[发明专利]一种耐高温芳纶帆布芯输送带用粘合层橡胶材料及其使用方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种耐高温芳纶帆布芯输送带用粘合层橡胶材料及其使用方法。

背景技术：

耐高温芳纶帆布芯输送带是由单层芳纶浸胶帆布上下覆有耐高温粘合胶（即粘合层橡胶）、缓冲胶与覆盖胶经高温硫化粘合在一起。由于芳纶纤维具有优异的综合性能，是目前使用的有机纤维中强度最高的，断裂伸长率低，化学稳定性、热稳定性好，熔点大于500℃，可在300℃的高温环境下连续使用。相对于传统的带式输送带，芳纶输送带径向强力更高、重量更轻，具有更好的耐高温性、耐腐蚀性、耐烧灼性，可以在更加恶劣的环境中使用，因此，芳纶输送带可以有更长的输送距离和更低的能耗；

由于，对位芳纶对称性高，结晶度高，又含有大量的芳香环，分子呈刚性，使得表面光滑，且缺少化学活性基团，使得芳纶表面浸润性差，与橡胶材料的界面粘结强度低。目前生产耐高温输送带采用的橡胶基体为三元乙丙橡胶，但是三元乙丙橡胶的自粘性和互粘性都很差，与纤维材料的粘合性更差，导致输送带使用中出现脱层的现象，影响使用。

目前解决芳纶与橡胶的粘合问题有三种方法：一是对芳纶纤维进行表面改性处理；二是对芳纶纤维进行浸胶处理；三是设计粘合层橡胶。在粘合层橡胶的设计中，多采用不同的橡胶并用及加入大量增加粘合性的配合剂提高其粘合性能。曲成东在[橡胶技术与装备，2006，32（5），34-36]中介绍了丁苯橡胶与天然橡胶并用作为基体橡胶，制备芳纶帆布粘合胶，虽然提高了与芳纶帆布的常温粘合性能，但是由于基体橡胶为丁苯橡胶和天然橡胶，粘合胶的耐老化、耐高温性能仍然较差，而且与以三元乙丙橡胶为基体的耐高温覆盖胶的粘合性能差。高秀玲在[中国橡胶，2009，25（6），35-37]中介绍了使用非充油三元乙丙橡胶与天然橡胶并用，设计聚酯帆布芯耐热输送带粘合胶，由于非充油三元乙丙橡胶自粘性差，为了提高粘合胶与覆盖胶的粘合强度，并用体系中三元乙丙橡胶的比例较高，导致粘合胶与帆布的粘合强度较低；并且文中只是将其用于聚酯帆布的粘合胶，老化后的粘合和高温下的粘合也未提到。因此，设计耐高温芳纶帆布粘合层橡胶，需要粘合层与芳纶帆布、粘合层与覆盖胶在常温下、高温下、老化后均具有较好的粘合性能。

发明内容：

本发明的目的是提供一种耐高温芳纶帆布芯输送带用粘合层橡胶材料及其使用方法，采用充油三元乙丙橡胶、丁苯橡胶、天然橡胶并用，添加间甲白粘合体系(由亚甲基给予体、亚甲基接受体和白炭黑组成)及适当的助剂，以提高粘合层橡胶与芳纶帆布及与覆盖胶的粘合性能，与此同时提高粘合层橡胶的耐热老化性能，使输送带能够长时间耐超过175℃的温度而不出现脱层现象，从而提高输送带的使用寿命。

本发明一种耐高温芳纶帆布芯输送带用粘合层橡胶材料，其基本组成和各组分的质量份数为：

充油三元乙丙橡胶70～140份;

丁苯橡胶15～40份；

天然橡胶5～30份；

金属氧化物10～30份；

硬脂酸1～5份；

防老剂1～10份；

补强剂30～120份；

增塑剂5～30份；

粘合剂5～20份；

交联剂1～5份；

共交联剂0.5～5份；

促进剂0.5～5份。

本发明采用充油三元乙丙橡胶、丁苯橡胶、天然橡胶并用作为粘合层橡胶材料的基体橡胶，其中充油三元乙丙橡胶为主体，由于三元乙丙橡胶的耐老化性能好，相对于传统的天然橡胶和丁苯橡胶并用作为粘合层橡胶材料的基体橡胶，可以提高粘合层橡胶材料的耐老化性能，避免因橡胶老化而失去粘合性能。

所述粘合层橡胶中的充油三元乙丙橡胶优选ENB型三元乙丙橡胶，第三单体乙叉降冰片烯（ENB）含量较高，具有相对较快的硫化速度，可以更好的与天然橡胶共硫化；所述充油三元乙丙橡胶门尼粘度低于60ML(1+4)100℃，混炼胶在硫化焦烧期的流动性好，粘合层易于浸入到覆盖胶层和帆布层发生交联反应或物理缠结，有利于粘合层与覆盖胶层、芳纶帆布层的粘合。