一种化肥造粒罐专用输送带的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种化肥造粒罐专用输送带，包括上覆盖胶层、带芯和下覆盖胶层，所述上覆盖胶层、下覆盖胶层均由耐高温胶层和耐热粘合缓冲层组成。本发明结构强度高，耐高温性能好，抗化学腐蚀性好，抗冲击性能佳，使用寿命长。
【专利说明】
一种化肥造粒罐专用输送带
技术领域
[0001 ]本发明涉及一种输送带，特别涉及一种化肥造粒罐专用输送带。
【背景技术】
[0002] 输送带是胶带输送机的主要部件，是胶带输送机的动力传递、运输物料功能实现 的关键部件;广泛应用于矿山采掘、煤炭、钢铁、水泥、电力、化工、港口等环境的物料输送作 业;输送带之所以能够这样大量地使用在产业的各个领域，主要在于它比同类其它输送形 式，具有手段简单，而且十分经济，可以大大降低运输成本和维护保养费用，同时具有自动 控制实现简单，物料输送连续快捷，便于定量给料，容易实现生产线连续自动控制，前后物 料平衡运行，对工业自动化生产具有十分突出的作用。
[0003] 耐高温输送带是输送带的一个重要分支，代表着输送带特殊环境应用的顶尖技 术。众所周知，橡胶是以碳氢为主要组成的高分子材料，且有优良的弹性、低模量、高耐磨 性，是近代材料科技的重要分支，深入到工业、国防、生活应用的各个领域。虽然橡胶材料有 许多特性，但高分子化合物也有其固有的缺点，耐高温性能差。通用橡胶在230°c左右，开始 产生降解，物理机械性能变坏，失去应有的特性，实际有效应用温度低于130°C。特种饱和橡 胶在280°C左右，出现降解，实际有效应用温度低于150°C，经过特殊配合也只能在170°C下 短时间使用。硅橡胶、氟橡胶因其特殊的分子结构，经过特殊配合，能在200 - 250°C高温下 使用，但是硅橡胶、氟橡胶，价格昂贵，工艺性能差，主要适用于航空航天工业、及特种制品 行业，难以在输送带行业大批量生产中应用。
[0004] 目前国内外化肥造粒罐用输送带使用普通的耐高温输送带，不能完全满足特殊的 环境要求，效果较差。随着各行各业对输送带的需求个性化、特色化，开发此种输送带很有 必要，也很有市场，因中国是农业大国，给国内输送带生产企业带来了机遇，也带来了挑战。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种化肥造粒罐专用输送带，结构强度高，耐高温性能好， 抗化学腐蚀性好，抗冲击性能佳，使用寿命长。
[0006] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0007] -种化肥造粒罐专用输送带，包括上覆盖胶层、带芯和下覆盖胶层，所述上覆盖胶 层、下覆盖胶层均由耐高温胶层和耐热粘合缓冲层组成。
[0008] 作为优选，所述耐高温胶层的材料配方按重量份计如下：
[0009] 生胶100份，补强炭黑40-50份，石蜡油10-15份，聚异丁烯10-20份，耐热增强剂δη 份，纳米二氧化钛 5-8 份，纳米氧化锌 4-6 份，硬脂酸 1-3 份，促进剂 1-2 份，聚乙二醇 5-8 份， 粘结剂8-12份，防老剂1-3份，硫磺0.2-0.5份，硫化剂DTDM 0.5-0.8份，过氧化二异丙苯3-6 份。
[0010] 本发明对耐高温胶层的材料配方进行了改性，开发了特殊的材料配方，结构强度 好，耐高温性能好，抗冲击性能佳。
