一種耐高溫橡膠輸送帶及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種耐高溫橡膠輸送帶及其制備方法。覆蓋膠采用硅橡膠、氟橡膠或乙華平橡膠為基體，使用過氧化物交聯(lián)劑，添加由馬來酰亞胺、亞甲基給予體、亞甲基接受體等組成的混合粘合體系及其他適當助劑，骨架材料采用未經(jīng)表面處理的聚酯帆布或芳綸帆布，制備的覆蓋膠材料相對于三元乙丙橡膠具有更好的耐高溫性能，且覆蓋膠可以與骨架材料直接粘合，經(jīng)過200℃長時間老化之后仍保持較高的粘合強度。制備的耐高溫輸送帶可應用于物料溫度極其高的輸送環(huán)境中，相對于三元乙丙橡膠耐高溫輸送帶，具有更長的使用壽命。
【專利說明】一種耐高溫橡膠輸送帶及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種耐高溫橡膠輸送帶及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前，耐高溫輸送帶覆蓋膠基體材料主要以三元乙丙橡膠為主。由于三元乙丙橡 膠與聚酯、芳綸等纖維骨架材料的粘合性能差，必須使用天然橡膠或丁苯橡膠制備粘合層 橡膠，粘合層與覆蓋層橡膠之間還要添加緩沖層，天然橡膠和丁苯橡膠的耐高溫性能差，在 長時間的高溫下使用會因老化而失去粘合作用，導致輸送帶出現(xiàn)脫層現(xiàn)象。另一方面，三元 乙丙橡膠只能在150°c以下長期使用，而耐高溫輸送帶由于長時間在高溫惡劣環(huán)境下作業(yè)， 環(huán)境溫度經(jīng)常大幅度超出三元乙丙橡膠的所能承受的溫度范圍，覆蓋膠在長時間的高溫下 易發(fā)生碳化、龜裂，大大降低了輸送帶的使用壽命，嚴重制約了鋼鐵、水泥等行業(yè)的生產(chǎn)效 率，提高了運營成本。
[0003]硅橡膠、氟橡膠、乙華平橡膠的耐高溫性能優(yōu)于三元乙丙橡膠，特別是硅橡膠和氟 橡膠，在所有橡膠材料中耐高溫性能最好，可以在200?350°C的高溫下使用。日本專利 JP60137645-A中介紹了一種耐高溫輸送帶，覆蓋膠采用硅橡膠和三元乙丙橡膠并用來提高 耐高溫性能，但是硅橡膠與三元乙丙橡膠共硫化性能差，且專利中未提到覆蓋膠與骨架材 料的粘合方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種耐高溫橡膠輸送帶及其制備方法，采用耐高溫性能優(yōu)異 的硅橡膠、氟橡膠或乙華平橡膠為覆蓋膠基體材料，選用馬來酸酐型粘合劑、亞甲基給予體 型粘合劑、亞甲基接受體型粘合劑，實現(xiàn)覆蓋膠與骨架層的直接復合。
[0005] 本發(fā)明提供的一種耐高溫橡膠輸送帶，包括覆蓋膠和骨架層，覆蓋膠采用硅橡膠、 氟橡膠或乙華平橡膠為基體膠，骨架層采用聚酯帆布或芳綸帆布，覆蓋膠的組成及質(zhì)量份 數(shù)為：橡膠100份，補強填料10-60份，金屬氧化物3-20份，粘合劑5-15份，交聯(lián)劑0. 3-5 份，助交聯(lián)劑0.5-5份。
[0006] 采用硅橡膠、氟橡膠、乙華平橡膠中的任意一種作為耐高溫輸送帶覆蓋膠基體材 料，相對于現(xiàn)有技術(shù)常用的三元乙丙橡膠，具有更好的耐高溫耐老化性能，且制備的覆蓋膠 材料可以與未經(jīng)表面處理的織物骨架材料直接粘合。
[0007]本發(fā)明采用的粘合劑為馬來酸酐型粘合劑以及亞甲基給予體型粘合劑和亞甲基 接受體型粘合劑的混合物。馬來酸酐型粘合劑優(yōu)選N-N，間苯撐雙馬來酸酐酰亞胺（PDM)、 馬來酸酐聚丁二烯（MLPB)、聚異丁烯馬來酸酐（T2007A)、N，N' _4,4' -二苯甲烷雙馬來酰 亞胺（BMI)中的一種。亞甲基給予體型粘合劑優(yōu)選粘合劑A(六甲氧基甲基密胺）、粘合劑 RA(六甲氧基甲基密胺與活性填料的混合物）或粘合劑H30(六亞甲基四胺與白炭黑的混合 物），亞甲基接受體弄粘合劑優(yōu)選粘合劑RS(間苯二酚與硬脂酸的混合物）、粘合劑RE(間 苯二酚與乙醛預縮合物）、粘合劑RK(間苯二酚與填料混合物）。馬來酸酐型粘合劑、亞甲 基給予體型粘合劑、亞甲基接受體型粘合劑的質(zhì)量比為2:1:1?8:1:1。
