本发明涉及材料成型加工技术领域，尤其涉及一种玄武岩纤维帆布芯输送带的制备方法。
背景技术：
输送带又叫运输带，是用于皮带输送中起承载和运送物料作用的橡胶与纤维、金属复合制品，或者是塑料和织物复合的制品。输送带主要用于各矿山、冶金、钢铁、煤炭、水电、建材、化工、粮食等企业的固体物料输送。输送带一般由骨架、覆盖层以及粘合层组成，其中，骨架主于输送带的导向、负载和延伸；覆盖层用于保护骨架、保护输送物料和增加摩擦系数；粘合层用于使得骨架和覆盖层之间具有良好的粘合强度。
过去，汽车传动带橡胶基体主要采用天然橡胶(nr)、丁苯橡胶(sbr)和氯丁橡胶(cr)等作为主体材料。但随着汽车工业的发展，对汽车传动带耐热性能的要求也越来越高。目前，汽车同步带和多楔带一般在-40～150℃下长期使用，传统的天然橡胶、氯丁橡胶等显然已不适合现代汽车工业对传送带的苛刻要求。在对橡胶基体的选择上，人们开始使用氢化丁腈橡胶(hnbr)作为传动带的弹性主体材料，用于耐高温和耐油环境。但是，氢化丁腈橡胶昂贵的价格，限制了其广泛应用，于是在一些对耐油和润滑脂要求不高的应用中，则可以使用较为廉价、耐热性更好的三元乙丙橡胶(epdm)代替氢化丁腈橡胶。同时也可使用其它乙烯-α-烯烃合成橡胶与氢化丁腈橡胶的组合物等。传送带在使用过程中，需要经常运输高温物料，经过长时间的疲劳摩擦与运输，传送带容易出现，伸长、橡胶老化，裂纹的产生于生长，导致橡胶与传送带骨架容易脱离，或者帆布袋断裂的情况。
玄武岩纤维一般由一系列氧化物如：sio2、al2o3、cao、mgo、tio2等组成，由于其特殊的制作工艺以及组成，使其具有优异的强度、良好的耐化学腐蚀能力和抗腐蚀能力，成为高分子材料方面的佼佼者。本发明人考虑，以玄武岩纤维作为输送带的骨架层，增强了骨架层的强度，克服了pvc、pvg带体僵硬成槽性差，疲劳寿命、耐磨寿命偏短的缺点。
技术实现要素：
本发明的主要目的在于提供一种玄武岩纤维帆布芯输送带的制备方法，强度高，耐腐蚀性好。
为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：
本发明提供一种玄武岩纤维帆布芯输送带的制备方法，包括以下步骤：将玄武岩纤维在超声波中清洗，然后浸泡于醋酸中，得到物理改性后的玄武岩纤维；在三口烧瓶中加入硅烷偶联剂、引发剂和物理改性后的玄武岩纤维，升温至90℃进行反应，然后在50-70℃保温，得到有机硅改性后的玄武岩纤维；以所述有机硅改性后的玄武岩纤维为骨架，在上下层涂覆硫化相橡胶，得到玄武岩纤维帆布芯输送带。
优选的，超声波清洗的时间为15-30min。
优选的，醋酸中浸泡的温度为30-40℃，浸泡的时间为12h。
优选的，所述硅烷偶联剂为kh-550、kh-560和si69中的一种。
优选的，所述硅烷偶联剂与玄武岩纤维的比例为3∶100。
优选的，所述醋酸与玄武岩纤维的比例为2.5∶1。
优选的，所述引发剂为过氧化苯甲酰。
优选的，所述玄武岩纤维按照如下方法制备：将玄武岩与海泡石粉碎，得到混合颗粒；将所述混合颗粒加入至氧化锆坩埚中，放入到高温电阻炉中，电炉的升温速率为150℃/h，升温至1500℃，待颗粒全部熔化后，再降温到1300℃，拉制后得到玄武岩纤维。
优选的，所述海泡石成分为：cao，al2o3，mgo，si2o3，fe2o3。
优选的，所述海泡石与玄武岩的比例为1∶5。
本发明提供一种玄武岩纤维帆布芯输送带的制备方法，包括以下步骤：将玄武岩纤维在超声波中清洗，然后浸泡于醋酸中，得到物理改性后的玄武岩纤维；在三口烧瓶中加入硅烷偶联剂、引发剂和物理改性后的玄武岩纤维，升温至90℃进行反应，然后在50-70℃保温，得到有机硅改性后的玄武岩纤维；以所述有机硅改性后的玄武岩纤维为骨架，在上下层涂覆硫化相橡胶，得到玄武岩纤维帆布芯输送带。与现有技术相比，本发明制备的输送带骨架层由多层玄武岩纤维帆布叠合组成，增强了骨架层的强度，克服了pvc、pvg带体僵硬成槽性差，疲劳寿命、耐磨寿命偏短的缺点；带体柔软，成槽性好，覆盖胶厚度可任意调整，耐磨性好，接头方便，接头耐久性好，具有良好的阻燃性能、耐酸碱性，可广泛应用于各种要求场所。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。
