一种矿井阻燃托辊用橡胶插板及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种矿井阻燃托辊用橡胶插板及其制备方法，属于复合材料加工领域。包括托辊，固定在所述托辊外表面上的向外凸起的镂空金属插板或向内凹陷的沟槽金属插板，以及通过粘结连接在所述金属插板上的橡胶层。本发明专利技术通过对连接方式做出了改进发明专利技术，在金属材料和橡胶材料界面之间添加一层镂空金属层，橡胶材料部分嵌合于镂空空间或网状凹槽中，形成自锁固定，有效的抵消在切向摩擦力的作用；另在常规的粘合剂基础上复合配予一定比例的硅烷偶联剂，让硅烷偶联剂的醇羟基与金属表面的自由基键合成牢固的硅氧键，提高了粘合剂与金属基体表面的结合力，大大减小了温度对粘合剂的影响。

【技术实现步骤摘要】
一种矿井阻燃托辊用橡胶插板及其制备方法
本专利技术属于复合材料加工领域，尤其是一种矿井阻燃托辊用橡胶插板及其制备方法，也可以用于其它行业的带式输送系统上。
技术介绍
目前，带式传输及作为矿井采矿中的主要输送工具。仅我国煤炭行业每年就要消耗500万套托辊。为了增加托辊的摩擦力，在托辊表面包裹一层橡胶材料，以提高托辊的摩擦力。考虑到托辊整体包胶的工艺的困难程度和后期维护的方便性，现在的大部分企业会在所述托辊外表面设置环形阵列的橡胶片，将多个橡胶插板通过可拆卸的连接方式环形阵列在托辊的圆周面上，相邻橡胶插板之间设置有压条，压条的两端焊接在滚筒的端面上。但是上述产品在实际使用过程中，还是存在一定问题，由于矿井所处环境较为恶劣，滚动轴承很易被锈蚀或被异物卡住，相应的托辊常出现“卡轴”现象。如在同一输送机上若有多个托辊“卡轴”不转，皮带与托辊之间则变为滑动摩擦，使皮带传动阻力聚增，加剧摩擦，导致橡胶插板的温度急剧升高，严重时会产生发热甚至燃烧。目前，人们在研究阻燃材料方面，已经做了一个比较深入的研究并取得了不错的成果，已经能够避免托辊自燃现象的发生。但是，大部分托辊“卡轴”现象并不会直接达到自燃的效果，更多的是导致插板的温度急剧升高，橡胶材料发生热膨胀，使得橡胶材料与金属材料之间界面发生脱离或发生脱离的趋势，并在切向摩擦力的作用下，将橡胶材料从插板中剥离，脱离的橡胶材料也会造成新一轮的托辊“卡轴”现象。
技术实现思路
专利技术目的：提供一种矿井阻燃托辊用橡胶插板，以解决
技术介绍
中所涉及的问题。可以在不用撤卸托辊，快速更换已坏橡胶面，保持托辊表面包裹橡胶材料的完整，继续提供摩擦力。技术方案：本专利技术提供一种矿井阻燃托辊用橡胶插板，包括：托辊，固定在所述托辊外表面上的向外凸起的镂空金属插板或向内凹陷的沟槽金属插板，以及通过粘结剂连接在所述金属插板上的橡胶层。作为一个优选方案，所述金属插板为表面粗糙度为SP3、SP4、SP5、SP6级别的钢板。作为一个优选方案，所述镂空金属插板为将网状结构的金属镂空层通过点焊工艺焊接在金属板上的得到网状结构。作为一个优选方案，所述镂空金属插板与橡胶层之间形成一个镂空空间，且所述镂空空间的与金属板接触面的面积大于所述镂空空间与橡胶层的接触面。作为一个优选方案，所述镂空空间的六边形台体，且所述台体的底角的余切值大于所述橡胶的热膨胀系数与所述金属板热膨胀系数的差值。作为一个优选方案，所述镂空空间的总面积占总面积比例为15～22.5%。作为一个优选方案，所述橡胶保护层以丁腈橡胶为主材，以质量份数计，包括如下组分：丁腈橡胶90～100份，氯丁橡胶5～10，分散剂5～6份，阻燃剂10～20份，N330炭黑13.5份，促进剂0.4份，防老剂1份，固化剂2～5份，硫化剂8份，软化剂5～6份，液体古马隆树脂5～6份。作为一个优选方案，所述粘结剂，以质量百分数计，粘合剂是在总固形物中包括如下组分：50～70份的聚氨酯树脂、10～20份的氯化聚乙烯、1～3份的阻燃剂和10～20份的硅烷偶联剂A-151、1～5份的氧化钴。本专利技术还提一种矿井阻燃托辊用橡胶插板的制备方法，包括如下步骤：步骤一、以金属板作为焊件，网状结构的镂空金属层为联接件，通过点焊工艺连接在一起；步骤二、首先是由油酯清洗剂对金属板表面进行脱脂清理，然后使用高压水枪对金属板进行清洗，去除金属板表面的清洗剂和其它污染物；步骤三、将上述金属板进行干燥，然后将粘合剂浸涂在金属表面，其中，所述粘合剂，以质量份数计，包括如下组分：50～70份的聚氨酯树脂、10～20份的氯化聚乙烯、1～3份的阻燃剂和10～20份的硅烷偶联剂A-151、1～5份的氧化钴；步骤四、将丁腈橡胶按照配比混合，并通过密炼机炼胶，其配比如下：丁腈橡胶90～100份，氯丁橡胶5～10，分散剂5～6份，阻燃剂10～20份，N330炭黑13.5份，促进剂0.4份，防老剂1份，固化剂2～5份，硫化剂8份，软化剂5～6份，液体古马隆树脂5～6份；步骤五、然后丁腈橡胶炼胶均匀涂覆抹在粘合剂上，静置干燥；步骤六、最后进入大型平板硫化机中进行硫化作业，其中，硫化温度为145～170℃，硫化压力为16～18Mpa，每模硫化时间6～9min。有益效果：本专利技术涉及一种矿井阻燃托辊用橡胶插板，通过对连接方式做出了改进专利技术，金属材料和橡胶材料之间界面加装一层镂空金属层，橡胶材料部分嵌合于镂空空间或网状凹槽中，形成自锁固定，有效的抵消在切向摩擦力的作用；在常规的粘合剂上复合配予一定比例的硅烷偶联剂，硅烷偶联剂的醇羟基与金属表面的自由基键合成牢固的硅氧键，提高了粘合剂与金属基体表面的结合力，大大减小了温度对粘合剂的影响。本专利技术也使运用带式输送机在托辊损坏时，有了一种不撤卸直接更换的新方法。从而提高的效率，延长了输送机托辊的寿命，利于降低经济成本。具体实施方式在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本专利技术更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本专利技术可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本专利技术发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。由于矿井所处环境较为恶劣，滚动轴承很易被锈蚀或被异物卡住，相应的托辊常出现“卡轴”现象。如在同一输送机上若有多个托辊“卡轴”不转，皮带与托辊之间则变为滑动摩擦，使皮带传动阻力聚增，加剧摩擦，导致橡胶插板的温度急剧升高，严重时会产生发热甚至燃烧。目前，人们在研究阻燃材料方面，已经做了一个比较深入的研究并取得了不错的成果，已经能够避免托辊自燃现象的发生。但是，大部分托辊“卡轴”现象并不会直接达到自燃的效果，更多的是导致插板的温度急剧升高，橡胶材料发生热膨胀，使得橡胶材料与金属材料之间发生脱离或发生脱离的趋势，并在切向摩擦力的作用下，将橡胶材料从插板中剥离，脱离的橡胶材料也会造成新一轮的托辊“卡轴”现象。一方面，本申请对连接方式做出了专利技术改进，金属材料和橡胶材料之间增加装一层镂空金属层，具体插板包括：固定在托辊外表面上的向外凸起的镂空金属插板或向内凹陷的沟槽金属插板，以及通过粘结连接在所述金属插板上的橡胶层。在进一步实施过程中，所述金属插板为表面粗糙度为SP3、SP4、SP5、SP6级别的钢板。主要利用喷砂、喷丸等表面处理工艺，使得材料表面变得更为粗糙，在表面处理后，在其表面能够形成大量分子自由基，加大与粘合剂反应的交联度，因而使得插板的胶接强度提高。在进一步实施过程中，所述镂空金属插板为将网状结构的金属镂空层通过点焊工艺焊接在金属板上的得到网状结构。同样的，沟槽金属插板在金属板表面印刻一层内凹陷的网状沟槽。在金属板的表面包覆橡胶材料后，橡胶材料部分嵌合于镂空空间或网状凹槽中，形成自锁固定，有效的抵消在切向摩擦力的作用。当橡胶材料急剧升温，发生热膨胀时，橡胶材料向镂空空间或网状凹槽膨胀，反而加强了自锁效应，提高橡胶插板的连接强度。需要说明的是，一般情况，焊接强度远大于胶接强度，故在本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种矿井阻燃托辊用橡胶插板，其特征在于，包括有：托辊，固定在所述托辊外表面上的向外凸起的镂空金属插板或向内凹陷的沟槽金属插板，以及通过粘结-连接在所述金属插板上的橡胶层。/n

