一种无味阻燃橡胶V带制造技术

本发明专利技术提供了一种无味阻燃橡胶V带，由包布层、伸张层、强力层和压缩层四部分构成，其特征在于，所述压缩层由以下重量份数原料组成：100份天然橡胶、10-20阻燃剂、炭黑5-10份、0.4-0.6份硬脂酸、2-4份防老剂、5-8份氧化锌、4-6份氧化镁和2-5份软化剂，所述阻燃剂为式(I)所示的共聚物。本发明专利技术采用膨胀型阻燃剂(异戊二烯和二甲基-2-胺基-甲基磷酰胺酯的共聚物)的共聚物改性天然橡胶，在使用和阻燃过程中均无有害气体释放，符合人们对环保和安全的要求，且阻燃剂与橡胶基体相容性好，具有不迁移性，避免了材料使用过程中“二次污染”。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及传动带
，特别涉及一种无味阻燃橡胶V带。
技术介绍
三角带又称V型带，主要由包布层、伸张层、强力层和压缩层等部件构成，是一种广泛应用于机械和设备动力传递的橡胶制品。压缩层胶又称底胶，在三角带中占有很大的分量。V带使用过程中要求底胶具有耐热、耐老化、耐屈挠疲劳、压缩变形小、横向刚性和纵向柔性好等优点。橡胶为碳氢化合物，属可燃性材料。燃烧时，橡胶按照自由基连锁反应历程进行，容易产生HCL、CO、HCN、SO2等有毒害性腐蚀气体。无法满足矿井、石化、电器等诸多使用场合需要的安全、难燃的要求。卤系阻燃剂阻燃效率高，仅需较少用量就能达到较好阻燃效果，因此曾一度成为市场主流，但其在阻燃同时易产生大量腐蚀性气体，不符合人们对材料的环保和安全性要求。无机填料也有阻燃功效，所用无机填料具有价格低廉、阻燃抑烟效果好、不挥发等优点，但其存在填料难以分散均匀，与基体相容性差等缺点。随着人们对居住环境和安全问题的关注，膨胀型无卤阻燃技术以其独特的阻燃机制和低毒、低烟等特点已被诸多研究工作者所关注。含膨胀型阻燃剂的高聚物热裂或燃烧时，表面形成一层膨胀炭层，具有阻燃(炭的极限氧指数达60％)、隔热、隔氧功能，且生烟量小，也不易形成有毒气体和腐蚀性气体。所以它的应用被视为是使阻燃剂低毒、低烟、无卤的重要途径之一。但小分子膨胀型阻燃剂在材料使用过程中，阻燃剂有机小分子会在材料表面析出程度，从而产生“二次污染”，同时由于相容性差致使基体材料力学性能下降。现有的橡胶V带多采用再生橡胶为原料制得，由于再生橡胶中含有大量添加剂，导致所生产V带具有异味，限制了其应用范围。
技术实现思路
为了解决现有的橡胶V带存在的问题，本专利技术提供了一种无味阻燃橡胶V带，采用膨胀型阻燃剂(异戊二烯和二甲基-2-胺基-甲基磷酰胺酯的共聚物)改性天然橡胶，在使用和阻燃过程中均无有害气体释放，符合人们对环保和安全的要求，且阻燃剂与橡胶基体相容性好，具有不迁移性，避免了材料使用过程中“二次污染”。本专利技术解决技术问题所采用的技术方案为：一种无味阻燃橡胶V带，由包布层、伸张层、强力层和压缩层四部分构成，所述压缩层由以下重量份数原料组成：100份天然橡胶、10-20阻燃剂、炭黑5-10份、0.4-0.6份硬脂酸、2-4份防老剂、5-8份氧化锌、4-6份氧化镁和2-5份软化剂，所述阻燃剂为式(I)所示的共聚物：作为优选，所述阻燃剂的制备方法包括以下步骤：(1)采用乙醇作溶剂，式(II)所示的二甲基-2-胺基-甲基磷酰胺酯与马来酸酐在40～72℃下搅拌反应3～10小时制得到含式(III)所示的膨胀型阻燃剂的混合液；(2)将引发剂溶于水中制得引发剂水溶液；(3)将乙醇、步骤(1)所得的混合液和异戊二烯加入反应容器中，加热至回流，并于15～25分钟内滴加30～40％步骤(2)所得的引发剂水溶液，当没有单体冷凝回流时，于10～20分钟内滴加完剩余的步骤(1)所得混合液和剩余的引发剂水溶液，投料完毕后，恒温反应2～4小时后，蒸馏去除乙醇即得式(I)所示的共聚物；作为优选，步骤(1)中所述的式(II)所示的二甲基-2-胺基-甲基磷酰胺酯与马来酸酐的摩尔比为1:1～1.2，所述乙醇的质量为马来酸酐质量的2-4倍。作为优选，步骤(2)中所述的引发剂为过硫酸钾，所述引发剂水溶液的质量分数为0.04-0.1％，所述引发剂的投料质量为异戊二烯质量的0.2～0.6％。所选引发剂的活性应与在聚合温度相匹配，引发剂在该温度下的分解速率不宜过慢也不宜过快，过慢则会导致聚合速率低，体系中引发剂残留量高；过快则会导致聚合反应难以控制，聚合物分子量分布不均匀。