本发明提供一种玄武岩纤维帆布芯输送带的制备方法，包括以下步骤：将玄武岩纤维在超声波中清洗，然后浸泡于醋酸中，得到物理改性后的玄武岩纤维；在三口烧瓶中加入硅烷偶联剂、引发剂和物理改性后的玄武岩纤维，升温至90℃进行反应，然后在50-70℃保温，得到有机硅改性后的玄武岩纤维；以所述有机硅改性后的玄武岩纤维为骨架，在上下层涂覆硫化相橡胶，得到玄武岩纤维帆布芯输送带。
作为优选方案，所述玄武岩纤维按照如下方法制备：将玄武岩与海泡石粉碎，得到混合颗粒；将所述混合颗粒加入至氧化锆坩埚中，放入到高温电阻炉中，电炉的升温速率为150℃/h，升温至1500℃，待颗粒全部熔化后，再降温到1300℃，拉制后得到玄武岩纤维。其中，所述海泡石成分为：cao，al2o3，mgo，si2o3，fe2o3。所述海泡石与玄武岩的比例为1∶5。所述的玄武岩成分为45.5％sio2，7.2％mgo，8.1％cao，15.2％al2o3，18.8％femon，为灰黑色。
本发明将价廉的海泡石添加到玄武岩中，经高温熔化拉丝后，形成混溶体，此时海泡石分子失去12个水分子，并在海泡石斜方晶状结构的周围与玄武岩以化学键结合，形成了稳定的网状立体结构的化合物，增加了玄武岩纤维的抗化学腐蚀性和强度。
在玄武岩纤维帆布芯输送带的制备过程中，超声波清洗的时间为15-30min。本发明采用超声波对玄武岩进行改性前的预处理，可以对纤维表面进行“清洗”，提高了纤维表面的粗糙度的同时去掉了纤维表面的水汽和气泡，使得纤维的改性更完全。
本发明利用醋酸对玄武岩纤维进行表面物理改性，弱酸性的醋酸在不影响玄武岩纤维强度的前提下改善了纤维表面的粗糙度，提高了表面化学活性，提升了传送带的运输能力。作为优选方案，醋酸中浸泡的温度为30-40℃，浸泡的时间为12h。
作为优选方案，所述硅烷偶联剂为kh-550、kh-560和si69中的一种。所述硅烷偶联剂与玄武岩纤维的比例为3∶100。所述醋酸为分析纯，醋酸与玄武岩纤维的比例为2.5∶1。所述引发剂为过氧化苯甲酰。
从以上方案可以看出，本发明具有以下特点：
(1)本发明采用超声波对玄武岩进行改性前的预处理，可以对纤维表面进行“清洗”，提高了纤维表面的粗糙度的同时去掉了纤维表面的水汽和气泡，使得纤维的改性更完全。
(2)利用醋酸对玄武岩纤维进行表面物理改性，弱酸性的醋酸在不影响玄武岩纤维强度的前提下改善了纤维表面的粗糙度，提高了表面化学活性，提升了传送带的运输能力。
(3)将价廉的海泡石添加到玄武岩中，经高温熔化拉丝后，形成混溶体，此时海泡石分子失去12个水分子，并在海泡石斜方晶状结构的周围与玄武岩以化学键结合，形成了稳定的网状立体结构的化合物，增加了玄武岩纤维的抗化学腐蚀性和强度。
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。
本发明实施例和对比例采用的原料和化学试剂均为市购。
实施例1
将玄武岩与海泡石粉碎到2mm左右的颗粒状，将颗粒加入到氧化锆坩埚中，放入到高温电阻炉中，电炉的升温速率为150℃/h，升温至1500℃，待颗粒全部熔化后，再降温到1300℃拉制玄武岩纤维(φ5～100μm，l12～25cm)；
将制得的玄武岩纤维在超声波中清洗15-30min，清洗后取出浸泡于醋酸中，浸泡温度30-40℃，浸泡时间12h，制得物理改性后的玄武岩纤维；
在带有冷搅拌器、温度计、滴液漏斗的三口烧瓶中加入硅烷偶联剂、引发剂和物理改性后的玄武岩纤维并升温至90℃，进行有机硅改性，反应1h，然后再60℃左右保温1-2h，制得有机硅改性后的玄武岩纤维；
将制得的改性玄武岩纤维为骨架，在上下层涂覆硫化相应的橡胶，得到玄武岩纤维帆布芯输送带，硫化工艺与传统的硫化工艺相同，采用平板硫化，温度120-160℃，硫化时间10-15min。
本实施例采用的所述的硅烷偶联剂为kh-550，所述醋酸为分析纯；所述引发剂为过氧化苯甲酰，分析纯。所述海泡石成分为：cao，al2o3，mgo，si2o3，fe2o3。所述的玄武岩成分为45.5％sio2，7.2％mgo，8.1％cao，15.2％al2o3，18.8％femon，为灰黑色。
对本实施例制备的玄武岩纤维帆布芯输送带的性能进行检测，结果如表1所示。
实施例2
采用实施例1的制备方法，制备参数和性能检测结果如表1所示。
对比例1-4
采用实施例1的制备方法，制备参数和性能检测结果如表1所示。
表1本发明实施例和对比例采用的制备参数和性能检测结果
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。