本发明涉及橡胶传送带技术领域，尤其涉及芳纶纤维软线绳浸胶用前处理液和芳纶纤维软线绳浸胶方法。
背景技术：
芳纶具有密度小、弹性模量大、强度高、伸长小、耐高温、耐磨、耐冲击等特点,是胶带胶管等橡胶制品的新型骨架材料。采用芳纶工业长丝经合股、加捻、浸胶等工序加工生产而成的浸胶芳纶线绳，广泛用于同步带、多楔带、汽车v带等传动带产品，浸胶芳纶软线绳可提高以v带和多楔带为主的橡胶传送带及其他橡胶制品的强度和耐久性。由于该增强用浸胶芳纶线绳有橡胶类处理剂形成的浸胶膜，不仅提高该芳纶纤维与橡胶制品的粘合性，并且该浸胶膜对芳纶原丝本身起到了保护作用，进而提高了橡胶制品的耐久性。
通常浸胶芳纶线绳与橡胶之间的粘合主要由浸胶膜来完成，浸胶膜一端粘接芳纶纤维，一端粘接橡胶，形成芳纶-胶膜-橡胶的桥联模式。但由于芳纶纤维表面活性基团较少，很难与浸渍材料发生交联，导致芳纶与浸胶胶膜之间粘合力较差。当胶膜与橡胶之间的粘接力大于芳纶与胶膜的粘接力时，就会发生芳纶纤维与胶膜脱层，剥离露“黄”的现象。这会严重影响橡胶制品的质量，极大降低传动带等的使用寿命。
技术实现要素：
本发明的目的在于芳纶纤维浸胶软线绳用前处理液和芳纶纤维软线绳浸胶方法，提高芳纶纤维与橡胶之间的粘接力。
本发明提供了一种芳纶纤维软线绳浸胶用前处理液，包括以下重量份的组分：
水性活化剂1～40份，软化水100～200份。
优选的，所述水性活化剂包括水性异氰酸酯、水性环氧树脂、rp粘合剂和酚醛树脂中的一种或多种。
优选的，所述水性活化剂包括水性异氰酸酯、水性环氧树脂和rp粘合剂。
优选的，所述水性活化剂包括水性异氰酸酯、水性环氧树脂和酚醛树脂。
优选的，所述水性活化剂包括水性异氰酸酯、rp粘合剂和酚醛树脂。
本发明提供了芳纶纤维软线绳浸胶前处理方法，包括以下步骤：
提供加捻芳纶纤维；
将所述加捻芳纶纤维在上述技术方案所述芳纶纤维软线绳浸胶用前处理液中进行浸渍；
将所述浸渍后的加捻芳纶纤维烘干。
优选的，所述加捻芳纶纤维与所述前处理液的用量比为1:(2～1)。
优选的，所述烘干的温度为180℃～240℃。
本发明提供了芳纶纤维浸胶方法，包括以下步骤：
采用上述技术方案所述前处理方法得到前处理芳纶纤维；
将所述前处理芳纶纤维在rfl浸胶液中进行浸胶；
将所述浸胶后的芳纶纤维进行第二烘干，得到芳纶纤维软线绳。
优选的，所述第二烘干的温度为240℃～255℃。
发明提供了一种芳纶纤维软线绳浸胶用前处理液，包括以下重量份的组分：水性活化剂1～40份，软化水100～200份。本发明采用所述前处理液将芳纶纤维在浸胶前进行前处理，所述水性活化剂使得浸渍后芳纶纤维表面-oh-、-h+等活性基团增加，且形成一层新的活化层胶膜。所述活化层胶膜一方面可以与rfl层胶膜发生大量的加成、取代反应，实现良好的粘接，一方面可以很好的与芳纶纤维粘接，加固了rfl层胶膜与芳纶纤维之间的粘接强度。当rfl层与橡胶结合后，就形成了芳纶纤维-活化层胶膜-rfl层胶膜-橡胶的四层结构，从而增强了芳纶与橡胶之间的粘合力。以本发明所述前处理液浸渍后的芳纶纤维，再浸胶后的浸胶芳纶纤维为原料制得的芳纶软线绳，能极大提高其与橡胶的粘合力，保证芳纶软线绳制成的皮带在运行过程中具有较强的耐冲击性，即使在苛刻的运行环境中使用寿命仍然比普通芳纶软绳提高10％以上。
同时，水性活化剂还可增强活化层胶膜和rfl层胶膜的强度，避免在受到冲击过程中胶膜发生撕裂，防止芳纶与橡胶在动态运行过程中发生脱层。
具体实施方式
本发明提供了一种芳纶纤维软线绳浸胶用前处理液，包括以下重量份的组分：
水性活化剂1～40份，软化水100～200份。
本发明提供的前处理液包括1～40份的水性活化剂，优选为5～35份，更优选为10～30份，最优选为10～20份，可具体为12份或19份。在本发明中，所述水性活化剂优选为水性异氰酸酯、水性环氧树脂、rp粘合剂和酚醛树脂中的一种或多种，更优选的所述水性活化剂包括水性异氰酸酯、水性环氧树脂和rp粘合剂，或水性异氰酸酯、水性环氧树脂和酚醛树脂，或水性异氰酸酯、rp粘合剂和酚醛树脂。
