专利名称：煤矿用芳纶织物叠层管状阻燃输送带的制作方法
技术领域：
本发明涉及ー种输送带，具体地说涉及ー种以芳纶织物为骨架层、外加阻燃覆盖胶层的阻燃输送帯，
背景技术：
管状输送带是和圆管带式输送机配套使用的ー种特种输送帯。圆管带式输送机是在槽型带式输送机基础上发展起来的一种特种带式输送机。输送机在尾部受料后，在过渡段通过托辊组施加強制力将平型输送带导向成圆管状，使输送物料被密闭在圆管内，到头部过渡段再逐渐展开成槽型卸料，回程再次卷成筒状，从而在整个输送线路中实现物料密闭输送和往复输送的设备。管状输送带的使用条件对输送带性能提出了一定的要求。ー是管状带要有适当的横向弯曲刚度，刚性的大小是能否形成管状的关键。刚性太大将使搭接部分上翘，造成密封性能不好。刚性太小将使裹成管时往下塌，形成扁管现象。ニ是管状带要有良好的弾性和柔性，管式输送机可以在垂直面和水平面上进行弯曲，也可同时在两个面上进行弯曲，取消了转载点，可从侧面、上面和下面通过障碍物，输送带刚通过过渡段形成圆管后便开始弯曲，弯曲在到达卸料辊筒过渡段之前完成。因此要采用特殊的骨架材料和结构设计，保证成管时两边搭接部分和带体有良好的可屈挠性。三是管状带各层应具有优良的物理机械性能。管状带由于密闭、弯曲、大倾角、往复和高速高载运输，因此胶带在运输过程中要经受反复屈挠和弯曲变形，胶带成管时对物料有一定的挤压作用，増加了物料和胶带之间的摩擦力。管状胶带各项物理机械性能较一般用途胶带的要求要高很多。四是煤矿井下由于特定的应用环境和条件，要求使用的输送带具有很高的阻燃抗静电性，产品必须符合煤矿井下安全生产标准要求。目前煤矿井下使用的主要是整芯阻燃输送带和阻燃钢丝绳芯输送帯。整芯阻燃输送带的硬度大，带体柔顺性差，疲劳寿命和磨损寿命均较短，不能用作管状帯。钢丝绳芯阻燃输送带強度高，使用寿命长，芯体上下各铺ー层横向织物后成管能力强，适用于长距离运输。但钢丝绳带带体重，能量消耗大，煤矿井下潮湿环境下钢丝绳易锈蚀，接头时间长，对驱动滚筒直径要求较大。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足提供一种煤矿用芳纶织物叠层管状阻燃输送带，通过骨架材料的选材、芯体结构设计、粘合胶层和覆盖胶层配方设计、加工エ艺设计，生产出满足煤矿井下使用的输送带新型产品。本发明的技术方案如下其特征在于包括上、下阻燃覆盖胶层、边胶、芳纶骨架层、阻燃粘合胶层，所述的芳纶骨架层设置在上、下阻燃覆盖胶层之间，通过阻燃粘合胶层与上、下阻燃覆盖胶层粘合成ー个整体。所述的阻燃粘合胶按重量计，所用材料的比例和作用是
橡胶100份，其中天然橡胶20 50份、丁苯橡胶20 50份，顺丁橡胶O 30份。通过几种胶料在上述范围的任意组合、并用，可克服単一胶种的加工和性能缺陷，提高综合性能；促进剂0. 