耐高温耐磨输送带的制作方法

文档序号:14889408发布日期:2018-07-07 16:09阅读:143来源:国知局

本发明属于耐高温输送带技术领域,涉及一种耐高温耐磨输送带。



背景技术:

随着中国经济的快速发展,带动了像钢铁、水泥等基础行业的迅速成长,市场需求的不断扩大,促使钢铁、水泥行业的生产规模迅速增大,产能也急剧提高,同时,这也对钢铁、水泥行业生产中物料运输的关键部件——输送带提出了更高的要求。

钢铁、水泥行业所输送物料普遍具有高温性的特点,有时瞬时温度可达到400~500℃,同时输送高温物料的距离一般比较短,耐高温带长度短,循环一周时间少,所经受的物料冲击磨损频率高,因此耐高温带经受着高温、冲击磨损的双重考验。

目前国内市场的耐高温带主要有两种,一种是丁苯橡胶体系,这种体系的优点是耐冲击,耐磨性能好,但是不耐高温,经常出现因龟裂老化而掉块磨损的情况,第二种是乙丙橡胶体系,这种体系的优点是耐高温性能好,但是耐磨性能差,容易因物料冲击出现早期磨损情况,以上两种耐高温带都会不同程度的影响了耐高温带的使用寿命。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明确有必要提供一种耐高温耐磨输送带以解决上述问题。

本发明采用的技术方案为:一种耐高温耐磨输送带,包括上覆盖胶层、带芯和下覆盖胶层,所述上覆盖胶层和下覆盖胶层包覆在所述带芯两面,其中,所述上覆盖胶层内设置有一层尼龙复合材料,该尼龙复合材料由包括以下重量份的组分制成:尼龙盐95~105份、氧化石墨烯2~10份、水镁石纤维4~8份、膨胀石墨3~8份、硅烷偶联剂kh5602~6份、固含量为20%~25%的纳米碳溶胶1~4份、纳米二氧化钛1~4份、滑石粉1~3份、硅酸锆1~3份、硬脂酸锌0.5~1份、封端剂0.2~1份、6-氨基己酸0.1~0.6份、去离子水40~70份。

基于上述,所述尼龙复合材料由包括以下重量份的组分制成:尼龙盐100份、氧化石墨烯4~8份、水镁石纤维5~7份、膨胀石墨4~6份、硅烷偶联剂kh5603.5~4.5份、固含量为20%~25%的纳米碳溶胶2~3份、纳米二氧化钛2~3份、滑石粉1~2份、硅酸锆2~3份、硬脂酸锌0.7~0.8份、封端剂0.4~0.8份、6-氨基己酸0.3~0.5份、去离子水50~60份。

基于上述,所述尼龙盐选自尼龙6t盐、尼龙7t盐、尼龙8t盐、尼龙9t盐、尼龙10t盐、尼龙11t盐、尼龙12t盐、尼龙6i盐、尼龙7i盐、尼龙8i盐、尼龙9i盐、尼龙10i盐、尼龙11i盐或尼龙12i盐中的一种或一种以上。

基于上述,所述封端剂为苯甲酸、乙酸、丙酸或邻苯二甲酸酐,优选苯甲酸。

其中,所述尼龙复合材料采用astmd648的测试方法测得其热变形温度在1.82mpa下为200~250℃;采用astmd638的测试方法测得其拉伸强度为123~135mpa、断裂伸长率为4.4%~4.7%,采用astmd790的测试方法测得其弯曲强度为178~190mpa,采用astmd256的测试方法测得其izod缺口冲击强度为17.1~19.0kj/m2,采用gb/t3960-1983的测试方法测得其磨耗为9%~10%、摩擦系数为0.09~0.10。

基于上述,所述尼龙复合材料的制备方法包括以下步骤:

混合所述尼龙盐、所述氧化石墨烯、所述封端剂和6-氨基己酸,并在50~85℃下超声分散1~3小时,形成预混物,然后将该预混物加入到高压反应釜中;

