【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及输送带，具体是涉及一种用于输送带的混炼型聚氨酯材料、输送带覆盖层及其制备方法。
技术介绍
1、输送带又称运输带，是钢丝绳/帆布作为承载骨架，并以多层橡胶包覆在其表面的复合制品，广泛运用于矿产、化工、食品等行业中。输送带在特殊作业过程中，由于运输物重量大、形状不规则等因素，输送带表面橡胶难免被表面尖锐的运输物刮蹭，日积月累输送带表面被磨损破坏，导致其使用寿命的缩短。而天然橡胶、三元乙丙橡胶等这类普通橡胶耐磨性能有限，使得输送带很难满足高强度特种作业场景。
2、聚氨酯由低聚物多元醇、异氰酸酯以及扩链剂组成，是一类重要且用途广泛的聚合物材料。具有理想的性能，例如其高耐磨性、高强度、优异的减震性、柔韧性和弹性等特点。聚氨酯的两相形态是软链段和硬链段不相容的结果，聚氨酯的形态决定了它的物理机械性能，硬链段由通过二异氰酸酯与扩链剂反应形成的氢键结合的刚性链段组成，主要决定聚氨酯的模量，软链段由聚醚或聚酯二醇组成，主要影响聚氨酯的弹性。按照其加工方式，固体聚氨酯弹性体可分为三类，即混炼型聚氨酯(mpu)、浇注型聚氨酯(cpu)和热塑性聚氨酯(tpu)。cpu和tpu制品硬度相对比较高，可达70邵a以上，而混炼型聚氨酯与天然橡胶等普通橡胶相似，可以利用相同的加工工艺进行混炼，最后高温模压获得想要的制品，更贴合输送带的加工生产工艺。关于基于浇铸和热塑性弹性体的聚氨酯复合材料，已经进行了大量的研究，但是有关于混炼型聚氨酯基复合材料的研究相对较少。
3、因此，目前需要一种高强力、超耐磨的混炼型聚氨酯材料应用于输送
技术实现思路
1、为解决现有技术中输送带通用橡胶材料中存在耐磨性能差的问题，本专利技术提供了一种用于输送带的混炼型聚氨酯材料、输送带覆盖层及其制备方法。本专利技术的用于输送带的混炼型聚氨酯材料对比天然橡胶、丁腈橡胶等这类通用橡胶，具备较高的拉伸强度，超强的耐磨性能。本专利技术以混炼型聚氨酯为基体，混入相对较少的补强填料，利用硫化剂和促进剂在高温下进行硫化成型，制备具有较高力学性能、耐磨性能优异的混炼型聚氨酯材料。本专利技术还提供了粘合思路，为本专利技术所述的混炼型聚氨酯在输送带覆盖层的应用提供了可能。
2、本专利技术的目的之一是提供一种用于输送带的混炼型聚氨酯材料，由包括混炼型聚氨酯生胶、润滑剂、补强填料、硫化剂、促进剂和偶联剂在内的组分制备而得。
3、本专利技术的一种优选地实施方式中，
4、所述混炼型聚氨酯生胶(mpu)可以通过市售或者自制得到，市售的混炼型聚氨酯生胶优选为ur系列混炼型聚氨酯生胶，所述ur系列混炼型聚氨酯生胶优选包括ur101、ur401型混炼型聚氨酯生胶中的至少一种；
5、优选地，
6、所述自制混炼型聚氨酯生胶可由包括以下原料在内的组分制备而得：
7、多元醇、二异氰酸酯、抗氧剂和扩链剂；
8、各组分按多元醇为100重量份数计，
9、二异氰酸酯 25～40重量份；
10、抗氧剂 0.3～0.5重量份；
11、扩链剂 7～12重量份；
12、所述多元醇为聚四氢呋喃、聚己二酸丙二醇、聚己二酸乙二醇、聚己二酸丁二醇、聚己内酯、聚碳酸酯中的至少一种，不同的多元醇其pu性能不同；和/或，
13、所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂264中的至少一种，抗氧剂可以预防分子链中不饱和键的氧化；和/或，
14、所述二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯(mdi)、1,5-萘二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯中一种或两种组合；和/或，
15、所述扩链剂为三羟甲基丙烷单烯丙基醚、ɑ-甘油烯丙基醚、1,4-丁二醇中的一种或多种组合。
16、本专利技术中所述混炼型聚氨酯生胶(mpu)的合成可采用以下具体技术方案：
17、(1)按质量计量称取多元醇100重量份加入反应器中，抽至真空并升温至100～120℃，开启搅拌器，设定250rpm搅拌除水，直到瓶内无气泡出现，降温至60℃，按质量计量称取二异氰酸酯25～40重量份、抗氧剂0.3～0.5质量份加入反应器中，搅拌均匀，温度升高至60～90℃反应0.3～2h；
18、(2)按质量计量称取扩链剂7～12重量份加入反应器中，并搅拌均匀，在60～90℃温度下反应0.3～2h后封存，放入80～100℃烘箱中后固化6～24h后，取出并密封存放。
19、本专利技术的一种优选地实施方式中，
20、所述润滑剂包括硬脂酸；和/或，
