一種新型耐腐蝕傳送帶的研制

謝 科，陳妤紅，宋 志，祁 幸，蔡春飛，胡思前，

(1江漢大學(xué)光電化學(xué)材料與器件教育部重點實驗室，湖北武漢430056;2江漢大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，湖北武漢430056)

傳送帶按照使用環(huán)境的不同可以分為耐熱傳送帶、耐寒傳送帶、耐酸堿傳送帶、耐油傳送帶、食品傳送帶等型號。它是由覆蓋膠、帆布過渡貼膠和帶坯三部分組成的。我國國內(nèi)主要廣泛地采用三元乙丙橡膠作為輸送帶覆蓋膠的主體材料。但是三元乙丙橡膠的自粘性和互粘性都很差，在與帶坯之間使用的過渡貼膠進行粘合的時候附著力很難達到標(biāo)準要求。本實驗采用一種優(yōu)化的覆蓋膠配方，制得的覆蓋膠與過渡貼膠能緊密地粘合在一起，并保持了原有的優(yōu)秀耐腐蝕特性，大大地提升了傳送膠帶的力學(xué)性能。

1 實驗部分

1.1 原材料及試劑

三元共聚氯醇橡膠(CAS)，武漢有機實業(yè)產(chǎn)品;二元共聚氯醇橡膠(CHR)，武漢有機實業(yè)產(chǎn)品;NBR，武漢橡膠廠產(chǎn)品;帶坯，武漢橡膠廠產(chǎn)品;11支紗棉布浸膠，常州市武進江南無紡布廠產(chǎn)品;硫化劑NA－22、促進劑DM、防老劑RD，河北省衡水市金昌橡膠化工有限公司產(chǎn)品;四氧化三鉛，溫州試劑化工廠產(chǎn)品;補強劑炭黑N330，山西同德化工股份有限公司產(chǎn)品;硬脂酸，吉林省軍區(qū)化工廠產(chǎn)品。

1.2 主要設(shè)備和儀器

XK－360型雙輥開煉機和45 t雙層平板硫化機，上海橡膠機械廠產(chǎn)品;CMT6503型電子萬能材料測試機，深圳市新三思材料檢測有限公司產(chǎn)品。

1.3 膠料配方

三元氯醇橡膠與NBR并用膠料基本配方(A)為:三元氯醇橡膠［5］與 NBR 100;硫化劑6.5;防老劑1.5;促進劑0.25;四氧化三鉛6;硬脂酸1;炭黑10。

二元氯醇橡膠與NBR并用膠料基本配方(B)為:二元氯醇橡膠與NBR 100;硫化劑5;防老劑1;促進劑0.25;四氧化三鉛6;硬脂酸1;炭黑10。

三元氯醇橡膠與二元氯醇橡膠并用膠料基本配方(C)為:三元氯醇橡膠與二元氯醇橡膠100;硫化劑0.9;防老劑1;促進劑0.25;四氧化三鉛6;硬脂酸1;炭黑10。

1.4 試樣制備

混煉膠按常規(guī)工藝在雙輥開煉機上制備，硫化試樣在平板硫化機上制備。

1.5 性能測試

輸送帶拉伸性能采用電子拉力測試機測試，試樣在相同室溫下放置1天后測定，試樣寬度4.0mm，厚1.4mm，標(biāo)距50mm，拉伸速率為40mm/min。

2 結(jié)果與討論

2.1 反應(yīng)條件對傳送膠帶拉伸強度的影響

2.1.1 共混比對傳送膠帶拉伸強度的影響

在配方A、B、C中，不同的共混比條件下，制備得到的膠料的拉伸強度是不一樣的。

表1 三元共聚氯醇橡膠的用量對配方A制得的傳動帶的拉伸強度影響Table 1 The effect of CAS dosage on tensile strength of the transfer tape prepared by formula A

表2 NBR用量對配方B制得的傳送帶的拉伸強度影響Table 2 The effect of NBR dosage on tensile strength of the transfer tape prepared by formula B

表3 二元共聚氯醇橡膠的用量對配方C制得的傳送帶的拉伸強度影響Table 3 The effect of CHR dosage on tensile strength of the transfer tape prepared by formula C

如表1所示，隨著CAS用量的增加，傳送帶的拉伸強度逐漸減小，所以配方A的最優(yōu)共混比為20/80，最大拉伸強度為12.06MPa。從表2看出，隨著NBR用量的增加，傳送帶的拉伸強度是逐漸增加的，當(dāng)NBR與二元共聚氯醇橡膠的共混比達到50/50的時候，拉伸強度最大，之后又隨著NBR用量的增大，拉伸強度下降。因此配方B的最優(yōu)共混比為50/50，最大拉伸強度為20.37MPa;從表3可以看出，隨著二元共聚氯醇橡膠用量的增加，配方C制得的傳送帶的拉伸強度逐漸變強，所以配方C的最優(yōu)共混比為80/20，最大拉伸強度為10.66MPa;綜上所述選取的最優(yōu)配方為B配方，共混比為50/50。

2.1.2 硫化時間對傳送膠帶拉伸強度的影響

表4 不同硫化時間下制備的傳送帶的拉伸強度Table 4 Tensile strength effect of transfer tape prepared in different vulcanized time

如表4所示，隨著硫化時間的增加，制得的傳送帶的拉伸強度逐漸增加，在過了40min之后，拉伸強度的變化趨近平緩，還略有所下降。所以最優(yōu)硫化時間為40min。

2.1.3 硫化溫度對傳送膠帶拉伸強度的影響

表5 不同硫化溫度下制備的傳送帶的拉伸強度Table 5 Tensile strength effect of transfer tape prepared in different vulcanized temperature

如表5所示，隨著硫化溫度的增加，制得的傳送帶的拉伸強度逐漸增加，當(dāng)溫度超過150℃之后，拉伸強度隨著反應(yīng)溫度的增加而降低。所以最優(yōu)硫化溫度為150℃。

綜上所述，這種新型高機械強度的傳送帶的最優(yōu)配方為:二元共聚氯醇橡膠/NBR并用膠料(共混比為50/50)100;炭黑N330 10;硫化劑NA－225;防老劑RD 1;促進劑DM 0.25;四氧化三鉛6;硬脂酸1;最優(yōu)硫化條件為:時間40min，溫度150℃。

2.2 傳送膠帶的耐腐蝕性測定

取3.0g最優(yōu)配方下制備的傳送帶溶解在不同濃度的酸、堿以及有機溶劑中，靜置24h，反應(yīng)結(jié)束后，將溶液抽濾，最后在40℃恒溫下真空干燥至恒重。所得結(jié)果如表6所示。

表6 傳送帶的腐蝕程度Table 6 Extent of the transfer tape's corrosion

從表6可以看出，配方B下制備的傳送帶在酸和堿中不會溶解，在有機溶劑二甲苯中溶解了16%，表明此種膠帶具有很強的耐酸堿腐蝕性，具備在酸和堿環(huán)境下長期使用的能力，但是和大多數(shù)高分子聚合物一樣，要避免接觸到有機溶劑。

3 結(jié)論

本文對在不同配方下制得的傳送帶的力學(xué)性能進行了研究，實驗表明:最優(yōu)覆蓋膠配方為:二元共聚氯醇橡膠/NBR(50/50)的共混膠100;炭黑N330 10;硫化劑NA－225;防老劑RD 1;促進劑DM 0.25;四氧化三鉛6;硬脂酸1;最優(yōu)硫化條件為:壓強20KMp，時間40min，溫度150℃。該傳送帶具有良好的物理性能，較強的耐酸堿腐蝕性。在強酸強堿的工況下，有較長的使用壽命，進而滿足客戶要求，有較高的經(jīng)濟效益。

［1］胡思前，張健.超薄耐熱打孔輸送帶的研制［J］.橡膠工業(yè)，2006，(6):38 －40.

［2］屈柏峰，李樹，張雅民，等.耐磨型輸送帶覆蓋膠的配方設(shè)計［J］.橡膠工業(yè)，2005，52(6):354－356.

［3］許其軍，毛志清，程 輝，等.耐熱輸送帶用EP浸膠帆布的開發(fā)［J］.橡膠工業(yè)，2000，47(5):276－277.

［4］肖東才.我國膠帶工業(yè)現(xiàn)狀及產(chǎn)品開發(fā)方向［J］. 膠帶工業(yè)，2000，(5):4.

［5］謝科，胡思前，祁幸，等.三元不飽和氯醇橡膠的制備與表征［J］.廣東化工，2013，40(249):5－6.