【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种橡胶材料，进一步地说，是涉及一种用于超高分子量聚乙烯织物芯输送带用粘合层的橡胶材料及其制备方法、应用。
技术介绍
1、输送带广泛用于国民生产生活的诸多领域，随着我国企业机械化程度的不断提高，输送带在工业生产中的应用也越来越广泛。现在的织物芯输送带大多数选择尼龙、芳纶、钢丝绳、聚酯等作为骨架材料。与这些材料相比，超高分子量聚乙烯纤维又称高强高模聚乙烯纤维，是目前世界上比强度和比模量最高的纤维，与碳纤维、芳纶纤维并称当今世界三大高科技特种纤维。超高分子量聚乙烯纤维具有密度小、强度高、模量高的特点，具有优异的耐切割性能、耐磨抗疲劳性能、拉伸断裂性能、电绝缘性和抗冲击性。与芳纶纤维相比，超高分子量聚乙烯纤维强度更高，价格更低，而且密度仅为0.98g/cm3，因此将其用于生产输送带可以得到带体轻、价格低、强度高的输送带产品。
2、但由于超高分子量聚乙烯表面无极性基团，表面化学惰性，这导致超高分子量聚乙烯纤维与橡胶基体之间的界面粘合性能差。而且，由于超高分子量聚乙烯纤维表面疏水，常规的工业生产中采用的浸渍处理也很难对粘合力的提升产生明显的效果。
3、另外，超高分子量聚乙烯纤维的熔点较低，约为145℃，这低于大多数橡胶的硫化温度。因此，制备超高分子量聚乙烯织物芯输送带必须开发可以在低温下快速完全硫化的橡胶材料。同时这种橡胶材料还必须要满足输送带生产和应用所需的硫化性能、粘合性能和物理机械性能。目前关于能与超高分子量聚乙烯织物芯输送带共硫化的超高分子量聚乙烯织物芯输送带粘合层橡胶材料配方及其生产工艺还未
技术实现思路
1、针对现有橡胶材料的硫化温度通常高于超高分子量聚乙烯纤维的熔点、无法与超高分子量聚乙烯织物芯输送带共硫化的技术问题；本专利技术以丁苯橡胶为基胶辅以天然橡胶作为生胶、采用不同速级促进剂并用、对原有输送带贴合胶的粘合体系进行调整，提供了一种能用于超高分子量聚乙烯织物芯输送带粘合层的橡胶材料。本专利技术提供的橡胶材料，其硫化速度提高、硫化温度降低、与超高分子量聚乙烯纤维的粘合性能提高，实现了与低熔点(约为145℃)的超高分子量聚乙烯纤维的共硫化。
2、本专利技术的目的之一在于提供一种能够用于超高分子量聚乙烯织物芯输送带粘合层的橡胶材料。所述橡胶材料由包括以下组分的原料混炼制得；
3、所述组分及其重量份如下：
4、生胶100重量份；
5、氧化锌5～6重量份；
6、硬脂酸2～3重量份；
7、防老剂1～2重量份；
8、固体增塑剂8～20重量份，优选10～12重量份；
9、液体增塑剂5～20重量份，优选6～10重量份；
10、次磺酰胺类促进剂1.5～4.5重量份，优选2.5～3.5重量份；
11、秋兰姆类促进剂0.1～1.0重量份，优选0.2～0.5重量份；
12、硫黄1～3重量份，优选1.5～2重量份；
13、补强剂25～70重量份，优选40～45重量份；
14、亚甲基给予体型粘合剂1.0～3.0重量份，优选1.5～2.5重量份；
15、亚甲基接受体型粘合剂2.0～4.5重量份，优选2.5～3.5重量份；
16、防焦剂0.1～1.0重量份，优选0.1～0.2重量份。
17、所述生胶由丁苯橡胶和天然橡胶组成；所述丁苯橡胶为60～90重量份，所述天然橡胶为40～10重量份，所述丁苯橡胶和天然橡胶的总量为100重量份；优选地，所述丁苯橡胶为70～80重量份、所述天然橡胶为30～20重量份，所述丁苯橡胶和天然橡胶的总量为100重量份。本专利技术公开的一些实施例中，100重量份生胶由80重量份丁苯橡胶和20重量份天然橡胶组成，或者，100重量份生胶由70重量份丁苯橡胶和30重量份天然橡胶组成。
18、所述次磺酰胺类促进剂可以选自n-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺，即促进剂cn。以生胶100重量份计，所述次磺酰胺类促进剂的优选用量为2.0～3.5重量份，更优选用量可以是2.5-3.0重量份。在本专利技术公开的一些实施例中，以生胶100重量份计，促进剂cn的用量为2.0、2.5、3.0或3.5重量份
19、所述秋兰姆类促进剂选自二硫化四甲基秋兰姆或一硫化四甲基秋兰姆。所述二硫化四甲基秋兰姆即促进剂tmtd。以生胶100重量份计，所述秋兰姆类促进剂的优选用量为0.2～0.5重量份。在本专利技术公开的一些实施例中，以生胶100重量份计，促进剂tmtd的用量为0.2或0.5重量份。
