一种上凸人字花纹输送带及其制备工艺的制作方法

1.本发明涉及输送带技术领域，具体的，涉及一种上凸人字花纹输送带及其制备工艺。


背景技术：

2.输送带是带式输送机承载和运送的重要部件，广泛应用于矿山、煤炭、港口、冶金、粮食、电力、化工等重工领域，适用于长运程、高速度运输物料，在橡胶工业产品中所占比重己跃升至第二位。
3.橡胶输送带系列产品，包括耐热、耐高温、耐油、耐酸碱、难燃、阻燃、耐寒、管状、防撕裂系列等，在这些系列当中，橡胶的耐磨性是行业追求的重要技术指标，对橡胶磨耗性能的研究是当今摩擦学研究的热点之一。
4.天然橡胶具有弹性好、耐磨性好、机械强度高、耐酸碱性好的优点，但存在抗老化性能和耐油性差，耐溶胀性差的缺点。丁腈橡胶是1,3-丁二烯与丙烯腈的共聚物，具有良好的物理机械性能和加工性能，并且由于分子链中-cn-键的存在，使得丁腈橡胶具有优异的耐油性，耐热性能也比天然橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶等好。同时，由于天然橡胶和丁腈橡胶的价格低、货源好、利于大批量生产，因此，目前市场上的耐磨型输送带大多是将天然橡胶和丁苯橡胶并用后加工得到，但由于天然橡胶属于非极性橡胶，而丁腈橡胶属于极性橡胶，二者共混时存在相容性差的问题，进而导致输送带的力学强度和耐磨性能会大幅度下降，从而很大程度上限制了其应用。