21、所述补强填料包括白炭黑、炭黑中的至少一种，优选包括气相法白炭黑a200、炭黑n220、炭黑n234、炭黑n330中的至少一种；补强填料能够吸附聚氨酯橡胶分子链，形成物理交联点，为橡胶提供刚度，并且吸附在填料表面的聚氨酯橡胶分子链有一定的活动能力，随着外力增大，分子链会高度取向，进而起到增加基体强度的作用，并且与普通输送带材料相比，本专利技术的用于输送带的混炼型聚氨酯材料所需的填料用量相对较少，一般在20重量份左右便可以制备强度较高，超耐磨的制品；和/或，
22、所述硫化剂可采用本领域的常规硫化剂，优选为过氧化二异丙苯(dcp)和硫磺中的至少一种；硫化剂在高温作用下，能够使线性聚氨酯橡胶分子链通过化学键交联形成三维的网状结构，为聚氨酯橡胶提供硬度、强度和弹性，改变橡胶原本的物理性能以及其他机械性能；和/或，
23、所述促进剂包括2-巯基苯并噻唑(促进剂m)、2,2'-二硫代二苯并噻唑(促进剂dm)、n-环己基-2-苯并噻唑磺酰亚胺(促进剂cz)、n,n-二环己基-2-苯并噻唑磺酰亚胺(促进剂dz)、二硫化四甲基秋兰姆(促进剂tmtd)、二甲基二硫代氨基甲酸锌(促进剂zdmc)、二乙基二硫代氨基甲酸锌(促进剂zdc)中的至少一种，优选包括2-巯基苯并噻唑、2,2'-二硫代二苯并噻唑、n-环己基-2-苯并噻唑磺酰亚胺、n,n-二环己基-2-苯并噻唑磺酰亚胺、二硫化四甲基秋兰姆、二甲基二硫代氨基甲酸锌、二乙基二硫代氨基甲酸锌中的至少两种，更优选为n-环己基-2-苯并噻唑磺酰亚胺和二硫化四甲基秋兰姆的混合物，所述n-环己基-2-苯并噻唑磺酰亚胺和二硫化四甲基秋兰姆的混合物中两者质量比为1:(1-6)，优选为1:(1-2)，例如可以为(0.5重量份:3重量份)-(2重量份:2重量份)复配；促进剂能够使交联剂更易活化，加快硫化的速率，缩短硫化时间和硫化温度，同时提高硫化剂的利用率，增加聚氨酯橡胶各项物理机械性能；和/或，
24、所述偶联剂为本领域的常规偶联剂，优选包括双-[γ-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物(偶联剂si-69)、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷(偶联剂a-172)、3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(偶联剂kh-560)中的至少一种；偶联剂能够改善补强填本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于输送带的混炼型聚氨酯材料，由包括混炼型聚氨酯生胶、润滑剂、补强填料、硫化剂、促进剂和偶联剂在内的组分制备而得。
2.如权利要求1所述的用于输送带的混炼型聚氨酯材料，其特征在于：
3.如权利要求1或2所述的用于输送带的混炼型聚氨酯材料，其特征在于：
4.如权利要求1所述的用于输送带的混炼型聚氨酯材料，其特征在于：
5.一种如权利要求1-4任一所述的用于输送带的混炼型聚氨酯材料的制备方法，包括将包括混炼型聚氨酯生胶、润滑剂、补强填料、硫化剂、促进剂、偶联剂和任选的活性剂、防老剂在内的组分混炼得到混炼生胶，再将混炼生胶硫化即得所述用于输送带的混炼型聚氨酯材料。
6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于：
7.一种输送带覆盖层，包括权利要求1～4任一所述的用于输送带的混炼型聚氨酯材料或者权利要求5～6任一所述的制备方法所得的用于输送带的混炼型聚氨酯材料；优选地，所述输送带覆盖层具有叠层结构，包括至少两层用于输送带的混炼型聚氨酯材料层和至少一层尼龙帆布层，且所述输送带覆盖层的外层均为用于输送带的混炼型聚氨
8.如权利要求7所述的输送带覆盖层，其特征在于：
9.一种如权利要求7或8所述的输送带覆盖层的制备方法，包括将尼龙帆布层与所述用于输送带的混炼型聚氨酯材料层粘合的步骤。
10.如权利要求9所述的制备方法，其特征在于所述方法包括：
...【技术特征摘要】
1.一种用于输送带的混炼型聚氨酯材料，由包括混炼型聚氨酯生胶、润滑剂、补强填料、硫化剂、促进剂和偶联剂在内的组分制备而得。
2.如权利要求1所述的用于输送带的混炼型聚氨酯材料，其特征在于：
3.如权利要求1或2所述的用于输送带的混炼型聚氨酯材料，其特征在于：
4.如权利要求1所述的用于输送带的混炼型聚氨酯材料，其特征在于：
5.一种如权利要求1-4任一所述的用于输送带的混炼型聚氨酯材料的制备方法，包括将包括混炼型聚氨酯生胶、润滑剂、补强填料、硫化剂、促进剂、偶联剂和任选的活性剂、防老剂在内的组分混炼得到混炼生胶，再将混炼生胶硫化即得所述用于输送带的混炼型聚氨酯材料。
6...
【专利技术属性】
技术研发人员：秦璇，王华，张立群，王嘉栋，程鼎炜，孟阳，孙业斌，赵成哲，吴建国，马可，潘俊，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。