂BN-1中的一种或几种。
所述活性剂为纳米氧化锌和硬脂酸，纳米氧化锌和硬脂酸的质量比为60:40～80:20。
所述防老剂为防老剂4020、防老剂RD、防老剂MC、防老剂BLE、微晶蜡中的一种或多种。
所述增塑剂为芳烃油、古马隆、太阳油、氯化石蜡中的一种或两种。
所述玄武岩纤维布为平纹结构、直径直纬或斜纹组织；所述玄武岩纤维布的经向为玄武岩纤维，纬向为玄武岩纤维、聚酯纤维或尼龙纤维。
本发明的有益效果：
(1)本发明所述骨架材料采用轻质高强的玄武岩纤维布，与传统的钢丝绳相比，在同等强度下，带体重量减轻20％以上，可以降低输送机的能耗；
(2)本发明采用高强力的玄武岩纤维布，可以适当地减少骨架层层数，从而简化了输送带的成型工序，提高生产效率；
(3)本发明采用的玄武岩纤维布具有优良的抗撕裂、抗剪切、耐锈蚀等性能，可以避免钢丝绳芯输送带在使用中出现锈蚀而强力降低的问题；
(4)本发明所述的玄武岩纤维布经过偶联剂处理和等离子接枝处理，表面产生了大量的活性基团，提高了玄武岩纤维织物与粘结剂的浸润性，增大了其与粘结剂的结合强度和结合量，从而提高橡胶与玄武岩纤维的粘合性能；
(5)本发明所述的玄武岩纤维布采用天然原料制备，工艺污染低，成本低，有效降低输送带整体成本。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
本发明对覆盖胶、粘合胶所使用的活性剂、防老剂、增塑剂没有特别要求，均为市售的常规助剂。
实施例1：
一种玄武岩纤维输送带的制备方法，所述输送带包括骨架，骨架上下表面通过粘合胶贴合覆盖胶；特征是，采用以下工艺制备：
(1)骨架材料采用玄武岩纤维布，玄武岩纤维布经过浓度为1mol/L的盐酸溶液处理5min；然后于浓度为5％的KH570偶联剂溶液，浸泡1h后于120℃干燥0.5h；干燥后的玄武岩纤维布于100W功率下，等离子处理6min后，放入浓度为0.05mol/L的马来酸酐溶液中，以过0.05mmol氧化苯甲酰(BPO)为引发剂，浸泡1h后取出，在90℃的干燥箱中烘干，最后于浸胶胶乳中进行处理，浸胶胶乳的组分为：间苯二酚3重量份、甲醛2重量份、胶乳60重量份和添加剂5重量份，温度为120℃，浸渍时间为10min，胶乳为丁苯胶乳和氢化丁腈胶乳，添加剂为异氰酸酯。该骨架材料的强度级别为BF1000。
(2)覆盖胶的制备：将80重量份天然橡胶、10重量份丁苯橡胶、10重量份顺丁橡胶、3重量份纳米氧气锌、2重量份硬脂酸、2重量份防老剂4020、1重量份防老剂RD、2重量份微晶蜡、30重量份炭黑N234、10重量份炭黑N115和1重量份芳烃油依次加入密炼机中混炼4min，混炼温度为140℃，得到一段混炼胶料，停放8h；再加入1.4重量份促进剂NS和2.2重量份硫磺混炼2min，混炼温度为80℃，得到二段混炼胶，停放8h；二段混炼胶于挤出机上挤出出片，得到厚度为4mm的覆盖胶胶片。
(3)粘合胶的制备：将40重量份天然橡胶、60重量份丁苯橡胶、5重量份纳米氧化锌、2重量份硬脂酸、1重量份防老剂BLE、2重量份胶粘剂BN-1、1重量份胶粘剂RS、15重量份炭黑N220、15重量份白炭黑和5重量芳烃油依次加入密炼机中混炼4min，混炼时间为130℃，得到一段混炼胶料，停放8h；再加入1.6重量份促进剂DM、0.5重量份促进剂TMTD、2.3重量份硫磺和3重量份粘合剂RA混炼3min，混炼温度为95℃，得到二段混炼胶，停放8h；二段混炼胶于30℃回炼20min，于压延设备与骨架材料BF1000压延复合，制备贴胶帆布；
