本发明涉及橡胶材料领域，具体涉及一种阻燃抗静电传送带覆盖层用橡胶材料及其制备方法。
背景技术：
输送带作为一种简便快捷的输送工具，在各行各业有着较为普遍的应用，特别是橡胶输送带，尤其作为覆盖胶原料制得的带体具有较好的耐磨性以及机械强度，在工业生产中的应用非常广泛。我国阻燃抗静电型橡胶输送带以井下煤矿为中心，为煤矿井下输送带的使用提供安全保障。橡胶、塑料原系易燃烧易积累静电的高电阻率材料，材料的表面电阻率高达1013Ω。这种材料在与其它物体相互摩擦或接触分离时极易积累大量的静电，在有瓦斯的煤矿环境中，特别是在干燥的采煤区，材料随时都会因为接触分离或摩擦产生静电火花放电，引爆瓦斯，目前一些企业生产的抗静电传送带实际上不少是静电指标超标的。目前市场上使用的传统阻燃剂虽然种类繁多，但是输送带中大多都是采用无机阻燃剂，如三氧化二锑、氯化石蜡、氢氧化镁/铝等。橡胶输送带所使用的阻燃剂一般是这些无机阻燃剂与其他类型阻燃添加剂复配来使用。无机阻燃剂一般具有很好的阻燃性能，但是无机阻燃剂与橡胶相容性差，
要解决高聚物材料防静电问题，采用传统的炭黑填充高聚物的改性技术是根本不行的，这种方法最多使材料的表面电阻率达到1010Ω水平，距离防静电标准仍然还差两个数量级，不会消除因材料静电积累造成的静电安全隐患。
技术实现要素：
要解决的技术问题：本发明的目的是提供一种阻燃抗静电传送带覆盖层用橡胶材料，解决橡胶与其它物体相互摩擦或接触分离时极易积累大量的静电或易发生火灾而存在安全隐患。
技术方案：一种阻燃抗静电传送带覆盖层用橡胶材料，由以下成分按重量份制备而成：氯丁橡胶40-50份、丁苯橡胶50-70份、硫磺2-5份、炭黑30-50份、乙烷基三-（2-甲氧基乙氧基）硅烷1.5-3份、硬脂酸锌4-10份、促进剂1-2份，防老剂2-4份，双环戊二烯型树脂30-40份、十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐3-6份、三羟乙基甲基季铵硫酸甲酯盐4-8份、硬脂酰胺丙基二甲基-β-羟乙基铵二氢磷酸盐4-8份、氢氧化铝1-5份、双（2,3-二溴丙基）反丁烯二酸酯1-5份、1,2-双(2,4,6-三溴苯氧基)乙烷1-5份。
进一步优选的，所述的一种阻燃抗静电传送带覆盖层用橡胶材料，由以下成分按重量份制备而成：氯丁橡胶45-48份、丁苯橡胶55-65份、硫磺3-4份、炭黑35-45份、乙烷基三-（2-甲氧基乙氧基）硅烷2-2.8份、硬脂酸锌6-8份、促进剂1.2-1.8份，防老剂3-4份，双环戊二烯型树脂35-38份、十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐4-5份、三羟乙基甲基季铵硫酸甲酯盐5-8份、硬脂酰胺丙基二甲基-β-羟乙基铵二氢磷酸盐5-8份、氢氧化铝3-4份、双（2,3-二溴丙基）反丁烯二酸酯3-4份、1,2-双(2,4,6-三溴苯氧基)乙烷3-4份。
进一步的，所述的一种阻燃抗静电传送带覆盖层用橡胶材料，所述的促进剂为四甲基二硫代秋兰姆、二硫化二苯并噻唑、二丁基二硫氨基甲酸锌中的一种或几种。
进一步的，所述的一种阻燃抗静电传送带覆盖层用橡胶材料，所述的防老剂为N-苯基-2-萘胺、N，N’-二（β-萘基）对苯二胺、2，2，4-三甲基-1，2-二氯化喹啉聚合物中的一种或几种。
上述阻燃抗静电传送带覆盖层用橡胶材料的制备方法包括以下步骤：
