乙丙橡胶基耐高温浸渍帆布的制备与性能研究

近年来,随着环保要求提高以及自动化程度和输送量的提高、输送距离的进一步延伸,普遍采用输送带运输高温物料,如发电厂的煤渣、钢铁厂的烧结矿料和矿渣等。由于输送带在高温条件下长时间的运行,所以就要求输送带的耐热性能比较好。

因此在这些场合,耐热输送带对骨架材料—浸渍帆布的性能指标提出了更高的要求：在长期高温物料的作用下,如何改善浸渍帆布布层间的高温(175℃)粘合性能是本课题的主要研究方向。作为耐热输送带带芯的浸渍帆布是通过浸胶工艺获得的。纤维织物浸渍后其表面上的浸胶液,它有助于分子在纤维上的扩散、渗透；在高温硫化时,胶膜可以使橡胶与织物发生化学键合,机械和物理结合力都增大,所以浸渍帆布布层间的粘合力也得到提高。

本课题使用的强力帆布是涤锦EP浸渍帆布(经向是涤纶工业用长丝,纬向是锦纶66工业用长丝),它是经过二次浸胶的方法才获得。

一是预浸胶处理：即采用水性粘合体系对织物进行预浸胶并烘干；

二是进行间苯二酚(R)-甲醛(F)-胶乳(L)(总简称RFL)浸渍液处理和烘干。用开放式炼胶机对三元乙丙橡胶/天然橡胶(EPDM/NR)并用生胶先进行塑炼,再按照一定的顺序依次加入各种配合剂,经过多次地反复翻炼,使并用生胶与配合剂互相配合,以得到均匀的试验用混炼胶,在混炼的过程中,开放式炼胶机的辊筒温度保持在30℃C-50℃之间,混炼时间是30min左右。

对混炼后的EPDM/NR橡胶进行硫化,确定了硫化工艺是165℃×20min×2.5MPa,用此工艺硫化的混炼胶其拉伸性能是12.6MPa,断裂伸长率是603%,撕裂强度是9.3MPa。用EP浸渍帆布与EPDM/NR混炼胶制备耐热输送带试样,把试样放入模具中在平板硫化机上进行硫化,将硫化后的试样在常温20℃和高温175℃下放置1h,然后测试浸渍帆布布层间的粘合强度,并判定剥离等级。由此得出结论,在常温下浸渍帆布布层间的粘合强度大,剥离等级好；高温下的粘合强度低,剥离等级差。

对耐热输送带试样浸渍帆布布层间高温粘合强度低、等级差的情况进行改进。首先从橡胶配方进行改进,对橡胶助剂石蜡油、防老剂RD、硫黄三因素进行正交设计试验,其他助剂不变制备混炼胶,然后与浸渍帆布按照层压的方式制备耐热输送带试样,将经过硫化的耐热输送带试样用拉力机进行测试高温粘合强度。

得出以下结论：三个橡胶助剂最优用量是石蜡油17phr,防老剂4phr,硫黄1phr,浸渍帆布布层间的高温粘合强度是4.5N/mm,剥离强度是5级,配方优化后比优化前的高温粘合强度提高了50%,剥离等级也从低等级变为了高等级。

二是从RFL浸渍液的组成部分选择间苯二酚(R)、甲醛(F)、丁吡胶乳(VP)、异氰酸酯(IL-6)四因素进行正交设计试验,经过新RFL浸渍液浸渍后的帆布与混炼胶(配方制备的)按照层压的方式制备耐热输送带试样,将经过硫化的耐热输送带试样在拉力试验机上进行高温粘合性能的测试。

得出以下结论：RFL浸渍液其中四组成部分用量是间苯二酚19.8g,甲醛30.4g,VP胶乳500g,异氰酸酯30g,其它配合剂不变,浸渍帆布布层间高温粘合强度是5.6N/mm,剥离强度是5级,配方优化后比优化前的高温粘合强度提高了39%,剥离等级也从低等级变为了高等级。

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