玄武岩纤维输送带的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种玄武岩纤维输送带的制备方法，属于橡胶制品技术领域。其将玄武岩纤维布经盐酸处理、偶联剂处理、等离子接枝和浸胶处理；然后将天然橡胶、合成橡胶、活性剂、防老剂、补强剂和增塑剂混炼得到一段混炼胶；加入促进剂和硫化剂混炼得到二段混炼胶，挤出出片得到覆盖胶胶片；再将天然橡胶、合成橡胶、活性剂、防老剂、胶粘剂、补强剂和增塑剂混炼得到一段混炼胶；再加入促进剂、硫化剂和粘合剂RA混炼得到二段混炼胶，停放后回炼与玄武岩纤维布贴覆制成贴胶帆布；将玄武岩纤维贴胶布逐层贴合制得骨架，骨架上下表面贴覆覆盖胶胶片，制得带坯，硫化得到产品。本发明专利技术得到的输送带成本低、质量轻、强力高、抗疲劳、寿命长，可以大大节省输送能耗。

【技术实现步骤摘要】
玄武岩纤维输送带的制备方法
本专利技术涉及一种玄武岩纤维输送带的制备方法，尤其是一种适用于煤矿、冶金、矿山等行业的长距离物料输送的输送带，属于橡胶制品

技术介绍
橡胶输送带是仅次于轮胎的第二大重要橡胶制品，主要应用于煤炭、冶金、建材、矿山、港口等工业领域，需求年增长率超过25％。输送带主要由上下覆盖胶和骨架材料组成，而骨架材料一般可以分为织物和钢丝绳。钢丝绳芯输送带因具备高强力而广泛应用于长距离、大运量的矿区，但钢丝绳横向间距使其存在易纵撕的缺陷，且金属骨架材料使得带体重量普遍高于织物带。织物带的骨架材料取决于市场上纤维的性能和价格。综合价格和性能，输送带中常用的织物帆布为聚酯帆布和尼龙帆布。具备高模量、高强度的碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维则因为价格高昂而鲜少应用于输送带骨架材料。玄武岩纤维具有高强度、高模量、耐腐蚀、耐酸碱、耐高温、防火等优越性能，由玄武岩于1400℃以上高温下熔融拉制而成，是一种绿色无污染的新型纤维材料。充足的天然原料和简便的加工工艺使得玄武岩纤维的价格相对其他合成纤维更为低廉，因而可替代高性能的合成纤维作为输送带的骨架材料。但是玄武岩纤维为无机材料，与橡胶材料复合存在界面粘结问题，将其应用于输送带骨架材料，需要有效提高界面粘合强度。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种玄武岩纤维输送带的制备方法，该输送带强度高、成本低，可替代部分低强度的钢丝绳输送带，减轻带体重量。按照本专利技术提供的技术方案，一种玄武岩纤维输送带的制备方法，重量份计步骤为：(1)骨架材料的制备：a、盐酸蚀刻：取玄武岩纤维布，在1～5mol/L的盐酸中进行刻蚀1～5min；b、偶联剂处理：取质量浓度为1％～5％的偶联剂溶液，将步骤a所得蚀刻后的玄武岩纤维布在其中浸泡1～2h；于120～150℃的干燥箱中干燥0.5～1h；上述偶联剂为KH550、KH560、KH570、KH792中的一种；c、等离子接枝：将步骤b所得偶联剂处理后的纤维布立即放入浓度为0.05～0.2mol/L的马来酸酐溶液中，以0.05～0.1mmol过氧化苯甲酰BPO或偶氮二异丁腈AIBN为引发剂，浸泡1～2h后取出；浸泡时进行等离子处理，等离子功率为100～150W，处理时间为6～10min；然后在90～110℃的干燥箱中烘干；d、浸渍：将接枝后玄武岩纤维布在的浸胶胶乳中进行浸渍处理，浸渍温度为120～160℃，浸渍时间为10～15min；浸胶胶乳的组分：间苯二酚3～5份、甲醛2～3份、胶乳60～80份和添加剂5～10份；胶乳为丁苯胶乳、氯丁胶乳、氯磺化聚乙烯胶乳、丁腈胶乳或氢化丁腈胶乳中的一种或几种，添加剂为硅烷偶联剂、环氧树脂或异氰酸酯；(2)覆盖胶的制备：将100份混合橡胶基体、5～10活性剂、1～5份防老剂、40～60份补强剂和1～5份增塑剂依次加入密炼机中混炼4～6min，混炼温度为140～150℃，得到一段混炼胶料，停放8～16h；再加入0.5～4.0份促进剂和1～5份硫化剂混炼1～3min，混炼温度为80～100℃，得到二段混炼胶，停放8～16h；二段混炼胶于挤出机上挤出出片，得到覆盖胶胶片；(3)粘合胶的制备：将100份混合橡胶基体、5～10份活性剂、1～5份防老剂、3～7份胶粘剂、30～60份补强剂和5～10份增塑剂依次加入密炼机中混炼4～6min