（1） 将氯丁橡胶和顺丁橡胶在密炼机上进行塑炼70-80秒，转速40-45转/分钟；
（2） 将在双环戊二烯型树脂中加入十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐、三羟乙基甲基季铵硫酸甲酯盐、硬脂酰胺丙基二甲基-β-羟乙基铵二氢磷酸盐、氢氧化铝、双（2,3-二溴丙基）反丁烯二酸酯、1,2-双(2,4,6-三溴苯氧基)乙烷，加热至100-110℃，搅拌8-12分钟；
（3） 将塑炼后的氯丁橡胶和顺丁橡胶在密炼机进行混炼2-6分钟，转速35-40转/分钟，按比例加入硬脂酸锌和防老剂混炼，再加入步骤（2）的混合树脂进行搅拌后，混炼5分钟，温度为140-150℃时排料；
（4） 取步骤（3）制备的炼胶与乙烷基三-（2-甲氧基乙氧基）硅烷、硫磺、炭黑、促进剂，混炼120-180秒，温度为120℃时排料，形成带体胶，将带状胶覆盖在帘子布或帆布上；
（5） 最后在温度160-170℃下的抽真空硫化机中进行硫化5-15分钟，即可。
进一步的，所述的一种阻燃抗静电传送带覆盖层用橡胶材料的制备方法，所述的步骤（1）中塑炼时间为75秒，转速45转/分钟。
进一步的，所述的一种阻燃抗静电传送带覆盖层用橡胶材料的制备方法，所述的步骤（2）中加热温度为105℃，搅拌时间为10分钟。
进一步的，所述的一种阻燃抗静电传送带覆盖层用橡胶材料的制备方法，所述的步骤（3）中混炼4分钟，转速40转/分钟，温度为145℃。
进一步的，所述的一种阻燃抗静电传送带覆盖层用橡胶材料的制备方法，所述的步骤（4）中混炼时间为140-160秒。
进一步的，所述的一种阻燃抗静电传送带覆盖层用橡胶材料的制备方法，所述的步骤（5）中硫化温度为165-170℃，时间为8-12分钟。
有益效果：本发明的阻燃抗静电传送带覆盖层用橡胶材料中抗静电剂、阻燃剂在聚合物基体中的均匀分散和与聚合物的良好相容性，明显改善了橡胶的阻燃和抗静电效果。在温度18℃，相对湿度40％的环境条件下，表面电阻率为0.56×105Ω，随着阻燃剂的加入，无焰燃烧时间逐渐变小，氧指数逐渐增大。
具体实施方式
实施例1
一种阻燃抗静电传送带覆盖层用橡胶材料，由以下成分按重量份制备而成：氯丁橡胶40份、丁苯橡胶70份、硫磺2份、炭黑50份、乙烷基三-（2-甲氧基乙氧基）硅烷1.5份、硬脂酸锌10份、促进剂1份，防老剂2份，双环戊二烯型树脂30份、十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐6份、三羟乙基甲基季铵硫酸甲酯盐4份、硬脂酰胺丙基二甲基-β-羟乙基铵二氢磷酸盐8份、氢氧化铝5份、双（2,3-二溴丙基）反丁烯二酸酯1份、1,2-双(2,4,6-三溴苯氧基)乙烷5份。
上述阻燃抗静电传送带覆盖层用橡胶材料的制备方法为：（1）将氯丁橡胶和顺丁橡胶在密炼机上进行塑炼70秒，转速45转/分钟；（2）将在双环戊二烯型树脂中加入十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐、三羟乙基甲基季铵硫酸甲酯盐、硬脂酰胺丙基二甲基-β-羟乙基铵二氢磷酸盐、氢氧化铝、双（2,3-二溴丙基）反丁烯二酸酯、1,2-双(2,4,6-三溴苯氧基)乙烷，加热至100℃，搅拌12分钟；（3）将塑炼后的氯丁橡胶和顺丁橡胶在密炼机进行混炼6分钟，转速40转/分钟，按比例加入硬脂酸锌和防老剂混炼，再加入步骤（2）的混合树脂进行搅拌后，混炼5分钟，温度为140℃时排料；（4）取步骤（3）制备的炼胶与乙烷基三-（2-甲氧基乙氧基）硅烷、硫磺、炭黑、促进剂，混炼180秒，温度为120℃时排料，形成带体胶，将带状胶覆盖在帘子布或帆布上；（5）最后在温度170℃下的抽真空硫化机中进行硫化5分钟，即可。