技术实现要素：

5.本发明提出一种上凸人字花纹输送带及其制备工艺，解决了相关技术中的天然橡胶和丁腈橡胶共混材料相容性差的问题。
6.本发明的技术方案如下：
7.一种上凸人字花纹输送带，包括带芯，以及设于带芯外侧的上覆盖胶层和设于带芯内侧的下覆盖胶层，所述上覆盖胶层和下覆盖胶层各自独立的由覆盖胶组成，所述覆盖胶包括以下质量份的组分：天然橡胶60～80份、丁腈橡胶20～40份、填料30～50份、增容剂5～10份、防老剂1～3份、硫化剂2～4份、促进剂0.5～2.5份；
8.所述增容剂包括环氧化天然橡胶和/或双(2-羟乙基)氨基(三羟甲基)甲烷。
9.作为进一步的技术方案，所述增容剂包括环氧化天然橡胶和双(2-羟乙基)氨基(三羟甲基)甲烷。
10.作为进一步的技术方案，所述环氧化天然橡胶和双(2-羟乙基)氨基(三羟甲基)甲烷的质量比为5～7:1～3。
11.作为进一步的技术方案，所述环氧化天然橡胶和双(2-羟乙基)氨基(三羟甲基)甲烷的质量比为3:1。
12.作为进一步的技术方案，所述环氧化天然橡胶包括enr25、enr50、enr75中的一种
或几种。
13.作为进一步的技术方案，所述填料包括炭黑、滑石粉中的一种或几种。
14.作为进一步的技术方案，所述防老剂包括防老剂4010na、防老剂4020、防老剂rd中的一种或几种。
15.作为进一步的技术方案，所述硫化剂包括硫磺、有机过氧化物中的一种或几种。
16.作为进一步的技术方案，所述促进剂包括次磺酰胺类、秋兰姆类中的一种或几种。
17.作为进一步的技术方案，所述促进剂包括n,n-二异丙基-2-苯并噻唑次磺酰胺、二硫化四甲基秋兰姆、n-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺中的一种或几种。
18.本发明还提出了一种上凸人字花纹输送带的制备工艺，包括以下步骤：
19.s1、将所述天然橡胶、环氧化天然橡胶和丁腈橡胶塑炼、密炼后，加入双(2-羟乙基)氨基(三羟甲基)甲烷、填料、防老剂进行一次混炼，加入硫化剂、促进剂进行二次混炼，挤出，得到覆盖胶；
20.s2、将所述覆盖胶分别置于带芯内外侧后，进行硫化，成型，得到上凸人字花纹输送带。
21.本发明的工作原理及有益效果为：
22.1、本发明使用环氧化天然橡胶和/或双(2-羟乙基)氨基(三羟甲基)甲烷作为天然橡胶和丁腈橡胶共混材料的增容剂，一方面环氧化天然橡胶不含环氧基团的分子链可以与天然橡胶具有良好的相容性，另一方面由于双(2-羟乙基)氨基(三羟甲基)甲烷分子结构中含有羟基和氨基，可以与丁腈橡胶分子链上的腈基形成氢键，同时还可以与环氧化天然橡胶分子链骨架上的环氧基团相互作用，从而增大了天然橡胶和丁腈橡胶的相容性，解决了现有技术中的天然橡胶和丁腈橡胶共混材料相容性差的问题，达到了提高输送带力学强度和耐磨性能的效果。
23.2、本发明将增容剂限定为质量比5～7:1～3的环氧化天然橡胶和双(2-羟乙基)氨基(三羟甲基)甲烷，进一步提高了天然橡胶和丁腈橡胶的相容性，进一步提高了输送带力学强度和耐磨性能。
具体实施方式
24.下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都涉及本发明保护的范围。
25.实施例1
26.将天然橡胶70份、enr50 8份和丁腈橡胶30份在55℃开炼机上塑炼20min后，在80℃下密炼2min，加入炭黑40份、防老剂4010na 2份在120℃下混炼4min，加入硫磺2.5份、二硫化四甲基秋兰姆1份在115℃混炼2min，于80℃下挤出，分别置于带芯内外侧压延成型后，在150℃的平板硫化机上进行硫化，于人字花纹模具中成型，得到上凸人字花纹输送带。
27.实施例2
28.将天然橡胶70份和丁腈橡胶30份在55℃开炼机上塑炼20min后，在80℃下密炼2min，加入双(2-羟乙基)氨基(三羟甲基)甲烷8份、炭黑40份、防老剂4010na 2份在120℃下
混炼4min，加入硫磺2.5份、二硫化四甲基秋兰姆1份在115℃混炼2min，于80℃下挤出，分别置于带芯内外侧压延成型后，在150℃的平板硫化机上进行硫化，于人字花纹模具中成型，得到上凸人字花纹输送带。
29.实施例3
30.将天然橡胶70份、enr50 6份和丁腈橡胶30份在55℃开炼机上塑炼20min后，在80℃下密炼2min，加入双(2-羟乙基)氨基(三羟甲基)甲烷2份、炭黑40份、防老剂4010na 2份在120℃下混炼4min，加入硫磺2.5份、二硫化四甲基秋兰姆1份在115℃混炼2min，于80℃下挤出，分别置于带芯内外侧压延成型后，在150℃的平板硫化机上进行硫化，于人字花纹模具中成型，得到上凸人字花纹输送带。
31.实施例4
32.将天然橡胶70份、enr50 5份和丁腈橡胶30份在55℃开炼机上塑炼20min后，在80℃下密炼2min，加入双(2-羟乙基)氨基(三羟甲基)甲烷3份、炭黑40份、防老剂4010na 2份在120℃下混炼4min，加入硫磺2.5份、二硫化四甲基秋兰姆1份在115℃混炼2min，于80℃下挤出，分别置于带芯内外侧压延成型后，在150℃的平板硫化机上进行硫化，于人字花纹模具中成型，得到上凸人字花纹输送带。
33.实施例5
34.将天然橡胶70份、enr50 7份和丁腈橡胶30份在55℃开炼机上塑炼20min后，在80℃下密炼2min，加入双(2-羟乙基)氨基(三羟甲基)甲烷1份、炭黑40份、防老剂4010na 2份在120℃下混炼4min，加入硫磺2.5份、二硫化四甲基秋兰姆1份在115℃混炼2min，于80℃下挤出，分别置于带芯内外侧压延成型后，在150℃的平板硫化机上进行硫化，于人字花纹模具中成型，得到上凸人字花纹输送带。
35.实施例6
