本發明涉及一種夾織物三角帶橡膠材料。
背景技術:
夾織物三角帶要求其組成材質必須具有優良的耐熱、耐老化、耐磨、耐曲撓、抗疲勞以及壓縮變形小和橫向剛性好等特點。目前的三角帶幾乎都是由包布層、伸張層(頂膠)、抗拉層、壓縮層(底膠)和緩沖膠組成,由于各膠層的功能不同,所以各個膠層所用膠料的配方均不相同。頂膠底膠和緩沖膠基本由天然橡膠,丁苯膠,氯丁膠和丁腈膠以及配合劑組成,抗拉層主流是聚酯線繩,聚酯鋼化棕絲等組成,包布層基本上是由滌棉布和純棉布作骨架材料膠布。由于各膠料層的模量不同,所以在三角帶使用過程中機械應力不能均勻分散,導致應力集中,最終各膠層互相剝離甚至斷裂。另外,現有的三角帶各層配方復雜,成本較高。因此,本發明設計了一種低成本、強度高、耐磨、耐腐蝕、耐疲勞的夾織物三角帶的膠料配方。
專利CN104672549A公開了一種抗拉緩沖三角帶橡膠材料,主要由丁腈膠、丙烯腈、煅燒陶土、滑石粉、烯一醋酸乙烯共聚物、硅烷偶聯劑、二乙胺四乙酸EDTA、氯化石蠟、防老劑RD、古馬隆、白炭黑、DOP軟化劑、促進劑TMTD、硫黃、異戊二烯、活化劑、次磺酰胺促進劑、過氧化苯甲酰、二乙醇胺組成。該三角帶材料彈性較好,成本低,其耐腐蝕、耐磨等性能都有較大的提高,但其傳動過程中帶體延伸率較大,震動較嚴重,影響傳動效率。
技術實現要素:
本發明的目的在于提供一種夾織物三角帶所用膠料,保持三角帶剛度和彈性的同時,大大降低其生產成本,簡化生產工藝,其耐曲饒、耐磨、耐老化以及抗拉強度等性能都有較大的提高。
本發明所采取的技術方案是:
一種夾織物三角帶橡膠材料,其特征在于,按質量比由50 ~ 65份天然橡膠、35 ~ 50份丁苯橡膠、干燥平紋棉帆布(含水率小于1%)和61份配合劑制成;其中配合劑由炭黑、氧化鋅、硫化促進劑、硬脂酸、硫化劑、防老劑D以及黃油按質量比為40 : 8 : 1.5 : 2 : 2.5 : 1 : 6組成。
作為優選的技術方案:所述的天然橡膠和丁苯橡膠(丁二烯苯乙烯橡膠)均為市售工業級;
所述的硫化促進劑為二硫化四甲基秋蘭姆,即促進劑TMTD;
所述的硫化劑為硫黃;
所述的防老劑D為N-苯基-2-萘胺。
本發明的夾織物三角帶橡膠材料具有以下優點:
(1)采用天然橡膠和丁苯橡膠為主料,配方中摻入35 ~ 50份的丁苯膠,降低了膠料成本的同時,保證了足夠的機械強度和附著力,使得膠料具有良好的耐曲撓疲勞性能。
(2)采用平紋棉帆布作為骨架材料,與天然膠和丁苯橡膠的粘合性能好,不需要浸膠,可直接用壓延機擦膠,大大減少了生產工序。
(3)本發明將擦膠處理完的膠布45°裁斷后鋪卷壓實放入鄂式硫化機模具中硫化,不僅提高了效率,而且使得夾織物的線與線,層與層之間通過膠料的作用相互緊密牢固結合成整體共同承受負荷應力的作用,減少相互間位移和摩擦生熱,使應力分布均勻,提高了產品的抗疲勞性能和抗張強度。
(4)本發明的所有原料全部來自國產,原料來源豐富。
具體實施方式
下面結合具體實施例對本發明作進一步詳細闡述。
實施例 1
本實施例的夾織物三角帶橡膠材料按質量比由50份天然橡膠、50份丁苯橡膠、干燥平紋棉帆布(含水率小于1%)和61份配合劑制成;其中配合劑由炭黑、氧化鋅、硫化促進劑、硬脂酸、硫化劑、防老劑D以及黃油按質量比為40 : 8 : 1.5 : 2 : 2.5 : 1 : 6組成。
本實施例所述的丁苯橡膠為丁二烯與苯乙烯的二元共聚物;天然橡膠和丁苯橡膠為工業級。所述的硫化促進劑為二硫化四甲基秋蘭姆,即促進劑TMTD;所述的硫化劑為硫黃;所述的防老劑D為N-苯基-2-萘胺。所述的促進劑TMTD、硫黃和防老劑D均為市售商品。