20、本专利技术中，两种促进剂的用量比例调整会显著影响硫化速度、硫化温度。为了使得橡胶材料的硫化温度降低至更加合适的范围，既能实现超高分子量聚乙烯织物芯输送带共硫化，又不会出现橡胶提前硫化；本专利技术将所述次磺酰胺类促进剂与秋兰姆类促进剂的重量比限定为1.5～3：0.1～0.3，优选为2.0～2.5：0.1～0.2。
21、所述亚甲基给予体型粘合剂选自橡胶粘合剂a或者橡胶粘合剂ra。以生胶100重量份计，所述亚甲基给予体型粘合剂的优选用量为1.5～2.5重量份。在本专利技术公开的一些实施例中，所述亚甲基给予体型粘合剂选自橡胶粘合剂a；以生胶100重量份计，橡胶粘合剂a的用量为1.5或2.5重量份。
22、所述亚甲基接受体型粘合剂选自橡胶粘合剂rs或者橡胶粘合剂re。以生胶100重量份计，所述亚甲基接受体型粘合剂的优选用量为2.5～3.5重量份。在本专利技术公开的一些实施例中，所述亚甲基接受体型粘合剂选自橡胶粘合剂rs；以生胶100重量份计，橡胶粘合剂a的用量为2.5、3.0或3.5重量份。
23、采用促进剂降低硫化温度会使橡胶的粘合性能降低。因此，本专利技术对原有输送带贴合胶的粘合体系进行了调整。即：调整了亚甲基给予体型粘合剂和亚甲基接受体型粘合剂的选择及二者的用量比例，将所述亚甲基给予体型粘合剂与亚甲基接受体型粘合剂的重量比限定为1.5～3：2～5，优选为2.0～2.5：3.0～3.5。调整后的粘合体系可以实现在低温硫化下，使橡胶材料具有良好的粘合性能，体现为h抽出力数值高。
24、所述补强剂可以为炭黑和白炭黑的混合物。以生胶100重量份计，所述炭黑25～40重量份、白炭黑10～20重量份，优选地，所述炭黑25～30重量份、白炭黑10～15重量份。可以采用现有任意一种炭黑和白炭黑的组合作为补强剂。在本专利技术公开的一些实施例中，采用炭黑n330和白炭黑组合作为补强剂；以生胶100重量份计，炭黑n330的用量为25重量份、白炭黑15重量份，或者，炭黑n330的用量为30重量份、白炭黑15重量份。
25、所述固体增塑剂可以选自古马隆树脂。以生胶100重量份计，所述固体增塑剂的优选用量为10-12重量份。在本专利技术公开的一些实施例中，以生胶100重量份计，选择10重量份古马隆树脂作为固体增塑剂。
26、所述液体增塑剂可以选自松焦油、石蜡油和芳烃油中的一种或两种以上，优选为芳烃油本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种橡胶材料，其特征在于，所述橡胶材料由包括以下组分的原料混炼制得；所述组分及其重量份如下：
2.如权利要求1所述的橡胶材料，其特征在于，
3.如权利要求1所述的橡胶材料，其特征在于，
4.如权利要求1所述的橡胶材料，其特征在于，
5.如权利要求1所述的橡胶材料，其特征在于，
6.如权利要求1所述的橡胶材料，其特征在于，
7.一种如权利要求1～6任一项所述的橡胶材料的制备方法，其特征在于，所述制备包括以下步骤：
8.如权利要求1～6任一项所述的橡胶材料在输送带领域的应用，尤其是用于超高分子量聚乙烯织物芯输送带粘合层。
9.一种输送带，其特征在于，所述输送带由超高分子量聚乙烯织物作为输送带芯、如权利要求1～6任一项所述的橡胶材料作为粘合层橡胶共硫化而成。
10.一种如权利要求9所述的输送带的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括将超高分子量聚乙烯织物和如权利要求1～6任一项所述的橡胶材料进行共硫化；
【技术特征摘要】
1.一种橡胶材料，其特征在于，所述橡胶材料由包括以下组分的原料混炼制得；所述组分及其重量份如下：
2.如权利要求1所述的橡胶材料，其特征在于，
3.如权利要求1所述的橡胶材料，其特征在于，
4.如权利要求1所述的橡胶材料，其特征在于，
5.如权利要求1所述的橡胶材料，其特征在于，
6.如权利要求1所述的橡胶材料，其特征在于，
7.一种如权利要求1～6任一项所述的橡胶材料的制备方法，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：王文才，殷立杰，孟阳，赵成哲，李伟，田明，张立群，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：
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