5 5份，可提高橡胶的交联速度；防老剂2 5份，改善橡胶老化性能；氧化锌3 10份，活性剤，改善橡胶交联速度；氧化镁2 6份，增粘剂、吸酸剂；硬脂酸1 3份，活性剤，改善橡胶交联速度；阻燃剂40 80份，可抑制橡胶燃烧；炭黑25 80份，补强剂，提高橡胶粘合力；白炭黑10 20份，同粘合剂形成间甲白粘合体系，提高粘合強度；粘合剂3 8份,提闻粘合强度；偶联分散剂3 5份，对各组分的界面活化，使各组分均匀分散在橡胶烃的基质相中，从而提高混炼效果，降低混炼胶的门尼粘度，提高硫化胶的综合性能；阻燃增粘树脂4_8份，降低阻燃粘合橡胶的粘度，防止阻燃剂的加入造成混炼橡胶的自粘和互粘性能下降即阻燃剂中毒；提高阻燃粘合橡胶对骨架的滲透性，提高粘合强度；硫黄1. 5 3. 5份，硫化剂，调整橡胶分子链交联结构。所述的阻燃覆盖胶胶料要求耐磨、耐屈挠、阻燃抗静电和具有良好的抗冲击性能，可以很好地保护昂贵的芳纶骨架层。上阻燃覆盖胶、下阻燃覆盖胶、边胶采用同种配方。按重量计，所用材料的比例和作用是橡胶100份，其中氯丁橡胶20 70份，丁苯橡胶O 50份，顺丁 10 30份。通过几种胶料在上述范围的任意组合、并用，可克服単一胶种的加工和性能缺陷，可提高胶料的强伸和弾性性能，提高综合性能；促进剂0. 5 3份，可提高橡胶的交联速度；防老剂1 5份,改善橡胶老化性能；氧化锌4 10份,硫化剂、活性剂,改善橡胶交联速度；氧化镁2 6份，助硫化剂、吸酸剂；阻燃剂50 80份，可抑制橡胶燃烧；新エ艺中超耐磨炭黑20 70份，补强剂，导电、提高橡胶强力；耐磨剂8 15份，补强耐切割剂，提高覆盖胶的耐切割性能；降低覆盖胶的滚动阻力，減少能量消耗；提高胶料的耐切割性能和抗冲击性能；偶联分散剂0 3份，对各组分的界面活化，使各组分均匀分散在橡胶烃的基质相中，从而提高混炼效果，降低混炼胶的门尼粘度，提高硫化胶的综合性能；阻燃增粘树脂0_5份，降低阻燃粘合橡胶的粘度，防止阻燃剂的加入造成混炼橡胶的自粘和互粘性能下降，即阻燃剂中毒；提高阻燃粘合橡胶对骨架的滲透性，提高粘合强
度。 本发明所述的芳纶骨架层还可在上下两边设置上、下缓冲层，芳纶骨架层和缓冲层之间、缓冲层和阻燃覆盖胶层之间通过阻燃粘合胶层粘合成ー个整体。
所述的芳纶骨架层的材料是芳纶直径直纬浸胶帆布或芳纶浸胶帘子布。所述的缓冲层为直纹或斜纹尼龙浸胶帆布。所述的阻燃粘合胶和阻燃覆盖胶中使用的阻燃剂是三(2，3-ニ溴丙基)异三聚氰酸酷、氯化石蜡、络合锑增效阻燃剂、硼酸锌、超细氢氧化铝或其结合。所述的阻燃粘合胶中使用的粘合剂是甲醛给予体HMMA、甲醛接受体RS，同白炭黑共同形成粘合体系。所述的偶联分散剂是集偶联、分散和软化为一体的新型改性硼酸酯偶联分散剂。所述的耐磨剂是芳纶浆柏。芳纶纤维的性能 芳纶纤维具有突发的综合性能。強度高密度小；其表面強度可达20. OCN/dtex以上，是钢材的5倍，一般有机化学纤维的2倍以上；其密度与普通花纤并无多大差别；耐热性能好，130°C的环境条件下，強度的损失率可以忽略不计，在200°C的条件下可以正常使用，500°C以上才开始分解。耐酸碱等化学品腐蚀。阻燃剂的加入对芳纶骨架強度影响极小。以单层直径直纬芳纶浸胶帆布或线绳为骨架设计生产管状阻燃输送帯，強度可达到5000N/mm。芳纶纤维本体阻燃，成品胶带很容易达到煤矿阻燃要求。芳纶骨架尺寸稳定性好、伸长率低，能够满足大运量、长距离、大倾角的运输场所。芳纶骨架同橡胶的粘合力高、抗疲劳性好、密度小、运行动能消耗少、结构简单、接头容易，是制造煤矿用叠层管状阻燃输送带的理想骨架材料。