本发明专利技术提供了一种煤矿用阻燃橡胶，它是由下述重量份的原料制成的：三乙胺1‑2、柠檬酸三丁酯10‑14、包覆羟基锡酸锌30‑40、硬脂酸3‑4、γ‑巯丙基三甲氧基硅烷5‑7、N‑苯基苯胺2‑3、甲基丙烯酸甲酯60‑70、过硫酸铵2‑3、三元乙丙橡胶190‑210、促进剂1‑2、硫磺1‑2。同时，本发明专利技术也提供了一种煤矿用阻燃橡胶的制备方法。对应的，本发明专利技术还提供了一种煤矿用阻燃橡胶输送带。本发明专利技术实现了聚酯对包覆填料的进一步包覆，从而改善了羟基锡酸锌的表面活性，使得聚酯包覆的填料可以很好的分散到橡胶基材中，不会造成团聚，成品橡胶强度和韧性好，且羟基锡酸锌的作用效果更持久、稳定，阻燃效果好。
【技术实现步骤摘要】
一种煤矿用阻燃橡胶及其制备方法和应用
本专利技术属于橡胶领域，具体涉及一种煤矿用阻燃橡胶及其制备方法和在橡胶输送带中应用。
技术介绍
煤矿物料输送需要采用阻燃输送带，特别是煤矿井下，由于大量的可燃瓦斯气体和空气流通性差的有限空间，对阻燃输送带的安全性能要求非常高。目前，煤矿井下使用的输送带多以PVC或PVG(PVC/NBR并用)等含卤素的基体或通过添加含卤的阻燃体系为主，虽然取得了良好的阻燃效果并且能够基本实现阻燃性能和力学性能、加工性能的平衡。但是，仍存在着强度低，使用寿命短的缺点，并且使用含卤素的输送带材料一旦发生火灾会产生较多的卤化氢气体，由于其发烟量大，产生的气体有毒，从而会给人员带来更大的危险。同时，卤化氢气体易吸水形成强腐蚀性的氢卤酸，对设备造成腐蚀。此外，整芯浸渍PVC胶浆涉及大量有机溶剂和铅类稳定剂，以及配方中使用大量卤-锑阻燃剂，生产和使用都会对环境造成严重污染。目前，无卤阻燃三元乙丙橡胶材料大多采用添加环保型的氢氧化镁、氢氧化铝或同其它配合剂协同使用。由于氢氧化物阻燃效率低，相对于100重量份的三元乙丙橡胶材料，氢氧化镁填充量高达200重量份才能使三元乙丙橡胶材料达到FV-0阻燃级别，此时，三元乙丙橡胶材料的物理性能尤其是断裂伸长率变得很差。
技术实现思路
本专利技术提供了一种煤矿用阻燃橡胶，该阻燃橡胶具有较好的强度和韧性，同时，阻燃性能好，适合在煤矿井下使用。同时，本专利技术也提供了一种煤矿用阻燃橡胶的制备方法，该方法易于实施，适合在产业上应用。对应的，本专利技术还提供了一种煤矿用阻燃橡胶输送带，该阻燃橡胶输送带的橡胶覆盖层具有较好的强度和韧性，同时，阻燃性能好，在煤矿井下使用，安全性好。对于橡胶材料，本专利技术采用以下技术方案：一种煤矿用阻燃橡胶，它是由下述重量份的原料制成的：三乙胺1-2、柠檬酸三丁酯10-14、包覆羟基锡酸锌30-40、硬脂酸3-4、γ-巯丙基三甲氧基硅烷5-7、N-苯基苯胺2-3、甲基丙烯酸甲酯60-70、过硫酸铵2-3、三元乙丙橡胶190-210、促进剂1-2、硫磺1-2。所述包覆羟基锡酸锌是由下述重量份的原料制成的：羟基锡酸锌30-40、棕榈蜡6-9、2-硫醇基苯骈咪唑1-2、钛酸四丁酯70-80、马来酸酐4-6。所述包覆羟基锡酸锌的制备方法，包括以下步骤：I.取2-硫醇基苯骈咪唑，加入到其重量30-40倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入棕榈蜡，送入到60-70℃的水浴中，保温搅拌1-2小时，出料冷却，得醇分散液；II.