本發(fā)明涉及一種橡膠輸送帶用預(yù)埋rfid芯片包膠及其制備方法，屬于包膠制備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
橡膠輸送帶一般用于運(yùn)輸散貨物料，由于輸送帶使用周期較長(zhǎng)，使用過(guò)程中修補(bǔ)頻繁，并且輸送帶有時(shí)會(huì)在使用完一段時(shí)間后被分割使用，對(duì)于輸送帶出廠信息及修補(bǔ)信息的維護(hù)一直是使用方頭疼的問(wèn)題——傳統(tǒng)方法信息無(wú)法跟隨輸送帶帶體一同保存，工礦企業(yè)(使用輸送帶的單位)作業(yè)環(huán)境相對(duì)惡劣，加之人員流動(dòng)，輸送帶信息容易丟失。
rfid是一種通信技術(shù)，可通過(guò)無(wú)線電訊號(hào)識(shí)別特定目標(biāo)并讀寫(xiě)相關(guān)數(shù)據(jù)，而無(wú)需識(shí)別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立機(jī)械或光學(xué)接觸。橡膠輸送帶埋入專用rfid標(biāo)簽后，就如同帶體增加了一個(gè)終身可記錄的“記事本”,維護(hù)人員只需使用“手持機(jī)”就可掃出對(duì)應(yīng)橡膠輸送帶的身份信息，并可對(duì)其數(shù)據(jù)維護(hù)，這樣就解決了輸送帶信息不易維護(hù)的問(wèn)題。但隨之另一個(gè)問(wèn)題也產(chǎn)生了，由于rfid標(biāo)簽結(jié)構(gòu)為pcb板聯(lián)接線圈，需要埋入橡膠輸送帶覆蓋膠中，一般輸送帶用橡膠本身對(duì)rfid信號(hào)的干擾較大，使得通訊距離較短，為解決這個(gè)問(wèn)題，一種橡膠輸送帶用預(yù)埋rfid芯片包膠應(yīng)運(yùn)而生。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的之一是提供一種以天然橡膠為主體材料的橡膠輸送帶用預(yù)埋rfid芯片包膠。該膠具有rfid信號(hào)(電磁波)高透過(guò)性的特點(diǎn)。
本發(fā)明的另一目的是提供一種上述橡膠輸送帶用預(yù)埋rfid芯片包膠的制備方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案中，一種橡膠輸送帶用預(yù)埋rfid芯片包膠，配方比例按重量份計(jì)如下：天然橡膠100份，納米氧化鋅為2～5份，硬脂酸為1～3份，促進(jìn)劑cbs為0.5～0.8份，促進(jìn)劑pz為0.1～0.2份，硫磺粉為0.3～0.6份，dtdm為0.6-1.0份，太陽(yáng)油2280為8～15份、防老劑ble為0.5～1.0份，炭黑n330為5～10份和透波劑40～50份；
首先對(duì)天然橡膠進(jìn)行混煉，隨后加入納米氧化鋅，硬脂酸，促進(jìn)劑cbs，防老劑ble，碳黑n330，透波劑和太陽(yáng)油2280進(jìn)行一段混煉，冷卻后繼續(xù)加入促進(jìn)劑pz，硫磺粉，硫化劑dtdm，混煉后得到二段混煉膠，最后對(duì)其進(jìn)行開(kāi)煉，即得產(chǎn)品橡膠輸送帶用預(yù)埋rfid芯片包膠。
所述透波劑由氮化硅：氮化硼：玻璃纖維粉末：聚氨酯粉末按照質(zhì)量比1:1:2～3:1混合后得到。
所述防老劑ble為防老劑ble-65。
所述橡膠輸送帶用預(yù)埋rfid芯片包膠，按重量份計(jì)步驟如下：
(1)透波劑的制備：按重量配比1:1:2～3:1的比例稱取氮化硅，氮化硼，玻璃纖維粉末和聚氨酯粉末；采用高速分散機(jī)，分散軸轉(zhuǎn)速調(diào)至500～700r/min，將四種原料放入混合10～15min待用；
(2)生膠塑煉：取天然橡膠100重量份，使用開(kāi)煉機(jī)進(jìn)行開(kāi)煉，輥轉(zhuǎn)速使用設(shè)備默認(rèn)，輥距調(diào)至最小，將天然橡膠薄通成片，控制冷卻水量輥溫50～70℃；薄通10～15次后，調(diào)節(jié)輥距至常規(guī)出片大小，出片后即得預(yù)混生膠，冷卻停放4～6h后備用；