本實施例的夾織物三角帶橡膠材料的制備方法按以下步驟進行:(1)按質量份數比稱取50份天然橡膠、50份丁苯橡膠和61份配合劑;其中配合劑由炭黑、氧化鋅、硫化促進劑、硬脂酸、硫化劑、防老劑D以及黃油按質量比為40 : 8 : 1.5 : 2 : 2.5 : 1 : 6組成;(2)將平紋棉帆布進行預處理并干燥(含水率小于1%)以備用;將天然橡膠與丁苯橡膠進行烘膠、切膠、烘干后在輥溫為40 ~ 50℃、輥距為0.5 ~ 1 毫米 的開煉機上塑煉10 ~ 12分鐘,得到塑煉膠;(3)將步驟(1)稱取的配合劑和步驟(2)得到的塑煉膠加入開煉機進行混煉,開煉機的輥溫為50 ~ 60 ℃、輥距為1 ~ 2毫米,混煉20 ~ 25分鐘,制成混煉膠;(4)將混煉膠在輥溫為60 ~ 70 ℃、輥距為4 ~ 6毫米的開煉機上熱煉7 ~ 8次;(5)將步驟(2)得到的干燥平紋棉帆布與步驟(4)得到的熱煉膠片于四輥壓延機上,調好輥速、輥溫(其中輥筒速比為V1/V2=1.17,V4/V3=1.17,且V2=V3;輥溫為:一輥70~80 ℃、二輥80~90 ℃、三輥80~90 ℃、四輥70~80 ℃)進行擦膠并冷卻,得到夾織物三角帶橡膠材料。
實施例 2 ~ 實施例 6的制備方法與實施例1的相同,原料組成與工藝條件分別如下:
實施例 2
天然橡膠質量份數變為53份,丁苯橡膠變為47份;在輥溫為45 ℃、輥距為0.5 mm 的條件下塑煉12 min ;在輥溫為50 ℃、輥距為1 mm ,混煉20 min ;四輥壓延機的輥溫調整為:一輥溫度70 ℃、二輥溫度為90 ℃、三輥溫度為90 ℃、四輥溫度為80 ℃。
實施例 3
天然橡膠質量份數變為58份,丁苯橡膠變為42份;在輥溫為50 ℃、輥距為0.8 mm 的條件下塑煉12 min ;在輥溫為55 ℃、輥距為1.2 mm ,混煉20 min ;四輥壓延機的輥溫調整為:一輥溫度80 ℃、二輥溫度為90 ℃、三輥溫度為90 ℃、四輥溫度為80 ℃。
實施例 4
天然橡膠質量份數變為60份,丁苯橡膠變為40份;在輥溫為50 ℃、輥距為1 mm 的條件下塑煉10 min ;在輥溫為55 ℃、輥距為1.6 mm ,混煉25 min ;四輥壓延機的輥溫調整為:一輥溫度75 ℃、二輥溫度為90 ℃、三輥溫度為90 ℃、四輥溫度為80 ℃。
實施例 5
天然橡膠質量份數變為62份,丁苯橡膠變為38份;在輥溫為50 ℃、輥距為0.8 mm 的條件下塑煉10 min ;在輥溫為60 ℃、輥距為2 mm ,混煉20 min ;四輥壓延機的輥溫調整為:一輥溫度80 ℃、二輥溫度為85 ℃、三輥溫度為85 ℃、四輥溫度為80 ℃。
實施例 6
天然橡膠質量份數變為65份,丁苯橡膠變為35份;在輥溫為45 ℃、輥距為1 mm 的條件下塑煉12 min ;在輥溫為55 ℃、輥距為2 mm ,混煉25 min ;四輥壓延機的輥溫調整為:一輥溫度70 ℃、二輥溫度為85 ℃、三輥溫度為85 ℃、四輥溫度為70 ℃。
實施例 2 ~ 6 的夾織物三角帶橡膠材料采用天然橡膠和丁苯橡膠為主料,配方中摻入35 ~ 50份的丁苯膠,降低了膠料成本的同時,保證了足夠的機械強度和附著力,使得膠料具有良好的耐曲撓疲勞性能;采用平紋棉帆布作為骨架材料,與天然膠和丁苯橡膠的粘合性能好,不需要浸膠,可直接用壓延機擦膠,大大減少了生產工序;夾織物三角帶橡膠材料的所有原料全部來自國產,原料來源豐富;夾織物三角帶橡膠材料以45°裁斷后鋪卷成2 ~ 3層,壓實放入鄂式硫化機模具中,在145 ~ 155℃、8 ~ 10 MPa的條件下硫化35 ~ 45 分鐘即可得到夾織物三角帶。相對于以往三角帶的生產方式,本發明的夾織物三角帶橡膠材料一次性成型并硫化,降低了生產設備的投入,簡化了其生產工藝,生產效率高,大大降低了生產成本。用本發明的橡膠材料制備的夾織物三角帶的全截面拉伸強度為1.9 ~ 2.4KN/根,定負荷伸長率為8 ~ 13%,線繩抽出強度為12 ~ 14KN/m 。其耐磨、耐曲繞、機械強度高、抗疲勞性能好,遠遠高于現有的普通V帶的標準要求。
用實施例 2 ~ 6 的橡膠材料制備的A型夾織物三角帶的部分性能數據如表1 所示。
表1 實施例 2 ~ 6 的橡膠材料制備的A型夾織物三角帶的性能