本发明涉及摩擦衬垫技术领域，具体涉及一种提升机用阻燃抗静电摩擦衬垫及其制备方法。
背景技术：
摩擦衬垫是多绳摩擦式提升机上的一个部件，一般使用高分子材料制备，它能够起到保护钢丝绳不受损害以及提供一定的摩擦驱动力的作用。多绳摩擦式提升机多使用在煤矿、金矿等矿山领域，这些领域对阻燃、抗静电都有一定的强制要求。由于摩擦衬垫在使用的过程中和钢丝绳索不停的摩擦，会积累一定的电荷，带来一定的瓦斯爆炸风险，另外，由于高分子类材料制作的衬垫属于非阻燃材料，也是煤矿安全的潜在隐患。
目前虽然矿山等使用单位对摩擦衬垫提出相关阻燃和抗静电要求，并且国内有部分企业曾经尝试研究阻燃抗静电方面的摩擦衬垫材料，但是由于摩擦衬垫大多是彩色制品，不能添加补强性好的黑色系填料如导电石墨或者炭黑，另外非黑色的阻燃剂和抗静电成分使得产品的强度、摩擦系数、耐磨性等性能大大下降，难易达到相关技术的要求，这也是开发阻燃抗静电摩擦衬垫的多年来的技术难点。据调查，目前国内还没有提升机用阻燃抗静电性能的摩擦衬垫相关专利。
技术实现要素：
针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种提升机用阻燃抗静电摩擦衬垫及其制备方法，以提高衬垫的阻燃性、抗静电能力。
第一方面，本发明提供的一种提升机用阻燃抗静电摩擦衬垫，包括以下重量份的原料制备而成：
腰果油改性酚醛树脂100-250份；橡胶粉5-30份；硫酸钙晶须10-20份；抗静电剂10-30份；硫酸钡10-20份；青铜粉5-10份；铁粉5-10份；色粉1-10份；偶联剂1-5份；硅灰石2-5份；硫磺1-10份；氧化锌3-5份；硬脂酸0-2份；氢化丁腈橡胶10-50份；微囊化红磷(即微胶囊化红磷阻燃剂)5-15份；聚磷酸铵5-30份；邻苯二甲酸二丁脂10-20份；促进剂M 1-3份；促进剂TMTD0.5-1份；促进剂H 1-5份；抗氧剂1010 1-3份。
本发明中，作为一种优选的技术方案，橡胶粉的粒径为60-120目。
本发明中，作为一种优选的技术方案，抗静电剂采用硬脂酸聚氧化乙烯醇酯。
本发明中，作为一种优选的技术方案，青铜粉粒径为325目；铁粉为还原法生产的超细铁粉，其粒径为800目。
本发明中，作为一种优选的技术方案，色粉采用氧化铁黄。
本发明中，作为一种优选的技术方案，偶联剂采用硅烷偶联剂类，具体化学名称为乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷。
第二方面，本发明提供的提升机用阻燃抗静电摩擦衬垫的制备方法，包括如下步骤：
1)称量各组分；
2)将步骤1)中取出腰果改性油酚醛树脂、橡胶粉、抗静电剂、硫酸钡、硅灰石、硫酸钙晶须，加入转速为400转/分钟的高速搅拌机搅拌进行搅拌10-20分钟，控制温度在80-100℃，使得腰果改性油酚醛树脂初步融化、将其他混合原料塑化后粘结成一体，得到混合料1，备用；
3)、将混合料1、聚磷酸铵、邻苯二甲酸二丁脂、青铜粉、铁粉、色粉、偶联剂、氧化锌、硬脂酸、氢化丁腈橡胶加入密炼机，控制温度为100-140℃之间混炼10-20分钟，出料；
4)将混炼完毕的材料冷却，投入密炼机，在20转/分钟的较低转速下加入硫磺、微胶囊改性红磷、促进剂M、促进剂TMTD、促进剂H、抗氧剂1010，保持温度在50-100℃，混合5-10分钟；
5)将混合料投入挤出造粒机进行造粒，冷却停放后待用；
6)将上述造粒后的原料投入平板硫化机内进行硫化成型，硫化压力30-40Mpa，一次硫化温度控制为170-180℃、时间控制为20-50分钟，二次硫化的温度控制为200-220℃，时间控制为120分钟；
7)将上述硫化完毕的制品修除毛刺，经检验合格后即可成为成品。
由于采用以上技术方案，本发明具有以下有益效果：
本发明的摩擦衬垫，将铁粉、青铜粉这些材料引入不仅能提高衬垫的摩擦系数，同时由于它们自身良好的导电特性，能大大降低材料本身的电阻值，而采用的抗静电剂对衬垫表面的静电释放具有一定的积极作用。三者共同作用下可使得制品达到了良好抗静电效果。