(4)输送带带坯的制备：将1层玄武岩纤维布贴胶帆布作为骨架层，再于骨架层上下表面分别贴覆覆盖胶胶片，制得输送带带坯。
(5)输送带的硫化：将输送带带坯进行硫化，硫化压力为15MPa，硫化温度为150℃，硫化时间为30min，硫化后经冷却定型，清除废边后，即得到所述的玄武岩纤维输送带。
实施例2：
一种玄武岩纤维输送带的制备方法，所述输送带包括骨架，骨架上下表面通过粘合胶贴合覆盖胶；特征是，采用以下工艺制备：
(1)骨架材料采用玄武岩纤维布，玄武岩纤维布经过浓度为2mol/L的盐酸溶液处理3min；然后于浓度为2％的KH792偶联剂溶液，浸泡1.5h后于130℃干燥0.6h；干燥后的玄武岩纤维布于120W功率下，等离子处理8min后，放入浓度为0.1mol/L的马来酸酐溶液中，以0.08mmol过氧化苯甲酰(BPO)为引发剂，浸泡1.5h后取出，在100℃的干燥箱中烘干，最后于浸胶胶乳中进行处理，浸胶胶乳的组分为：间苯二酚4重量份、甲醛2.5重量份、胶乳70重量份和添加剂7重量份，温度为130℃，浸渍时间为12min，胶乳为氯丁胶乳和丁腈胶乳，添加剂为硅烷偶联剂。该骨架材料的强度级别为BF600。
(2)覆盖胶的制备：将60重量份天然橡胶、40重量份丁腈橡胶、6重量份纳米氧气锌、2重量份硬脂酸、1重量份防老剂4020、50重量份炭黑N220和2重量份古马隆依次加入密炼机中混炼5min，混炼温度为145℃，得到一段混炼胶料，停放11h；再加入3重量份促进剂DTDM、1重量份促进剂M和1重量份硫磺混炼3min，混炼温度为90℃，得到二段混炼胶，停放12h；二段混炼胶于挤出机上挤出出片，得到厚度为4mm的覆盖胶胶片。
(3)粘合胶的制备：将20重量份天然橡胶、60重量份丁苯橡胶、20重量份丁腈橡胶、4重量份纳米氧化锌、2重量份硬脂酸、2重量份防老剂BLE、1重量份防老剂RD、2重量份胶粘剂BN-1、2重量份胶粘剂RS、1重量份胶粘剂RE、30重量份炭黑N330、15重量份白炭黑和4重量份芳烃油、2重量份古马隆依次加入密炼机中混炼5min，混炼时间为140℃，得到一段混炼胶料，停放12h；再加入4重量份促进剂M、1重量份硫磺和2重量份粘合剂RA混炼2min，混炼温度为80℃，得到二段混炼胶，停放12h；二段混炼胶于40℃回炼15min，于压延设备与骨架材料BF600压延复合，制备贴胶帆布；
(4)输送带带坯的制备：将1层玄武岩纤维布贴胶帆布作为骨架层，再于骨架层上下表面分别贴覆覆盖胶胶片，制得输送带带坯。
(5)输送带的硫化：将输送带带坯进行硫化，硫化压力为10MPa，硫化温度为160℃，硫化时间为20min，硫化后经冷却定型，清除废边后，即得到所述的玄武岩纤维输送带。
实施例3：
一种玄武岩纤维输送带的制备方法，所述输送带包括骨架，骨架上下表面通过粘合胶贴合覆盖胶；特征是，采用以下工艺制备：