[0008] 所述的補強填料為炭黑、白炭黑或兩者的混合物。炭黑可以是熱裂法炭黑（N990)、 噴霧碳黑，使氟橡膠和乙華平橡膠具有較好的加工性能；也可以采用細粒子炭黑N550、 N330、N220或N115,具有很好的增強效果，又可以提高耐磨性能。白炭黑優(yōu)選氣相法白炭 黑，可以賦予硅橡膠優(yōu)良的物理機械性能。
[0009] 本發(fā)明采用的金屬氧化物為下列物質(zhì)中的任何一種或任何兩種的混合物：納米氧 化鋅、活性氧化鎂（市售的）、納米氧化隔或納米氧化鈣，其粒徑范圍為10?l〇〇nm。優(yōu)選 為納米氧化鋅、納米氧化鎂或納米氧化鋅與納米氧化鎂的混合物，納米金屬氧化物的加入 量優(yōu)選為5?20質(zhì)量份。
[0010] 本發(fā)明采用的交聯(lián)劑為過氧化物類交聯(lián)劑，優(yōu)選過氧化二叔丁基（DTBP)、過氧化 二異丙苯〇)CP)或2, 5-二甲基-2, 5-二叔丁基過氧化己烷（DBPMH)。共交聯(lián)劑為三烯丙基 異氰酸酯（TAC)或三烯丙基異三聚氰酸酯（TAIC)，優(yōu)選三烯丙基異三聚氰酸酯（TAIC)。
[0011] 本發(fā)明采用的輸送帶骨架層為聚酯帆布或芳綸帆布，帆布表面不需要為增進粘合 而進行表面處理。
[0012] 本發(fā)明不提供了超耐高溫輸送帶的制備方法，先將基體橡膠與各種助劑按相應的 質(zhì)量份，在開煉機或密煉機中混煉均勻，得到覆蓋膠；覆蓋膠和骨架帆布層進行貼合，經(jīng)成 型裝置壓延成型，然后在平板硫化機上150°c?180°C硫化，得到耐高溫橡膠輸送帶。硫化 壓力為2. 5?3. 5kg/cm2,硫化時間為15?30分鐘。
[0013] 本發(fā)明的效果，本發(fā)明采用耐高溫性能優(yōu)異的硅橡膠、氟橡膠或乙華平橡膠為覆 蓋膠基體材料，以聚酯帆布或芳綸帆布為骨架材料制備耐高溫性能優(yōu)異的橡膠輸送帶，制 備的輸送帶可以在200?300°C的高溫下長時間使用，覆蓋膠不發(fā)生老化龜裂，覆蓋膠與骨 架層之間不發(fā)生脫層現(xiàn)象，相對于三元乙丙橡膠耐高溫輸送帶，可以大幅度提高在高溫下 的使用壽命。且本發(fā)明制備的耐高溫輸送帶結(jié)構(gòu)簡單，僅包括覆蓋膠和骨架層，骨架材料不 需要經(jīng)過傳統(tǒng)的間苯二酚-甲醛-膠乳（RFL)浸漬處理即可與覆蓋膠獲得較好的粘合，簡 化了輸送帶制備工藝。
[0014] 下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做進一步的描述：

【具體實施方式】
[0015] 以下實施例中所述原材料均為市購產(chǎn)品，原料用量按質(zhì)量份計。
[0016] 實施例1:
[0017] 在雙棍開煉機上，加入100份硅橡膠，控制開煉機輥溫在30?50°C，依次加入氣相 法白炭黑40份，活性氧化鎂（市售）15份，N，N'-間苯撐雙馬來酰亞胺8份，粘合劑RA1. 5 份，粘合劑RS1. 5份，最后加入交聯(lián)劑過氧化二叔丁基0. 3份和三聚氰酸三烯丙酯5份?？?制開煉機輥溫在45?70°C之間，在開煉機上混合均勻，然后調(diào)節(jié)開煉機輥距至0. 5?1mm， 輥溫40?50°C，薄通5次以上，得到終煉膠待用。將以上終煉膠放到開煉機中返煉，然后置 于壓延機中進行壓延出片待用，壓延出片時膠片厚度控制在3?12_。膠片在成型機（型 號DCY-1800,無錫錦和科有限公司）上和未表面處理的聚酯帆布緊密地貼合在一起成型為 耐高溫輸送帶的帶坯。將上述成型好的輸送帶帶坯放到平板硫化機中進行硫化，硫化時間 為30分鐘，硫化壓力為2. 5?3. 5kg/cm2,硫化溫度為170°C。覆蓋膠的力學性能及其與骨 架材料的粘合性能見表1。