(3)一段混煉：將步驟(2)所得預(yù)混生膠加入密煉機(jī)中，壓上頂栓，密煉機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速控制在22～24r/min，攪拌20～30s，打開(kāi)頂栓，在密煉機(jī)中投入納米氧化鋅2～5份，硬脂酸1～3份，促進(jìn)劑cbs為0.5～0.8份，防老劑ble為0.5～1.0份，壓上頂栓繼續(xù)攪拌；攪拌40～50s，打開(kāi)頂栓，在密煉機(jī)中投入5～10重量份的碳黑n330、透波劑40～50份、太陽(yáng)油22808～15份，攪拌50～60s后，打開(kāi)頂栓，取出密煉機(jī)中的一段混煉膠；
(4)冷卻：密煉機(jī)中的一段混煉膠取出后冷卻至室溫；
(5)二段混煉：將步驟(4)所得冷卻后的一段混煉膠置于密煉機(jī)內(nèi)，再投入促進(jìn)劑pz為0.1～0.2份，硫磺粉為0.3～0.6份，硫化劑dtdm0.6～1.0份，壓上頂栓攪拌，密煉機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速控制在18～20r/min，攪拌20～25s，打開(kāi)下頂栓，排出密煉機(jī)中的二段混煉膠；
(6)開(kāi)煉：將步驟(5)所得二段混煉膠置入開(kāi)煉機(jī)，翻包6～8次后出片，出片后冷卻至室溫，即得到橡膠輸送帶用預(yù)埋rfid芯片包膠。
所述玻璃纖維粉末粒徑為200目，聚氨酯粉末粒徑為200目。
透波劑為關(guān)鍵配合劑，在橡膠配方中它取代部分炭黑，其功能是減少電磁波在橡膠材料中的吸收，使電磁波更容易透過(guò)橡膠材料，進(jìn)而延長(zhǎng)預(yù)埋rfid芯片橡膠輸送帶與閱讀器(手持機(jī))通信距離。在通用橡膠配方中，使用透波劑替代一定分量炭黑后，通訊距離得到明顯提升。
本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明制備的橡膠輸送帶用預(yù)埋rfid芯片包膠可用于rfid芯片的包覆，硫化后，具備較高電磁波透過(guò)性能。使用該方案能提升預(yù)埋rfid芯片橡膠輸送帶與閱讀器(手持機(jī))通信距離延長(zhǎng)一倍以上。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
以下實(shí)施例中原料均為市場(chǎng)購(gòu)買(mǎi)，具體為：天然橡膠采購(gòu)自青島金宇橡膠貿(mào)易有限公司；納米氧化鋅采購(gòu)自山東興亞新材料股份有限公司；硬脂酸采購(gòu)自臨沂正大化工有限公司；炭黑n330采購(gòu)自蘇州寶化炭黑有限公司；防老劑ble-65采購(gòu)自常州佳通化學(xué)有限公司；促進(jìn)劑cbs和硫化劑dtdm采購(gòu)自山東陽(yáng)谷華泰化工股份有限公司；促進(jìn)劑pz采購(gòu)自鶴壁聯(lián)昊化工股份有限公司；硫磺粉采購(gòu)自江陰市硫磺粉廠；太陽(yáng)油2280采購(gòu)自上海森迪化工有限公司；玻璃纖維粉末采購(gòu)自軒岳科技新材有限公司；氮化硼采購(gòu)自青州邁特科創(chuàng)材料有限公司；氮化硅采購(gòu)自淄博氮化硅制品有限公司；聚氨酯粉末采購(gòu)自江陰市理想橡塑科技有限公司。
實(shí)施例1
(1)制透波劑：稱取氮化硅1kg，氮化硼1kg，玻璃纖維粉末3kg，聚氨酯粉末1kg，投入高速分散機(jī)，轉(zhuǎn)速調(diào)至500r/min，混合10min待用。
所述玻璃纖維粉末粒徑為200-300目，聚氨酯粉末粒徑為200-300目。
(2)生膠塑煉：稱取天然橡膠15kg，使用開(kāi)放式煉膠機(jī)(簡(jiǎn)稱開(kāi)煉機(jī))，輥轉(zhuǎn)速使用設(shè)備默認(rèn)，輥距調(diào)至最小，將天然橡膠薄通成片，控制冷卻水量輥溫不宜高于70攝氏度；薄通15次后，調(diào)節(jié)輥距至3mm，出片后，冷卻停放2小時(shí)后備用；