先将固含量为20%~25%的纳米碳溶胶、水镁石纤维、膨胀石墨、硅烷偶联剂kh560、纳米二氧化钛、滑石粉、硬脂酸锌和硅酸锆加入到去离子水中并超声搅拌1.5~4小时,再加入到所述高压反应釜中;

用氮气置换所述高压反应釜内的空气至少三次,然后通入氮气作为反应保护气;升温至160~260℃,压力达到2~3.5mpa,通过释放反应釜内水蒸气的办法保持压力在2~3.5mpa,恒压反应时间为1~3小时;然后将反应釜内压力泄压至常压,出料,在反应过程中,釜内温度不超过280℃。

基于上述,所述上覆盖胶层和下覆盖胶层的材料为乙丙橡胶。

本发明提供的上述耐高温耐磨输送带中的上覆盖胶层中设置有一层尼龙复合材料,该尼龙复合材料主要通过原位聚合反应而制得的,通过本发明提供的制备方法,能改善氧化石墨烯、水镁石纤维、纳米碳溶胶、膨胀石墨、硅烷偶联剂kh560、纳米二氧化钛和滑石粉等辅料组分与尼龙基体间的相容性;另外,水镁石纤维、膨胀石墨和硅烷偶联剂kh560等组分相互配合可以提高尼龙的耐热性能、阻燃性能,而且还可以起到抑烟的作用;同时,结合氧化石墨烯、纳米碳溶胶、纳米二氧化钛、硅灰石、滑石粉、硬脂酸锌和硅酸锆可以提高尼龙的力学性能以及高温下的强度、韧性和耐磨性;所以,所述尼龙复合材料具有比较好的耐高温性、耐磨性、力学性能以及阻燃性,从而使得所述输送带可以耐高温,且有效的避免了物料砸落在上覆盖胶层上时应力集中的发生,降低了物料对上覆盖胶层的冲击磨损强度,从而降低耐高温输送带的磨损程度,提高了耐高温输送带的使用寿命。

附图说明

图1为本发明实施例提供的耐高温耐磨输送带的结构示意图。

其中,图1中的元件符号:1。

具体实施方式

下面通过具体实施方式,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

实施例1

请参阅图1,本发明实施例1提供一种耐高温耐磨输送带,主要包括上覆盖胶层1、带芯3和下覆盖胶层4,所述上覆盖胶层1和下覆盖胶层4包覆在所述带芯3两面,所述上覆盖胶层1和下覆盖胶层4的材料乙丙橡胶,所述带芯3是由高模低收缩的帆布组成。

所述上覆盖胶层1中设置有一层尼龙复合材料2,该尼龙复合材料由包括以下重量份的组分制成:尼龙9t盐95份、氧化石墨烯2份、水镁石纤维4份、膨胀石墨3份、硅烷偶联剂kh5602份、固含量为20%的纳米碳溶胶1份、纳米二氧化钛1份、滑石粉1份、硅酸锆1份、硬脂酸锌1份、苯甲酸0.2份、6-氨基己酸0.1份、去离子水40份,该尼龙复合材料的制备方法包括以下步骤:

称取上述重量份的各组分;然后混合尼龙9t盐、氧化石墨烯、封端剂和6-氨基己酸,并在55℃下超声分散3小时,形成预混物,然后将该预混物加入到高压反应釜中;

先将固含量为20%的纳米碳溶胶、水镁石纤维、膨胀石墨、硅烷偶联剂kh560、纳米二氧化钛、硅灰石、硬脂酸锌和硅酸锆加入到去离子水中并超声搅拌均匀,再加入到所述高压反应釜中;

用氮气置换高压反应釜内的空气至少三次,然后通入氮气作为反应保护气;升温至160℃,并在50min内使压力达到2.1mpa,通过释放反应釜内水蒸气的办法保持压力在2.1mpa,恒压反应时间为3小时;然后将反应釜内压力泄压至常压,出料,在反应过程中,釜内温度不超过280℃。