[0018] 實施例2 :
[0019]在雙棍開煉機上，加入100份硅橡膠，控制開煉機輥溫在30?50°C，依次加入氣相 法白炭黑40份，納米氧化鋅3份，N，N'-間苯撐雙馬來酰亞胺12份，粘合劑A1. 5份，粘合 劑RE1. 5份，最后加入交聯(lián)劑過氧化二異丙苯（DCP) 1. 5份和三聚氰酸三烯丙酯2. 5份?？?制開煉機輥溫在45?70°C之間，在開煉機上混合均勻，然后調(diào)節(jié)開煉機輥距至0. 5?1mm， 輥溫40?50°C，薄通5次以上，得到終煉膠待用。將以上終煉膠放到開煉機中返煉，然后置 于壓延機中進行壓延出片待用，壓延出片時膠片厚度控制在3?12_。膠片在成型機上和 未表面處理的芳綸帆布緊密地貼合在一起成型為耐高溫輸送帶的帶坯。將上述成型好的輸 送帶帶還放到平板硫化機中進行硫化，硫化時間為20分鐘，硫化壓力為2. 5?3. 5kg/cm2， 硫化溫度為170°C。覆蓋膠的力學性能及其與骨架材料的粘合性能見表1。
[0020] 實施例3:
[0021] 在雙棍開煉機上，加入100份氟橡膠，控制開煉機輥溫在30?50°C，依次加入納米 氧化鈣5份，熱裂法炭黑N99040份，N，N' _4,4' -二苯甲烷雙馬來酰亞胺（BMI)2. 5份，粘 合劑RA1. 25份，粘合劑RK1. 25份，最后加入交聯(lián)劑和交聯(lián)助劑：過氧化二異丙苯（DCP) 3 份，三烯丙基異三聚氰酸酯（TAIC) 2份?？刂崎_煉機輥溫在45?70°C之間，在開煉機上混 合均勻，然后調(diào)節(jié)開煉機輥距至〇. 5?1mm，輥溫40?50°C，薄通5次以上，得到終煉膠待 用。將以上終煉膠放到螺桿擠出機或開煉機中返煉，然后置于壓延機中進行壓延出片待用， 壓延出片時膠片厚度控制在3?12mm。膠片在成型機上和未表面處理的聚酯帆布緊密地貼 合在一起成型為耐高溫輸送帶的帶坯。將上述成型好的輸送帶帶坯放到平板硫化機中進行 硫化，硫化時間為25分鐘，硫化壓力為2. 5?3. 5kg/cm2,硫化溫度為160°C。覆蓋膠的力 學性能及其與骨架材料的粘合性能見表1。
[0022] 實施例4 :
[0023]在雙棍開煉機上，加入100份氟橡膠，控制開煉機輥溫在30?50°C，依次加入活 性氧化鎂20份，炭黑N33025份，N，N' -4,4' -二苯甲烷雙馬來酰亞胺（BMI) 6份，粘合劑RA 2. 0份，粘合劑RS2. 0份，最后加入交聯(lián)劑和交聯(lián)助劑：2, 5-二甲基-2, 5-二叔丁基過氧化 己烷3份，三烯丙基異三聚氰酸酯（TAIC) 3份?？刂崎_煉機輥溫在45?70°C之間，在開煉 機上混合均勻，然后調(diào)節(jié)開煉機輥距至0. 5?1mm，輥溫40?50°C，薄通5次以上，得到終 煉膠待用。將以上終煉膠放到螺桿擠出機或開煉機中返煉，然后置于壓延機中進行壓延出 片待用，壓延出片時膠片厚度控制在3?12mm。膠片在成型機上和未表面處理的芳綸帆布 緊密地貼合在一起成型為耐高溫輸送帶的帶坯。將上述成型好的輸送帶帶坯放到平板硫化 機中進行硫化，硫化時間為15分鐘，硫化壓力為2. 5?3. 5kg/cm2,硫化溫度為180°C。覆 蓋膠的力學性能及其與骨架材料的粘合性能見表1。
[0024] 對比例1 :
[0025] 與實施例1條件相同，不同之處是采用了RFL浸膠處理的聚酯帆布，且未加入 N，N'-間苯撐雙馬來酰亞胺、粘合劑RA和粘合劑RS。覆蓋膠的力學性能及其與骨架材料的 粘合性能見表1。