(1)骨架材料采用玄武岩纤维布，玄武岩纤维布经过浓度为4mol/L的盐酸溶液处理2min；然后于浓度为3％的KH550偶联剂溶液，浸泡1.8h后于140℃干燥0.8h；干燥后的玄武岩纤维布于140W功率下，等离子处理7min后，放入浓度为0.15mol/L的马来酸酐溶液中，以0.1mmol偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂，浸泡1.8h后取出，在105℃的干燥箱中烘干，最后于浸胶胶乳中进行处理，浸胶胶乳的组分为：间苯二酚5重量份、甲醛3重量份、胶乳75重量份和添加剂8重量份，温度为140℃，浸渍时间为13min，胶乳为丁苯胶乳和丁腈胶乳，添加剂为环氧树脂。该骨架材料的强度级别为BF600。
(2)覆盖胶的制备：将20重量份天然橡胶、50重量份丁苯橡胶、30重量份乙丙橡胶、8重量份纳米氧气锌、2重量份硬脂酸、2重量份防老剂4020、2重量份微晶蜡、30重量份炭黑N234、30重量份炭黑N220和2重量份古马隆、3重量份太阳油依次加入密炼机中混炼6min，混炼温度为150℃，得到一段混炼胶料，停放16h；再加入0.5重量份促进剂TAIC和5重量份硫化剂DCP混炼1min，混炼温度为100℃，得到二段混炼胶，停放16h；二段混炼胶于挤出机上挤出出片，得到厚度为4mm的覆盖胶胶片。
(3)粘合胶的制备：将30重量份天然橡胶、50重量份丁苯橡胶、20重量份乙丙橡胶、8重量份纳米氧化锌、2重量份硬脂酸、1.5重量份防老剂BLE、1.5重量份防老剂MC、2重量份防老剂RD、1重量份胶粘剂BN-1、3重量份胶粘剂RS、3重量份胶粘剂RE、30重量份炭黑N330、20重量份炭黑N220、10重量份白炭黑和5重量太阳油、5重量份古马隆依次加入密炼机中混炼6min，混炼时间为150℃，得到一段混炼胶料，停放16h；再加入0.5重量份促进剂TAIC、5重量份硫化剂DCP混炼1min，混炼温度为100℃，得到二段混炼胶，停放16h；二段混炼胶于50℃回炼10min，于压延设备与骨架材料BF6000压延复合，制备贴胶帆布；
(4)输送带带坯的制备：将2层玄武岩纤维布贴胶帆布复合作为骨架层，再于骨架层上下表面分别贴覆覆盖胶胶片，制得输送带带坯。
(5)输送带的硫化：将输送带带坯进行硫化，硫化压力为20MPa，硫化温度为130℃，硫化时间为50min，硫化后经冷却定型，清除废边后，即得到所述的玄武岩纤维输送带。
实施例4：
一种玄武岩纤维输送带的制备方法，所述输送带包括骨架，骨架上下表面通过粘合胶贴合覆盖胶；特征是，采用以下工艺制备：
(1)骨架材料采用玄武岩纤维布，玄武岩纤维布经过浓度为5mol/L的盐酸溶液处理2min；然后于浓度为1％的KH560偶联剂溶液，浸泡2h后于150℃干燥1h；干燥后的玄武岩纤维布于150W功率下，等离子处理10min后，放入浓度为0.2mol/L的马来酸酐溶液中，以0.06mmol偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂，浸泡2h后取出，在110℃的干燥箱中烘干，最后于浸胶胶乳中进行处理，浸胶胶乳的组分为：间苯二酚4重量份、甲醛2.4重量份、胶乳80重量份和添加剂10重量份，温度为160℃，浸渍时间为15min，胶乳为氯磺化聚乙烯胶乳，添加剂为异氰酸酯。该骨架材料的强度级别为BF1000。
(2)覆盖胶的制备：将30重量份天然橡胶、40重量份氯丁橡胶、30重量份顺丁橡胶、5重量份纳米氧气锌、1重量份硬脂酸、1.5重量份防老剂4020、1.5重量份微晶蜡、45重量份炭黑N115和3重量份氯化石蜡依次加入密炼机中混炼5min，混炼温度为150℃，得到一段混炼胶料，停放14h；再加入1重量份的促进剂DM、0.6重量份促进剂CZ、0.5重量份促进剂DTDM和1.5重量份硫磺混炼3min，混炼温度为95℃，得到二段混炼胶，停放16h；二段混炼胶于挤出机上挤出出片，得到厚度为4mm的覆盖胶胶片。
