传送带的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及高度耐磨的传送带，所述传送带凭借其出色的耐磨性，在采矿作业中 传送矿物和煤时发挥特殊作用，尤其涉及所述传送带的段或部以及用于所述传送带的承载 覆盖层。
【背景技术】
[0002] 在诸多商业应用中，采用重负荷传送带运输产品和物料是常见的。作此用途的传 送带相对较长，例如大约几英里长，其代表工业物料运输作业中的一项高额支出。例如，传 送带广泛应用于将矿物、煤和多种多样的工业产品从一处移动到另一处。采矿作业中使用 的重负荷传送带可延伸数英里的距离，其代表工业物料运输作业中的一项高额支出。例如， 在典型采矿应用中这种传送带常用于在底下矿井和地上运输矿物。
[0003] 在重负荷应用中使用的常规传送带典型地包括作为顶层的硫化橡胶、作为底层的 硫化橡胶以及夹置在顶层和底层中间的织物增强层（带芯）。采矿作业中使用的传送带可 达10英尺宽，并多达约三英寸厚。该传送带普遍使用的主要材料是一种中度柔性弹性材料 或类橡胶材料，所述传送带典型地通过位于传输带内并沿其长度方向延伸的多个纵向延伸 的织物增强件或金属缆绳或绳索增强。
[0004] 当然，所有的传送带都会遭受正常磨损和撕裂以及由所运输材料和/或严酷的环 境条件造成的损伤。不幸地是，采矿作业中使用的传送带尤其易于受到其所运输的物料带 来的损伤，与所运输材料接触的带表面（带的承载覆盖面）可能形成裂口、裂缝、切口或破 洞。例如，所运输的诸如磨损性特别大的铁矿石和铜矿石物料的尖锐边缘会凿戳所述带表 面，并且可导致裂口形成并扩大深入至传送带体内。这样的损害最终会导致传送带故障。如 果传送带遭受极大损害或因其他情况而无法运行，修理传送带、清洁溢出物料以及相应停 工期的成本会很高。任何情况下，从降低成本和高效利用人力和设备角度来看，非常期望使 用寿命长且无需不断进行维护和损伤修复。
[0005] 历年来，制造这种传送带使用的橡胶覆盖材料的耐磨性已经有所改进，所述传送 带用于运输可很快磨损常规橡胶传送带覆盖层的高磨损性物料。然而，由于基于诸如丁苯 橡胶（SBR)、天然橡胶和聚丁二烯橡胶的标准通用弹性体的混合物这些改进通常只是增量 式的。尽管已经取得了这些改进，采矿行业长期以来仍然渴求一种耐磨性大幅度提高的优 质传送带，以延长带使用寿命，减少矿井停工期，并提高生产力。对于这种改进的传动带，同 样重要的是还能够保留其他所有必要的性能特征以保证其商业可行性。
[0006] 获得耐磨性改进的一个方法是将具有耐磨特性改进的承载覆盖层嵌入传送带。然 而，关键是这种承载覆盖层能够以不会从带芯脱胶的方式置于带内。换句话说，关键是制造 承载覆盖层使用的耐磨材料能够对传送带体呈现出良好的粘附性，以便不会在使用期间脱 胶。同样也很重要的是，承载覆盖层采用的弹性材料能够以常规方式化合，并能够在常规橡 胶加工设备上加工，由此避免重大的资本支出。当然，该材料的使用不会造成健康、安全和 /或环境问题这一点也很重要。
【发明内容】
[0007] 本发明基于一项发现，即钕系聚丁二烯橡胶能够作为承载覆盖层置于重负荷传送 带上，以极大地改进传送带的耐磨性。所述钕系聚丁二烯橡胶能够在常规的橡胶加工设备 上并且使用常规的化合配方和技术加工。在任何情况下，都可以通过在其承载覆盖层中使 用钕系聚丁二烯橡胶，制造出抗表面损伤大大提高的、用于重负荷应用的传送带。这种重负 荷传送带在铁矿石、铜矿、煤和其他磨损性材料的开采中具有特殊使用价值。这些传送带相 应地具有更长的使用寿命，可减少矿井停工期，降低成本并且提高矿井的总生产力而不会 对工人的健康或安全产生不良影响，也不会对环境有害。
[0008] 本发明更具体地公开了一种传送带，所述传送带包括承载覆盖层、位于所述承载 覆盖层下方的增强层以及位于所述增强层下方的滑轮覆盖层，其中所述承载覆盖层包含钕 系聚丁二烯橡胶。
【附图说明】
[0009] 图1是本发明的传送带的剖视图，所述传送带具有包含钕系聚丁二烯橡胶的承载 覆盖层、位于所述承载覆盖层下方的加强层以及位于所述增强层下方的滑轮覆盖层，其中 所述增强层包括三层织物增强层。
[0010] 图2是本发明的传送带的剖视图，所述传送带具有包含钕系聚丁二烯橡胶的承载 覆盖层、位于所述承载覆盖层下方的增强层以及位于所述增强层下方的滑轮覆盖层，其中 所所述增强层包括钢增强元件。
【具体实施方式】
[0011] 如图1所示，本发明的重负荷传送带1包括：包含钕系聚丁二烯橡胶的承载覆盖层 2、位于所述承载覆盖层2下方的增强层4、以及位于所述增强层4下方并包含常规橡胶聚合 物的滑轮覆盖层7。在本发明的该实施例中，所述增强层4包括第一织物增强层5A、第二织 物增强层5B和第三织物增强层5C。然而，在本发明的可选实施例中，所述增强层4可包含 单层织物增强层、两层织物增强层、四层或更多层织物增强层。本发明的传送带典型地为至 少10米长，更典型地，为至少100米长。在很多情况中，所述传送带会长达1000米以上，在 某些应用中，可长达5000米以上。
[0012] 图2示出了本发明的另一实施例，其中所述增强层4包括多个嵌入所述增强层4 的基质8内的钢增强元件6。在本发明的该实施例中，所述重负荷传送带1还包括包含钕系 聚丁二烯橡胶承载覆盖层2、位于所述承载覆盖层2下方的增强层4、以及位于所述增强层 4下方并包含常规橡胶聚合物的滑轮覆盖层7。
[0013] 所述承载覆盖层中使用的所述钕系聚丁二烯橡胶利用钕系催化剂体系合成，并因 此在本文被称为钕系聚丁二烯橡胶。合成聚丁二烯橡胶中采用的钕系催化剂体系通常被认 为是"假生"催化剂体系，且由其催化合成的聚丁二烯橡胶通常随着单体转化率提高分子量 会增加。该钕催化剂体系典型地包括（1)钕系化合物、（2)有机铝化合物、以及（3)至少一 种包含至少一种不稳定卤素离子的化合物。
[0014] 所述钕系催化剂体系中的钕系化合物包括与配体型基团或原子结合的钕原子。这 些化合物有时称为配位型化合物，典型结构为NdL3,其中Nd代表钕系原子，其中L代表有机 配体。所述有机配体将典型地含有1-20个碳原子，且将典型地选自（1)邻羟基醛、（2)邻羟 基苯某酮（〇-hydroxyphenones)、（3)氨基苯酸、（4)羟基酯类、（5)羟基喹啉类、（6) 0 -双 酮、（7) -元羧酸、（8)邻二元酚、（9)亚烷基二醇、（10)二元羧酸、（11)二元羧酸的烷基化 衍生物以及（12)酚醚类。
