CN116622214A - 聚氨酯钢丝绳芯输送带及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种聚氨酯钢丝绳芯输送带及其制备方法，芯胶包括按重量份计的各组分：混炼型聚氨酯橡胶40‑70份、天然橡胶30‑60份、补强填料30‑50份、活性剂3‑7份、防老剂5‑9份、马来酸酐接枝ABS树脂3‑5份、硼酰化钴3‑6份、抗疲劳剂PL600 4‑8份、硫化剂2.5‑4.5份；覆盖胶包括按重量份计的各组分：混炼型聚氨酯橡胶40‑80份、天然橡胶20‑60份、补强填料30‑60份、活性剂6‑10份、防老剂3‑7份、增塑剂3‑8份、硫化剂4‑8份；上述芯胶和覆盖胶经过挤出、冷压和硫化，得到聚氨酯钢丝绳芯输送带成品带。本发明大大提高了输送带的耐磨性能，降低了使用过程中的疲劳老化现象，延长了输送带使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及橡胶输送带技术领域，尤其是一种聚氨酯钢丝绳芯输送带及其制备方法。
背景技术
输送带作为一种低成本、高效率的输送方式，被广泛应用于港口、钢铁、采矿等行业，对于采矿、钢铁行业往往需要输送带整体的使用性能要求较高，尤其对输送带的耐磨性能要求更为严格。
传统钢丝绳芯输送带覆盖胶与芯胶往往由于生胶种类、硫化速度等问题导致相容性不好，严重的时候甚至会导致使用过程中由于两层粘合较差而导致脱层，影响输送带的使用。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种能提高耐磨性能并能延长使用寿命的聚氨酯钢丝绳芯输送带及其制备方法。
按照本发明提供的技术方案，所述聚氨酯钢丝绳芯输送带，该输送带包括钢丝绳芯、设置在钢丝绳芯上的芯胶以及设置在芯胶上的覆盖胶；
所述芯胶包括以下组分：混炼型聚氨酯橡胶40-70重量份、天然橡胶30-60重量份、补强填料30-50重量份、活性剂3-7重量份、防老剂5-9重量份、马来酸酐接枝ABS树脂3-5重量份、硼酰化钴3-6重量份、抗疲劳剂PL6004-8重量份、硫化剂2.5-4.5重量份；
所述覆盖胶包括以下组分：混炼型聚氨酯橡胶40-80重量份、天然橡胶20-60重量份、补强填料30-60重量份、活性剂6-10重量份、防老剂3-7重量份、增塑剂3-8重量份、硫化剂4-8重量份；
上述芯胶和覆盖胶经过挤出、冷压和硫化，得到聚氨酯钢丝绳芯输送带成品带。
作为优选，所述混炼型聚氨酯橡胶为Millathane 66、Millathane 76、MillathaneHT中的一种或几种。
作为优选，所述补强填料为白炭黑、炭黑N220、炭黑N234、炭黑N330、炭黑N550中的一种或几种。
作为优选，所述活性剂为氧化锌与硬脂酸的混合物，所述氧化锌与硬脂酸的质量比为2:1-1:1。
作为优选，所述防老剂为防老剂RD、防老剂6PPD、防老剂MB中的一种或几种。
作为优选，所述硫化剂为硫黄、促进剂DCP、促进剂CZ、促进剂DM、促进剂TAIC中的一种或几种。
作为优选，所述增塑剂为古马隆树脂、芳烃油、松焦油中的一种或几种。
一种聚氨酯钢丝绳芯输送带的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、向密炼机投入混炼型聚氨酯橡胶40-80重量份、天然橡胶20-60重量份共混，随后依次加入活性剂6-10重量份、防老剂3-7重量份、增塑剂3-8重量份、补强填料30-60重量份，进行一段混炼，一段混炼的混炼温度为124-138℃、时间为170-250s，得到一段混炼胶；停放10h后，加入硫化剂4-8重量份，进行二段混炼，二段混炼的混炼温度为92-102℃、时间为130-160s，得到覆盖胶；
步骤二、将混炼型聚氨酯橡胶40-70重量份、天然橡胶30-60重量份共混，随后依次加入活性剂3-7重量份、防老剂5-9重量份、马来酸酐接枝ABS树脂3-5重量份、抗疲劳剂PL600 4-8份，补强填料30-50重量份进行一段混炼，一段混炼的混炼温度125-140℃、时间160-220s，得到一段混炼胶；停放10h后，加入硼酰化钴3-6重量份、硫化剂2.5-4.5重量份，进行二段混炼，二段混炼的混炼温度为90-100℃、时间为150-190s，得到芯胶；