取羟基锡酸锌，加入到其重量20-30倍的去离子水中，搅拌均匀，得水分散液；III.取上述醇分散液、水分散液混合，搅拌均匀，加入钛酸四丁酯、马来酸酐，搅拌3-4小时，抽滤，将滤饼水洗，真空干燥，即得。步骤III中，真空干燥温度为110-120℃。所述促进剂为促进剂CZ、促进剂TMTD中的一种。对于前述本专利技术的阻燃橡胶的制备方法，本专利技术采用如下技术方案：一种煤矿用阻燃橡胶的制备方法，包括以下步骤：i.取γ-巯丙基三甲氧基硅烷、N-苯基苯胺混合，加入到混合料重量30-40倍的无水乙醇中，搅拌均匀，得硅烷分散液；ii.取包覆羟基锡酸锌、硬脂酸混合，在90-100℃下保温搅拌30-40分钟，冷却至常温，加入到上述硅烷分散液中，升高温度至45-60℃，搅拌反应3-5小时，得改性填料乳液；iii.取过硫酸铵，加入到其重量30-40倍的去离子水中，搅拌均匀，得过硫酸铵水溶液；iv.取甲基丙烯酸甲酯，加入到上述改性填料乳液中，搅拌均匀，加入三乙胺，超声1-2小时，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为70-75℃，滴加过硫酸铵水溶液，滴加完毕后保温搅拌4-5小时，出料冷却，抽滤，将滤饼水洗，真空干燥，得改性填料；v.取三元乙丙橡胶，送入到开炼机中，薄通3-4次，包辊后，调整辊距为1mm，加入柠檬酸三丁酯、改性填料，混炼10-12min，加入硫磺、促进剂，混炼均匀，打三角包4-5次，打卷2-3次后出片，室温下放置至少24小时，得混炼胶，备用；vi.将混炼胶在155-160℃下硫化5-7分钟，即得成品煤矿用阻燃橡胶。对于橡胶阻燃输送带，本专利技术采用如下技术方案：煤矿用阻燃橡胶输送带，包括橡胶覆盖层，所述橡胶覆盖层由前述制备方法中步骤v得到的混炼胶在预成型生产线上与芯层材料复合成带胚后，在155-160℃下硫化5-7分钟获得。与现有技术相比，本专利技术的上述技术方案的有益效果在于，本专利技术采用钛酸四丁酯水解，对羟基锡酸锌进行包覆，通过真空干燥得到钛溶胶包覆的羟基锡酸锌，然后对其进行巯基改性，再与甲基丙烯酸甲酯共混，以三乙胺为催化剂，促进巯基与碳碳双键反应，之后剩余的甲基丙烯酸甲酯作为单体，在引发剂作用下聚合，实现聚酯对包覆填料的进一步包覆，从而改善了羟基锡酸锌的表面活性，使得聚酯包覆的填料可以很好的分散到橡胶基材中，不会造成团聚，成品橡胶的强度和韧性较基材(三元乙丙橡胶)本身没有明显降低，使得橡胶输送带使用寿命长，且羟基锡酸锌的作用效果更持久、稳定，阻燃效果好，在煤矿井下使用安全性好。具体实施方式下面结合具体实施方式(包括实施例)对本专利技术作进一步的说明，但并不作为对本专利技术限制的依据。实施例1煤矿用阻燃橡胶，它是由下述重量份的原料制成的：三乙胺1、柠檬酸三丁酯10、包覆羟基锡酸锌30、硬脂酸3、γ-巯丙基三甲氧基硅烷5、N-苯基苯胺2、甲基丙烯酸甲酯60、过硫酸铵2、三元乙丙橡胶190、促进剂1、硫磺1。所述包覆羟基锡酸锌是由下述重量份的原料制成的：羟基锡酸锌30、棕榈蜡6、2-硫醇基苯骈咪唑1、钛酸四丁酯70、马来酸酐4。所述包覆羟基锡酸锌的制备方法，包括以下步骤：I.取2-硫醇基苯骈咪唑，加入到其重量30倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入棕榈蜡，送入到60℃的水浴中，保温搅拌1小时，出料冷却，得醇分散液；II.