【技术特征摘要】
1.一种矿井阻燃托辊用橡胶插板，其特征在于，包括有：托辊，固定在所述托辊外表面上的向外凸起的镂空金属插板或向内凹陷的沟槽金属插板，以及通过粘结-连接在所述金属插板上的橡胶层。


2.根据权利要求1所述的矿井阻燃托辊用橡胶插板，其特征在于，所述金属插板为表面粗糙度为SP3、SP4、SP5、SP6级别的钢板。


3.根据权利要求1所述的矿井阻燃托辊用橡胶插板，其特征在于，所述镂空金属插板为将网状结构的金属镂空层通过点焊工艺焊接在金属板上，得到网状结构的金属表面。


4.根据权利要求3所述的矿井阻燃托辊用橡胶插板，其特征在于，所述镂空金属插板与橡胶层之间形成一个镂空空间，且所述镂空空间的与金属板接触面的面积大于所述镂空空间与橡胶层的接触面。


5.根据权利要求4所述的矿井阻燃托辊用橡胶插板，其特征在于，所述镂空空间的六边形台体，且所述台体的底角的余切值大于所述橡胶的热膨胀系数与所述金属板热膨胀系数的差值。


6.根据权利要求1所述的矿井阻燃托辊用橡胶插板，其特征在于，所述镂空空间的总面积占总面积比例为15～22.5%。


7.根据权利要求1所述的矿井阻燃托辊用橡胶插板，其特征在于，所述橡胶保护层以丁腈橡胶为主材，以质量份数计，包括如下组分：丁腈橡胶90～100份，氯丁橡胶5～10，分散剂5～6份，阻燃剂10～20份，N330炭黑13.5份，促进剂0.4份，防老剂1份，固化剂2～5份，硫化剂8份，软...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘益和，刘浩杰，
申请(专利权)人：南京正隆环保工程有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32