本發(fā)明涉及輕量化輸送帶，具體而言涉及一種使用超高分子量聚乙烯織物芯制備的輸送帶及其制備方法。
背景技術(shù)：
：輸送帶是廣泛使用與礦業(yè)、碼頭、化工、電力等行業(yè)的輸送物料的運(yùn)輸工具。而現(xiàn)有的織物芯輸送帶大多數(shù)使用聚酯、尼龍、芳綸、鋼絲繩等作為骨架材料的帶芯。但聚酯、尼龍材料強(qiáng)力低，伸長率高；芳綸價(jià)格高強(qiáng)力比低；鋼絲繩密度大，帶體重，使用中耗能高，且均需壓延工序和成型工序。目前超高分子量聚乙烯作為骨架材料的大都處于實(shí)驗(yàn)室研究中，尚不能進(jìn)行大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)。超高分子量聚乙烯纖維(uhmwpe)是英國利茲大學(xué)的capaccio和ward在20世紀(jì)70年代成功研發(fā)，后由荷蘭帝斯曼公司推廣產(chǎn)業(yè)化的髙性能纖維，是由分子量超過百萬的聚乙烯在凝膠紡絲或熔融紡絲及高倍拉伸條件下制得的。超高分子量聚乙烯具有優(yōu)良的抗沖擊、抗切割韌性、電絕緣性和耐磨性，但是其自粘和互粘性較差，較難與復(fù)合材料基體材料進(jìn)行粘合。由于超高分子量聚乙烯纖維的表面惰性且熔點(diǎn)低，因此在橡膠復(fù)合材料中的應(yīng)用不多見，目前大多只停留在超高分子量聚乙烯短纖維與橡膠復(fù)合的應(yīng)用。(uhmwpe)超高分子量聚乙烯，其強(qiáng)力高，強(qiáng)度可達(dá)到30.8cn/detx，高于芳綸141420.2cn/detx(目前芳綸已應(yīng)用于輸送帶的生產(chǎn)中)，但其價(jià)格低于芳綸1414。目前輸送帶常用的有滌綸、尼龍、鋼絲(繩)纖維。除鋼絲強(qiáng)力與芳綸接近，其余兩種強(qiáng)力均低于超高分子量聚乙烯。另外超高分子量聚乙烯密度小于1，為0.98。而鋼絲為7.8，芳綸為1.4，因此用其生產(chǎn)輸送帶，帶體輕，可減輕使用中的動(dòng)力消耗。在工業(yè)生產(chǎn)中，纖維在復(fù)合材料中的應(yīng)用一般會(huì)經(jīng)過一道浸膠處理。一般認(rèn)為，纖維經(jīng)過浸膠處理，浸膠層可在橡膠與纖維層間形成過渡層膠膜，降低纖維與橡膠間的模量和極性差異，并對橡膠與纖維層起到粘結(jié)作用。關(guān)于超高分子量聚乙烯使用浸膠處理還未見報(bào)道。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：超高分子量聚乙烯與其他材料復(fù)合需對其進(jìn)行處理。因其不易與其他材料粘合，本發(fā)明就是在其表面用修飾方法，采用等離子改性浸膠處理等，提高其與橡膠復(fù)合材料的粘合性能，滿足輸送帶的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)其在橡膠制品中的應(yīng)用。本發(fā)明所述運(yùn)輸帶的覆蓋膠體使用雙烯類熱塑性彈性體(tpb)，tpb即間同1,2聚丁二烯，是br橡膠(順式1,4聚丁二烯)的同分異構(gòu)體，此種材料具有熱彈體的性質(zhì)外還可進(jìn)行硫化。使用硫磺等進(jìn)行硫化，提高其性能，更重要的是，這種材料可以和高分子量聚乙烯材料具有良好的浸膠性能。此外這種材料同樣低溫下使用性能不受影響。因此這兩種材料可以制造低溫地區(qū)使用的輸送帶。本發(fā)明改進(jìn)了高分子量聚乙烯骨架材料的浸膠處理工藝，使用熱塑性彈體tpb，可減去傳統(tǒng)生產(chǎn)輸送帶工藝中的壓近、成型工序，提高生產(chǎn)效率，節(jié)能減排。超高分子量聚乙烯纖維熔點(diǎn)為144℃，耐熱性較差。在80℃時(shí)其強(qiáng)度和模量大約損失30％，但短時(shí)間接近熔點(diǎn)附近在130℃條件下3小時(shí)內(nèi)，其強(qiáng)度大部分可以保持。這種情況已基本滿足加工復(fù)合材料時(shí)工藝溫度的需求。因此在制造輸送帶中，使用溫度在110-130℃之間，加溫時(shí)間也在30分鐘之內(nèi)，基本不影響質(zhì)量，且加溫后即冷卻定型。本發(fā)明提供一種超高分子量聚乙烯輸送帶，包括超高分子量聚乙烯骨架以及骨架外的覆蓋膠，所述骨架是高分子力聚乙烯纖維織物經(jīng)過浸膠后得到；所述覆蓋膠的組成包括以下組分：tpb80-120份，硫磺1.5-2份，雙組份促進(jìn)劑1.5-2.5份，氧化鋅2-5份，硬脂酸1-1.2份，石蠟1-1.5份，二辛脂10-15份，中超碳黑50-55份，輕質(zhì)碳酸鈣10-15份，雙組分防老劑1-2.5份。