因此本发明采用本体阻燃的芳纶纤维为骨架，通过结构设计、配方设计、加工ェ艺设计，大幅提高胶带各项物理机械性能，满足管状输送机对管状带的物理机械性能要求。为保障成品带具有适当的横向刚性、良好的弹性和纵向柔性，满足胶带具有良好的成管能力和成管后的密封性能和形状稳定性能，芳纶骨架层可以设计成两种不同的织物结构形式，一种设计是在芳纶直经线绳的两面都加入横向聚酰胺线，用来保护芳纶绳芯的直径直纬结构，横向能够满足成管需求。这种结构芳纶纤维排列直、弯曲少，纬向由尼龙帘线在上下两面增強，具有良好的耐冲击和耐撕裂性能，直径直纬芳纶浸胶帆布单层强度能够达到2500N/mm。另ー种形式是织物芯在纵向方向由直的芳纶线绳组成，即帘子布结构。这种结构芳纶纤维排列直、弯曲少；纬向由线连接；厚度较薄；优异的成槽性能。上下设置直纹或斜纹尼龙缓冲层，一方面可适当增加横向刚性，同时还可起到防纵向撕裂效果。因强力层只有一层芳纶帘子布织物层，所以芳纶输送带骨架层强度得到最佳利用。芯体非常轻且柔韧性特别地好，耐疲劳性贯穿芳纶输送带的整个寿命周期，带体能够很好地抵抗各种化学反应影响，不会被侵蚀或腐烂。芳纶帘子线结构单层强度能够达到5000N/mm。阻燃粘合胶所述的阻燃粘合胶层保障芳纶骨架和缓冲层、缓冲层同覆盖胶间具有足够的粘合力，同时要求屈挠内应力低、耐反复弯曲疲劳。由于芳纶纤维本体阻燃，粘合层胶料的阻燃性能易于达到，主要是选择合适的粘合剂，通过调整原材料配方比例，采取不同胶料并用改性、不同阻燃剂复配协效、阻燃增粘剂、偶联分散剂偶联改性等手段，在保证阻燃性能的基础上，最大限度地提高胶料的粘合性能和物理机械性能。芳纶骨架的两面、缓冲层两面均需贴合一定厚度的阻燃粘合胶。エ艺要求
应用上述阻燃粘合层胶料和阻燃覆盖胶料的煤矿用芳纶织物叠层管状带主要エ艺要求是—、炼胶エ艺I、天然橡胶先混炼至合适的可塑度，然后同其它橡胶共混均匀。2、混炼采用两段混炼，一段把共混均匀的胶料导炼后先加入防老剂、活性剤、阻燃增粘剂等小料，再加入1/2阻燃剂、1/2补强剂、偶联剂，混炼均匀后冷却下片。停放24小时后，先把一段胶料导炼均匀，再加入剰余的阻燃剂、补强剂物料。开炼机冷却后加入促进剂、硫化剂。3、阻燃粘合胶一段混炼温度控制在110°C -135 °C, ニ段混炼温度控制在950C _120°C。覆盖胶一段混炼温度控制在100°C _115°C，ニ段混炼温度控制在90°C _105°C。ニ、压延成型エ艺I、阻燃粘合橡胶混炼胶停放24小时，经冷喂料挤出机滤胶和充分热炼后，再上压延机进行骨架贴胶。贴胶压カ适当加大，提高胶料对骨架的滲透程度，但保证不得烂布。2、贴合后的胶布趁热同缓冲层复合，复合后的帯芯停放4-8小时后再贴合覆盖胶。3、覆盖胶经冷喂料挤出机滤胶和充分热炼后，在压延机上调整到需要的覆盖胶厚度，成型好的帯芯在压延机上直接贴合覆盖橡胶。贴合好覆盖胶的带胚停放8-12小时后硫化。三、硫化エ艺I、严格控制硫化条件，硫化温度控制在142 V -145 V，硫化压カ控制在30MPa-35MPa。2、带胚上锅打满高压，预热2-3分钟后落锅排气，再打满高压正常硫化。