步骤三、将步骤一、步骤二得到的覆盖胶和芯胶分别经双螺杆挤出机挤出，挤出速度为3-8m/s、双螺杆挤出机温度为80-100℃，随后将挤出的芯胶胶片和覆盖胶胶片通过冷压成型工艺与钢丝绳芯压合，压力为3～5MPa，得到钢丝绳芯输送带带胚，再经硫化得到聚氨酯钢丝绳芯输送带成品带，硫化温度为150～160℃、硫化时间为25～50min。
本发明具有以下优点：
1、本发明中的覆盖胶和芯胶均由混炼型聚氨酯橡胶和天然橡胶共混而成，杜绝了覆盖胶与骨架层(由钢丝绳芯和芯胶组成)之间粘合不好的问题，同时由于混炼型聚氨酯橡胶自身耐磨性能的优势，也大大提高了输送带的耐磨性能，延长了输送带使用寿命。
2、本发明通过在芯胶中引入增容剂和抗疲劳剂，增强了覆盖层和骨架层(由钢丝绳芯和芯胶组成)的粘合，杜绝了使用过程中脱层现象的出现，降低了使用过程中的疲劳老化现象，延长了输送带使用寿命。
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。
实施例1
一种聚氨酯钢丝绳芯输送带的制备方法，其中：包括以下步骤：
步骤一、向密炼机投入Millathane HT 50重量份、天然橡胶50重量份共混，随后依次加入氧化锌4重量份、硬脂酸2重量份、防老剂RD 2重量份、防老剂6PPD 1重量份、芳烃油3重量份、炭黑N330 60重量份，进行一段混炼，混炼温度为138℃，混炼时间为170s，得到一段混炼胶；停放10h后，加入硫化剂硫黄2重量份、促进剂CZ 1重量份、促进剂DM 1重量份，进行二段混炼，混炼温度为102℃，混炼时间为130s，得到覆盖胶；
步骤二、向密炼机投入Millathane HT 70重量份、天然橡胶30重量份共混，随后依次加入氧化锌2重量份、硬脂酸1重量份、防老剂RD 4重量份、防老剂MB 5重量份、增容剂马来酸酐接枝ABS树脂3重量份、抗疲劳剂PL600 4份、炭黑N330 50重量份，进行一段混炼，混炼温度为140℃，混炼时间为160s，得到一段混炼胶；停放10h后，加入粘合剂硼酰化钴3重量份、硫化剂硫黄1重量份、促进剂CZ 1.5重量份，进行二段混炼，混炼温度为90℃，混炼时间为190s，得到芯胶；
步骤三、将步骤一、步骤二得到的覆盖胶和芯胶分别经双螺杆挤出机挤出，挤出机速度为3m/s，挤出机温度为80℃，随后将挤出的芯胶胶片和覆盖胶胶片通过冷压成型工艺与钢丝绳芯压合，设定压力为5MPa，得到钢丝绳芯输送带带胚，再经硫化得到聚氨酯钢丝绳芯输送带成品带，硫化温度为150℃、硫化时间为50min。
实施例2
一种聚氨酯钢丝绳芯输送带的制备方法，其中：包括以下步骤：
步骤一、向密炼机投入Millathane 76 80重量份、天然橡胶20重量份共混，随后依次加入氧化锌6重量份、硬脂酸4重量份、防老剂RD 3重量份、防老剂6PPD 2重量份、防老剂MB 2重量份、古马隆树脂5重量份、芳烃油3重量份、炭黑N220 30重量份，进行一段混炼，混炼温度为124℃，混炼时间为250s，得到一段混炼胶；停放10h后，加入促进剂DCP 5重量份、促进剂TAIC 3重量份，进行二段混炼，混炼温度为92℃，混炼时间为160s，得到覆盖胶；
步骤二、向密炼机投入Millathane 76 40重量份、天然橡胶60重量份共混，随后依次加入氧化锌4重量份、硬脂酸3重量份、防老剂RD 1重量份、防老剂6PPD 3重量份、防老剂MB 3重量份、增容剂马来酸酐接枝ABS树脂5重量份、抗疲劳剂PL600 8份、炭黑N550 30重量份，进行一段混炼，混炼温度125℃，混炼时间220s，得到一段混炼胶；停放10h后，加入粘合剂硼酰化钴6重量份、硫化剂DCP 2.5重量份、促进剂TAIC 2重量份，进行二段混炼，混炼温度为90℃，混炼时间为190s，得到芯胶；