(3)一段混煉：將上述煉制的15kg的塑煉生膠加入密煉機(jī)中，壓上頂栓，密煉機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速控制在22～24r/min；攪拌20s后，打開(kāi)頂栓，在密煉機(jī)中投入納米氧化鋅300g，硬脂酸為150g，促進(jìn)劑cbs為75g，防老劑ble-65為75g，壓上頂栓繼續(xù)攪拌；攪拌40s后，打開(kāi)頂栓，在密煉機(jī)中投入750g碳黑n330、透波劑6kg，太陽(yáng)油22801.2kg攪拌50s后，打開(kāi)頂栓，取出密煉機(jī)中的一段混煉膠；
(3)冷卻：密煉機(jī)中的一段混煉膠取出后冷卻至室溫；
(4)二段混煉：將冷卻后的一段混煉膠置于密煉機(jī)內(nèi)，再投入促進(jìn)劑pz為15g，硫磺粉為90g，硫化劑dtdm90g，壓上頂栓攪拌，密煉機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速控制在18r/min，攪拌20～25s后，打開(kāi)下頂栓，排出密煉機(jī)中的二段混煉膠；
(5)開(kāi)煉：二段混煉膠置入開(kāi)煉機(jī)，翻包8次后出片，出片后冷卻至室溫，即得到橡膠輸送帶用預(yù)埋rfid芯片包膠。
實(shí)施例1制備的橡膠輸送帶用預(yù)埋rfid芯片包膠物理性能及rfid芯片植入后，手持機(jī)與芯片最遠(yuǎn)通訊距離如表1所示。
表1
*rfid芯片使用用青島軟控公司rtt-g2/63-52芯片，測(cè)試用手持機(jī)型號(hào)美國(guó)意聯(lián)alh-9000，測(cè)試需要將膠料制作成測(cè)試樣品，尺寸為25cm*25cm*8mm(長(zhǎng)寬厚)橡膠板，橡膠板硫化前rfid芯片已埋入橡膠板中心位置，橡膠板硫化條件為150℃*30min。
**通用橡膠輸送帶覆蓋劑配方：天然橡膠100重量份，納米氧化鋅3重量份，硬脂酸1.5重量份，炭黑n33055重量份，促進(jìn)劑cbs1重量份，防老劑40202重量份，古馬隆樹(shù)脂5重量份，芳烴油10重量份，硫磺粉1.5重量份，微晶蠟2重量份。
實(shí)施例2
(1)制透波劑：稱取氮化硅500g，氮化硼500g，玻璃纖維粉末1.5kg，聚氨酯粉末500g，投入高速分散機(jī)，轉(zhuǎn)速調(diào)至500r/min，混合10min待用。
所述玻璃纖維粉末粒徑為300目，聚氨酯粉末粒徑為300目。
(2)生膠塑煉：稱取天然橡膠6kg，使用開(kāi)放式煉膠機(jī)(簡(jiǎn)稱開(kāi)煉機(jī))，輥轉(zhuǎn)速使用設(shè)備默認(rèn)，輥距調(diào)至最小，將天然橡膠薄通成片，控制冷卻水量輥溫不宜高于70攝氏度；薄通15次后，調(diào)節(jié)輥距至6mm，出片后，冷卻停放2小時(shí)后備用；
(3)一段混煉：將上述煉制的6kg的塑煉生膠加入密煉機(jī)中，壓上頂栓，密煉機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速控制在24r/min；攪拌20s后，打開(kāi)頂栓，在密煉機(jī)中投入納米氧化鋅300g，硬脂酸為180g，促進(jìn)劑cbs為48g，防老劑ble-65為60g，壓上頂栓繼續(xù)攪拌；攪拌40～50秒后，打開(kāi)頂栓，在密煉機(jī)中投入600g碳黑n330、透波劑3kg，太陽(yáng)油2280900g攪拌40～50秒后，打開(kāi)頂栓，取出密煉機(jī)中的一段混煉膠；
(3)冷卻：密煉機(jī)中的一段混煉膠取出后冷卻至室溫；
(4)二段混煉：將冷卻后的一段混煉膠置于密煉機(jī)內(nèi)，再投入促進(jìn)劑pz為12g，硫磺粉為18g，硫化劑dtdm60g，壓上頂栓攪拌，密煉機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速控制在20r/min，攪拌25s后，打開(kāi)下頂栓，排出密煉機(jī)中的二段混煉膠；