同时引发剂的用量要适宜，不可过多过少，多则反应速度太快，难以控制；少则不易引发，反应不能正常进行，影响聚合物性能，因此所述的引发剂的投料质量为异戊二烯质量的0.2～0.6％。作为优选，步骤(3)中所述乙醇、步骤(1)所得的混合液和异戊二烯的质量比为3-5:2-4:1。本专利技术的有益效果为：1、本专利技术所提供的无味阻燃橡胶V带，采用天然橡胶为原料，具有无味的优点。2、本专利技术所提供的无味阻燃橡胶V带不含卤素，在使用和阻燃过程中均无有害气体释放，符合人们对环保和安全的要求。3、本专利技术所述的无味阻燃橡胶V带利用共聚反应将阻燃剂引入到聚异戊二烯高分子链中，与天然橡胶基体具有较好的相容性，同时具有不迁移性，避免了材料使用过程中“二次污染”。4、本专利技术所述的无味阻燃橡胶V带利用磷、氮元素协同阻燃作用，提高对橡胶基体的阻燃效果，减少阻燃剂在橡胶基体的使用量，降低阻燃材料的使用成本。具体实施方式以下结合实施例来进一步解释本专利技术，但实施例并不对本专利技术做任何形式的限定。实施例1一种无味阻燃橡胶V带，由包布层、伸张层、强力层和压缩层四部分构成，所述压缩层(即底胶)配方为100g天然橡胶、10g阻燃剂、5g炭黑、0.4g份硬脂酸、2g防老剂、5g氧化锌、4g氧化镁和2g软化剂，所述底胶材料的LOI为26.7％，所述阻燃剂的为式(I)所示的共聚物：在本实施例中，阻燃剂的制备方法为：(1)在装有回流冷凝管和温度计的250mL三口瓶中加入19.6g乙醇、14g(0.1mol)二甲基-2-胺基-甲基磷酰胺酯与9.8g(0.1mol)马来酸酐，搅拌升温至40℃反应3小时制得到含膨胀型阻燃剂的混合液；(2)将0.02g引发剂过硫酸钾溶于50mL蒸馏水中，待用；(3)将30g乙醇、20g步骤(1)所得的混合液和10g异戊二烯加入反应容器中，加热至回流，并于15分钟内滴加30％步骤(2)所得的引发剂水溶液，当没有单体冷凝回流时，于10分钟内滴加完剩余的步骤(1)所得混合液和剩余的引发剂水溶液，投料完毕后，恒温反应2小时后，蒸馏去除乙醇即得式(I)所示的共聚物。实施例2一种无味阻燃橡胶V带，由包布层、伸张层、强力层和压缩层四部分构成，所述压缩层(即底胶)配方为100g天然橡胶、15g阻燃剂、8g炭黑、0.5g份硬脂酸、3g防老剂、7g氧化锌、5g氧化镁和3g软化剂，所述底胶材料的LOI为28.2％，所述阻燃剂与实施例1中阻燃剂相同。在本实施例中，阻燃剂的制备方法为：(1)在装有回流冷凝管和温度计的250mL三口瓶中加入32.4g乙醇、14g(0.1mol)二甲基-2-胺基-甲基磷酰胺酯与10.8g(0.11mol)马来酸酐，搅拌升温至60℃反应5小时制得到本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无味阻燃橡胶V带，由包布层、伸张层、强力层和压缩层四部分构成，其特征在于，所述压缩层由以下重量份数原料组成：100份天然橡胶、10‑20阻燃剂、炭黑5‑10份、0.4‑0.6份硬脂酸、2‑4份防老剂、5‑8份氧化锌、4‑6份氧化镁和2‑5份软化剂，所述阻燃剂为式(I)所示的共聚物：

【技术特征摘要】
1.一种无味阻燃橡胶V带，由包布层、伸张层、强力层和压缩层四部分构
成，其特征在于，所述压缩层由以下重量份数原料组成：100份天然橡胶、10-20
阻燃剂、炭黑5-10份、0.4-0.6份硬脂酸、2-4份防老剂、5-8份氧化锌、4-6份
氧化镁和2-5份软化剂，所述阻燃剂为式(I)所示的共聚物：
2.如权利要求1所述的无味阻燃橡胶V带，其特征在于，所述阻燃剂的制
备方法包括以下步骤：
(1)采用乙醇作溶剂，式(II)所示的二甲基-2-胺基-甲基磷酰胺酯与马来酸
酐在40～72℃下搅拌反应3～10小时制得到含式(III)所示的膨胀型阻燃剂的
混合液；
(2)将引发剂溶于水中制得引发剂水溶液；
(3)将乙醇、步骤(1)所得的混合液和异戊二烯加入反应容器中，加热至回流，
并于15～25分钟内滴加30～40％步骤(2)所...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴培生，吴琼瑛，石水祥，
申请(专利权)人：三力士股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33