一种节能耐磨的织物芯输送带及其制备方法
技术领域
本发明涉及矿用输送胶带技术领域,具体地说,是一种节能耐磨的织物芯输送带及其制备方法。
背景技术
输送带是煤矿、冶金、矿山、建材、化工、电力、港口等行业输送物料的主要工具,其作用一是输送物料,二是传递动力,对其的主要要求一是具有足够的强度,满足输送能力的要求,二是具有良好的耐磨性能,使其具有较长的使用寿命,三是具有较低的滚动阻力,使其在运行过程中能源消耗低。输送带的强度主要由其骨架材料确定,而耐磨性能和滚动阻力主要是由覆盖层的材料决定的。目前技术对如何提高输送带的耐磨性能研究较多,而对如何降低输送带运行时的滚动阻力研究较较少,至于对节能耐磨的织物芯输送带及其制备方法的研究更少。科学研究表明,橡胶输送带在运行过程中,约有40%左右的动力消耗用于克服因橡胶变形而产生的滚动阻力,通常,橡胶材料的滚动阻力是其工作面的粘弹性特性引起的,损耗因子(60℃时tanδ值)是用来表征材料动态粘弹性的重要参数,降低tanδ(60℃时tanδ值),可以降低橡胶输送带的滞后损失,相应降低其运行过程中的动力能耗,达到节约能源的目的。因此,开发低滚动阻力的节能耐磨的织物芯输送带对提高输送带的使用寿命,降低使用过程中的能源消耗和运行成本,具有重要意义。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足,提供一种节能耐磨的织物芯输送带,除了满足输送带的力学性能外,还具有优异的耐磨性能和抗冲击性能,且滚动阻力低,可提高输送带的使用寿命,减少运行阻力,降低能源消耗,从而达到降运行成本,提高使用效益的目的。
本发明的第二个目的是提供该节能耐磨的织物芯输送带的制造方法,方法简单,易于制造。
本发明的目的通过下述方案予以实现:
本发明提供一种节能耐磨耐的织物芯输送带,包括织物帆布骨架层、帆布贴胶层、上覆盖胶层,下覆盖胶层,其特征在于:所述的上覆盖胶层、下覆盖胶层按重量比由以下组分组成:
锡偶联型溶聚丁苯橡胶(SSBR-SL552)50份,天然橡胶(NR)20-30份,顺丁橡胶(BR9000)20-30份,氧化锌4-6份,硬脂酸1-3份,硫磺1.5-2.0份,促进剂1.5-2.0份,防老剂2-3份,防护蜡1-2份,防焦剂CTP 0.5-1份,低滚动阻力炭黑 25-30份,高分散白炭黑 25-30份,硅烷偶联剂(Si69) 2-4份,CMoSSi耐磨剂4-6份,古马隆树脂5-7份,芳烃油3-5份。
所述的促进剂选用促进剂CZ与促进剂TMTD的组合。
所述的防老剂选用防老剂RD与防老剂4020的组合。
所述的低滚动阻力炭黑选用德固萨EB122、EB123或卡博特CRXTM1436中的任意一种。
所述的CMoSSi耐磨剂是细度1000目的石墨粉、细度1000目的二硫化钼和Si69硅烷偶联剂的组合物,三种组分的质量比为75%/23%/2%。
所述的织物帆布骨架层是由多层贴胶后的浸胶帆布叠合而成,骨架材料可选择尼龙浸胶帆布(NN100-500)或聚酯浸胶帆布(EP100-500)。
所述的上覆盖胶层厚度3-8mm,下覆盖胶层1.5-4mm。
本发明提供一种节能耐磨的织物芯输送带的制造方法,包括以下步骤:
(1)制备上、下覆盖层胶料:
所述的上、下覆盖胶层胶料按重量比由以下组分组成:
锡偶联型溶聚丁苯橡胶(SSBR-SL552)50份,天然橡胶(NR)20-30份,顺丁橡胶(BR9000)20-30份,氧化锌4-6份,硬脂酸1-3份,硫磺1.5-2.0份,促进剂1.5-2.0份,防老剂2-3份,防护蜡1-2份,防焦剂CTP 0.5-1份,低滚动阻力炭黑 25-30份,高分散白炭黑 25-30份,硅烷偶联剂(Si69) 2-4份,CMoSSi耐磨剂4-6份,古马隆树脂5-7份,芳烃油3-5份。