实施例2
一种阻燃抗静电传送带覆盖层用橡胶材料，由以下成分按重量份制备而成：氯丁橡胶50份、丁苯橡胶50份、硫磺5份、炭黑30、乙烷基三-（2-甲氧基乙氧基）硅烷3份、硬脂酸锌4份、促进剂2份，防老剂4份，双环戊二烯型树脂40份、十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐3份、三羟乙基甲基季铵硫酸甲酯盐8份、硬脂酰胺丙基二甲基-β-羟乙基铵二氢磷酸盐4份、氢氧化铝1份、双（2,3-二溴丙基）反丁烯二酸酯5份、1,2-双(2,4,6-三溴苯氧基)乙烷1份。
上述阻燃抗静电传送带覆盖层用橡胶材料的制备方法为：（1）将氯丁橡胶和顺丁橡胶在密炼机上进行塑炼80秒，转速40转/分钟；（2）将在双环戊二烯型树脂中加入十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐、三羟乙基甲基季铵硫酸甲酯盐、硬脂酰胺丙基二甲基-β-羟乙基铵二氢磷酸盐、氢氧化铝、双（2,3-二溴丙基）反丁烯二酸酯、1,2-双(2,4,6-三溴苯氧基)乙烷，加热至110℃，搅拌8分钟；（3）将塑炼后的氯丁橡胶和顺丁橡胶在密炼机进行混炼2分钟，转速35转/分钟，按比例加入硬脂酸锌和防老剂混炼，再加入步骤（2）的混合树脂进行搅拌后，混炼5分钟，温度为150℃时排料；（4）取步骤（3）制备的炼胶与乙烷基三-（2-甲氧基乙氧基）硅烷、硫磺、炭黑、促进剂，混炼120秒，温度为120℃时排料，形成带体胶，将带状胶覆盖在帘子布或帆布上；（5）最后在温度160℃下的抽真空硫化机中进行硫化15分钟，即可。
实施例3
一种阻燃抗静电传送带覆盖层用橡胶材料，由以下成分按重量份制备而成：氯丁橡胶48份、丁苯橡胶65份、硫磺3份、炭黑35份、乙烷基三-（2-甲氧基乙氧基）硅烷2份、硬脂酸锌8份、促进剂1.2份，防老剂3份，双环戊二烯型树脂35份、十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐5份、三羟乙基甲基季铵硫酸甲酯盐5份、硬脂酰胺丙基二甲基-β-羟乙基铵二氢磷酸盐5份、氢氧化铝3份、双（2,3-二溴丙基）反丁烯二酸酯3份、1,2-双(2,4,6-三溴苯氧基)乙烷4份。
上述阻燃抗静电传送带覆盖层用橡胶材料的制备方法为：（1）将氯丁橡胶和顺丁橡胶在密炼机上进行塑炼75秒，转速45转/分钟；（2）将在双环戊二烯型树脂中加入十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐、三羟乙基甲基季铵硫酸甲酯盐、硬脂酰胺丙基二甲基-β-羟乙基铵二氢磷酸盐、氢氧化铝、双（2,3-二溴丙基）反丁烯二酸酯、1,2-双(2,4,6-三溴苯氧基)乙烷，加热至105℃，搅拌10分钟；（3）将塑炼后的氯丁橡胶和顺丁橡胶在密炼机进行混炼4分钟，转速40转/分钟，按比例加入硬脂酸锌和防老剂混炼，再加入步骤（2）的混合树脂进行搅拌后，混炼5分钟，温度为145℃时排料；（4）取步骤（3）制备的炼胶与乙烷基三-（2-甲氧基乙氧基）硅烷、硫磺、炭黑、促进剂，混炼140秒，温度为120℃时排料，形成带体胶，将带状胶覆盖在帘子布或帆布上；（5）最后在温度165℃下的抽真空硫化机中进行硫化12分钟，即可。