，混炼温度为130～150℃，得到一段混炼胶料，停放8～16h；再加入0.5～4.0份促进剂、1～5份硫化剂和0～3份粘合剂RA混炼1～3min，混炼温度为80～100℃，得到二段混炼胶，停放8～16h；二段混炼胶经过30～50℃回炼10～20min，于压延设备上与步骤(1)所得处理过的玄武岩纤维布压延复合，制备得到玄武岩纤维布贴胶帆布；(4)输送带带坯的制备：将步骤(3)制备的1～3层玄武岩纤维布贴胶帆布逐层贴合制备骨架层，再于骨架上下表面分别贴覆覆盖胶胶片，制得输送带带坯；(5)输送带的硫化：将步骤(4)所得的输送带带坯进行硫化，硫化压力为10～20MPa，硫化温度为130～160℃，硫化时间为20～50min，硫化后经冷却定型，清除废边后，即得到产品玄武岩纤维输送带。所述混合橡胶基体为天然橡胶与合成橡胶混合橡胶基体，其中天然橡胶和合成橡胶的质量比为80:20～20:80；所述合成橡胶为丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶、乙丙橡胶、丁腈橡胶中的一种或几种。所述补强剂为炭黑、白炭黑中的一种或几种。所述促进剂为促进剂CZ、促进剂NS、促进剂M、促进剂DM、促进剂TMTD、促进剂DTDM、促进剂TAIC中的一种或几种。所述硫化剂为硫磺或硫化剂DCP。所述胶粘剂为粘合剂RS、粘合剂RE、粘合剂RA、粘合剂BN-1中的一种或几种。所述活性剂为纳米氧化锌和硬脂酸，纳米氧化锌和硬脂酸的质量比为60:40～80:20。所述防老剂为防老剂4020、防老剂RD、防老剂MC、防老剂BLE、微晶蜡中的一种或多种。所述增塑剂为芳烃油、古马隆、太阳油、氯化石蜡中的一种或两种。所述玄武岩纤维布为平纹结构、直径直纬或斜纹组织；所述玄武岩纤维布的经向为玄武岩纤维，纬向为玄武岩纤维、聚酯纤维或尼龙纤维。本专利技术的有益效果：(1)本专利技术所述骨架材料采用轻质高强的玄武岩纤维布，与传统的钢丝绳相比，在同等强度下，带体重量减轻20％以上，可以降低输送机的能耗；(2)本专利技术采用高强力的玄武岩纤维布，可以适当地减少骨架层层数，从而简化了输送带的成型工序，提高生产效率；(3)本专利技术采用的玄武岩纤维布具有优良的抗撕裂、抗剪切、耐锈蚀等性能，可以避免钢丝绳芯输送带在使用中出现锈蚀而强力降低的问题；(4)本专利技术所述的玄武岩纤维布经过偶联剂处理和等离子接枝处理，表面产生了大量的活性基团，提高了玄武岩纤维织物与粘结剂的浸润性，增大了其与粘结剂的结合强度和结合量，从而提高橡胶与玄武岩纤维的粘合性能；(5)本专利技术所述的玄武岩纤维布采用天然原料制备，工艺污染低，成本低，有效降低输送带整体成本。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明。本专利技术对覆盖胶、粘合胶所使用的活性剂、防老剂、增塑剂没有特别要求，均为市售的常规助剂。实施例1：一种玄武岩纤维输送带的制备方法，所述输送带包括骨架，骨架上下表面通过粘合胶贴合覆盖胶；特征是，采用以下工艺制备：(1)骨架材料采用玄武岩纤维布，玄武岩纤维布经过浓度为1mol/L的盐酸溶液处理5min；然后于浓度为5％的KH570偶联剂溶液，浸泡1h后于120℃干燥0.5h；干燥后的玄武岩纤维布于100W功率下，等离子处理6min后，放入浓度为0.05mol/L的马来酸酐溶液中，以过0.05mmol氧化苯甲酰(BPO)为引发剂，浸泡1h后取出，在90℃的干燥箱中烘干，最后于浸胶胶乳中进行处理，浸胶胶乳的组分为：间苯二酚3重量份、甲醛2重量份、胶乳60重量份和添加剂5重量份，温度为120℃，浸渍时间为10min，胶乳为丁苯胶乳和氢化丁腈胶乳，添加剂为异氰酸酯。该骨架材料的强度级别为BF1000。