将上述混合物制成上、下覆盖胶层的二段混炼胶:
1)塑炼天然橡胶:
使用密炼机塑炼天然橡胶,密炼机转子速度40转/分钟,塑炼时间180-220秒,排胶温度120-125℃,制成塑炼天然橡胶,停放8小时后使用;
2)制备CmoSSi耐磨剂:
将细度1000目的石墨粉和细度1000目的二硫化钼投入捏合机中加热搅拌,搅拌速度为350-400转/分钟,加热至40-60℃,开始喷洒Si69硅烷偶联剂,继续加热搅拌,在110℃-120℃的温度下搅拌10-15分钟,制成CMoSSi耐磨剂,CMoSSi耐磨剂中石墨粉/二硫化钼/ Si69的质量占比为75%/23%/2%;
3)一段混炼:
一段混炼使用密炼机,密炼机转子转速40转/分钟,首先将塑炼天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶投入密炼机中,混炼40-50秒,投入白炭黑、氧化锌、防老剂、防焦剂、硅烷偶联剂,继续混炼150-180秒,再投入炭黑、CMoSSi耐磨剂、硬脂酸、防护蜡、芳烃油、古马隆树脂,继续混炼150-180秒,排胶温度140-150℃,出片,冷却,制成一段混炼胶,停放8小时后使用;
4)二段混炼:
二段混炼使用密炼机,密炼机转子速度20转/分钟,将一段混炼胶、硫磺、促进剂、投入密炼机中,混炼100-120秒,排胶温度90-100℃,出片,冷却,制得二段混炼胶,停放8小时后使用。
(2)制备帆布贴胶层胶料:
本发明的帆布贴胶层胶料选用普通织物芯输送带使用的帆布贴胶层胶料;
(3)帆布贴胶:
通过冷喂料挤出机和四辊压延机,将帆布贴胶层胶料按工艺要求的厚度热帖在浸胶帆布的上、下表面上;
(4)压延出片:
通过冷喂料挤出机和四辊压延机,将上、下覆盖层胶料按工艺要求的厚度制备上、下覆盖层胶片;
(5)带坯成型:
首先通过自动张力成型机,按照工艺要求的层数将贴胶帆布贴合在一起,然后再与上、下覆盖层胶片贴合,制成带坯;
(6)平板硫化:
通过平板硫化机,按照工艺要求的压力、温度和时间将带坯硫化成成品,即为本发明的耐磨耐寒耐冲击的织物芯输送带。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
本发明选用锡偶联型溶聚丁苯橡胶/天然橡胶/顺丁橡胶为主体材料,低滚动阻力炭黑和高分散白炭黑为补强剂,添加自制的CMoSSi耐磨剂,通过优化配方和工艺,制备节能耐磨的橡胶复合材料作为织物芯输送带的覆盖层,制造的织物芯输送带具有优异的耐磨性能和抗冲击性能,且滚动阻力低,可提高输送带的使用寿命,减少运行阻力,降低能源消耗,从而达到降运行成本,提高使用效益的目的。同时,本发明工艺简单,易于制造。
具体实施方式
通过下述实施例有助于对本发明的理解,但不能限制本发明的内容。
实施例1
本实施例提供一种节能耐磨的织物芯输送带,包括织物帆布骨架层、帆布贴胶层、上覆盖胶层,下覆盖胶层,所述的上覆盖胶层、下覆盖胶层按重量比由以下组分组成:
锡偶联型溶聚丁苯橡胶(SSBR-SL552)50份,天然橡胶(NR)20份,顺丁橡胶(BR9000)30份,氧化锌4份,硬脂酸3份,硫磺1.5份,促进剂CZ 1份,促进剂TMTD 1份,防老剂RD 1份,防老剂4020 1份,防护蜡2份,防焦剂CTP 0.5份,德固萨炭黑EB122 25份,高分散白炭黑 30份,硅烷偶联剂(Si69) 4份,CMoSSi耐磨剂4份,古马隆树脂5份,芳烃油4份。