[0015] 所述钕系化合物的有机配体可为单价双配位或二价双配位形式。一些代表性的所 述有机配体或基团包括（1)邻羟基醛，诸如水杨醛，2-羟基-1-萘甲醛、2-羟基-3-萘甲醛 等；（2)邻羟基苯某酮，诸如2'-羟基苯乙酮、2'-邻羟基苯丁酮、2'-羟基苯丙酮等；（3)氨 基苯酚类，如邻氨基苯酚、N-甲基邻氨基苯酚、N-乙基邻氨基苯酚1等；(4)羟基酯类，如 水杨酸乙酯、水杨酸丙酯、水杨酸丁酯等；（5)酚化合物，例如2-羟基喹啉、8-羟基喹啉等； (6) 双酮，如乙酰丙酮、苯甲酰丙酮、2, 4-己二酮、异丁酰基丙酮、戊酰丙酮、乙基乙酰丙 酮等；（7) -元羧酸，如乙酸、丙酸、戊酸、己酸、2-乙基己酸、新癸酸、月桂酸、硬脂酸等；（8) 邻二元酚类，如邻苯二酚；(9)亚烷基二醇，如乙二醇、丙二醇、三亚甲基二醇、四亚甲基二 醇等；（10)二元羧酸，如草酸、丙二酸、马来酸、琥珀酸、邻苯二甲酸等；（11)上述二元羧酸 的烷基化衍生物；以及（12)酚醚类，如邻羟基苯甲醚、邻羟乙基苯酚醚等。
[0016] 可利用的钕系化合物的一些代表性实例包括乙酰丙酮钕、环烷酸钕、新癸酸钕、辛 酸钕、三-水杨酸钕、三-(8-羟基喹啉根）钕、三（n-烯丙基）氯化钕、三（n-烯丙基） 溴化钕、三（n-烯丙基）碘化钕、四甲氧基钕、四乙氧基钕、四丁氧基钕、以及其它与含有1 至20个碳原子的配体络合的钕系化合物。
[0017] 钕系催化剂体系中使用的有机铝化合物典型地含有至少一个碳-铝键，且可由下 列结构式表不：
[0018]
[0019] 其中，R1、R2和R3可以相同，也可以不同，其中R1选自烷基（包括环烷基）、烷氧 基、芳基、烷芳基、芳烷基和氢组成的组合中；其中R2选自烷基（包括环烷基）、芳基、烷芳 基、芳烷基和氢组成的组合中；其中R3选自烷基（包括环烷基）、芳基、烷芳基和芳烷基组 成的组合中。一些对应于该化学式的代表性有机铝化合物包括：二乙基氢化铝、二正丙基氢 化铝、二正丁基氢化铝、二异丁基氢化铝、二苯基氢化铝、二-对甲苯基氢化铝、二苄基氢化 铝、苯乙基氢化铝、苯基-正丙基氢化铝、对甲苯乙氢化铝、对甲苯基正丙基氢化铝、对甲苯 基异丙基氢化铝、苄基乙基氢化铝、苄基正丙基氢化铝、和苄基异丙基氢化铝和其他有机铝 的氢化物。还包括乙基二氢化错、丁基二氢化错、异丁基二氢化错、正辛基错二氢化错、戊基 ^氣化错和其它有机错的^氣化物。还包括乙氧基^乙基错和乙氧基^丙基错。还包括二 甲基铝、三乙基铝、三正丙基铝、三异丙基铝、三正丙基铝、三异丙基铝、三正丁基铝、三异丁 基铝、三戊基铝、三己基铝、三环己基铝、三辛基铝、三苯基铝、三对甲苯基铝、三苄基铝、乙 基^苯基错、乙基^对甲苯基错、乙基^苄基错、^乙基苯基错、^乙基对甲苯基错、^乙基 苄基铝、以及其他三有机铝化合物。
[0020] 所述钕系催化剂体系的第三催化剂组分是含有一种卤素离子的化合物。可利用的 卤素离子的代表性实例包括溴离子、氯离子、氟离子和碘离子。也可使用两种或更多种所述 离子的组合。这些卤素离子可作为（1)卤化氢；（2)烷基、芳基、烷