取羟基锡酸锌，加入到其重量20倍的去离子水中，搅拌均匀，得水分散液；III.取上述醇分散液、水分散液混合，搅拌均匀，加入钛酸四丁酯、马来酸酐，搅拌3小时，抽滤，将滤饼水洗，真空干燥，即得。其中：步骤III中，真空干燥温度为110℃；所述促进剂为促进剂CZ。本实施例中，煤矿用阻燃橡胶按照如下步骤制得：i.取γ-巯丙基三甲氧基硅烷、N-苯基苯胺混合，加入到混合料重量30-40倍的无水乙醇中，搅拌均匀，得硅烷分散液；ii.取包覆羟基锡酸锌、硬脂酸混合，在90℃下保温搅拌30分钟，冷却至常温，加入到上述硅烷分散液中，升高温度为45℃，搅拌反应3小时，得改性填料乳液；III.取过硫酸铵，加入到其重量30倍的去离子水中，搅拌均匀；iv.取甲基丙烯酸甲酯，加入到上述改性填料乳液中，搅拌均匀，加入三乙胺，超声1小时，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为70℃，滴加过硫酸铵水溶液，滴加完毕后保温搅拌4小时，出料冷却，抽滤，将滤饼水洗本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种煤矿用阻燃橡胶，其特征在于，它是由下述重量份的原料制成的：三乙胺1-2、柠檬酸三丁酯10-14、包覆羟基锡酸锌30-40、硬脂酸3-4、γ-巯丙基三甲氧基硅烷5-7、N-苯基苯胺2-3、甲基丙烯酸甲酯60-70、过硫酸铵2-3、三元乙丙橡胶190-210、促进剂1-2、硫磺1-2。/n
【技术特征摘要】
1.一种煤矿用阻燃橡胶，其特征在于，它是由下述重量份的原料制成的：三乙胺1-2、柠檬酸三丁酯10-14、包覆羟基锡酸锌30-40、硬脂酸3-4、γ-巯丙基三甲氧基硅烷5-7、N-苯基苯胺2-3、甲基丙烯酸甲酯60-70、过硫酸铵2-3、三元乙丙橡胶190-210、促进剂1-2、硫磺1-2。
2.根据权利要求1所述的煤矿用阻燃橡胶，其特征在于，所述包覆羟基锡酸锌是由下述重量份的原料制成的：羟基锡酸锌30-40、棕榈蜡6-9、2-硫醇基苯骈咪唑1-2、钛酸四丁酯70-80、马来酸酐4-6。
3.根据权利要求2所述的煤矿用阻燃橡胶，其特征在于，所述包覆羟基锡酸锌的制备方法，包括以下步骤：
I.取2-硫醇基苯骈咪唑，加入到其重量30-40倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入棕榈蜡，送入到60-70℃的水浴中，保温搅拌1-2小时，出料冷却，得醇分散液；
II.取羟基锡酸锌，加入到其重量20-30倍的去离子水中，搅拌均匀，得水分散液；
III.取上述醇分散液、水分散液混合，搅拌均匀，加入钛酸四丁酯、马来酸酐，搅拌3-4小时，抽滤，将滤饼水洗，真空干燥，即得。
4.根据权利要求3所述的煤矿用阻燃橡胶，其特征在于，步骤III中，真空干燥温度为110-120℃。
5.根据权利要求1所述的煤矿用阻燃橡胶，其特征在于，所述促进剂为促进剂CZ、促进剂TMTD中的一种。
【专利技术属性】
技术研发人员：吴远滨，余捃晗，郑启航，
申请(专利权)人：浙江奋飞橡塑制品有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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