[0026] 對比例2 :
[0027] 與實施例3的條件相同，不同之處是采用了RFL浸膠處理的芳綸帆布，且未加入 N，N' _4,4' -二苯甲烷雙馬來酰亞胺（BMI)、粘合劑RA和粘合劑RK。覆蓋膠的力學性能及 其與骨架材料的粘合性能見表1。
[0028] 表1 :本發(fā)明實施例與對比例輸送帶的性能比較
[0029]

【權(quán)利要求】
1. 一種耐高溫橡膠輸送帶，包括覆蓋膠和骨架層，其特征是：覆蓋膠采用硅橡膠、氟橡 膠或乙華平橡膠為基體膠，覆蓋膠的組成及質(zhì)量份數(shù)為：橡膠100份，補強填料10-60份，金 屬氧化物3-20份，粘合劑5-15份，交聯(lián)劑0. 3-5份，共交聯(lián)劑0. 5-5份；所述粘合劑為馬來 酸酐型粘合劑以及亞甲基給予體型粘合劑和亞甲基接受體型粘合劑的混合物。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐高溫橡膠輸送帶，其特征是：骨架層采用聚酯帆布或芳綸 帆布。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐高溫橡膠輸送帶，其特征是：所述馬來酸酐型粘合劑選自 N-N，間苯撐雙馬來酸酐酰亞胺、馬來酸酐聚丁二烯、聚異丁烯馬來酸酐、N，N' _4,4' -二苯 甲烷雙馬來酰亞胺；亞甲基給予體型粘合劑選自：六甲氧基甲基密胺（粘合劑A)、粘合劑 RA、粘合劑H30 ;亞甲基接受體型粘合劑選自粘合劑RS、粘合劑RE、粘合劑RK ;馬來酸酐型 粘合劑、亞甲基給予體型粘合劑、亞甲基接受體型粘合劑的質(zhì)量比為2:1:1?8:1:1。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐高溫橡膠輸送帶，其特征是：覆蓋膠補強填料為炭黑、白炭 黑或兩者的混合物。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐高溫橡膠輸送帶，其特征是：所述金屬氧化物為選自：活性 氧化鎂、納米氧化鋅、納米氧化鈣或納米氧化隔。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐高溫橡膠輸送帶，其特征是：所述交聯(lián)劑為過氧化物類交 聯(lián)劑。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的耐高溫橡膠輸送帶，其特征是：所述交聯(lián)劑為過氧化二 叔丁基、過氧化二異丙苯或2, 5-二甲基-2, 5-二叔丁基過氧化己烷。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐高溫輸送帶，其特征是：共交聯(lián)劑為三聚氰酸三烯丙酯或 三烯丙基異三聚氰酸酯。
9. 權(quán)利要求1至8所述的任何一種耐高溫橡膠輸送帶的制備方法，先將硅橡膠、氟橡膠 或乙華平橡膠與各種助劑按相應的質(zhì)量份，在開煉機或密煉機中混煉均勻得到覆蓋膠；覆 蓋膠和骨架帆布層直接貼合，經(jīng)壓延成型，然后在平板硫化機上150°C?180°C硫化得到耐 高溫橡膠輸送帶。
【文檔編號】C08K13/02GK104495215SQ201410562711
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年10月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月21日
【發(fā)明者】田明, 薩日娜, 張立群, 李劍, 吳建國, 孫業(yè)斌, 王文才 申請人:北京化工大學, 無錫寶通帶業(yè)股份有限公司