[发明专利]一种高耐热输送带覆盖层丁苯橡胶复合材料

说明书

技术领域

本发明属于橡胶产品技术领域，具体涉及一种包括层状硅酸盐/丁苯橡 胶纳米复合母胶、炭黑、反应型防老剂、纳米金属氧化物等组分的高耐热、 低成本的输送带覆盖层橡胶复合材料。

背景技术

目前，在冶金、建材、化工等行业，高耐热输送带被广泛用于输送高 温固体物料，如烧结矿石、水泥熟料、烘干水泥、石灰、尿素和无机化肥 等。输送带的结构分为上下层为覆盖层(橡胶)、中间层为骨架材料(聚酯纤 维织物、尼龙纤维织物、芳纶纤维织物等)以及骨架材料与覆盖层之间的粘 合层(橡胶)三个主要部分(如图1所示)，耐热输送带的耐热性能和使用寿 命主要取决于覆盖层橡胶的性能。

生产耐热输送带覆盖层的丁苯橡胶中所采用的填料基本上为炭黑，而 混炼过程中炭黑的加入需要消耗大量的能量，并且给加工带来极大的不利， 同时大量使用炭黑给环境带来了污染。输送带覆盖层在高的物料温度下长 时间停留，可能导致覆盖层橡胶因降解、碳化发生大面积严重龟裂或被灼 烧掉，带体鼓泡、起层甚至烧穿织物、引起火灾等严重的质量和安全问题， 大大缩短使用寿命(一般仅为1～6个月)，带子更换频率高(需停机8h以上)， 严重影响生产效率和产品质量。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术的不足，而提供一种耐热老化性能优异、 低成本、加工性能和耐磨性能好，使用寿命长的输送带覆盖层丁苯橡胶复 合材料。

本发明所提供的一种高耐热输送带覆盖层丁苯橡胶复合材料 的各组分及其质量份数配比如下：

(1)母胶130～180重量份

(2)防老剂2～6重量份

(3)炭黑20～60重量份

(4)金属氧化物5～20重量份

(5)促进剂3～10重量份

(6)硬脂酸2～8重量份

其中，所述的母胶为层状硅酸盐/丁苯橡胶纳米复合母胶，其 中丁苯橡胶的重量份数为100，层状硅酸盐的重量份数为30～80， 是由湖北名流累托石科技股份有限公司提供的工业化产品。

层状硅酸盐作为一种资源丰富的矿物，价格低廉，具有天然 的纳米结构。对于层状硅酸盐/橡胶纳米复合材料中，层状硅酸盐 以纳米尺寸均匀分散在橡胶基体中，层状硅酸盐晶层的总比表面 积以及形状系数(面积/厚度)都大幅度增大，从而对橡胶分子链 的运动产生较强的限制作用，这些结构上的特点赋予了层状硅酸 盐/橡胶纳米复合材料优异的物理性能、气体阻隔性能以及耐热性 能。

所述的防老剂为反应型防老剂N-4(苯胺基苯基)马来酰亚胺 (MC)、N-4(苯胺基苯基)甲基丙烯酰胺(NAPM)或通用防老剂2- 硫醇基苯并咪唑(MB)的一种或几种。优选反应型防老剂N-4(苯 胺基苯基)马来酰亚胺或N-4(苯胺基苯基)甲基丙烯酰胺中的一 种或两种，反应型防老剂可以在硫化过程中与橡胶大分子形成化 学键，高温使用时不易迁移，起到更好的防护作用。

所述的炭黑为橡胶加工中使用的细粒子高补强炭黑N330，具有很好的 增强效果，保证复合材料具有优良的力学性能和耐磨性能。

所述的金属氧化物为纳米氧化锌、纳米氧化镁、纳米氧化镉 或纳米氧化钙；优选纳米氧化锌。添加金属氧化物不仅起到公知 的活化作用，其中纳米氧化锌在材料中与其他组分配位，起到耐 高温的特殊作用。

所述的促进剂为橡胶硫化常用的磺酰胺类或秋兰姆类硫化促进剂，如二 硫化四甲基秋兰姆(TT)，环己基苯并噻唑次磺酰胺(CZ)和N-(氧化二亚 乙基)-2-苯并噻唑次磺酰胺(NOBS)。

本发明通过1)将母胶在开炼机上按照常规方法塑炼；2)依 次加入金属氧化物、防老剂、炭黑和促进剂后，在开炼机上混合 均匀得到混炼胶；3)再将混炼胶于150℃～180℃硫化得到输送带 覆盖层丁苯橡胶复合材料。

本发明具有以下有益效果：

本发明将纳米层状硅酸盐填料应用在耐热输送带覆盖层中，与单纯使 用炭黑填料的输送带覆盖层丁苯橡胶相比，具有成本低、污染小、耐热性 能、加工性能和耐磨性能好等优点。

附图说明

图1、耐热输送带断面结构，图中，1为耐热输送带的覆盖层；2为耐 热输送带的粘合层；3为耐热输送带的骨架层；