运输带的制作方法
【专利摘要】本发明公开了包含承载覆盖层、紧邻所述承载覆盖层下方的结合胶层、包含嵌入于聚氯丁二烯中的钢丝绳并紧邻所述结合胶层下方的增强层、以及紧邻所述增强层下方的橡胶层的运输带，其中所述承载覆盖层包含混炼型聚氨酯橡胶。所述结合胶层典型地为聚氯乙烯和丁腈橡胶的共混物，从而在承载覆盖层和增强层之间获得良好的粘合性。本发明还公开了包含承载覆盖层、紧邻所述承载覆盖层下方的包含经间苯二酚-甲醛-胶乳涂覆的织物增强件的增强层、和紧邻所述增强层下方的橡胶层的运输带，其中所述承载覆盖层包含混炼型聚氨酯橡胶。
【专利说明】运输带
【技术领域】
[0001] 本发明涉及具有高耐磨性并由于它们极佳的耐磨性而特别可用于矿物和煤的开 采中的运输带。
【背景技术】
[0002] 在众多的商业应用中，通常采用重型运输带来运输产品和材料。如此采用的运输 带可能是相当长的，例如大约数英里，并且代表工业材料装卸作业中的高成本部件。例如， 运输带被广泛用于在不同的地点之间运输矿物、煤以及各种不同的制成品。在开采作业中 使用的重型运输带可能会绵延数英里的距离，并代表工业材料装卸作业中的高成本部件。 例如，所述运输带经常被用于典型的开采应用中在矿山中的地面以下以及在地面以上输送 矿物。
[0003] 用于重型应用中的常规运输带典型地包含作为顶层的固化橡胶、作为底层的固化 橡胶、以及夹在顶层和底层之间的织物增强层（加强层）。用于开采作业中的运输带可能会 大至十英尺宽且最高达约三英寸厚。在这样的运输带中使用的主要材料通常为具有中等柔 性的弹性体或橡胶状材料，并且所述运输带典型地被多个纵向延伸的织物增强件或者位于 所述带内并沿着其长度延伸的金属电缆或绳而增强。
[0004] 当然，所有运输带都易于受到正常磨损和撕裂的影响，并且会受到由其运输的材 料和/或苛刻的环境条件带来的损害。不幸地，用于开采作业中的运输带特别易于受到由 在其上运输的材料带来的损害，并且可能在所述运输带与所运输的材料相接触的表面（所 述运输带的承载覆盖表面）上形成裂口、裂缝、切口或撕裂处。例如，所运输的材料一例 如特别是具有磨蚀性的铁矿石和铜矿石一的尖锐边缘可能会擦伤所述运输带的表面，并 且其可能会导致裂口形成并更深入地蔓延进入所述带的主体。这样的损伤最终会导致运输 带的破坏。在运输带遭受灾难性损害或者以其它方式变得不能操作的情况中，修复运输带、 清除裂口材料以及相关的停工时间的成本是切实存在的。在任何情况中，从降低成本以及 高效利用人员和设备的角度出发，长使用寿命且无需持续维护和损害修复是极其期望的。
[0005] 数年来，已经对在制造用于运输能快速地磨掉传统橡胶运输带覆盖物的具有高度 磨蚀性的材料的运输带时所使用的橡胶覆盖材料的耐磨性做出了一些改进。然而，这些改 进仅通过基于标准通用弹性体--例如苯乙烯-丁二烯橡胶（SBR)、天然橡胶和聚丁二烯 橡胶--的共混物而进一步增强。尽管存在这些改进，但是开采工业中仍存在着对于高品 质（premium)运输带的长期需求，所述高品质运输带具有显著改善的耐磨损特性以延长运 输带的寿命、缩短开采停工时间并改善生产率。因此，需要具有较高耐磨性、同时保持所有 其它的对于运输带的承载覆盖层而言所需的性能特征的弹性体，以做出商业开采活动中所 用的运输带中所寻求的改进。对于所述弹性体材料还重要的是，其能够以标准橡胶状弹性 体的方式配合并且能够在常规橡胶加工设备中进行加工，由此避免主要成本支出以及健 康、安全和环境问题。对于在制造承载覆盖层中使用的所述耐磨材料来说还重要的是，其表 现出与运输带的主体良好的粘合性，从而使得其在所述运输带的使用寿命期间不会剥离。
