[发明专利]亲水膨胀式抗压耐高温复合材料及其制备方法、及耐高温输送带

说明书

技术领域

本发明涉及复合材料技术领域，尤其涉及一种亲水膨胀式抗压耐高温复合材料，同时还涉及该复合材料的制备方法，以及由该复合材料制得的耐高温输送带。

背景技术

耐高温输送带，又名耐热输送带，是一种特种重型输送带，主要用于输送钢铁、水泥、焦炭等行业的高温物料。一般由骨架层和覆盖在所述骨架层表面的覆盖胶层组成，其中，骨架层一般由耐热材料，如多层耐热帆布或钢丝绳芯、金属螺旋网、钢帘网等金属材料构成，覆盖胶层一般为丁苯橡胶、丁基橡胶、乙丙橡胶或三元乙丙橡胶。以多层耐热帆布为骨架层的耐高温输送带的耐受温度为200℃以下，当温度高于200℃时，多层耐热帆布构成的骨架层极易被烧穿，而且很难再修复，导致耐高温输送带使用寿命较短。以金属材料为骨架层的耐高温输送带的耐灼烧性能较好，适于在温度较高如300℃的条件下使用，因此又称作耐灼烧输送带，但在300℃的使用环境中，热量会使覆盖胶与骨架层之间的粘合强度降低，从而导致覆盖胶起泡或剥离、脱落，缩短耐高温输送带的使用寿命。

发明内容

为解决现有技术存在的不足，本发明提供了一种亲水膨胀式抗压耐高温复合材料，使用该复合材料粘附在普通耐高温输送带的胶层表面，既能够满足输送物料的基本强度要求，又能够有效隔离高温对输送带胶层及骨架的老化侵蚀，延长输送带的使用寿命。

为实现上述目的，本发明提供的亲水膨胀式抗压耐高温复合材料，用于粘附在普通耐高温输送带的胶层表面使用，该复合材料包括以下重量份原料组分：

本发明的亲水膨胀式复合材料，以特定的原料组分，在合理用量配比下，通过组分物质间的结合形成有机聚合体，从而是该复合材料具备高强度、耐撕裂、合理吸水性的性能优势。将该复合材料粘附在耐高温输送带的胶层表面，在使用输送带输送高温物料过程，利用复合材料中组分丁苯橡胶、吸水树脂、聚乙二醇、发泡剂、膨润土、立德粉等聚氨酯预聚体与丙烯酸钠高分子吸水性树脂赋予材料的亲水特性，使复合材料在与高温物料接触时能够蓄水膨胀至初始体积的30～50％，形成有效的隔离高温物料与输送带胶层、骨架的隔离层，在隔绝层内形成含有大量水分的体系，隔断高温物料给橡胶输送带传导热量的有效途径，显著提高输送带抵御高温的影响，降低高温物料对输送带胶层及骨架的老化侵蚀，并使耐高温输送带能够适应更高温度物料的运输；同时，该复合材料能够满足输送物料的基本强度要求及与胶层较好的粘接特性，形成较强的粘结力，能够避免输送高温物料过程因高温、负载承压等作用造成复合材料与胶层脱离的影响，有效保证复合材料对输送带的保护，延长耐高温输送带的使用寿命。

作为对上述技术方案的限定，该复合材料包括以下重量份原料组分：

作为对上述技术方案的限定，所述聚乙二醇的分子量为600以上。

聚乙二醇分子量在600以上呈半固体状，平均分子量600，n＝12～13，熔点20～25℃，闪点246℃，相对密度1.13(20℃)；平均分子量4000，n＝70～85，熔点53～56℃。在一般条件下，聚乙二醇是很稳定的，但在120℃或更高的温度下它能与空气中的氧发生作用。在惰性气氛中(如氮和二氧化碳)，它即使被加热至200～240℃也不会发生变化，当温度升至300℃会发生热裂解。

进一步限定复合材料的最佳组分用量、聚乙二醇的分子量要求等条件，优化复合材料的性能，提高其在耐高温输送带表面的使用性能。

作为对上述技术方案的限定，该复合材料在静态蒸馏水中的体积膨胀率为130～150％，拉伸强度达8～10MPa。

进一步限定复合材料的蓄水体积膨胀率与拉伸强度等性能参数，以利于与耐高温输送带的结合使用。

同时，本发明还提供了如上所述的亲水膨胀式抗压耐高温复合材料的制备方法，采用两段式混炼方法，包括以下步骤：

a、一段混炼：向密炼机内加入丁苯橡胶1502、顺丁橡胶9000，然后加入炭黑N330、吸水树脂、聚乙二醇、立德粉、发泡剂H、膨润土、二氧化硅，再加入古马隆树脂、石蜡，氧化锌、硬脂酸；之后加入促进剂CZ、促进剂DM，最后加入防老剂RD，防老剂4010和防老剂丁，进行混炼；

b、二段混炼：混炼后再一次性投入DTDM得到混炼胶，将混炼胶在开炼机上进行回炼得到回炼胶，然后压延成胶片状亲水膨胀式抗压耐高温复合材料。