实施例4
一种阻燃抗静电传送带覆盖层用橡胶材料，由以下成分按重量份制备而成：氯丁橡胶45份、丁苯橡胶55份、硫磺4份、炭黑45份、乙烷基三-（2-甲氧基乙氧基）硅烷2.8份、硬脂酸锌6份、促进剂1.8份，防老剂4份，双环戊二烯型树脂38份、十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐4份、三羟乙基甲基季铵硫酸甲酯盐8份、硬脂酰胺丙基二甲基-β-羟乙基铵二氢磷酸盐8份、氢氧化铝4份、双（2,3-二溴丙基）反丁烯二酸酯4份、1,2-双(2,4,6-三溴苯氧基)乙烷3份。
上述阻燃抗静电传送带覆盖层用橡胶材料的制备方法为：（1）将氯丁橡胶和顺丁橡胶在密炼机上进行塑炼75秒，转速45转/分钟；（2）将在双环戊二烯型树脂中加入十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐、三羟乙基甲基季铵硫酸甲酯盐、硬脂酰胺丙基二甲基-β-羟乙基铵二氢磷酸盐、氢氧化铝、双（2,3-二溴丙基）反丁烯二酸酯、1,2-双(2,4,6-三溴苯氧基)乙烷，加热至105℃，搅拌10分钟；（3）将塑炼后的氯丁橡胶和顺丁橡胶在密炼机进行混炼4分钟，转速40转/分钟，按比例加入硬脂酸锌和防老剂混炼，再加入步骤（2）的混合树脂进行搅拌后，混炼5分钟，温度为145℃时排料；（4）取步骤（3）制备的炼胶与乙烷基三-（2-甲氧基乙氧基）硅烷、硫磺、炭黑、促进剂，混炼160秒，温度为120℃时排料，形成带体胶，将带状胶覆盖在帘子布或帆布上；（5）最后在温度170℃下的抽真空硫化机中进行硫化8分钟，即可。
实施例5
一种阻燃抗静电传送带覆盖层用橡胶材料，由以下成分按重量份制备而成：氯丁橡胶48份、丁苯橡胶60份、硫磺4份、炭黑40份、乙烷基三-（2-甲氧基乙氧基）硅烷2.5份、硬脂酸锌7份、促进剂1.5份，防老剂3.5份，双环戊二烯型树脂37份、十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐4份、三羟乙基甲基季铵硫酸甲酯盐6份、硬脂酰胺丙基二甲基-β-羟乙基铵二氢磷酸盐6份、氢氧化铝4份、双（2,3-二溴丙基）反丁烯二酸酯4份、1,2-双(2,4,6-三溴苯氧基)乙烷4份。
上述阻燃抗静电传送带覆盖层用橡胶材料的制备方法为：（1）将氯丁橡胶和顺丁橡胶在密炼机上进行塑炼75秒，转速45转/分钟；（2）将在双环戊二烯型树脂中加入十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐、三羟乙基甲基季铵硫酸甲酯盐、硬脂酰胺丙基二甲基-β-羟乙基铵二氢磷酸盐、氢氧化铝、双（2,3-二溴丙基）反丁烯二酸酯、1,2-双(2,4,6-三溴苯氧基)乙烷，加热至105℃，搅拌10分钟；（3）将塑炼后的氯丁橡胶和顺丁橡胶在密炼机进行混炼4分钟，转速40转/分钟，按比例加入硬脂酸锌和防老剂混炼，再加入步骤（2）的混合树脂进行搅拌后，混炼5分钟，温度为145℃时排料；（4）取步骤（3）制备的炼胶与乙烷基三-（2-甲氧基乙氧基）硅烷、硫磺、炭黑、促进剂，混炼150秒，温度为120℃时排料，形成带体胶，将带状胶覆盖在帘子布或帆布上；（5）最后在温度168℃下的抽真空硫化机中进行硫化10分钟，即可。