本配方采用的腰果油改性酚醛树脂较普通的酚醛树脂进一步提高了其与矿物填料的粘结性。同时，该改性酚醛树脂引入了双键能提高产品的交联密度，从而提高产品的强度、耐磨性等性能。
本配方采用的腰果油改性酚醛树脂含有氮元素，有一定的阻燃效果，可归为氮系阻燃剂，但是单独作用阻燃效果较差，因此另外引入了磷系阻燃剂：微囊化红磷和聚磷酸铵，氮-磷协同阻燃效果良好。
为了进一步提高产品的强度，引入硅烷类偶联剂，提高各有机无机物的相容性，使得制品强度和耐磨性提高，摩擦系数稳定。
本发明制备的摩擦衬垫具有摩擦系数稳定，强度高及磨耗低等优点，还具备阻燃和抗静电的效果，完全满足矿山行业的标准要求，在矿山行业具有良好的推广意义。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明技术方案进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1
一种提升机用阻燃抗静电摩擦衬垫，包括以下重量份的原料制备而成：腰果油改性酚醛树脂100份；粒径为60目的橡胶粉5份；硫酸钙晶须10份；硬脂酸聚氧化乙烯醇酯10份；硫酸钡10份；325目的青铜粉5份；还原法生产的、粒径为800目的铁粉5份；氧化铁黄1份；乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷1份；硅灰石2份；硫磺1份；氧化锌3份；氢化丁腈橡胶10份；微囊化红磷(即微胶囊化红磷阻燃剂)5份；聚磷酸铵5份；邻苯二甲酸二丁脂10份；促进剂M 1份；促进剂TMTD 0.5份；促进剂H 1份；抗氧剂1010 1份；
提升机用阻燃抗静电摩擦衬垫的制备方法，包括如下步骤：
1)称量各组分；
2)将步骤1)中取出腰果改性油酚醛树脂、橡胶粉、抗静电剂、硫酸钡、硅灰石、硫酸钙晶须，加入转速为400转/分钟的高速搅拌机搅拌进行搅拌10分钟，控制温度在80℃，使得腰果改性油酚醛树脂初步融化、将其他混合原料塑化后粘结成一体，得到混合料1，备用；
3)、将混合料1、聚磷酸铵、邻苯二甲酸二丁脂、青铜粉、铁粉、色粉、偶联剂、氧化锌、硬脂酸、氢化丁腈橡胶加入密炼机，控制温度为100℃之间混炼10分钟，出料；
4)将混炼完毕的材料冷却，投入密炼机，在20转/分钟的较低转速下加入硫磺、微胶囊改性红磷、促进剂M、促进剂TMTD、促进剂H、抗氧剂1010，保持温度在50℃，混合5分钟；
5)将混合料投入挤出造粒机进行造粒，冷却停放后待用；
6)将上述造粒后的原料投入平板硫化机内进行硫化成型，硫化压力30Mpa，一次硫化温度控制为170℃、时间控制为20分钟，二次硫化的温度控制为200℃，时间控制为120分钟；
7)将上述硫化完毕的制品修除毛刺，经检验合格后即可成为成品。
本实施例得到的成品经国家安全生产洛阳矿山机械检测中心测试其摩擦系数、力学性能及磨耗均达到相关要求，具体数据如下表所示。
该摩擦衬垫的阻燃抗静电方面参数如下表，其氧指数为31.2％，通常认为氧指数超过27％为自熄材料。另外其电阻率测试值较大，具有抗静电特点。由于传统的摩擦衬垫的基本无阻燃和抗静电特性，因此改进的阻燃抗静电摩擦衬垫具有很强的实用价值。
实施例2
一种提升机用阻燃抗静电摩擦衬垫，包括以下重量份的原料制备而成：腰果油改性酚醛树脂250份；粒径为120目的橡胶粉30份；硫酸钙晶须20份；硬脂酸聚氧化乙烯醇酯30份；硫酸钡20份；325目的青铜粉10份；还原法生产的、粒径为800目的铁粉10份；氧化铁黄10份；乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷5份；硅灰石5份；硫磺10份；氧化锌5份；硬脂酸2份；氢化丁腈橡胶50份；微囊化红磷15份；聚磷酸铵30份；邻苯二甲酸二丁脂20份；促进剂M 3份；促进剂TMTD 1份；促进剂H 5份；抗氧剂1010 3份；
提升机用阻燃抗静电摩擦衬垫的制备方法，包括如下步骤：
1)称量各组分；
2)将步骤1)中取出腰果改性油酚醛树脂、橡胶粉、抗静电剂、硫酸钡、硅灰石、硫酸钙晶须，加入转速为400转/分钟的高速搅拌机搅拌进行搅拌20分钟，控制温度在100℃，使得腰果改性油酚醛树脂初步融化、将其他混合原料塑化后粘结成一体，得到混合料1，备用；
3)、将混合料1、聚磷酸铵、邻苯二甲酸二丁脂、青铜粉、铁粉、色粉、偶联剂、氧化锌、硬脂酸、氢化丁腈橡胶加入密炼机，控制温度为140度之间混炼20分钟，出料；
4)将混炼完毕的材料冷却，投入密炼机，在20转/分钟的较低转速下加入硫磺、微胶囊改性红磷、促进剂M、促进剂TMTD、促进剂H、抗氧剂1010，保持温度在100℃，混合10分钟；
5)将混合料投入挤出造粒机进行造粒，冷却停放后待用；
6)将上述造粒后的原料投入平板硫化机内进行硫化成型，硫化压力40Mpa，一次硫化温度控制为180℃、时间控制为50分钟，二次硫化的温度控制为220℃，时间控制为120分钟；
7)将上述硫化完毕的制品修除毛刺，经检验合格后即可成为成品。
本实施例得到的成品经国家安全生产洛阳矿山机械检测中心测试其摩擦系数、力学性能及磨耗均达到相关要求，具体数据如下表所示。
该摩擦衬垫的阻燃抗静电方面参数如下表，其氧指数为31.2％，通常认为氧指数超过27％为自熄材料。另外其电阻率测试值较大，具有抗静电特点。由于传统的摩擦衬垫的基本无阻燃和抗静电特性，因此改进的阻燃抗静电摩擦衬垫具有很强的实用价值。
实施例3
一种提升机用阻燃抗静电摩擦衬垫，包括以下重量份的原料制备而成：
腰果油改性酚醛树脂175份；粒径为90目的橡胶粉18份；硫酸钙晶须15份；硬脂酸聚氧化乙烯醇酯20份；硫酸钡15份；325目的青铜粉7份；还原法生产的、粒径为800目的铁粉7份；氧化铁黄6份；乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷3份；硅灰石3份；硫磺6份；氧化锌4份；硬脂酸1份；氢化丁腈橡胶30份；微囊化红磷10份；聚磷酸铵18份；邻苯二甲酸二丁脂15份；促进剂M 2份；促进剂TMTD 0.8份；促进剂H 3份；抗氧剂1010 2份；
提升机用阻燃抗静电摩擦衬垫的制备方法，包括如下步骤：
1)称量各组分；
2)将步骤1)中取出腰果改性油酚醛树脂、橡胶粉、抗静电剂、硫酸钡、硅灰石、硫酸钙晶须，加入转速为400转/分钟的高速搅拌机搅拌进行搅拌10-20分钟，控制温度在90℃，使得腰果改性油酚醛树脂初步融化、将其他混合原料塑化后粘结成一体，得到混合料1，备用；
3)、将混合料1、聚磷酸铵、邻苯二甲酸二丁脂、青铜粉、铁粉、色粉、偶联剂、氧化锌、硬脂酸、氢化丁腈橡胶加入密炼机，控制温度为120℃之间混炼15分钟，出料；
4)将混炼完毕的材料冷却，投入密炼机，在20转/分钟的较低转速下加入硫磺、微胶囊改性红磷、促进剂M、促进剂TMTD、促进剂H、抗氧剂1010，保持温度在75℃，混合8分钟；
5)将混合料投入挤出造粒机进行造粒，冷却停放后待用；
6)将上述造粒后的原料投入平板硫化机内进行硫化成型，硫化压力35Mpa，一次硫化温度控制为175℃、时间控制为35分钟，二次硫化的温度控制为210℃，时间控制为120分钟；
7)将上述硫化完毕的制品修除毛刺，经检验合格后即可成为成品。
本实施例得到的成品经国家安全生产洛阳矿山机械检测中心测试其摩擦系数、力学性能及磨耗均达到相关要求，具体数据如下表所示。
该摩擦衬垫的阻燃抗静电方面参数如下表，其氧指数为31.2％，通常认为氧指数超过27％为自熄材料。另外其电阻率测试值较大，具有抗静电特点。由于传统的摩擦衬垫的基本无阻燃和抗静电特性，因此改进的阻燃抗静电摩擦衬垫具有很强的实用价值。
实施例4
一种提升机用阻燃抗静电摩擦衬垫，包括以下重量份的原料制备而成：