(3)粘合胶的制备：将80重量份天然橡胶、20重量份氯丁橡胶橡胶、4重量份纳米氧化锌、1重量份硬脂酸、2重量份防老剂BLE、2重量份胶粘剂RE、2重量份胶粘剂RS、35重量份炭黑N330、15重量份白炭黑、4重量份芳烃油和4重量份氯化石蜡依次加入密炼机中混炼5min，混炼时间为145℃，得到一段混炼胶料，停放14h；再加入0.8重量份促进剂DM、0.7重量份促进剂NS、2重量份硫磺和2重量份粘合剂RA混炼2min，混炼温度为90℃，得到二段混炼胶，停放14h；二段混炼胶于45℃回炼16min，于压延设备与骨架材料BF6000压延复合，制备贴胶帆布；
(4)输送带带坯的制备：将3层玄武岩纤维布贴胶帆布复合作为骨架层，再于骨架层上下表面分别贴覆覆盖胶胶片，制得输送带带坯。
(5)输送带的硫化：将输送带带坯进行硫化，硫化压力为17MPa，硫化温度为155℃，硫化时间为35min，硫化后经冷却定型，清除废边后，即得到所述的玄武岩纤维输送带。本发明所述玄武岩纤维输送带骨架的经向断裂强度≥600N/mm，纬向断裂强度≥200N/mm；骨架的层数为1～3层，其在输送带中起承载重量的作用；粘合胶的作用是粘结骨架层以及骨架层与覆盖胶；覆盖胶的作用是保护骨架材料，缓冲输送物料对骨架材料的损伤。
实施例1～4的玄武岩纤维输送带的性能如表1所示。
表1 实施例1～3玄武岩纤维输送带的性能
从表1数据可以看出，实施例1中覆盖胶、粘合胶的综合性能优于实施例2、3、4，且满足德国标准DIN X级的各项性能要求，可以满足国外客户需求。
对比实施例1：ST1000(4+4.0+4)钢丝绳芯输送带
(1)覆盖胶的制备：将80重量份天然橡胶、10重量份丁苯橡胶、10重量份顺丁橡胶、3重量份纳米氧气锌、2重量份硬脂酸、2重量份防老剂4020、1重量份防老剂RD、2重量份微晶蜡、30重量份炭黑N234、10重量份炭黑N115和1重量份芳烃油依次加入密炼机中混炼4min，混炼温度为140℃，得到一段混炼胶料，停放8h；再加入1.4重量份促进剂NS和2.2重量份硫磺混炼2min，混炼温度为80℃，得到二段混炼胶，停放8h；二段混炼胶于挤出机上挤出出片，得到厚度为4mm的覆盖胶胶片。
(2)芯胶的制备：将40重量份天然橡胶、60重量份丁苯橡胶、5重量份纳米氧化锌、2重量份硬脂酸、1.5重量份防老剂BLE、1.5重量份防老剂RD、2重量份胶粘剂硼酰化钴、4重量份增塑剂古马隆、4重量份芳烃油、30重量份炭黑N330、15重量份白炭黑依次加入密炼机中混炼3min，145℃排胶，得到一段混炼胶料，停放12h；再加入促进剂M重量份1.2、促进剂DTDM重量份0.5、硫磺重量份2混炼3min，90℃排胶，得到二段混炼胶，停放12h；二段混炼胶于挤出机上挤出出片，得到厚度为2mm的芯胶。
(3)输送带带坯的制备：骨架材料：镀锌钢丝绳规格为ST1000，直径4.0mm；钢丝绳上下表面贴覆芯胶，再在其上、下两面贴覆上、下覆盖胶后得到完整的输送带带坯。
(4)输送带的硫化：将带坯在平板硫化机上进行硫化，硫化温度150℃，硫化压力15MPa，硫化时间30分min。硫化完成后经冷却定型，清除废边，得到钢丝绳芯输送带。