步骤三、将步骤一、步骤二得到的覆盖胶和芯胶分别经双螺杆挤出机挤出，挤出机速度为8m/s，挤出机温度为100℃，随后将挤出的芯胶胶片和覆盖胶胶片通过冷压成型工艺与钢丝绳芯压合，设定压力为3MPa，得到钢丝绳芯输送带带胚，再经硫化得到聚氨酯钢丝绳芯输送带成品带，硫化温度为160℃、硫化时间为25min。
实施例3
一种聚氨酯钢丝绳芯输送带的制备方法，其中：包括以下步骤：
步骤一、向密炼机投入Millathane 66 40重量份、天然橡胶60重量份共混，随后依次加入氧化锌5重量份、硬脂酸3重量份、防老剂RD 2重量份、防老剂6PPD 2重量份、防老剂MB 3重量份、松焦油4重量份、炭黑N220 40重量份，进行一段混炼，混炼温度130℃，混炼时间210s，得到一段混炼胶；停放10小时后，加入硫黄2重量份、促进剂CZ 2重量份，进行二段混炼，混炼温度100℃，混炼时间175s，得到聚氨酯钢丝绳芯输送带覆盖胶。
步骤二、向密炼机投入Millathane 66 50重量份、天然橡胶50重量份共混，随后依次加入氧化锌3重量份、硬脂酸2重量份、防老剂RD 1重量份、防老剂6PPD 2重量份、防老剂MB 2重量份、增容剂马来酸酐接枝ABS树脂4重量份、抗疲劳剂PL600 5重量份、炭黑N330 40重量份，进行一段混炼，混炼温度132℃，混炼时间180s，得到一段混炼胶；停放10小时后，加入粘合剂硼酰化钴4.5重量份、硫黄1.5重量份、促进剂DM 2重量份，进行二段混炼，混炼温度95℃，混炼时间170s，得到聚氨酯钢丝绳芯输送带芯胶。
步骤三、将步骤一、步骤二得到的覆盖胶和芯胶分别经双螺杆挤出机挤出，挤出机速度为6m/s，挤出机温度为90℃，随后将挤出的芯胶胶片和覆盖胶胶片通过冷压成型工艺与钢丝绳芯压合，设定压力为4MPa，得到钢丝绳芯输送带带胚，再经硫化得到聚氨酯钢丝绳芯输送带成品带，硫化温度为155℃、硫化时间为35min。
对比例1
一种普通钢丝绳芯输送带的制备方法，其中：包括以下步骤：
步骤一、向密炼机投入天然橡胶60重量份、顺丁橡胶40重量份，随后依次加入氧化锌5重量份、硬脂酸2重量份、防老剂RD 2重量份、防老剂6PPD 2重量份、防老剂MB 2重量份、芳烃油5重量份、炭黑N220 50重量份，进行一段混炼，混炼温度125℃，混炼时间240s，得到一段混炼胶；停放10小时后，加入硫黄1.5重量份、促进剂CZ 1.5重量份，进行二段混炼，混炼温度100℃，混炼时间180s，得到普通钢丝绳芯输送带覆盖胶。
步骤二、向密炼机投入天然橡胶100重量份，随后依次加入氧化锌5重量份、硬脂酸1.5重量份、防老剂RD 1重量份、防老剂6PPD 3重量份、防老剂MB 2重量份、炭黑N330 45重量份，进行一段混炼，混炼温度130℃，混炼时间170s，得到一段混炼胶；停放10小时后，加入粘合剂硼酰化钴5重量份、硫黄1重量份、促进剂CZ 1重量份、促进剂DM 0.3重量份，进行二段混炼，混炼温度90℃，混炼时间200s，得到普通钢丝绳芯输送带芯胶。
步骤三、将步骤一、步骤二得到的覆盖胶和芯胶分别经双螺杆挤出机挤出，挤出机速度为7m/s，挤出机温度为95℃，随后将挤出的芯胶胶片和覆盖胶胶片通过冷压成型工艺与钢丝绳芯压合，设定压力为4MPa，得到钢丝绳芯输送带带胚，再经硫化得到聚氨酯钢丝绳芯输送带成品带，硫化温度为155℃、硫化时间为35min。
按ASTM标准测试实施例1-3得到的聚氨酯钢丝绳芯输送带和对比例1得到的普通钢丝绳芯输送带的覆盖胶物理性能对比见表1、覆盖胶和芯胶的粘合性能对比见表2、芯胶和钢丝绳芯的粘合性能见表3。
表1
| 覆盖胶物理性能 | 对比例1 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 |
| 拉伸强度/MPa | 24.8 | 26.5 | 34.1 | 28.9 |
| 扯断伸长率/％ | 613 | 676 | 648 | 682 |
| DIN磨耗/mm3 | 80 | 68 | 37 | 50 |
表2
| 盖芯粘合性能 | 对比例1 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 |
| 粘合强度/N/mm | 18.4 | 25.9 | 27.5 | 24.7 |