【发明内容】
[0006] 本发明基于这样的发明，即混炼型聚氨酯可在常规橡胶加工设备中进行加工并作 为承载覆盖层构建在重型运输带上以极大地改善所述运输带的耐磨性。本发明还基于这样 的发明，即可利用包含聚氯乙烯与丁腈橡胶的共混物的结合胶层以在包含聚氨酯的所述承 载覆盖层与包含嵌入于聚氯丁二烯中的钢丝绳的增强层之间获得令人满意的粘合性。在任 何情况中，将聚氨酯层作为运输带的承载覆盖层而结合至其上表面上的发明可根据本发明 被用于制造可极大地提高表面耐损伤性的用于重型应用的运输带中，例如用于铁矿石和铜 矿石的开采中的运输带中。这些运输带因此提供了较长的使用寿命，缩短了开采停工时间， 降低了成本，并改善了总体开采生产率，而对工人的健康或安全不存在不利作用，并且不会 对环境有不利影响。
[0007] 本发明更特别地公开了包含承载覆盖层、紧邻所述承载覆盖层下方的结合胶层、 包含嵌入于聚氯丁二烯中的钢丝绳并紧邻所述结合胶层下方的增强层、以及紧邻所述增强 层下方的橡胶层的运输带，其中所述承载覆盖层包含混炼型聚氨酯橡胶。所述结合胶层典 型地为聚氯乙烯与丁腈橡胶的共混物（alloy)，从而在承载覆盖层和增强层之间获得良好 的粘合性。所述增强层包含嵌入于聚氯丁二烯中的钢丝绳。
[0008] 在另一种实施方案中，本发明还揭示了包含承载覆盖层、紧邻所述承载覆盖层下 方的包含经间苯二酚-甲醛-胶乳涂覆的织物增强件的增强层、和紧邻所述增强层下方的 橡胶层的运输带，其中所述承载覆盖层包含混炼型聚氨酯橡胶。
【专利附图】
【附图说明】
[0009] 图1为具有包含钢丝绳的增强层的本发明重型运输带的一种实施方案的横截面 图。
[0010] 图2为具有包含织物增强件的增强层的本发明重型运输带的另一实施方案的横 截面图。
【具体实施方式】
[0011] 如在图1中所示例的，在本发明的一种实施方案中，重型运输带1通过钢丝绳增 强。在本发明的这种实施方案中，运输带1包含：含有混炼型聚氨酯橡胶的承载覆盖层2 ; 紧邻所述承载覆盖层下方的结合胶层3,其中所述结合胶层包含聚氯乙烯与丁腈橡胶的共 混物；包含嵌入于聚氯丁二烯6中的钢丝绳5并紧邻所述结合胶层3下方的增强层4 ;以及 紧邻增强层4下方并包含常规橡胶状聚合物的皮带覆盖层7。
[0012] 承载覆盖层2典型地为约3/16英寸（5mm)至3/9英寸（IOmm)厚，并且包含混炼 型聚氨酯橡胶，其中所述混炼型聚氨酯橡胶典型地为混炼型聚醚聚氨酯橡胶。这种混炼型 聚氨酯橡胶在固化之前为固体形式并且包含交联位点。所述混炼型聚氨酯橡胶在100°C下 所具有的门尼ML (1+4)粘度典型地为35至65,并且更典型地为40至60。所述混炼型聚氨 酯橡胶所具有的肖氏A硬度还典型地为40至90,并且更典型地为50至80。在大多数情况 中，所述混炼型聚氨酯橡胶所具有的肖氏A硬度为55至75,优选的肖氏A硬度为60至70。 混炼型聚氨酯橡胶还通常具有40%至60%的回弹性以及1. 03至1. 05的比重。Florida的 Clearwater的TSE Industries, Inc.的Millathane?混炼型聚氨酯橡胶适合用于本发明运 输带的承载覆盖层中。所述混炼型聚氨酯橡胶可以使用常规的硫或过氧化物固化体系来固 化，其中硫固化剂为优选的。典型地，有利的是在固化试剂（package)中包含硬脂酸锌作为 活化剂和加工助剂。