对比实施例2：EP1000/5(4+4)聚酯帆布输送带
(1)覆盖胶的制备：将80重量份天然橡胶、10重量份丁苯橡胶、10重量份顺丁橡胶、3重量份纳米氧气锌、2重量份硬脂酸、2重量份防老剂4020、1重量份防老剂RD、2重量份微晶蜡、30重量份炭黑N234、10重量份炭黑N115和1重量份芳烃油依次加入密炼机中混炼4min，混炼温度为140℃，得到一段混炼胶料，停放8h；再加入1.4重量份促进剂NS和2.2重量份硫磺混炼2min，混炼温度为80℃，得到二段混炼胶，停放8h；二段混炼胶于挤出机上挤出出片，得到厚度为4mm的覆盖胶胶片。
(2)粘合胶的制备：将40重量份天然橡胶、60重量份丁苯橡胶、5重量份纳米氧化锌、2重量份硬脂酸、1重量份防老剂BLE、2重量份胶粘剂BN-1、1重量份胶粘剂RS、15重量份炭黑N220、15重量份白炭黑和5重量芳烃油依次加入密炼机中混炼4min，混炼时间为130℃，得到一段混炼胶料，停放8h；再加入1.6重量份促进剂DM、0.5重量份促进剂TMTD、2.3重量份硫磺和3重量份粘合剂RA混炼3min，混炼温度为95℃，得到二段混炼胶，停放8h；二段混炼胶于30℃回炼20min，于压延设备与骨架材料EP200聚酯帆布压延复合，制备贴胶帆布；
(3)输送带带坯的制备：将5层贴胶聚酯帆布依次贴合在一起，再在其上下表面贴覆上、下覆盖胶后得到完整的聚酯帆布输送带带坯。
(4)输送带的硫化：将输送带带坯进行硫化，硫化压力为15MPa，硫化温度为150℃，硫化时间为30min，硫化后经冷却定型，清除废边后，得到聚酯帆布输送带。
对比例和实施例的参数对比如表2所示。
表2 实施例与对比例参数对比
项目 实施例1 对比例1 对比例2
全厚度拉伸强度N/mm 1148 1121 1097
宽度mm 1200 1200 1200
带体厚度mm 10.0 12.0 13.8
覆盖胶厚度mm 4.0 4.0 4.0
带芯厚度mm 2.0 4.0 5.8
骨架消耗Kg/m 1.8 7.3 3.4
输送带重量Kg/m 16.3 22.6 18.2
从表2可以看出，同等强度规格下，实施例1的玄武岩纤维输送带重量比对比例1的钢丝绳芯输送带轻28％，比对比例2的聚酯帆布输送带轻10％，由此可见玄武岩纤维输送带轻质高强的特性。

Claims (10)

1.一种玄武岩纤维输送带的制备方法，其特征是按重量份计步骤为：
（1）骨架材料的制备：
a、盐酸蚀刻：取玄武岩纤维布，在1~5mol/L的盐酸中进行刻蚀1~5min；
b、偶联剂处理：取质量浓度为1%~5%的偶联剂溶液，将步骤a所得蚀刻后的玄武岩纤维布在其中浸泡1~2h；于120~150℃的干燥箱中干燥0.5~1h；
上述偶联剂为KH550、KH560、KH570、KH792中的一种；
c、等离子接枝：将步骤b所得偶联剂处理后的纤维布立即放入浓度为0.05~0.2mol/L的马来酸酐溶液中，以0.05~0.1mmol过氧化苯甲酰BPO或偶氮二异丁腈AIBN为引发剂，浸泡1~2h后取出；浸泡时进行等离子处理，等离子功率为100~150W，处理时间为6~10min；然后在90~110℃的干燥箱中烘干；
d、浸渍：将接枝后玄武岩纤维布在的浸胶胶乳中进行浸渍处理，浸渍温度为120~160℃，浸渍时间为10~15min；