[0011] 耐高温胶层材料配方中添加了耐热增强剂，不但能很好的增强材料的韧性和强 度，而且能极大地提高材料的耐高温性能。本发明的耐高温从两方面实现，首先改进了生胶 体系的配方，其次，以聚异丁烯、耐热增强剂及纳米二氧化钛组成耐热体系，为耐高温胶层 材料提供耐高温支持。生胶体系与耐热体系配合，协同发挥作用，在增强材料的韧性和强度 同时，大大提尚了材料的耐尚温性能。
[0012] 本发明耐高温胶层材料配方中添加了粘结剂，能够增强耐高温胶层与耐热粘合缓 冲层的结合力，提高层间结合强度。耐热成分聚异丁烯与生胶的结合不强，本发明的粘结剂 采用特定的乙烯基三叔丁基过氧硅烷能显著增强聚异丁烯与生胶的结合力。
[0013] 作为优选，所述生胶由三元乙丙胶40-65份，二元乙丙胶10-15份，氯化丁基橡胶5-10份，溴化丁基橡胶5-10份，甲基乙烯基硅橡胶10-15份，乙烯-乙酸乙烯酯5-10份。
[0014]作为优选，所述防老剂按重量份计由1-2份防老剂RD、1-2份防老剂4010NA、1-2份 防老剂8PPD-35和1-3份石蜡混合组成。本发明特殊的防老剂组合针对化肥造粒罐专用输送 带设计，协同发挥作用，材料的耐高温老化性能佳。
[0015] 作为优选，所述促进剂按重量份计由促进剂BZ 1-2份、促进剂TT 1-2份、促进剂 ZDMC 1-2份及促进剂TMTD 1-2份组成。本发明特殊的促进剂组合针对化肥造粒罐专用输送 带设计，协同发挥作用，材料的耐高温老化性能佳。
[0016] 作为优选，所述粘结剂为乙烯基三叔丁基过氧硅烷。乙烯基三叔丁基过氧硅烷的 加入能大大增强个组分间的结合力，增强复合材料的韧性和强度，同时，乙烯基三叔丁基过 氧硅烷的加入还能加强与耐热粘合缓冲层的结合强度。
[0017] 作为优选，所述耐热增强剂为纳米沸石粉与凹凸棒土的混合物经改性处理后而 得，其中纳米沸石粉与凹凸棒土质量比为1:0.5-1。
[0018] 本发明特别添加耐热增强剂，纳米沸石粉主要起到耐热作用，凹凸棒土对材料体 系有明显增强和增韧作用，本发明将纳米沸石粉与凹凸棒土配合，协同发挥作用，并进行特 定的改性处理，使得耐热增强剂对材料的耐热及增强、增韧作用明显提升。
[0019] 作为优选，所述耐热增强剂的具体制备步骤如下：
[0020] (1)将凹凸棒土在400-450 °C下煅烧90-120min，冷却后，粉碎，过筛得凹凸棒粉；
[0021 ] (2)将凹凸棒粉与纳米沸石粉混匀后得混合物；
[0022] (3)将混合物与质量浓度15-25%的二甲基亚砜溶液中，搅拌混合均匀得混合物分 散液;通过将混合物加入二甲基亚砜溶液中，能够使得混合物分散均匀，这样利于后续的酸 溶液氧化改性。酸溶液能够使得沸石粉、凹凸棒土亲水性降低，亲油性增加，从而提高沸石 粉、凹凸棒土与生胶的结合力。
[0023] (4)向混合物分散液中加入酸溶液搅拌混匀后，超声处理10-20min，过滤，分别用 水和无水乙醇洗涤，然后在75-85°C下真空干燥2-3h得初级改性物；
[0024] (5)将质量浓度为30-50%的钛酸酯偶联剂无水乙醇溶液与初级改性物混合20- 30min，然后再加入质量浓度为40-50%硅烷偶联剂狃550的无水乙醇溶液混合30-501^11，然 后80-90°C下真空干燥30-60min，粉碎后得耐热增强剂。
[0025]初级改性物由于颗粒较细，容易团聚，这样不利于后续加工，且对复合材料的性能 有较大影响。发明人通过长期的实验研究后发现，先通过使用钛酸酯偶联剂对初级改性物 进行第一次表面处理，后再通过添加硅烷偶联剂对处理过的初级改性物进行第二次表面处 理，这样能有效解决初级改性物团聚的问题，使硅烷偶联剂有效的包裹初级改性物，进一步 的防止了初级改性物的团聚，为与生胶的混合做好了有效的铺垫作用，由于偶联剂的处理， 初级改性物与生胶混合的更均匀，结合强度更好，形成的复合材料成分均匀，力学性能佳。 钛酸酯偶联剂、硅烷偶联剂均配成无水乙醇溶液的形式添加，这样与初级改性物的混合均 匀性好，起效好。