表3
注：老化条件：145℃*150min
经过对比测试，上述对比例1与实施例1-3的芯胶和钢丝绳芯的粘合性能比较接近，但实施例1-3覆盖胶的物理性能以及覆盖胶和芯胶的粘合性能性能明显优于对比例1中的普通钢丝绳芯输送带。
根据测试结果，可以发现本发明生产的聚氨酯钢丝绳芯输送带综合覆盖胶物理性能、覆盖胶和芯胶的粘合性能优于目前使用的普通钢丝绳芯输送带，可以满足实际应用中现场工况对输送带高耐磨的需求，对输送带使用寿命有明显的延长。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (8)
1.一种聚氨酯钢丝绳芯输送带，该输送带包括钢丝绳芯、设置在钢丝绳芯上的芯胶以及设置在芯胶上的覆盖胶；其特征是：
所述覆盖胶包括以下组分：混炼型聚氨酯橡胶40-80重量份、天然橡胶20-60重量份、补强填料30-60重量份、活性剂6-10重量份、防老剂3-7重量份、增塑剂3-8重量份、硫化剂4-8重量份；
所述芯胶包括以下组分：混炼型聚氨酯橡胶40-70重量份、天然橡胶30-60重量份、补强填料30-50重量份、活性剂3-7重量份、防老剂5-9重量份、马来酸酐接枝ABS树脂3-5重量份、硼酰化钴3-6重量份、抗疲劳剂PL600 4-8重量份、硫化剂2.5-4.5重量份；
上述芯胶和覆盖胶经过挤出、冷压和硫化，得到聚氨酯钢丝绳芯输送带成品带。
2.如权利要求1所述的聚氨酯钢丝绳芯输送带，其特征是：所述混炼型聚氨酯橡胶为Millathane 66、Millathane 76、Millathane HT中的一种或几种。
3.如权利要求1所述的聚氨酯钢丝绳芯输送带，其特征是：所述补强填料为白炭黑、炭黑N220、炭黑N234、炭黑N330、炭黑N550中的一种或几种。
4.如权利要求1所述的聚氨酯钢丝绳芯输送带，其特征是：所述活性剂为氧化锌与硬脂酸的混合物，所述氧化锌与硬脂酸的质量比为2:1-1:1。
5.如权利要求1所述的聚氨酯钢丝绳芯输送带，其特征是：所述防老剂为防老剂RD、防老剂6PPD、防老剂MB中的一种或几种。
6.如权利要求1所述的聚氨酯钢丝绳芯输送带，其特征是：所述硫化剂为硫黄、DCP、促进剂CZ、促进剂DM、促进剂TAIC中的一种或几种。
7.如权利要求1所述的聚氨酯钢丝绳芯输送带，其特征是：所述增塑剂为古马隆树脂、芳烃油、松焦油中的一种或几种。
8.权利要求1~7任一项所述的聚氨酯钢丝绳芯输送带的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一、向密炼机投入混炼型聚氨酯橡胶40-80重量份、天然橡胶20-60重量份共混，随后依次加入活性剂6-10重量份、防老剂3-7重量份、增塑剂3-8重量份、补强填料30-60重量份，进行一段混炼，一段混炼的混炼温度为124-138℃、时间为170-250s，得到一段混炼胶；停放10h后，加入硫化剂4-8重量份，进行二段混炼，二段混炼的混炼温度为92-102℃、时间为130-160s，得到覆盖胶；
步骤二、将混炼型聚氨酯橡胶40-70重量份、天然橡胶30-60重量份共混，随后依次加入活性剂3-7重量份、防老剂5-9重量份、马来酸酐接枝ABS树脂3-5重量份、抗疲劳剂PL600 4-8份，补强填料30-50重量份进行一段混炼，一段混炼的混炼温度125-140℃、时间160-220s，得到一段混炼胶；停放10h后，加入硼酰化钴3-6重量份、硫化剂2.5-4.5重量份，进行二段混炼，二段混炼的混炼温度为90-100℃、时间为150-190s，得到芯胶；
步骤三、将步骤一、步骤二得到的覆盖胶和芯胶分别经双螺杆挤出机挤出，挤出速度为3-8m/s、双螺杆挤出机温度为80-100℃，随后将挤出的芯胶胶片和覆盖胶胶片通过冷压成型工艺与钢丝绳芯压合，压力为3~5MPa，得到钢丝绳芯输送带带胚，再经硫化得到聚氨酯钢丝绳芯输送带成品带，硫化温度为150~160℃、硫化时间为25~50min。
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