浸胶胶乳的组分：间苯二酚3~5份、甲醛2~3份、胶乳60~80份和添加剂5~10份；胶乳为丁苯胶乳、氯丁胶乳、氯磺化聚乙烯胶乳、丁腈胶乳或氢化丁腈胶乳中的一种或几种，添加剂为硅烷偶联剂、环氧树脂或异氰酸酯；
（2）覆盖胶的制备：将100份混合橡胶基体、5~10活性剂、1~5份防老剂、40~60份补强剂和1~5份增塑剂依次加入密炼机中混炼4~6min，混炼温度为140~150℃，得到一段混炼胶料，停放8~16h；再加入0.5~4.0份促进剂和1~5份硫化剂混炼1~3min，混炼温度为80~100℃，得到二段混炼胶，停放8~16h；二段混炼胶于挤出机上挤出出片，得到覆盖胶胶片；
（3）粘合胶的制备：将100份混合橡胶基体、5~10份活性剂、1~5份防老剂、3~7份胶粘剂、30~60份补强剂和5~10份增塑剂依次加入密炼机中混炼4~6min，混炼温度为130~150℃，得到一段混炼胶料，停放8~16h；再加入0.5~4.0份促进剂、1~5份硫化剂和0~3份粘合剂RA混炼1~3min，混炼温度为80~100℃，得到二段混炼胶，停放8~16h；二段混炼胶经过30~50℃回炼10~20min，于压延设备上与步骤（1）所得处理过的玄武岩纤维布压延复合，制备得到玄武岩纤维布贴胶帆布；
（4）输送带带坯的制备：将步骤（3）制备的1~3层玄武岩纤维布贴胶帆布逐层贴合制备骨架层，再于骨架上下表面分别贴覆覆盖胶胶片，制得输送带带坯；
（5）输送带的硫化：将步骤（4）所得的输送带带坯进行硫化，硫化压力为10~20MPa，硫化温度为130~160℃，硫化时间为20~50min，硫化后经冷却定型，清除废边后，即得到产品玄武岩纤维输送带。
2.如权利要求1所述玄武岩纤维输送带的制备方法，其特征是：所述混合橡胶基体为天然橡胶与合成橡胶混合橡胶基体，其中天然橡胶和合成橡胶的质量比为80:20~20:80；所述合成橡胶为丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶、乙丙橡胶、丁腈橡胶中的一种或几种。
3.如权利要求1所述的玄武岩纤维输送带的制备方法，其特征是：所述补强剂为炭黑、白炭黑中的一种或几种。
4.如权利要求1所述的玄武岩纤维输送带的制备方法，其特征是：所述促进剂为促进剂CZ、促进剂NS、促进剂M、促进剂DM、促进剂TMTD、促进剂DTDM、促进剂TAIC中的一种或几种。
5.如权利要求1所述的玄武岩纤维输送带的制备方法，其特征是：所述硫化剂为硫磺或硫化剂DCP。
6.如权利要求1所述的玄武岩纤维输送带的制备方法，其特征是：所述胶粘剂为粘合剂RS、粘合剂RE、粘合剂RA、粘合剂BN-1中的一种或几种。
7.如权利要求1所述的玄武岩纤维输送带的制备方法，其特征是：所述活性剂为纳米氧化锌和硬脂酸，纳米氧化锌和硬脂酸的质量比为60:40~80:20。
8.如权利要求1所述的玄武岩纤维输送带的制备方法，其特征是：所述防老剂为防老剂4020、防老剂RD、防老剂MC、防老剂BLE、微晶蜡中的一种或多种。
9.如权利要求1所述的玄武岩纤维输送带的制备方法，其特征是：所述增塑剂为芳烃油、古马隆、太阳油、氯化石蜡中的一种或两种。
10.如权利要求1所述的玄武岩纤维输送带的制备方法，其特征是：所述玄武岩纤维布为平纹结构、直径直纬或斜纹组织；所述玄武岩纤维布的经向为玄武岩纤维，纬向为玄武岩纤维、聚酯纤维或尼龙纤维。
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