[0013] 承载覆盖层2还优选包含增强二氧化硅填料来获得最佳的物理性质。所述增强二 氧化硅填料典型地以5phr至30phr (相对于每100重量份橡胶的重量份数）的含量存在。 所述增强二氧化硅填料在承载覆盖层中更典型地以IOphr至20phr的含量存在。硅烷偶联 剂也以Iphr至5phr的含量包含。
[0014] 硅烷偶联剂典型地为巯基硅烷、嵌段巯基硅烷或者如下通式的有机硅化合物：
[0015] Z-Alk-Sn-Alk-Z (I)
[0016] 其中Z选自：
【权利要求】
1. 运输带或其一部分，其特征在于包含：承载覆盖层、紧邻所述承载覆盖层下方的结 合胶层、包含嵌入于聚氯丁二烯中的钢丝绳并紧邻所述结合胶层下方的增强层、以及紧邻 所述增强层下方的橡胶层，其中所述承载覆盖层包含混炼型聚氨酯橡胶。
2. 权利要求1的运输带或其一部分，其特征在于所述结合胶层包含40phr至90phr的 聚氯乙烯以及lOphr至60phr的丁腈橡胶。
3. 权利要求1的运输带或其一部分，其特征在于所述结合胶层包含48phr至60phr的 聚氯乙烯以及40phr至52phr的丁腈橡胶。
4. 前述权利要求中任一项的运输带或其一部分，其特征在于所述结合胶层还包含 5phr至30phr的至少一种增强填料，所述增强填料选自炭黑和二氧化娃。
5. 权利要求4的运输带或其一部分，其特征在于所述增强填料包含5phr至15phr的炭 黑以及约5phr至约15phr的二氧化娃。
6. 前述权利要求中任一项的运输带或其一部分，其特征在于所述混炼型聚氨酯橡胶为 聚醚聚氨酯橡胶。
7. 权利要求6的运输带或其一部分，其特征在于所述混炼型聚氨酯橡胶包含交联位 点。
8. 权利要求7的运输带或其一部分，其特征在于所述混炼型聚氨酯橡胶具有35至65 的门尼ML (1+4)粘度。
9. 权利要求8的运输带或其一部分，其特征在于所述混炼型聚氨酯橡胶具有40至60 的门尼ML (1+4)粘度和40至90的肖氏A硬度。
10. 前述权利要求中任一项的运输带或其一部分，其特征在于所述橡胶层包含选自苯 乙烯-丁二烯橡胶、天然橡胶、合成聚异戊二烯橡胶、聚丁二烯橡胶、聚氯丁二烯橡胶和丁 腈橡胶的成分。
11. 前述权利要求中任一项的运输带或其一部分，其特征在于所述结合胶层还包含 4phr至20phr的增塑剂，所述增塑剂选自邻苯二甲酸酯增塑剂、卤代石蜡增塑剂和磷酸酯 增塑剂。
12. 运输带或其一部分，其特征在于包含：承载覆盖层、紧邻所述承载覆盖层下方的包 含经间苯二酚-甲醛-胶乳涂覆的织物增强件的增强层、和紧邻所述增强层下方的橡胶层， 其中所述承载覆盖层包含混炼型聚氨酯橡胶。
13. 权利要求12的运输带或其一部分，其特征在于所述织物为选自聚酯织物、尼龙织 物和聚酯-尼龙织物的机织织物。
14. 权利要求12或13的运输带或其一部分，其特征在于所述混炼型聚氨酯橡胶为包含 交联位点的聚醚聚氨酯橡胶。
15. 权利要求12至14中任一项的运输带或其一部分，其特征在于所述混炼型聚氨酯橡 胶具有35至65的门尼ML (1+4)粘度和40至90的肖氏A硬度。
【文档编号】B65G15/34GK104417998SQ201410468286
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2014年8月1日 优先权日:2013年8月2日
【发明者】T·G·伯罗斯, 司马玉 申请人:贝扬斯技术公司