腰果油改性酚醛树脂100份；粒径为70目的橡胶粉25份；硫酸钙晶须20份；硬脂酸聚氧化乙烯醇酯15份；硫酸钡15份；325目的青铜粉10份；还原法生产的、粒径为800目的铁粉5份；氧化铁黄10份；乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷1.5份；硅灰石3份；硫磺9份；氧化锌3份；硬脂酸1.5份；氢化丁腈橡胶45份；微囊化红磷6份；聚磷酸铵5份；邻苯二甲酸二丁脂20份；促进剂M 2.5份；促进剂TMTD 0.9份；促进剂H 1.5份；抗氧剂1010 3份；
提升机用阻燃抗静电摩擦衬垫的制备方法，包括如下步骤：
1)称量各组分；
2)将步骤1)中取出腰果改性油酚醛树脂、橡胶粉、抗静电剂、硫酸钡、硅灰石、硫酸钙晶须，加入转速为400转/分钟的高速搅拌机搅拌进行搅拌10分钟，控制温度在100℃，使得腰果改性油酚醛树脂初步融化、将其他混合原料塑化后粘结成一体，得到混合料1，备用；
3)、将混合料1、聚磷酸铵、邻苯二甲酸二丁脂、青铜粉、铁粉、色粉、偶联剂、氧化锌、硬脂酸、氢化丁腈橡胶加入密炼机，控制温度为100℃之间混炼20分钟，出料；
4)将混炼完毕的材料冷却，投入密炼机，在20转/分钟的较低转速下加入硫磺、微胶囊改性红磷、促进剂M、促进剂TMTD、促进剂H、抗氧剂1010，保持温度在55℃，混合9分钟；
5)将混合料投入挤出造粒机进行造粒，冷却停放后待用；
6)将上述造粒后的原料投入平板硫化机内进行硫化成型，硫化压力32Mpa，一次硫化温度控制为178℃、时间控制为50分钟，二次硫化的温度控制为215℃，时间控制为120分钟；
7)将上述硫化完毕的制品修除毛刺，经检验合格后即可成为成品。
本实施例得到的成品经国家安全生产洛阳矿山机械检测中心测试其摩擦系数、力学性能及磨耗均达到相关要求，具体数据如下表所示。
该摩擦衬垫的阻燃抗静电方面参数如下表，其氧指数为31.2％，通常认为氧指数超过27％为自熄材料。另外其电阻率测试值较大，具有抗静电特点。由于传统的摩擦衬垫的基本无阻燃和抗静电特性，因此改进的阻燃抗静电摩擦衬垫具有很强的实用价值。
实施例5
一种提升机用阻燃抗静电摩擦衬垫，包括以下重量份的原料制备而成：
腰果油改性酚醛树脂250份；橡胶粉6份；硫酸钙晶须12份；抗静电剂30份；硫酸钡18份；青铜粉6份；铁粉9份；色粉1份；偶联剂5份；硅灰石3份；硫磺9份；氧化锌4份；硬脂酸1.8份；氢化丁腈橡胶12份；微囊化红磷15份；聚磷酸铵25份；邻苯二甲酸二丁脂18份；促进剂M 1份；促进剂TMTD 1份；促进剂H 1.2份；抗氧剂1010 1份；
提升机用阻燃抗静电摩擦衬垫的制备方法，包括如下步骤：
1)称量各组分；
2)将步骤1)中取出腰果改性油酚醛树脂、橡胶粉、抗静电剂、硫酸钡、硅灰石、硫酸钙晶须，加入转速为400转/分钟的高速搅拌机搅拌进行搅拌20分钟，控制温度在80℃，使得腰果改性油酚醛树脂初步融化、将其他混合原料塑化后粘结成一体，得到混合料1，备用；
3)、将混合料1、聚磷酸铵、邻苯二甲酸二丁脂、青铜粉、铁粉、色粉、偶联剂、氧化锌、硬脂酸、氢化丁腈橡胶加入密炼机，控制温度为140℃之间混炼10分钟，出料；
4)将混炼完毕的材料冷却，投入密炼机，在20转/分钟的较低转速下加入硫磺、微胶囊改性红磷、促进剂M、促进剂TMTD、促进剂H、抗氧剂1010，保持温度在50℃，混合10分钟；
5)将混合料投入挤出造粒机进行造粒，冷却停放后待用；
6)将上述造粒后的原料投入平板硫化机内进行硫化成型，硫化压力40Mpa，一次硫化温度控制为175℃、时间控制为25分钟，二次硫化的温度控制为220℃，时间控制为120分钟；
7)将上述硫化完毕的制品修除毛刺，经检验合格后即可成为成品。
本实施例得到的成品经国家安全生产洛阳矿山机械检测中心测试其摩擦系数、力学性能及磨耗均达到相关要求，具体数据如下表所示。
该摩擦衬垫的阻燃抗静电方面参数如下表，其氧指数为31.2％，通常认为氧指数超过27％为自熄材料。另外其电阻率测试值较大，具有抗静电特点。由于传统的摩擦衬垫的基本无阻燃和抗静电特性，因此改进的阻燃抗静电摩擦衬垫具有很强的实用价值。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。