[0026] 作为优选，步骤(3)中质量浓度15-25 %的二甲基亚砜溶液用量为每克混合物使用 10-15mL〇
[0027] 作为优选，步骤(4)中所述酸溶液为质量浓度为5-10%的硝酸溶液与质量浓度为 10-15%的乙酸溶液按照1:3-5体积比的混合物;步骤(5)中钛酸酯偶联剂的用量为初级改 性物重量的0.3-0.5%，硅烷偶联剂KH550的用量为初级改性物重量的1-1.5%。本发明的特 定酸溶液是针对凹凸棒土、沸石粉的改性设计的，能够使得沸石粉、凹凸棒土亲水性降低， 亲油性增加，从而提高沸石粉、凹凸棒土与生胶的结合力。
[0028] 本发明的有益效果是:结构强度高，耐高温性能好，抗化学腐蚀性好，抗冲击性能 佳，使用寿命长。
【附图说明】
[0029] 图1是本发明的一种剖视结构示意图。
[0030] 图中：1、耐高温胶层，2、耐热粘合缓冲层，3、带芯。
【具体实施方式】
[0031 ]下面通过具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。
[0032]本发明中，若非特指，所采用的原料和设备等均可从市场购得或是本领域常用的。 下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。
[0033]所述耐热粘合缓冲层的配方按重量份计如下(耐热粘合缓冲层的具体配方参见专 利CN 104860000 B):
[0034] 三元乙丙胶65-75份，天然橡胶25-35份，补强炭黑45-55份，耐热操作油8-15份，氧 化锌6-8份，硬脂酸1-2份，氧化镁2-4份，促进剂NOBS 1-1.5份，增粘剂2-4份，防老剂1-3份， 硬脂酸钙4-6份，硫化剂2-3份;所述三元乙丙胶和天然橡胶总和为100份。
[0035] 实施例1:
[0036] -种化肥造粒罐专用输送带，包括上覆盖胶层、带芯3(帆布）和下覆盖胶层，所述 上覆盖胶层、下覆盖胶层均由耐高温胶层1和耐热粘合缓冲层2组成(图1)。
[0037] 所述耐高温胶层的材料配方按重量份计如下：
[0038]三元乙丙胶40份，二元乙丙胶15份，氯化丁基橡胶10份，溴化丁基橡胶10份，甲基 乙烯基硅橡胶(市售）15份，乙烯-乙酸乙烯酯(市售）10份，补强炭黑40份，石蜡油10份，聚异 丁烯(市售）10份，耐热增强剂12份，纳米二氧化钛8份，纳米氧化锌6份，硬脂酸1份，促进剂1 份，聚乙二醇5份，粘结剂（乙烯基三叔丁基过氧硅烷)8份，防老剂1份，硫磺0.2份，硫化剂 DTDM(市售)0.5份，过氧化二异丙苯3份。
[0039]所述防老剂按重量份计由1份防老剂RD(市售）、1份防老剂4010NA(市售）、1份防老 剂8Pro-35(市售)和1份石蜡混合组成。所述促进剂按重量份计由促进剂BZ(市售）1份、促进 剂TT (市售)2份、促进剂ZDMC (市售)1份及促进剂TMTD (市售)2份组成。
[0040]所述耐热增强剂为纳米沸石粉与凹凸棒土的混合物经改性处理后而得，其中纳米 沸石粉与凹凸棒土质量比为1:0.5。所述耐热增强剂的具体制备步骤如下：
[0041 ] (1)将凹凸棒土在400 °C下煅烧120min，冷却后，粉碎，过筛得凹凸棒粉；
[0042] (2)将凹凸棒粉与纳米沸石粉混匀后得混合物；