本发明具有以下优点和有益效果I、由于选用了特定的骨架材料，成品带成管能力強，带体柔软度适当，可适应管状带不同水平的转弯需求。同強度级别的芳纶织物叠层管状阻燃输送带较钢丝绳芯管状带重量轻，运行动能消耗较钢丝绳芯管状带减少40%以上。2、阻燃粘合胶料使用粘合剂、阻燃增粘剂、偶联分散剂等材料，混炼エ艺改善，混炼胶料对骨架材料的滲透能力強，硫化后胶料粘合力大，动态生热小，耐反复弯曲疲劳，阻燃性能优异。3、阻燃覆盖胶料通过不同胶种并用改性、阻燃剂协效复配減少用量，使用芳纶浆柏、偶联分散剂、阻燃增粘剂等材料，配合剂分散度加大，胶料强度加大，耐磨性能和耐屈挠性能提高，特别是耐切割性能提高，滚动阻力減少，阻燃性能达到煤矿井下阻燃性能要求。
图I是本发明的剖面示意图。图2是本发明设有缓冲层的剖面示意图。图中，I.边胶，2.上阻燃覆盖胶层，3.下阻燃覆盖胶层，4.骨架层，5.阻燃粘合胶层，6.上、下缓冲层。具体实施例方式实施例I如图I所示，本发明包括边胶I、上阻燃覆盖胶层2、下阻燃覆盖胶层3、芳纶骨架层4、阻燃粘合胶层5。芳纶骨架层4通过阻燃粘合胶层5与上阻燃覆盖胶层2、下阻燃覆盖胶层3粘合成ー个整体。芳纶骨架层4采用DP2500型的直径直纬芳纶帆布，其单层强度为2500N/mm。阻燃粘合层胶料配方，按重量计其比例天然橡胶50份，丁苯橡胶30份，顺丁橡胶20份；氧化锌8份,氧化镁3份；硬脂酸2份，促进剂CZ : 1. 5份，促进剂DM : I · 2份;阻燃增粘树脂5份，三(2，3-ニ溴丙基)异三聚氰酸酯10份，氯化石蜡15份，络合锑增效阻燃剂6份，硼酸锌13份，新型改性硼酸酯偶联分散剂1. 5份，新エ艺中超耐磨炭黑30份，白炭黑15份，防老剂RD :1. 5份，防老剂4010 2份，粘合剂HMMA :2. 5份，粘合剂RS :3份，S :2. 3 份，总计222.5 份。阻燃覆盖胶层配方，按重量计其比例氯丁橡胶90份，顺丁橡胶10份；氧化锌5. O份,氧化镁4. O份，促进剂TMTD :1. O份，促进剂DM : I. 2份，促进剂NA-22 :0. 5份；氯化石蜡17.5份，三(2，3-ニ溴丙基)异三聚氰酸酯10份，络合锑增效阻燃剂10份，硼酸锌10份，超细氢氧化铝15分，防老剂DPPD : I. O份，防老剂MB : I. O份，新エ艺中超耐磨炭黑30份，芳纶浆柏10份，总计216. 2 份。
应用上述胶料，通过炼胶、压延成型、硫化エ艺可得到2500SDAX1300mm(6+3)煤矿用芳纶芯叠层管状阻燃输送带，成管直径350mm。。检验依据Q/TDR007-2011《煤矿用芳纶织物叠层阻燃输送帯》，此标准參考MT668-2008《煤矿用钢丝绳芯阻燃输送帯》、MT830-2008《煤矿用织物叠层阻燃输送帯》、MT914-2008《煤矿用钢丝绳织物整芯阻燃输送帯》制定。经检测，各项性能均达到标准要求。检测主要性能如下
权利要求