優(yōu)選的，所述覆蓋膠的組成包括以下組分：tpb100-110份，硫磺1.8-2份，雙組份促進(jìn)劑1.5-2.5份，氧化鋅3-4份，硬脂酸1.1-1.2份，石蠟1.3-1.5份，二辛脂13-14份，中超碳黑52-53份，輕質(zhì)碳酸鈣13-15份，雙組分防老劑1.2-2份。所述雙組份促進(jìn)劑是噻唑類和秋蘭姆類，噻唑類選自促進(jìn)劑m或促進(jìn)劑dm，秋蘭姆類選自促進(jìn)劑tmtd、促進(jìn)劑tetd或促進(jìn)劑dptt；所述雙組份促進(jìn)劑優(yōu)選是促進(jìn)劑m和促進(jìn)劑tmtd；所述雙組份防老劑選自防老劑rd、防老劑4010na、防老劑mb、防老劑dnp中任意兩種；所述雙組份防老劑優(yōu)選是防老劑rd和防老劑4010na；所述中超炭黑即中超耐磨炭黑。所述覆蓋膠的煉制方法包括以下步驟：在攪拌混合設(shè)備中，在90-110℃下，將各種物料按照tpb-石蠟-硬脂酸-雙組份促進(jìn)劑-氧化鋅-防老劑-碳黑-輕質(zhì)碳酸鈣-二辛脂-硫磺的順序依次加入，并攪拌混合均勻。所述超高分子量聚乙烯采用直徑編制結(jié)構(gòu)的方法制成單層帶芯，提高了強(qiáng)力，不脫層，成槽性好。所述超高分子量聚乙烯輸送帶的制備方法包括以下步驟：將帶芯預(yù)熱110-120℃放入進(jìn)口，同時(shí)把上一步中混合好的膠料填入雙面擠出機(jī)及模具中進(jìn)行動(dòng)態(tài)硫化，硫化溫度130℃(不高于)時(shí)間12-15分鐘。使膠料包覆在超高分子量聚乙烯帶芯上。擠出后冷卻定型。傳統(tǒng)輸送帶生產(chǎn)工藝：混煉膠制造——壓延膠布、膠片——貼合成型工序——硫化工序——成品本產(chǎn)品生產(chǎn)工藝：混煉膠制造——浸膠處理帶芯的烘干——與混煉膠一起擠出(加溫)——成品。主要輸送帶骨架材料機(jī)械性能比較：強(qiáng)力對比(cn/dtex)伸長率(％)密度(g/cm3)尼龍615-251.15聚酯67-171.38芳綸2041.44uhmwpe3050.98鋼絲20/7.8鋼絲繩和uhmwpe自重和破力性能比較：和現(xiàn)有同類產(chǎn)品有以下特點(diǎn)：1，強(qiáng)度高，模量高，伸長率低，使用中不易跑長；2，耐沖擊；3，帶體輕，可減少使用中的能耗；4耐水、耐濕性能好；5，耐低溫性能好，可在寒冷地區(qū)露天作業(yè)中使用；6，電絕緣性能好，耐腐蝕性能好；7、使用熱塑性彈性體tpb新材料，可以減少壓延成型工序，提高自動(dòng)化程度，提高生產(chǎn)效率，節(jié)能環(huán)保。具體實(shí)施方式實(shí)施例1覆蓋膠配方：熱塑性彈性體tpb100份，硫磺2份，促進(jìn)劑m1.3份，促進(jìn)劑tmtd0.5份，氧化鋅5份，硬脂酸1.2份，石蠟1.2份，二辛脂15份，中超碳黑55份，輕質(zhì)碳酸鈣15份，防老劑rd1.3份，防老劑4010na0.5份。超高分子量聚乙烯輸送帶的制備：將浸膠后織成的超高分子量聚乙烯帶芯預(yù)熱(100℃)10分鐘；將上述覆蓋膠以以下順序加工攪拌均勻：先加tpb，石蠟，硬脂酸，促進(jìn)劑，氧化鋅，防老劑，碳黑，碳酸鈣，攪拌5分鐘。再加入二辛脂攪拌5分鐘。最后加硫磺攪拌2分鐘，出料。超高分子量聚乙烯采用直徑編制結(jié)構(gòu)的方法制成帶芯。將預(yù)熱的帶芯(110℃)通過雙面擠出機(jī)及模具中加入的上一步混合好的膠料在130℃中擠出，膠料包覆帶芯，15-17分鐘后冷卻卷取。實(shí)施例2：覆蓋膠配方：熱塑性彈性體tpb100份，硫磺2份，促進(jìn)劑m1.5份，促進(jìn)劑tmtd0.5份，氧化鋅4份，硬脂酸1.2份，石蠟1.2份，二辛脂15份，中超碳黑55份，輕質(zhì)碳酸鈣15份，防老劑rd1.5份，防老劑4010na0.5份。超高分子量聚乙烯輸送帶的制備：將浸膠后織成的超高分子量聚乙烯帶芯預(yù)熱(100℃)10分鐘；將上述覆蓋膠以以下順序加工攪拌均勻：先加tpb，石蠟，硬脂酸，促進(jìn)劑，氧化鋅，防老劑，碳黑，碳酸鈣，攪拌5分鐘；再加入二辛脂攪拌5分鐘。最后加硫磺攪拌2分鐘，出料；超高分子量聚乙烯采用直徑編制結(jié)構(gòu)的方法制成帶芯；將預(yù)熱的帶芯(110℃)通過雙面擠出機(jī)及模具中加入的上一步混合好的膠料在130℃中擠出，膠料包覆帶芯，15-17分鐘后冷卻卷取。當(dāng)前第1頁12