耐熱輸送帶的改進設計研究

馮偉偉

（陽泉煤業（集團）有限責任公司奧倫膠帶分公司,山西 陽泉 045000）

引 言

耐熱輸送帶主要用來運輸溫度較高的物料,在化工、建筑等行業有廣闊的應用前景,市場需求量逐年增加。由于化工等行業工業自動化的發展和生產能力的提高,對耐熱輸送帶的質量提出了新的要求。主要表現在如下方面：1）骨架材料受熱尺寸不穩定,發生收縮現象；2）覆蓋膠與熱料發生接觸時,發生龜裂、脫膠,尤其是在高速輸送物料時,更易使覆蓋膠損壞,使用壽命縮短。3）骨架材料與貼膠黏合性能差,骨架層與覆蓋層不能牢固的黏合。

耐熱輸送帶的結構包括：上覆蓋層、骨架層（由一層或多層經壓延貼膠的帆布構成）、下覆蓋層和邊膠組成［1－2］。

1 骨架材料的選擇

耐熱輸送帶常用骨架材料按材質可分為：棉纖維、錦綸（尼龍－66）、滌綸（聚酯）、芳綸等材料。各種骨架材料的性能見表1。

表1 骨架材料的性能

棉纖維具有熱收縮率小,尺寸穩定好,且與橡膠黏合性好的優點,同時,棉纖維具有強度低、使用壽命短等缺點。錦綸纖維強度高,耐疲勞、耐沖擊性好,但熱收縮大；滌綸纖維比錦綸纖維的耐熱性和尺寸穩定性好,具有強度高、耐腐蝕、使用壽命長和黏合強度高、成本低等優點。目前,國內很少使用面纖維作為耐熱骨架材料,芳綸骨架材料雖然具有優異的性能,但在國內起步較晚,成本相對較高,產品推廣范圍小,仍處在試制階段。本研究通過對比,決定使用耐高溫聚酯帆布［1］,超低收縮率的聚酯工業絲作為經線,這種纖維具有良好的熱尺寸穩定性,在150℃、無張力30min情況下,收縮率在2%以下,帆布黏著力好。

2 貼合膠配方設計

黏合問題是貼合膠配方設計中比較關鍵的問題［3］,尤其是耐熱輸送帶,在高溫工作環境下,經過長時間熱老化后仍需要有相當高的黏合強度。貼膠與芯層牢固地黏合在一起,可延長耐熱輸送帶的壽命。在保證黏合強度的前提下,可適當增大黏合膠的厚度,這樣可提高輸送帶的彈性和耐屈撓性,而且,增強了布層間膠料抗熱累積的能力,使EP布免受高溫破壞。經過反復調試,本研究擬采用的黏合膠配方如下：

黏合膠配方（份數）為：1＃標準膠30；丁苯膠1500 70；硫磺2；促進劑 M 1；促進劑 DM 2.5；氧化鋅5；硬脂酸 2.5；軟化重油 12；C5樹脂 8；通用N660炭黑25；輕鈣30；白炭黑5；防老劑 MB 1；防老劑4010NA 1；防老劑BLE 2.5；黏合劑RE 3。

分別將輸送帶試樣置于30℃、100℃、125℃、和150℃老化箱中恒溫放置1h,取出后立即測試層間黏合強度。根據GB/T 6759－2013輸送帶 《織物芯輸送帶的層間黏合強度試驗方法》測試層間的黏合強度,結果如表2。

表2 貼膠黏合強度測試

3 覆蓋膠配方設計

覆蓋膠在膠帶上下表面,與運送的高溫物料相接觸,不僅要求耐熱性好,而且還必須耐磨、耐老化龜裂。生膠是覆蓋膠配方中的主體材料［4］。三元乙丙橡膠有優異的耐熱性能,但三元乙丙橡膠的黏合性能差,工藝性要求高。丁苯橡膠加工工藝簡單,操作性好,價格適合,綜合性能高,通過適當的配比,也可作為覆蓋膠的主要原材料。經過實驗優化改進,覆蓋膠配方如下：丁苯橡膠1 500 100；氧化鋅10；促 進 劑 DM 0.2；促 進 劑 CZ 1；促 進 劑TMTD 0.6；促進劑DTDM 1；聚磷酸銨12；硬脂酸2；芳烴油10；C5樹脂5；高耐磨N330炭黑35中超N220炭黑25；季戊四醇10；防老劑D 0.5；防老劑4010NA 0.5；陶土5。覆蓋層耐熱空氣老化性能見表3。

表3 覆蓋層耐熱空氣老化性能

4 結論

通過對耐熱輸送帶骨架材料的選擇、貼合膠和覆蓋膠的配方優化,結果表明,該工藝操作性好,各項性能符合國家標準。在使用過程中,骨架材料受熱尺寸穩定,黏合性能好,輸送帶不脫層,壽命長,滿足了客戶的使用要求。

參考文獻：

［1］ 翁國文.EP分層式耐熱輸送帶生產概述［J］.橡塑資源利用,2006（4）：37－43.

［2］ 顧征宇,許其軍.耐熱輸送帶帆布的開發和使用［J］.中國橡膠,2002（22）：26.

［3］ 姚敏,畢松梅,謝艷霞,石杰,周業昌.耐熱帆布的制備及其性能研究［J］.河南科技,2014（10）：64－66.

［4］ 張春蕾,陸蔚,高溫耐熱輸送帶的研發［J］.橡膠科技市場,2005（3）：22－24.