1.一种煤矿用芳纶织物叠层管状阻燃输送带，其特征在于包括上阻燃覆盖胶层(2)、下阻燃覆盖胶层(3)、边胶(I)、芳纶骨架层(4)、阻燃粘合胶层(5)，所述的芳纶骨架层(4)设置在上阻燃覆盖胶层(2)、下阻燃覆盖胶层(3)之间，通过阻燃粘合胶层(5)与上阻燃覆盖胶层(2)、下阻燃覆盖胶层(3)粘合成一个整体； 所述的阻燃粘合胶按重量计，所用材料的比例是 橡胶100份，其中，天然橡胶20 50份，丁苯橡胶20 50份，顺丁橡胶O 30份； 促进剂0. 5 5份；防老剂2 5份；氧化锌3 10份；氧化镁2 6份； 硬脂酸1 3份；阻燃剂40 80份；炭黑25 80份； 白炭黑10 20份；粘合剂3 8份； 偶联分散剂3 5份；阻燃增粘树脂4-8份；硫黄1. 5 3. 5份； 所述的上阻燃覆盖胶、下阻燃覆盖胶、边胶采用同种配方，按重量计，所用材料的比例是 橡胶100份，其中，氯丁橡胶20 70份，丁苯橡胶O 50份，顺丁橡胶10 30份； 促进剂0. 5 3份；防老剂1 5份； 氧化锌4 10份；氧化镁2 6份； 阻燃剂50 80份；新エ艺中超耐磨炭黑20 70份； 耐磨剂8 15份； 偶联分散剂0 3份； 阻燃增粘树脂0_5份。
2.如权利要求I所述的煤矿用芳纶织物叠层管状阻燃输送带，其特征在于所述的芳纶骨架层(4)的材料是芳纶直径直纬浸胶帆布。
3.如权利要求I所述的煤矿用芳纶织物叠层管状阻燃输送带，其特征在于所述的芳纶骨架层(4)上下两边设置上、下缓冲层出)，芳纶骨架层(4)和缓冲层(6)之间、缓冲层(6)与上阻燃覆盖胶层(2)、下阻燃覆盖胶层(3)之间通过阻燃粘合胶层(5)粘合成ー个整体。
4.如权利要求3所述的煤矿用芳纶织物叠层管状阻燃输送带，其特征在于所述的芳纶骨架层(4)的材料是芳纶浸胶帘子布。
5.如权利要求3所述的煤矿用芳纶织物叠层管状阻燃输送带，其特征在于所述的缓冲层为直纹或斜纹尼龙浸胶帆布。
6.如权利要求I所述的煤矿用芳纶织物叠层管状阻燃输送带，其特征在于所述的阻燃粘合胶中使用的粘合剂是甲醛给予体HMMA、甲醛接受体RS。
7.如权利要求I所述的煤矿用芳纶织物叠层管状阻燃输送带，其特征在于所述的偶联分散剂是新型改性硼酸酯偶联分散剂。
8.如权利要求I所述的煤矿用芳纶织物叠层管状阻燃输送带，其特征在于所述的阻燃剂是三(2，3-ニ溴丙基)异三聚氰酸酯、氯化石蜡、络合锑增效阻燃剂、硼酸锌、超细氢氧化铝或其结合。
9.如权利要求I所述的煤矿用芳纶织物叠层管状阻燃输送带，其特征在于所述的耐磨剂是芳纶浆柏。
全文摘要
本发明公开了一种煤矿用芳纶织物叠层管状阻燃输送带，解决了现有输送带不便用于煤矿井下作管状输送带使用的问题。其特征在于通过骨架材料的选材、芯体结构设计、粘合胶层和覆盖胶层配方设计等，生产出满足煤矿井下使用的输送带新型产品。本发明以芳纶织物为骨架层，成品带成管能力强，带体柔软度适当，可适应管状带不同水平的转弯需求；阻燃粘合胶料硫化后胶料粘合力大，动态生热小，耐反复弯曲疲劳，阻燃性能优异；阻燃覆盖胶料通过不同胶种并用改性、阻燃剂协效复配、使用芳纶浆柏、偶联分散剂、阻燃增粘剂等材料，胶料强度加大，耐磨性能和耐屈挠性能提高，特别是耐切割性能提高，滚动阻力减少，阻燃性能达到煤矿井下阻燃性能要求。
文档编号B65G15/38GK102658952SQ20121013864
公开日2012年9月12日 申请日期2012年5月3日 优先权日2012年5月3日
发明者代飞, 朱启永, 潘登, 王巍, 王平, 窦绵勇, 胡世献 申请人:王平