(5)開(kāi)煉：二段混煉膠置入開(kāi)煉機(jī)，翻包8次后出片，出片后冷卻至室溫，即得到橡膠輸送帶用預(yù)埋rfid芯片包膠。
實(shí)施例2制備的橡膠輸送帶用預(yù)埋rfid芯片包膠物理性能及rfid芯片植入后，手持機(jī)與芯片最遠(yuǎn)通訊距離如表2所示。
表2
*rfid芯片使用用青島軟控公司rtt-g2/63-52芯片，測(cè)試用手持機(jī)型號(hào)美國(guó)意聯(lián)alh-9000，測(cè)試需要將膠料制作成測(cè)試樣品，尺寸為25cm*25cm*8mm(長(zhǎng)寬厚)橡膠板，橡膠板硫化前rfid芯片已埋入橡膠板中心位置，橡膠板硫化條件為150℃*30min。
**通用橡膠輸送帶覆蓋劑配方：天然橡膠100重量份，納米氧化鋅3重量份，硬脂酸1.5重量份，炭黑n33055重量份，促進(jìn)劑cbs1重量份，防老劑40202重量份，古馬隆樹(shù)脂5重量份，芳烴油10重量份，硫磺粉1.5重量份，微晶蠟2重量份。
實(shí)施例3
(1)制透波劑：稱取氮化硅2kg，氮化硼2kg，玻璃纖維粉末6kg，聚氨酯粉末2kg，投入高速分散機(jī)，轉(zhuǎn)速調(diào)至500r/min，混合10min待用。
所述玻璃纖維粉末粒徑為250目，聚氨酯粉末粒徑為250目。
(2)生膠塑煉：稱取天然橡膠30kg，使用開(kāi)放式煉膠機(jī)(簡(jiǎn)稱開(kāi)煉機(jī))，輥轉(zhuǎn)速使用設(shè)備默認(rèn)，輥距調(diào)至最小，將天然橡膠薄通成片，控制冷卻水量輥溫不宜高于70攝氏度；薄通15次后，調(diào)節(jié)輥距至3mm，出片后，冷卻停放2小時(shí)后備用；
(3)一段混煉：將上述煉制的30kg的塑煉生膠加入密煉機(jī)中，壓上頂栓，密煉機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速控制在23r/min；攪拌23s后，打開(kāi)頂栓，在密煉機(jī)中投入納米氧化鋅900g，硬脂酸為600g，促進(jìn)劑cbs為180g，防老劑ble-65為240g，壓上頂栓繼續(xù)攪拌；攪拌43s后，打開(kāi)頂栓，在密煉機(jī)中投入2.4kg碳黑n330、透波劑12kg，太陽(yáng)油22803kg攪拌40～50秒后，打開(kāi)頂栓，取出密煉機(jī)中的一段混煉膠；
(3)冷卻：密煉機(jī)中的一段混煉膠取出后冷卻至室溫；
(4)二段混煉：將冷卻后的一段混煉膠置于密煉機(jī)內(nèi)，再投入促進(jìn)劑pz為30g，硫磺粉為150g，硫化劑dtdm240g，壓上頂栓攪拌，密煉機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速控制在19r/min，攪拌23s后，打開(kāi)下頂栓，排出密煉機(jī)中的二段混煉膠；
(5)開(kāi)煉：二段混煉膠置入開(kāi)煉機(jī)，翻包8次后出片，出片后冷卻至室溫，即得到橡膠輸送帶用預(yù)埋rfid芯片包膠。
實(shí)施例1制備的橡膠輸送帶用預(yù)埋rfid芯片包膠物理性能及rfid芯片植入后，手持機(jī)與芯片最遠(yuǎn)通訊距離如表3所示。
表3
*rfid芯片使用用青島軟控公司rtt-g2/63-52芯片，測(cè)試用手持機(jī)型號(hào)美國(guó)意聯(lián)alh-9000，測(cè)試需要將膠料制作成測(cè)試樣品，尺寸為25cm*25cm*8mm(長(zhǎng)寬厚)橡膠板，橡膠板硫化前rfid芯片已埋入橡膠板中心位置，橡膠板硫化條件為150℃*30min。
**通用橡膠輸送帶覆蓋劑配方：天然橡膠100重量份，納米氧化鋅3重量份，硬脂酸1.5重量份，炭黑n33055重量份，促進(jìn)劑cbs1重量份，防老劑40202重量份，古馬隆樹(shù)脂5重量份，芳烴油10重量份，硫磺粉1.5重量份，微晶蠟2重量份。