(2)覆盖胶的制备：将80重量份天然橡胶、10重量份丁苯橡胶、10重量份顺丁橡胶、3重量份纳米氧气锌、2重量份硬脂酸、2重量份防老剂4020、1重量份防老剂RD、2重量份微晶蜡、30重量份炭黑N本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种玄武岩纤维输送带的制备方法，其特征是按重量份计步骤为：（1）骨架材料的制备：a、盐酸蚀刻：取玄武岩纤维布，在1~5mol/L的盐酸中进行刻蚀1~5min；b、偶联剂处理：取质量浓度为1%~5%的偶联剂溶液，将步骤a所得蚀刻后的玄武岩纤维布在其中浸泡1~2h；于120~150℃的干燥箱中干燥0.5~1h；上述偶联剂为KH550、KH560、KH570、KH792中的一种；c、等离子接枝：将步骤b所得偶联剂处理后的纤维布立即放入浓度为0.05~0.2mol/L的马来酸酐溶液中，以0.05~0.1mmol过氧化苯甲酰BPO或偶氮二异丁腈AIBN为引发剂，浸泡1~2h后取出；浸泡时进行等离子处理，等离子功率为100~150W，处理时间为6~10min；然后在90~110℃的干燥箱中烘干；d、浸渍：将接枝后玄武岩纤维布在的浸胶胶乳中进行浸渍处理，浸渍温度为120~160℃，浸渍时间为10~15min；浸胶胶乳的组分：间苯二酚3~5份、甲醛2~3份、胶乳60~80份和添加剂5~10份；胶乳为丁苯胶乳、氯丁胶乳、氯磺化聚乙烯胶乳、丁腈胶乳或氢化丁腈胶乳中的一种或几种，添加剂为硅烷偶联剂、环氧树脂或异氰酸酯；（2）覆盖胶的制备：将100份混合橡胶基体、5~10活性剂、1~5份防老剂、40~60份补强剂和1~5份增塑剂依次加入密炼机中混炼4~6min，混炼温度为140~150℃，得到一段混炼胶料，停放8~16h；再加入0.5~4.0份促进剂和1~5份硫化剂混炼1~3min，混炼温度为80~100℃，得到二段混炼胶，停放8~16h；二段混炼胶于挤出机上挤出出片，得到覆盖胶胶片；（3）粘合胶的制备：将100份混合橡胶基体、5~10份活性剂、1~5份防老剂、3~7份胶粘剂、30~60份补强剂和5~10份增塑剂依次加入密炼机中混炼4~6min，混炼温度为130~150℃，得到一段混炼胶料，停放8~16h；再加入0.5~4.0份促进剂、1~5份硫化剂和0~3份粘合剂RA混炼1~3min，混炼温度为80~100℃，得到二段混炼胶，停放8~16h；二段混炼胶经过30~50℃回炼10~20min，于压延设备上与步骤（1）所得处理过的玄武岩纤维布压延复合，制备得到玄武岩纤维布贴胶帆布；（4）输送带带坯的制备：将步骤（3）制备的1~3层玄武岩纤维布贴胶帆布逐层贴合制备骨架层，再于骨架上下表面分别贴覆覆盖胶胶片，制得输送带带坯；（5）输送带的硫化：将步骤（4）所得的输送带带坯进行硫化，硫化压力为10~20MPa，硫化温度为130~160℃，硫化时间为20~50min，硫化后经冷却定型，清除废边后，即得到产品玄武岩纤维输送带。...

【技术特征摘要】
1.一种玄武岩纤维输送带的制备方法，其特征是按重量份计步骤为：（1）骨架材料的制备：a、盐酸蚀刻：取玄武岩纤维布，在1~5mol/L的盐酸中进行刻蚀1~5min；b、偶联剂处理：取质量浓度为1%~5%的偶联剂溶液，将步骤a所得蚀刻后的玄武岩纤维布在其中浸泡1~2h；于120~150℃的干燥箱中干燥0.5~1h；上述偶联剂为KH550、KH560、KH570、KH792中的一种；c、等离子接枝：将步骤b所得偶联剂处理后的纤维布立即放入浓度为0.05~0.2mol/L的马来酸酐溶液中，以0.05~0.1mmol过氧化苯甲酰BPO或偶氮二异丁腈AIBN为引发剂，浸泡1~2h后取出；浸泡时进行等离子处理，等离子功率为100~150W，处理时间为6~10min；然后在90~110℃的干燥箱中烘干；d、浸渍：将接枝后玄武岩纤维布在的浸胶胶乳中进行浸渍处理，浸渍温度为120~160℃，浸渍时间为10~15min；浸胶胶乳的组分：间苯二酚3~5份、甲醛2~3份、胶乳60~80份和添加剂5~10份；胶乳为丁苯胶乳、氯丁胶乳、氯磺化聚乙烯胶乳、或丁腈胶乳中的一种或几种，添加剂为硅烷偶联剂、环氧树脂或异氰酸酯；（2）覆盖胶的制备：将100份混合橡胶基体、5~10活性剂、1~5份防老剂、40~60份补强剂和1~5份增塑剂依次加入密炼机中混炼4~6min，混炼温度为140~150℃，得到一段混炼胶料，停放8~16h；再加入0.5~4.0份促进剂和1~5份硫化剂混炼1~3min，混炼温度为80~100℃，得到二段混炼胶，停放8~16h；二段混炼胶于挤出机上挤出出片，得到覆盖胶胶片；（3）粘合胶...

【专利技术属性】
技术研发人员：范旭梦，吴建国，孙业斌，萨日娜，施洁，吴宇航，徐春安，
申请(专利权)人：无锡宝通带业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32