36.将天然橡胶60份、enr75 3.75份和丁腈橡胶40份在55℃开炼机上塑炼20min后，在80℃下密炼2min，加入双(2-羟乙基)氨基(三羟甲基)甲烷1.25份、炭黑30份、防老剂4020 1份在120℃下混炼4min，加入硫磺2份、n,n-二异丙基-2-苯并噻唑次磺酰胺0.5份在115℃混炼2min，于80℃下挤出，分别置于带芯内外侧压延成型后，在150℃的平板硫化机上进行硫化，于人字花纹模具中成型，得到上凸人字花纹输送带。
37.实施例7
38.将天然橡胶80份、enr25 7.5份和丁腈橡胶20份在55℃开炼机上塑炼20min后，在80℃下密炼2min，加入双(2-羟乙基)氨基(三羟甲基)甲烷2.5份、滑石粉50份、防老剂rd 3份在120℃下混炼4min，加入过氧化苯甲酰4份、n-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺2.5份在115℃混炼2min，于80℃下挤出，分别置于带芯内外侧压延成型后，在150℃的平板硫化机上进行硫化，于人字花纹模具中成型，得到上凸人字花纹输送带。
39.对比例1
40.与实施例1的区别仅在于不添加enr50。
41.将实施例1～7及对比例1得到的覆盖胶在150℃的平板硫化机上硫化后，参考gb/t 528-2009进行拉伸强度的测试，参考gb/t 1689-2014进行磨耗体积的测试，测试结果记录在表1。
42.表1覆盖胶的力学强度和耐磨性能
[0043] 拉伸强度/mpa磨耗体积/cm3实施例126.90.069实施例225.70.075实施例327.60.063实施例427.40.065实施例527.30.066实施例627.00.068实施例727.90.060对比例125.30.079
[0044]
由表1可以看出，本发明提供的覆盖胶拉伸强度在25.7mpa以上，磨耗体积在0.075cm3以下，具有良好的力学强度和耐磨性能。
[0045]
对比例1与实施例1相比，实施例1中添加了enr50，对比例1中未添加enr50，实施例1得到的覆盖胶的拉伸强度高于对比例1，磨损体积低于对比例1。说明添加enr50可以改善天然橡胶和丁腈橡胶间的相容性，提高覆盖胶的力学强度和耐磨性能。
[0046]
实施例3与实施例1～2相比，实施例1中添加了enr50，实施例2中添加了双(2-羟乙基)氨基(三羟甲基)甲烷，实施例3中添加了enr50和双(2-羟乙基)氨基(三羟甲基)甲烷，实施例3得到的覆盖胶的拉伸强度高于实施例1～2，磨损体积低于实施例1～2。说明添加enr50和双(2-羟乙基)氨基(三羟甲基)甲烷比添加单一的enr50或双(2-羟乙基)氨基(三羟甲基)甲烷作为增容剂时，改善天然橡胶和丁腈橡胶间的相容性的效果好，可以大幅度提高覆盖胶的力学强度和耐磨性能。
[0047]
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种上凸人字花纹输送带，包括带芯，以及设于带芯外侧的上覆盖胶层和设于带芯内侧的下覆盖胶层，所述上覆盖胶层和下覆盖胶层各自独立的由覆盖胶组成，其特征在于，所述覆盖胶包括以下质量份的组分：天然橡胶60～80份、丁腈橡胶20～40份、填料30～50份、增容剂5～10份、防老剂1～3份、硫化剂2～4份、促进剂0.5～2.5份；所述增容剂包括环氧化天然橡胶和/或双(2-羟乙基)氨基(三羟甲基)甲烷。2.根据权利要求1所述的一种上凸人字花纹输送带，其特征在于，所述增容剂包括环氧化天然橡胶和双(2-羟乙基)氨基(三羟甲基)甲烷。3.根据权利要求2所述的一种上凸人字花纹输送带，其特征在于，所述环氧化天然橡胶和双(2-羟乙基)氨基(三羟甲基)甲烷的质量比为5～7:1～3。4.根据权利要求3所述的一种上凸人字花纹输送带，其特征在于，所述环氧化天然橡胶和双(2-羟乙基)氨基(三羟甲基)甲烷的质量比为3:1。5.根据权利要求1～4任意一项所述的一种上凸人字花纹输送带，其特征在于，所述环氧化天然橡胶包括enr25、enr50、enr75中的一种或几种。6.根据权利要求1所述的一种上凸人字花纹输送带，其特征在于，所述填料包括炭黑、滑石粉中的一种或几种。7.根据权利要求1所述的一种上凸人字花纹输送带，其特征在于，所述防老剂包括防老剂4010na、防老剂4020、防老剂rd中的一种或几种。8.根据权利要求1所述的一种上凸人字花纹输送带，其特征在于，所述硫化剂包括硫磺、有机过氧化物中的一种或几种。9.根据权利要求1所述的一种上凸人字花纹输送带，其特征在于，所述促进剂包括次磺酰胺类、秋兰姆类中的一种或几种。10.根据权利要求1～9任意一项所述的一种上凸人字花纹输送带的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：s1、将所述天然橡胶、环氧化天然橡胶和丁腈橡胶塑炼、密炼后，加入双(2-羟乙基)氨基(三羟甲基)甲烷、填料、防老剂进行一次混炼，加入硫化剂、促进剂进行二次混炼，挤出，得到覆盖胶；s2、将所述覆盖胶分别置于带芯内外侧后，进行硫化，成型，得到上凸人字花纹输送带。

技术总结
本发明涉及输送带技术领域，提出了一种上凸人字花纹输送带及其制备工艺。所述一种上凸人字花纹输送带，包括带芯，以及设于带芯外侧的上覆盖胶层和设于带芯内侧的下覆盖胶层，所述上覆盖胶层和下覆盖胶层各自独立的由覆盖胶组成，所述覆盖胶包括以下质量份的组分：天然橡胶60～80份、丁腈橡胶20～40份、填料30～50份、增容剂5～10份、防老剂1～3份、硫化剂2～4份、促进剂0.5～2.5份；所述增容剂包括环氧化天然橡胶和/或双(2-羟乙基)氨基(三羟甲基)甲烷。通过上述技术方案，解决了现有技术中的天然橡胶和丁腈橡胶共混材料相容性差的问题。然橡胶和丁腈橡胶共混材料相容性差的问题。


技术研发人员：张欣
受保护的技术使用者：河北一川胶带集团有限公司
技术研发日：2023.05.12
技术公布日：2023/8/14