所述的CMoSSi耐磨剂是细度1000目的石墨粉、细度1000目的二硫化钼和Si69硅烷偶联剂的组合物,三种组分的质量比为75%/23%/2%。
所述的织物帆布骨架层是由四层NN500浸胶帆布贴胶后叠合而成。
所述的上覆盖胶层厚度6mm,下覆盖胶层厚度4mm。
本实施例提供一种节能耐磨的织物芯输送带的制造方法,包括以下步骤:
(1)制备上、下覆盖层胶料:
所述的上、下覆盖胶层胶料按重量比由以下组分组成:
锡偶联型溶聚丁苯橡胶(SSBR-SL552)50份,天然橡胶(NR)20份,顺丁橡胶(BR9000)30份,氧化锌4份,硬脂酸3份,硫磺1.5份,促进剂CZ 1份,促进剂TMTD 1份,防老剂RD 1份,防老剂4020 1份,防护蜡2份,防焦剂CTP 0.5份,德固萨炭黑EB122 25份,高分散白炭黑 30份,硅烷偶联剂(Si69) 4份,CMoSSi耐磨剂4份,古马隆树脂5份,芳烃油4份。
将上述混合物制成上、下覆盖胶层的二段混炼胶:
1)塑炼天然橡胶:
使用密炼机塑炼天然橡胶,密炼机转子速度40转/分钟,塑炼时间180-220秒,排胶温度120-125℃,制成塑炼天然橡胶,停放8小时后使用;
2)制备CmoSSi耐磨剂:
将细度1000目的石墨粉和细度1000目的二硫化钼投入捏合机中加热搅拌,搅拌速度为350-400转/分钟,加热至40-60℃,开始喷洒Si69硅烷偶联剂,继续加热搅拌,在110℃-120℃的温度下搅拌10-15分钟,制成CMoSSi耐磨剂,CMoSSi耐磨剂中石墨粉/二硫化钼/ Si69的质量占比为75%/23%/2%;
3)一段混炼:
一段混炼使用密炼机,密炼机转子转速40转/分钟,首先将塑炼天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶投入密炼机中,混炼40-50秒,投入白炭黑、氧化锌、防老剂、防焦剂、硅烷偶联剂,继续混炼150-180秒,再投入炭黑、CMoSSi耐磨剂、硬脂酸、防护蜡、芳烃油、古马隆树脂,继续混炼150-180秒,排胶温度140-150℃,出片,冷却,制成一段混炼胶,停放8小时后使用;
4)二段混炼:
二段混炼使用密炼机,密炼机转子速度20转/分钟,将一段混炼胶、硫磺、促进剂、投入密炼机中,混炼100-120秒,排胶温度90-100℃,出片,冷却,制得二段混炼胶,停放8小时后使用。
(2)制备帆布贴胶层胶料:
本发明的帆布贴胶层胶料选用普通织物芯输送带使用的帆布贴胶层胶料;
(3)帆布贴胶:
通过冷喂料挤出机和四辊压延机,将帆布贴胶层层胶料按工艺要求的厚度热帖在浸胶帆布的上、下表面上;
(4)压延出片:
通过冷喂料挤出机和四辊压延机,将上、下覆盖层胶料按工艺要求的厚度制备上、下覆盖层胶片;
(5)带坯成型:
首先通过自动张力成型机,按照工艺要求的层数将贴胶帆布贴合在一起,然后再与上、下覆盖层胶片贴合,制成带坯;
(6)平板硫化:
通过平板硫化机,按照工艺要求的压力、温度和时间将带坯硫化成成品,即为本实施例的节能耐磨的织物芯输送带。
实施例2
本实施例提供一种节能耐磨的织物芯输送带,包括织物帆布骨架层、帆布贴胶层、上覆盖胶层,下覆盖胶层,所述的上覆盖胶层、下覆盖胶层按重量比由以下组分组成:
锡偶联型溶聚丁苯橡胶(SSBR-SL552)50份,天然橡胶(NR)25份,顺丁橡胶(BR9000)25份,氧化锌5份,硬脂酸2份,硫磺1.8份,促进剂CZ 1份,促进剂TMTD 0.8份,防老剂RD 1.5份,防老剂4020 1份,防护蜡1.5份,防焦剂CTP 0.8份,德固萨炭黑EB123 27份,高分散白炭黑 28份,硅烷偶联剂(Si69) 3份,CMoSSi耐磨剂5份,古马隆树脂6份,芳烃油3份。
所述的CMoSSi耐磨剂是细度1000目的石墨粉、细度1000目的二硫化钼和Si69硅烷偶联剂的组合物,三种组分的质量比为75%/23%/2%。
所述的织物帆布骨架层是由五层EP300浸胶帆布贴胶后叠合而成。
所述的上覆盖胶层厚度5mm,下覆盖胶层厚度3mm。
本实施例提供一种节能耐磨的织物芯输送带的制造方法,包括以下步骤:
(1)制备上、下覆盖层胶料:
所述的上、下覆盖胶层胶料按重量比由以下组分组成:
锡偶联型溶聚丁苯橡胶(SSBR-SL552)50份,天然橡胶(NR)25份,顺丁橡胶(BR9000)25份,氧化锌5份,硬脂酸2份,硫磺1.8份,促进剂CZ 1份,促进剂TMTD 0.8份,防老剂RD 1.5份,防老剂4020 1份,防护蜡1.5份,防焦剂CTP 0.8份,德固萨炭黑EB123 27份,高分散白炭黑 28份,硅烷偶联剂(Si69) 3份,CMoSSi耐磨剂5份,古马隆树脂6份,芳烃油3份。
将上述混合物制成上、下覆盖胶层的二段混炼胶:
1)塑炼天然橡胶:
使用密炼机塑炼天然橡胶,密炼机转子速度40转/分钟,塑炼时间180-220秒,排胶温度120-125℃,制成塑炼天然橡胶,停放8小时后使用;
2)制备CmoSSi耐磨剂:
将细度1000目的石墨粉和细度1000目的二硫化钼投入捏合机中加热搅拌,搅拌速度为350-400转/分钟,加热至40-60℃,开始喷洒Si69硅烷偶联剂,继续加热搅拌,在110℃-120℃的温度下搅拌10-15分钟,制成CMoSSi耐磨剂,CMoSSi耐磨剂中石墨粉/二硫化钼/ Si69的质量占比为75%/23%/2%;
3)一段混炼:
一段混炼使用密炼机,密炼机转子转速40转/分钟,首先将塑炼天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶投入密炼机中,混炼40-50秒,投入白炭黑、氧化锌、防老剂、防焦剂、硅烷偶联剂,继续混炼150-180秒,再投入炭黑、CMoSSi耐磨剂、硬脂酸、防护蜡、芳烃油、古马隆树脂,继续混炼150-180秒,排胶温度140-150℃,出片,冷却,制成一段混炼胶,停放8小时后使用;
4)二段混炼:
二段混炼使用密炼机,密炼机转子速度20转/分钟,将一段混炼胶、硫磺、促进剂、投入密炼机中,混炼100-120秒,排胶温度90-100℃,出片,冷却,制得二段混炼胶,停放8小时后使用。
(2)制备帆布贴胶层胶料:
本发明的帆布贴胶层胶料选用普通织物芯输送带使用的帆布贴胶层胶料;
(3)帆布贴胶:
通过冷喂料挤出机和四辊压延机,将帆布贴胶层层胶料按工艺要求的厚度热帖在浸胶帆布的上、下表面上;
(4)压延出片:
通过冷喂料挤出机和四辊压延机,将上、下覆盖层胶料按工艺要求的厚度制备上、下覆盖层胶片;
(5)带坯成型:
首先通过自动张力成型机,按照工艺要求的层数将贴胶帆布贴合在一起,然后再与上、下覆盖层胶片贴合,制成带坯;
(6)平板硫化:
通过平板硫化机,按照工艺要求的压力、温度和时间将带坯硫化成成品,即为本实施例的节能耐磨的织物芯输送带。
实施例3
本实施例提供一种节能耐磨的织物芯输送带,包括织物帆布骨架层、帆布贴胶层、上覆盖胶层,下覆盖胶层,所述的上覆盖胶层、下覆盖胶层按重量比由以下组分组成:
锡偶联型溶聚丁苯橡胶(SSBR-SL552)50份,天然橡胶(NR)30份,顺丁橡胶(BR9000)20份,氧化锌6份,硬脂酸1份,硫磺2份,促进剂CZ 1份,促进剂TMTD 0.5份,防老剂RD 2份,防老剂4020 1份,防护蜡1份,防焦剂CTP 1份,卡博特炭黑CRXTM 30份,高分散白炭黑25份,硅烷偶联剂(Si69) 2份,CMoSSi耐磨剂5份,古马隆树脂7份,芳烃油5份。
所述的CMoSSi耐磨剂是细度1000目的石墨粉、细度1000目的二硫化钼和Si69硅烷偶联剂的组合物,三种组分的质量比为75%/23%/2%。
所述的织物帆布骨架层是由六层EP200浸胶帆布贴胶后叠合而成。
所述的上覆盖胶层厚度4.5mm,下覆盖胶层厚度2mm。
本实施例提供一种节能耐磨的织物芯输送带的制造方法,包括以下步骤:
(1)制备上、下覆盖层胶料:
所述的上、下覆盖胶层胶料按重量比由以下组分组成:
锡偶联型溶聚丁苯橡胶(SSBR-SL552)50份,天然橡胶(NR)30份,顺丁橡胶(BR9000)20份,氧化锌6份,硬脂酸1份,硫磺2份,促进剂CZ 1份,促进剂TMTD 0.5份,防老剂RD 2份,防老剂4020 1份,防护蜡1份,防焦剂CTP 1份,卡博特炭黑CRXTM 30份,高分散白炭黑25份,硅烷偶联剂(Si69) 2份,CMoSSi耐磨剂5份,古马隆树脂7份,芳烃油5份。
将上述混合物制成上、下覆盖胶层的二段混炼胶:
1)塑炼天然橡胶:
使用密炼机塑炼天然橡胶,密炼机转子速度40转/分钟,塑炼时间180-220秒,排胶温度120-125℃,制成塑炼天然橡胶,停放8小时后使用;
2)制备CmoSSi耐磨剂:
将细度1000目的石墨粉和细度1000目的二硫化钼投入捏合机中加热搅拌,搅拌速度为350-400转/分钟,加热至40-60℃,开始喷洒Si69硅烷偶联剂,继续加热搅拌,在110℃-120℃的温度下搅拌10-15分钟,制成CMoSSi耐磨剂,CMoSSi耐磨剂中石墨粉/二硫化钼/ Si69的质量占比为75%/23%/2%;
3)一段混炼:
一段混炼使用密炼机,密炼机转子转速40转/分钟,首先将塑炼天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶投入密炼机中,混炼40-50秒,投入白炭黑、氧化锌、防老剂、防焦剂、硅烷偶联剂,继续混炼150-180秒,再投入炭黑、CMoSSi耐磨剂、硬脂酸、防护蜡、芳烃油、古马隆树脂,继续混炼150-180秒,排胶温度140-150℃,出片,冷却,制成一段混炼胶,停放8小时后使用;
4)二段混炼:
二段混炼使用密炼机,密炼机转子速度20转/分钟,将一段混炼胶、硫磺、促进剂、投入密炼机中,混炼100-120秒,排胶温度90-100℃,出片,冷却,制得二段混炼胶,停放8小时后使用。
(2)制备帆布贴胶层胶料:
本发明的帆布贴胶层胶料选用普通织物芯输送带使用的帆布贴胶层胶料;
(3)帆布贴胶:
通过冷喂料挤出机和四辊压延机,将帆布贴胶层层胶料按工艺要求的厚度热帖在浸胶帆布的上、下表面上;
(4)压延出片:
通过冷喂料挤出机和四辊压延机,将上、下覆盖层胶料按工艺要求的厚度制备上、下覆盖层胶片;
(5)带坯成型:
首先通过自动张力成型机,按照工艺要求的层数将贴胶帆布贴合在一起,然后再与上、下覆盖层胶片贴合,制成带坯;
(6)平板硫化:
通过平板硫化机,按照工艺要求的压力、温度和时间将带坯硫化成成品,即为本实施例的节能耐磨的织物芯输送带。
上述实施例的检测数据见下表: