一种阻燃钢丝绳芯输送带芯胶及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种阻燃钢丝绳芯输送带芯胶及其制备方法，所述芯胶由如下重量份的原料组成：由如下重量份的原料组成：氯丁橡胶80~100份，有机硅橡胶30~40份，聚氟硅氧烷‑聚氟乙烯嵌段共聚物8~10份，聚硅硼氧烷6~10份，阻燃剂10‑20份，补强剂古玛隆树脂25~35份，填充剂改性高岭土25~35份，硫磺3~5份，促进剂CZ0.5~2.5份，氯化石蜡15~25份，防老剂NBC 1~4份，环氧树脂粘合剂5~15份和硅烷偶联剂1‑3份。本发明专利技术显著提高了钢丝绳芯输送带的阻燃性能，延长了使用寿命。

A flame retardant core adhesive for steel wire rope conveyor belt and its preparation method

The invention discloses a fire-retardant core rubber for steel cord conveyor belt and its preparation method. The core rubber consists of 80 to 100 parts of chloroprene rubber, 30 to 40 parts of organosilicon rubber, 8 to 10 parts of polyfluorosiloxane-polyfluoroethylene block copolymer, 6 to 10 parts of polysiloxane, 10 to 20 parts of flame retardant and 25 to 35 parts of Gumaron resin. 25-35 copies of kaolin modified by filler, 3-5 copies of sulphur, 5-2.5 copies of accelerator CZ0, 15-25 copies of chlorinated paraffin, 1-4 copies of antioxidant NBC, 5-15 copies of epoxy resin binder and 1-3 copies of silane coupling agent. The invention significantly improves the flame retardant performance of the steel wire rope core conveyor belt and prolongs the service life.

【技术实现步骤摘要】
一种阻燃钢丝绳芯输送带芯胶及其制备方法
本专利技术涉及钢丝绳芯输送带领域，尤其是涉及一种阻燃钢丝绳芯输送带芯胶及其制备方法。
技术介绍
钢丝绳芯输送带由覆盖层、钢丝绳骨架层、芯胶层组成。输送带是以纵向定间距、等张力排列的高性能镀锌钢丝绳为骨架材料，上下和两边外覆不同性能、不同厚度的芯胶、覆盖胶经成型、硫化而成。钢丝绳起到承受载荷的作用，橡胶起到保护钢丝绳的作用。橡胶和钢丝绳的粘合是输送带生产的关键。芯胶和钢丝绳直接渗透粘合，可防止钢丝绳锈蚀、芯胶的性能很大程度决定了钢丝绳芯输送带的使用寿命。目前，钢丝绳芯输送带在矿山，井下以及其他不适宜人工操作的恶劣环境中担负着绝大部分的运输任务，这些环境对材料的耐火性能提出更为严苛的要求，但是随着传送带的长时间工作，摩擦生热以及环境升温，带来火灾的隐患是无法避免的，这就对输送带的阻燃性能提出进一步要求，需要改进其在使用过程中芯胶和钢丝绳之间抗动态疲劳性差，易老化还原。随着输送时间的延长芯胶和钢丝绳应疲劳老化造成粘合强度下降，随着温度的升高，输送带的覆盖胶和钢丝绳的粘合强度大幅下降问题的同时，对其阻燃性能作出进一步的改进。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是针对现有技术的不足，提供一种阻燃钢丝绳芯输送带芯胶，提高输送带的阻燃性能，同时达到了延长钢丝绳芯输送带使用寿命的效果。为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种阻燃钢丝绳芯输送带芯胶，由如下重量份的原料组成：氯丁橡胶80～100份，有机硅橡胶30～40份，聚氟硅氧烷-聚氟乙烯嵌段共聚物8～10份，聚硅硼氧烷6～10份，阻燃剂10-20份，补强剂古玛隆树脂25～35份，填充剂改性高岭土25～35份，硫磺3～5份，促进剂CZ0.5～2.5份，氯化石蜡15～25份，防老剂NBC1～4份，环氧树脂粘合剂5～15份和硅烷偶联剂1-3份。作为本专利技术的优选方案，所述阻燃剂为超细氢氧化铝-氢氧化镁等摩尔量混合。作为本专利技术的优选方案，所述改性高岭土为高岭土经1500℃的高温处理后莫来石化所得；高温处理为阶段性过程，具体如下：Al2Si2O5(OH)4550-770℃Al2O3.2SiO2+2H2O(高岭石)(偏高岭石)2(Al2O3.2SiO2)925℃2Al2O3.3SiO2+SiO2(偏高岭石)(铝硅钻晶石)(无定形)3(Al2O3.2SiO2)1400℃3Al2O3.2SiO2+SiO2(似莫来石)(莫来石)(方石英)所述聚硅硼氧烷的制备过程如下：称取100重量份乙氧基硅油，加入烧瓶中，加入25-70重量份的硼酸，在60℃-80℃下搅拌至硼酸溶解后停止搅拌，升温至120-140℃，蒸出乙醇，保温2-4小时既得。作为本专利技术的优选方案，聚氟硅氧烷-聚氟乙烯嵌段共聚物的合成，包括如下步骤：1)聚氟硅氧烷的合成：将三口烧瓶中的空气用氮气置换排出，加入80.0g的1，3，5-三(三氟丙基甲基)环三硅氧烷，2mL三氟甲基磺酸，10mL去离子水，边搅拌边升温至60℃，匀速滴加六甲基环四硅氧烷，反应2h后调节pH＝8.5，接入蒸馏装置并升温至80℃；6h后将蒸馏得到的中间产物迅速倒入冷肼中-70℃贮存过夜；第二天将冷肼中的中间产物倒入烧瓶中，边滴加体积比1∶3的六甲基环四硅氧烷与异丙醇丁醚的混合液，边程序升温至40℃，边加入微量的二氯化锡，反应6h后即得聚氟硅氧烷；2)聚氟乙烯的制备：将氟乙烯和一定量的聚乙烯醇装入250mL三口烧瓶中，加入去离子水后振荡1h至均匀；之后放入预先恒温65℃的水浴槽中，滴加K2S2O8溶液，滴加速度0.2mL/min，至反应结束；将所得产物先用稀硫酸洗涤，再用丙二醇洗涤，加入增稠剂调节溶液体系黏度，即得本实验所需的聚氟乙烯溶液；3)聚氟硅氧烷-聚氟乙烯嵌段共聚物的制备：用注射泵分别将聚氟硅氧烷和三氟化硼注入烧瓶中，加入少量的正己烷，30℃下减压蒸馏除去摩尔质量较小的聚氟硅氧烷；同时加入环氧丙烯醚和聚氟乙烯，迅速升温至120℃，反应8h后利用液氮淬灭反应，将溶液在0℃的乙醚中沉淀、抽滤，加入封端剂-羟基硅油终止聚合反应，用乙醚、去离子水洗涤除杂，分离出有机相后真空干燥即得聚氟硅氧烷-聚氟乙烯嵌段共聚物。阻燃钢丝绳芯输送带芯胶的制备方法，包括如下步骤：(1)将上述重量份的氯丁橡胶、有机硅橡胶，聚氟硅氧烷-聚氟乙烯嵌段共聚物、聚硅硼氧烷投入开炼机中塑炼，塑炼好的胶料备用；(2)将塑炼好的胶料投入密炼机中，依次加入补强剂古玛隆树脂、填充剂改性高岭土、阻燃剂、氯化石蜡、防老剂NBC、环氧树脂粘合剂和硅烷偶联剂、硫磺和促进剂CZ搅拌均匀后得到混炼胶；(3)将混炼好的胶料通过开炼机挤压出相应厚度的胶片，即得到阻燃燃钢丝绳芯输送带芯胶。有益效果：1.本专利技术以氯丁橡胶为基础，具有有良好的物理机械性能，耐油，耐热，耐燃，耐日光，耐臭氧，耐酸碱，耐化学试剂，具有一定的阻燃性能，但是耐寒和储藏性能差，硅橡胶是以硅—氧键为主链的有机硅聚合物，具有良好的耐高低温、绝缘、生理隋性等性能，与氯丁橡胶互为补充作用，再加入聚氟硅氧烷-聚氟乙烯嵌段共聚物，聚氟硅氧烷-聚氟乙烯嵌段共聚物将有机橡胶封端处理，这是由于此时有足够的“硼－氟电子桥”与另一个“硼－氟电子桥”形成“氟－硼－硼－氟”的大电子云桥进而形成了“硼－氟电子云网络”，有效地解决了氟乙烯在分子链上运动的阻碍作用，增加了氟乙烯与氟硅氧烷的反应嵌入点，交联密度则增大至一定程度后稳定。嵌段共聚物的弹性极佳，缓冲性能优异，也具有突出的隔热性能。引入聚硅硼氧烷，碳十硼烷的笼状结构，可以大大提高有机硅和氯丁橡胶的热稳定性，增强钢丝绳芯输送带在使用过程中芯胶和钢丝绳之间抗动态疲劳性，解决了因温度的升高造成的输送带的覆盖胶和钢丝绳的粘合强度下降的问题。2.在橡胶材料及其加工过程中容易发生化学反应的活性集团包括α氢原子、COOH、—OH和—CN，等直接影响芯胶的性能和使用寿命，为了提高芯胶的性能，延长使用寿命，本专利技术在橡胶材料中添加环氧树脂粘合剂、硫化剂、硫化促进剂、防老剂，在芯胶制备过程中促进反应发生，并在界面形成化学键从而提高粘合界面间化学键作用力。使的芯胶极性更强，形成的化学键键能更高，不易老化还原。在成分中加入超细氢氧化铝和氢氧化镁作为阻燃剂，能够提高芯胶的阻燃性能，超细氢氧化铝比表面积大，不产生有毒有害气体，和氢氧化镁协同作用，在发挥阻燃效果的同时还具有补强和填充作用。具体实施方式实施例1一种阻燃钢丝绳芯输送带芯胶，由如下重量份的原料组成：氯丁橡胶80份，有机硅橡胶30份，聚氟硅氧烷-聚氟乙烯嵌段共聚物8份，聚硅硼氧烷6份，阻燃剂10份，补强剂古玛隆树脂25份，填充剂改性高岭土25份，硫磺3份，促进剂CZ0.5份，氯化石蜡15份，防老剂NBC1份，环氧树脂粘合剂5份和硅烷偶联剂1份。所述聚硅硼氧烷的制备过程如下：称取100重量份乙氧基硅油，加入烧瓶中，加入25重量份的硼酸，在60℃下搅拌至硼酸溶解后停止搅拌，升温至120℃，蒸出乙醇，保温2小时既得。聚氟硅氧烷-聚氟乙烯嵌段共聚物的合成，包括如下步骤：1)聚氟硅氧烷的合成：将三口烧瓶中的空气用氮气置换排出，加入80.0g的1，3，5-三(三氟丙基甲基)环三硅氧烷，2mL三氟甲基磺酸，10mL去离子水，边搅拌边升温至60℃，匀速滴加六甲基环本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种阻燃钢丝绳芯输送带芯胶，其特征在于，由如下重量份的原料组成：氯丁橡胶80~100份，有机硅橡胶30~40份，聚氟硅氧烷‑聚氟乙烯嵌段共聚物8~10份，聚硅硼氧烷6~10份，阻燃剂10‑20份，补强剂古玛隆树脂25~35份，填充剂改性高岭土25~35份，硫磺3~5份，促进剂 CZ0.5~2.5份，氯化石蜡15~25份，防老剂NBC 1~4份，环氧树脂粘合剂5~15份和硅烷偶联剂1‑3份。

【技术特征摘要】
1.一种阻燃钢丝绳芯输送带芯胶，其特征在于，由如下重量份的原料组成：氯丁橡胶80~100份，有机硅橡胶30~40份，聚氟硅氧烷-聚氟乙烯嵌段共聚物8~10份，聚硅硼氧烷6~10份，阻燃剂10-20份，补强剂古玛隆树脂25~35份，填充剂改性高岭土25~35份，硫磺3~5份，促进剂CZ0.5~2.5份，氯化石蜡15~25份，防老剂NBC1~4份，环氧树脂粘合剂5~15份和硅烷偶联剂1-3份。2.根据权利要求1所述的阻燃钢丝绳芯输送带芯胶，其特征在于，所述阻燃剂为超细氢氧化铝、氢氧化镁等摩尔量混合。3.根据权利要求1所述的阻燃钢丝绳芯输送带芯胶，其特征在于，所述改性高岭土为高岭土经1500℃的高温处理后莫来石化所得。4.根据权利要求1所述的阻燃钢丝绳芯输送带芯胶，其特征在于，聚氟硅氧烷-聚氟乙烯嵌段共聚物的合成，包括如下步骤：1）聚氟硅氧烷的合成：将三口烧瓶中的空气用氮气置换排出，加入80.0g的1，3，5-三(三氟丙基甲基)环三硅氧烷，2mL三氟甲基磺酸，10mL去离子水，边搅拌边升温至60℃，匀速滴加六甲基环四硅氧烷，反应2h后调节pH=8.5，接入蒸馏装置并升温至80℃；6h后将蒸馏得到的中间产物迅速倒入冷肼中-70℃贮存过夜；第二天将冷肼中的中间产物倒入烧瓶中，边滴加体积比1∶3的六甲基环四硅氧烷与异丙醇丁醚的混合液，边程序升温至40℃，边加入微量的二氯化锡...

【专利技术属性】
技术研发人员：田海涛，夏青，王非，陈亮，丁春霞，
申请(专利权)人：漯河市邦威橡胶有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41