[0043] (3)将混合物与质量浓度15 %的二甲基亚砜溶液中，搅拌混合均匀得混合物分散 液;质量浓度15 %的二甲基亚砜溶液用量为每克混合物使用15mL。
[0044] (4)向混合物分散液中加入酸溶液搅拌混匀后，超声处理lOmin，过滤，分别用水和 无水乙醇洗涤，然后在75°C下真空干燥3h得初级改性物;所述酸溶液为质量浓度为5%的硝 酸溶液与质量浓度为15%的乙酸溶液按照1:3体积比的混合物。
[0045] (5)将质量浓度为30%的钛酸酯偶联剂无水乙醇溶液与初级改性物混合20min，然 后再加入质量浓度为40%硅烷偶联剂1?550的无水乙醇溶液混合301^11，然后80°(：下真空干 燥60min，粉碎后得耐热增强剂。钛酸酯偶联剂的用量为初级改性物重量的0.3%，硅烷偶联 剂KH550的用量为初级改性物重量的1 %。
[0046] 实施例2:
[0047] -种化肥造粒罐专用输送带，包括上覆盖胶层、带芯3(帆布）和下覆盖胶层，所述 上覆盖胶层、下覆盖胶层均由耐高温胶层1和耐热粘合缓冲层2组成。
[0048] 所述耐高温胶层的材料配方按重量份计如下：
[0049]三元乙丙胶65份，二元乙丙胶10份，氯化丁基橡胶5份，溴化丁基橡胶5份，甲基乙 烯基硅橡胶（市售）1〇份，乙烯-乙酸乙烯酯（市售)5份，补强炭黑50份，石蜡油15份，聚异丁 烯(市售)20份，耐热增强剂8份，纳米二氧化钛5份，纳米氧化锌4份，硬脂酸3份，促进剂2份， 聚乙二醇8份，粘结剂（乙烯基三叔丁基过氧硅烷）12份，防老剂3份，硫磺0.5份，硫化剂DTDM (市售)0.8份，过氧化二异丙苯6份。
[0050]所述防老剂按重量份计由2份防老剂RD(市售）、2份防老剂4010NA(市售）、2份防老 剂8ΡΗ)-35(市售)和3份石蜡混合组成。所述促进剂按重量份计由促进剂BZ(市售)2份、促进 剂TT (市售)1份、促进剂ZDMC (市售)2份及促进剂TMTD (市售)1份组成。
[0051 ]所述耐热增强剂为纳米沸石粉与凹凸棒土的混合物经改性处理后而得，其中纳米 沸石粉与凹凸棒土质量比为1:1。所述耐热增强剂的具体制备步骤如下：
[0052] (1)将凹凸棒土在450 °C下煅烧90min，冷却后，粉碎，过筛得凹凸棒粉；
[0053] (2)将凹凸棒粉与纳米沸石粉混匀后得混合物；
[0054] (3)将混合物与质量浓度25 %的二甲基亚砜溶液中，搅拌混合均匀得混合物分散 液;质量浓度25 %的二甲基亚砜溶液用量为每克混合物使用10mL。
[0055] (4)向混合物分散液中加入酸溶液搅拌混匀后，超声处理20min，过滤，分别用水和 无水乙醇洗涤，然后在85°C下真空干燥2h得初级改性物;所述酸溶液为质量浓度为10%的 硝酸溶液与质量浓度为10%的乙酸溶液按照1:5体积比的混合物。
[0056] (5)将质量浓度为50%的钛酸酯偶联剂无水乙醇溶液与初级改性物混合30min，然 后再加入质量浓度为50%硅烷偶联剂1?550的无水乙醇溶液混合501^11，然后90°(：下真空干 燥30min，粉碎后得耐热增强剂。钛酸酯偶联剂的用量为初级改性物重量的0.5%，硅烷偶联 剂KH550的用量为初级改性物重量的1.5%。
[0057] 实施例3:
[0058] 一种化肥造粒罐专用输送带，包括上覆盖胶层、带芯3(帆布）和下覆盖胶层，所述 上覆盖胶层、下覆盖胶层均由耐高温胶层1和耐热粘合缓冲层2组成。
[0059] 所述耐高温胶层的材料配方按重量份计如下：