在本发明中，所述水性异氰酸酯优选多苯异氰酸酯型水性产品；所述水性环氧树脂优选为聚醚型环氧树脂；所述rp粘合剂优选为对氯苯酚型粘合剂。
当所述水性活化剂优选包括水性异氰酸酯、水性环氧树脂和rp粘合剂时，所述水性异氰酸酯、水性环氧树脂和rp粘合剂的质量比优选为(1～5):(1～8):(1～5)，更优选为4:5:3；
当所述水性活化剂优选包括水性异氰酸酯、水性环氧树脂和酚醛树脂时，所述水性异氰酸酯、水性环氧树脂和酚醛树脂的质量比优选为(1～8):(1～6):(1～10)，更优选为5:4:10；
当所述水性活化剂优选为水性异氰酸酯、rp粘合剂和酚醛树脂时，所述水性异氰酸酯、rp粘合剂和酚醛树脂的质量比优选为(1～8):(1～8):(1～10)，更优选为5:6:8。
本发明提供的前处理液包括软化水100～200份，可具体为100份、120份、140份、150份、170份、180份或200份。
本发明对所述前处理液的制备方法没有特殊的限制，将所述水性活化剂溶解在软化水中即可。在本发明的实施例中，优选在常温搅拌的条件下，将水性活化剂完全溶解于所述软化水中。
本发明提供了一种芳纶纤维软线绳浸胶前处理方法，包括以下步骤：
提供加捻芳纶纤维；
将所述加捻芳纶纤维在上述技术方案所述芳纶纤维软线绳浸胶用前处理液中进行浸渍；
将所述浸渍后的加捻芳纶纤维烘干。
本发明对所述芳纶纤维的物性参数没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的浸胶芳纶软线绳用的芳纶纤维即可。在本发明中，所述芳纶纤维经初捻和复捻加捻后进行浸胶前处理，本发明对所述初捻和复捻加捻的技术方案没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的初捻和复捻加捻的技术方案即可。
本发明将经过加捻的芳纶纤维在上述技术方案所述芳纶纤维软线绳浸胶用前处理液中进行浸渍。在本发明中，所述前处理液的重量优选为芳纶纤维重量的50％；所述浸渍的温度优选为25℃；所述浸渍的时间优选为3秒。在本发明的实施例中，优选将所述加捻芳纶纤维以35m/min的速度通过装满所述前处理液的浸渍槽。
浸渍所述前处理液后，本发明将得到的浸渍有前处理液的芳纶纤维烘干。在本发明中，所述烘干的温度180℃～240℃，更优选为200℃～220℃；所述烘干的时间优选为90秒。在本发明的实施例中，优选将通过前处理液的加捻芳纶纤维快速通过烘箱。
本发明还提供了一种芳纶纤维软线绳浸胶方法，包括以下步骤：
采用上述技术方案所述前处理方法得到前处理芳纶纤维；
将所述前处理芳纶纤维在rfl浸胶液中进行浸胶；
将所述浸胶后的芳纶纤维进行第二烘干，得到芳纶纤维软线绳。
本发明采用上述技术方案所述前处理方法得到前处理芳纶纤维后，本发明将所述前处理芳纶纤维在rfl浸胶液中进行浸胶。在本发明中，所述rfl浸胶液是在以氨水作催化剂，先通过间苯二酚与甲醛反应得到有一定缩合度的间甲树脂液，然后与胶乳反应制成有一定浓度的乳液，本发明对所述rfl浸胶液没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的rfl浸胶液即可；
rfl(间苯二酚-甲醛-胶乳)浸胶液优选包括以下重量份的组分：
ph调节剂1～30份、软化水10～100份、胶乳40～140份、rf缩合物(间苯二酚与甲醛的水溶性缩合物)2～25份。
在本发明中，所述前处理液中各组分的重量份1与rfl浸胶液中各组分的重量份1单独设定，可以相同，也可以不同。
在本发明中，所述rfl浸胶液优选包括1～30份ph值调节剂，更优选为5～25份，最优选为10～23份。在本发明中，所述ph值调节剂优选包括氨水和氢氧化钠溶液中的一种或两种；所述氨水的质量浓度优选为10％～23％；所述氢氧化钠溶液的质量浓度优选为5％。在本发明中，所述ph值调节剂的加入使得rfl浸胶液的ph值优选为10～11。