对比例1
一种阻燃抗静电传送带覆盖层用橡胶材料，由以下成分按重量份制备而成：氯丁橡胶40份、丁苯橡胶70份、硫磺2份、炭黑50份、乙烷基三-（2-甲氧基乙氧基）硅烷1.5份、硬脂酸锌10份、促进剂1份，防老剂2份，双环戊二烯型树脂30份、十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐6份、氢氧化铝5份、双（2,3-二溴丙基）反丁烯二酸酯1份、1,2-双(2,4,6-三溴苯氧基)乙烷5份。
上述阻燃抗静电传送带覆盖层用橡胶材料的制备方法为：（1）将氯丁橡胶和顺丁橡胶在密炼机上进行塑炼70秒，转速45转/分钟；（2）将在双环戊二烯型树脂中加入十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐、氢氧化铝、双（2,3-二溴丙基）反丁烯二酸酯、1,2-双(2,4,6-三溴苯氧基)乙烷，加热至100℃，搅拌12分钟；（3）将塑炼后的氯丁橡胶和顺丁橡胶在密炼机进行混炼6分钟，转速40转/分钟，按比例加入硬脂酸锌和防老剂混炼，再加入步骤（2）的混合树脂进行搅拌后，混炼5分钟，温度为140℃时排料；（4）取步骤（3）制备的炼胶与乙烷基三-（2-甲氧基乙氧基）硅烷、硫磺、炭黑、促进剂，混炼180秒，温度为120℃时排料，形成带体胶，将带状胶覆盖在帘子布或帆布上；（5）最后在温度170℃下的抽真空硫化机中进行硫化5分钟，即可。
对比例2
一种阻燃抗静电传送带覆盖层用橡胶材料，由以下成分按重量份制备而成：氯丁橡胶50份、丁苯橡胶50份、硫磺5份、炭黑30、乙烷基三-（2-甲氧基乙氧基）硅烷3份、硬脂酸锌4份、促进剂2份，防老剂4份，双环戊二烯型树脂40份、十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐3份、三羟乙基甲基季铵硫酸甲酯盐8份、硬脂酰胺丙基二甲基-β-羟乙基铵二氢磷酸盐4份、氢氧化铝1份。
上述阻燃抗静电传送带覆盖层用橡胶材料的制备方法为：（1）将氯丁橡胶和顺丁橡胶在密炼机上进行塑炼80秒，转速40转/分钟；（2）将在双环戊二烯型树脂中加入十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐、三羟乙基甲基季铵硫酸甲酯盐、硬脂酰胺丙基二甲基-β-羟乙基铵二氢磷酸盐、氢氧化铝，加热至110℃，搅拌8分钟；（3）将塑炼后的氯丁橡胶和顺丁橡胶在密炼机进行混炼2分钟，转速35转/分钟，按比例加入硬脂酸锌和防老剂混炼，再加入步骤（2）的混合树脂进行搅拌后，混炼5分钟，温度为150℃时排料；（4）取步骤（3）制备的炼胶与乙烷基三-（2-甲氧基乙氧基）硅烷、硫磺、炭黑、促进剂，混炼120秒，温度为120℃时排料，形成带体胶，将带状胶覆盖在帘子布或帆布上；（5）最后在温度160℃下的抽真空硫化机中进行硫化15分钟，即可。
本发明材料的各项性能指标见下表，我们可以看到本阻燃抗静电传送带覆盖层用橡胶材料中抗静电剂、阻燃剂在聚合物基体中的均匀分散和与聚合物的良好相容性，明显改善了橡胶的阻燃和抗静电效果。在温度18℃，相对湿度40％的环境条件下，表面电阻率为0.56×105Ω，随着阻燃剂的加入，无焰燃烧时间逐渐变小，氧指数逐渐增大。
表1 阻燃抗静电传送带覆盖层用橡胶材料的各项性能指标