[0060] 三元乙丙胶50份，二元乙丙胶12份，氯化丁基橡胶8份，溴化丁基橡胶8份，甲基乙 烯基硅橡胶（市售）13份，乙烯-乙酸乙烯酯（市售)9份，补强炭黑45份，石蜡油12份，聚异丁 烯(市售）15份，耐热增强剂10份，纳米二氧化钛6份，纳米氧化锌5份，硬脂酸2份，促进剂1.5 份，聚乙二醇7份，粘结剂（乙烯基三叔丁基过氧硅烷）10份，防老剂2份，硫磺0.3份，硫化剂 DTDM(市售)0.6份，过氧化二异丙苯4份。
[0061 ]所述防老剂按重量份计由1.5份防老剂RD(市售）、1.5份防老剂4010NA(市售）、1.5 份防老剂8PPD-35(市售）和2份石蜡混合组成。所述促进剂按重量份计由促进剂BZ(市售） 1.5份、促进剂TT (市售)1份、促进剂ZDMC (市售)1.5份及促进剂TMTD (市售)1.5份组成。 [0062]所述耐热增强剂为纳米沸石粉与凹凸棒土的混合物经改性处理后而得，其中纳米 沸石粉与凹凸棒土质量比为1:0.8。所述耐热增强剂的具体制备步骤如下：
[0063] (1)将凹凸棒土在420 °C下煅烧lOOmin，冷却后，粉碎，过筛得凹凸棒粉；
[0064] (2)将凹凸棒粉与纳米沸石粉混匀后得混合物；
[0065] (3)将混合物与质量浓度20 %的二甲基亚砜溶液中，搅拌混合均匀得混合物分散 液;质量浓度20 %的二甲基亚砜溶液用量为每克混合物使用10mL。
[0066] (4)向混合物分散液中加入酸溶液搅拌混匀后，超声处理15min，过滤，分别用水和 无水乙醇洗涤，然后在80°C下真空干燥2.5h得初级改性物;所述酸溶液为质量浓度为8 %的 硝酸溶液与质量浓度为12%的乙酸溶液按照1:4体积比的混合物。
[0067] (5)将质量浓度为40%的钛酸酯偶联剂无水乙醇溶液与初级改性物混合25min，然 后再加入质量浓度为45%硅烷偶联剂1?550的无水乙醇溶液混合4〇1^11，然后85°(：下真空干 燥40min，粉碎后得耐热增强剂。钛酸酯偶联剂的用量为初级改性物重量的0.4%，硅烷偶联 剂KH550的用量为初级改性物重量的1.2%。
[0068]本发明的制备方法如下：
[0069] (1)耐高温胶层制备：
[0070] 一段混炼:将三元乙丙胶、二元乙丙胶、氯化丁基橡胶、溴化丁基橡胶、甲基乙烯基 硅橡胶、乙烯-乙酸乙烯酯、聚异丁烯、耐热增强剂、纳米氧化锌、硬脂酸、促进剂、聚乙二醇、 粘结剂及防老剂加入密炼机预压混炼1.5分钟，混炼温度70°C，加入补强炭黑和石蜡油进行 高速混炼1.5分钟，混炼温度70°C，再加入纳米二氧化钛进行混炼1分钟，混炼温度70°C，停 放24h后得到一段混炼胶；
[0071] 二段混炼：向一段混炼胶中加入硫磺、硫化剂DTDM、过氧化二异丙苯混炼3分钟，混 炼温度60°C，而后排胶，得耐高温胶层材料，压延获得耐高温胶层。
[0072] (2)耐热粘合缓冲层制备:参见专利CN 104860000 B。
[0073] (3)将耐高温胶层、耐热粘合缓冲层及带芯复合，硫化，硫化步骤及参数如下：
[0074] 第一步硫化在0.2-0.41如&的压力下，温度在145±5°(：，时间1-31^11;
[0075] 第二步硫化在1.5-3Mpa的压力下，温度在150±5°C，时间30-60min，使各层之间紧 密，达到分子结合程度。
[0076]对本发明的耐高温胶层及粘合性能测试如下（参照GB/T20021帆布芯耐热输送 带）：
[0077]耐高温胶层性能：
[0080]粘合性能指标：
[0082]
[0083]以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的 限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。