在本发明中，所述rfl浸胶液优选包括10～100份软化水，更优选为20～90份，最优选为30～80份；
在本发明中，所述rfl浸胶液优选包括40～140份胶乳，更优选为60～120份，最优选为70～100份；所述胶乳优选为丁吡胶乳、丁苯胶乳、氯丁胶乳、氯磺化聚乙烯胶乳、丁腈胶乳及上述胶乳的丙烯酸和马来酸酐改性衍生物中的一种或多种；在本发明中，所述胶乳的固含量优选为40％。
在本发明中，所述rfl浸胶液优选包括2～25份rf缩合物，更优选为5～20份，最优选为10～15份；
在本发明中，所述rfl浸胶液的制备方法优选包括以下步骤：
将胶乳、rf缩合物、ph值调节剂和软化水常温搅拌混合，得到rfl浸胶液。
在本发明中，所述前处理芳纶纤维与rfl浸胶液的用量比优选为1:(2～1)；所述浸胶的温度优选为25℃；所述浸胶的时间优选为3s。在本发明的实施例中，优选将所述前处理芳纶纤维以35m/min的速度通过装满所述rfl浸胶液的浸渍槽。
所述浸胶后，本发明将得到的浸胶芳纶纤维烘干，得到芳纶纤维软线绳。为了区分清楚，本发明将对浸胶芳纶纤维的烘干命名为第二烘干，所述第二烘干的温度优选为240～255℃；所述第二烘干的时间优选为90s。在本发明的实施例中，优选将浸胶得到的浸胶芳纶纤维快速通过烘箱进行第二烘干。
下面结合实施例对本发明提供的芳纶纤维浸胶用前处理液和芳纶纤维浸胶方法进行详细的说明，但不能把它理解为对本发明保护范围的限制。
实施例1
将水性异氰酸酯4份、水性环氧树脂5份、rp粘合剂3份和软化水100份于常温搅拌至完全溶解，得到前处理液；
将70份浓度为40wt％的丁吡胶乳、10份rf缩合物、浓度为23wt％的氨水11份和软化水34份于常温搅拌混合，得到rfl处理液；
将经过初捻和复捻加捻的芳纶纤维以35m/min的速度过装满前处理液的浸渍槽，快速通过200℃的烘箱烘干90s；再以35m/min的速度经过装满rfl处理液的浸渍槽浸胶，快速通过240℃的烘箱烘干，使rfl处理剂干燥、固化，得到浸胶芳纶软线绳。
实施例2
按照实施例1的方案制备浸胶芳纶软线绳，不同的是，前处理液替换为下述组成的方案：
将水性异氰酸酯5份、水性环氧树脂4份、酚醛树脂10份和软化水100份于常温搅拌至完全溶解，得到前处理液。
实施例3
按照实施例1的方案制备浸胶芳纶软线绳，不同的是，前处理液替换为下述组成的方案：
将水性异氰酸酯5份、rp粘合剂6份、酚醛树脂8份和软化水100份于常温搅拌至完全溶解，得到前处理液。
实施例4
按照实施例1的方案制备浸胶芳纶软线绳，不同的是，前处理液替换为下述组成的方案：
将水性异氰酸酯6份和软化水100份于常温搅拌至完全溶解，得到前处理液。
实施例5
按照实施例1的方案制备浸胶芳纶软线绳，不同的是，前处理液替换为下述组成的方案：
将水性异氰酸酯5份、环氧树脂5份和软化水100份于常温搅拌至完全溶解，得到前处理液。
实施例6
按照实施例1的方案制备浸胶芳纶软线绳，不同的是，前处理液替换为下述组成的方案：
将水性异氰酸酯5份、rp粘合剂6份、酚醛树脂8份、环氧树脂4份和软化水100份于常温搅拌至完全溶解，得到前处理液。
将实施例1～6得到的浸胶芳纶软线绳和市面常规产品采用gbt30311-2013浸胶芳纶纱线、线绳和帘线拉伸性能的试验方法进行线绳剥离试验和抽出试验，结果如表1所示，表1为本发明实施例1～6得到的浸胶芳纶线绳和市面常规产品的性能测试结果。
表1本发明实施例1～6得到的浸胶芳纶软线绳和市面常规产品的性能测试结果
如表1所示，本发明的实施例1、实施例2、实施例3、实施例4、实施例5、实施例6所制得的浸胶芳纶软线绳与橡胶具有良好的粘合力，尤其是实施例1，当用水性异氰酸酯、水性环氧树脂和rp粘合剂作为活化剂时，各项指标均处于最佳水平。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。