【主权项】
1. 一种化肥造粒罐专用输送带，包括上覆盖胶层、带芯和下覆盖胶层，其特征在于：所 述上覆盖胶层、下覆盖胶层均由耐高温胶层和耐热粘合缓冲层组成。2. 根据权利要求1所述的一种化肥造粒罐专用输送带，其特征在于，所述耐高温胶层的 材料配方按重量份计如下： 生胶100份，补强炭黑40-50份，石蜡油10-15份，聚异丁烯10-20份，耐热增强剂8-12份， 纳米二氧化钛5-8份，纳米氧化锌4-6份，硬脂酸1-3份，促进剂1-2份，聚乙二醇5-8份，粘结 剂8-12份，防老剂1 -3份，硫磺0.2-0.5份，硫化剂DTDM 0.5-0.8份，过氧化二异丙苯3-6份。3. 根据权利要求2所述的一种化肥造粒罐专用输送带，其特征在于:所述生胶由三元乙 丙胶40-65份，二元乙丙胶10-15份，氯化丁基橡胶5-10份，溴化丁基橡胶5-10份，甲基乙烯 基硅橡胶10-15份，乙烯-乙酸乙烯酯5-10份。4. 根据权利要求2或3所述的一种化肥造粒罐专用输送带，其特征在于:所述防老剂按 重量份计由1-2份防老剂RD、1-2份防老剂4010NA、1-2份防老剂8PTO-35和1-3份石蜡混合组 成。5. 根据权利要求2或3所述的一种化肥造粒罐专用输送带，其特征在于:所述促进剂按 重量份计由促进剂BZ 1-2份、促进剂TT 1-2份、促进剂ZDMC 1-2份及促进剂TMTD 1-2份组 成。6. 根据权利要求2或3所述的一种化肥造粒罐专用输送带，其特征在于:所述粘结剂为 乙烯基三叔丁基过氧硅烷。7. 根据权利要求2所述的一种化肥造粒罐专用输送带，其特征在于:所述耐热增强剂为 纳米沸石粉与凹凸棒土的混合物经改性处理后而得，其中纳米沸石粉与凹凸棒土质量比为 1:0.5-1〇8. 根据权利要求7所述的一种化肥造粒罐专用输送带，其特征在于:所述耐热增强剂的 具体制备步骤如下： (1) 将凹凸棒土在400-450 °C下煅烧90-120min，冷却后，粉碎，过筛得凹凸棒粉； (2) 将凹凸棒粉与纳米沸石粉混匀后得混合物； (3) 将混合物与质量浓度15-25%的二甲基亚砜溶液中，搅拌混合均匀得混合物分散 液； (4) 向混合物分散液中加入酸溶液搅拌混勾后，超声处理10-20min，过滤，分别用水和 无水乙醇洗涤，然后在75-85Γ下真空干燥2-3h得初级改性物； (5) 将质量浓度为30-50%的钛酸酯偶联剂无水乙醇溶液与初级改性物混合20-30min， 然后再加入质量浓度为40-50%硅烷偶联剂KH550的无水乙醇溶液混合30-50min，然后80-90°C下真空干燥30-60min，粉碎后得耐热增强剂。9. 根据权利要求8所述的一种化肥造粒罐专用输送带，其特征在于：步骤(3)中质量浓 度15-25 %的二甲基亚砜溶液用量为每克混合物使用10-15mL。10. 根据权利要求8所述的一种化肥造粒罐专用输送带，其特征在于:步骤(4)中所述酸 溶液为质量浓度为5-10%的硝酸溶液与质量浓度为10-15%的乙酸溶液按照1:3-5体积比 的混合物；步骤（5)中钛酸酯偶联剂的用量为初级改性物重量的0.3-0.5%，硅烷偶联剂 KH550的用量为初级改性物重量的1-1.5%。
【文档编号】C08K3/04GK105968588SQ201610355943
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年5月25日
【发明人】吴兰友
【申请人】浙江三维橡胶制品股份有限公司