实施例2

请参阅图1,本发明实施例2提供一种耐高温耐磨输送带,该耐高温耐磨输送带的结构与实施例1提供的耐高温耐磨输送带的结构基本相同,不同之处在于设置于所述上覆盖胶层1中的一层尼龙复合材料的组分不同,本实施例中的所述尼龙复合材料由包括以下重量份的组分制成:尼龙10t盐96份、氧化石墨烯3份、水镁石纤维5份、膨胀石墨4.5份、硅烷偶联剂kh5604份、固含量为21%的纳米碳溶胶2份、纳米二氧化钛2份、滑石粉1.5份、硅酸锆1.5份、硬脂酸锌0.9份、乙酸0.3份、6-氨基己酸0.2份、去离子水50份,所述尼龙复合材料的制备方法包括以下步骤:

称取上述重量份的各组分;然后混合尼龙10t盐、氧化石墨烯、封端剂和6-氨基己酸,并在60℃下超声分散2.5小时,形成预混物,然后将该预混物加入到高压反应釜中;

先将固含量为21%的纳米碳溶胶、水镁石纤维、膨胀石墨、硅烷偶联剂kh560、纳米二氧化钛、硅灰石、硬脂酸锌和硅酸锆加入到去离子水中并超声搅拌均匀,再加入到所述高压反应釜中;

用氮气置换高压反应釜内的空气至少三次,然后通入氮气作为反应保护气;升温至180℃,并在50min内使压力达到2.5mpa,通过释放反应釜内水蒸气的办法保持压力在2.5mpa,恒压反应时间为2小时;然后将反应釜内压力泄压至常压,出料,在反应过程中,釜内温度不超过280℃。

实施例3

请参阅图1,本发明实施例3提供一种耐高温耐磨输送带,该耐高温耐磨输送带的结构与实施例1提供的耐高温耐磨输送带的结构基本相同,不同之处在于设置于所述上覆盖胶层1中的一层尼龙复合材料的组分不同,本实施例中的所述尼龙复合材料由包括以下重量份的组分制成:尼龙8i盐100份、氧化石墨烯4份、水镁石纤维6份、膨胀石墨4份、硅烷偶联剂kh5603.5份、固含量为22%的纳米碳溶胶2份、纳米二氧化钛2份、滑石粉2份、硅酸锆2份、硬脂酸锌0.8份、苯甲酸0.4份、6-氨基己酸0.3份、去离子水52份,该尼龙复合材料的制备方法包括以下步骤:

称取上述重量份的各组分;然后混合尼龙8i盐、氧化石墨烯、封端剂和6-氨基己酸,并在65℃下超声分散2小时,形成预混物,然后将该预混物加入到高压反应釜中;

先将固含量为22%的纳米碳溶胶、水镁石纤维、膨胀石墨、硅烷偶联剂kh560、纳米二氧化钛、硅灰石、硬脂酸锌和硅酸锆加入到去离子水中并超声搅拌均匀,再加入到所述高压反应釜中;

用氮气置换高压反应釜内的空气至少三次,然后通入氮气作为反应保护气;升温至200℃,并在50min内使压力达到2.7mpa,通过释放反应釜内水蒸气的办法保持压力在2.7mpa,恒压反应时间为2小时;然后将反应釜内压力泄压至常压,出料,在反应过程中,釜内温度不超过280℃。

实施例4

请参阅图1,本发明实施例4提供一种耐高温耐磨输送带,该耐高温耐磨输送带的结构与实施例1提供的耐高温耐磨输送带的结构基本相同,不同之处在于设置于所述上覆盖胶层1中的一层尼龙复合材料的组分不同,本实施例中的所述尼龙复合材料由包括以下重量份的组分制成:尼龙10t盐100份、氧化石墨烯6份、水镁石纤维7份、膨胀石墨5份、硅烷偶联剂kh5604份、固含量为23%的纳米碳溶胶2.5份、纳米二氧化钛2.5份、滑石粉2份、硅酸锆2份、硬脂酸锌0.7份、苯甲酸0.6份、6-氨基己酸0.4份、去离子水55份,该尼龙复合材料的制备方法包括以下步骤:

称取上述重量份的各组分;然后混合尼龙10t盐、氧化石墨烯、封端剂和6-氨基己酸,并在70℃下超声分散2小时,形成预混物,然后将该预混物加入到高压反应釜中;

先将固含量为23%的纳米碳溶胶、水镁石纤维、膨胀石墨、硅烷偶联剂kh560、纳米二氧化钛、硅灰石、硬脂酸锌和硅酸锆加入到去离子水中并超声搅拌均匀,再加入到所述高压反应釜中;

用氮气置换高压反应釜内的空气至少三次,然后通入氮气作为反应保护气;升温至220℃,并在50min内使压力达到2.8mpa,通过释放反应釜内水蒸气的办法保持压力在2.8mpa,恒压反应时间为2小时;然后将反应釜内压力泄压至常压,出料,在反应过程中,釜内温度不超过330℃。

实施例5

请参阅图1,本发明实施例5提供一种耐高温耐磨输送带,该耐高温耐磨输送带的结构与实施例1提供的耐高温耐磨输送带的结构基本相同,不同之处在于设置于所述上覆盖胶层1中的一层尼龙复合材料的组分不同,本实施例中的所述尼龙复合材料由包括以下重量份的组分制成:尼龙12i盐99份、氧化石墨烯8份、水镁石纤维为8份、膨胀石墨为6份、硅烷偶联剂kh5604.5份、固含量为24%的纳米碳溶胶3份、纳米二氧化钛3份、滑石粉2.5份、硅酸锆2.5份、硬脂酸锌0.6份、邻苯二甲酸酐0.8份、6-氨基己酸0.5份、去离子水60份,该尼龙复合材料的制备方法包括以下步骤:

(1)称取上述重量份的各组分;然后混合尼龙12i盐、氧化石墨烯、封端剂和6-氨基己酸,并在75℃下超声分散1.5小时,形成预混物,然后将该预混物加入到高压反应釜中;

(2)先将固含量为24%的纳米碳溶胶、水镁石纤维、膨胀石墨、硅烷偶联剂kh560、纳米二氧化钛、硅灰石、硬脂酸锌和硅酸锆加入到去离子水中并超声搅拌均匀,再加入到所述高压反应釜中;

(3)用氮气置换高压反应釜内的空气至少三次,然后通入氮气作为反应保护气;升温至240℃,并在50min内使压力达到3mpa,通过释放反应釜内水蒸气的办法保持压力在3mpa,恒压反应时间为1.5小时;然后将反应釜内压力泄压至常压,出料,在反应过程中,釜内温度不超过280℃。

实施例6

请参阅图1,本发明实施例6提供一种耐高温耐磨输送带,该耐高温耐磨输送带的结构与实施例1提供的耐高温耐磨输送带的结构基本相同,不同之处在于设置于所述上覆盖胶层1中的一层尼龙复合材料的组分不同,本实施例中的所述尼龙复合材料由包括以下重量份的组分制成:尼龙12t盐105份、氧化石墨烯10份、水镁石纤维8份、膨胀石墨8份、硅烷偶联剂kh5606份、固含量为25%的纳米碳溶胶5份、纳米二氧化钛4份、滑石粉3份、硅酸锆3份、硬脂酸锌0.5份、丙酸1份、6-氨基己酸0.6份、去离子水70份,该尼龙复合材料的制备方法包括以下步骤:

称取上述重量份的各组分;然后混合尼龙12t盐、氧化石墨烯、封端剂和6-氨基己酸,并在80℃下超声分散1小时,形成预混物,然后将该预混物加入到高压反应釜中;

先将固含量为25%的纳米碳溶胶、水镁石纤维、膨胀石墨、硅烷偶联剂kh560、纳米二氧化钛、硅灰石、硬脂酸锌和硅酸锆加入到去离子水中并超声搅拌均匀,再加入到所述高压反应釜中;

用氮气置换高压反应釜内的空气至少三次,然后通入氮气作为反应保护气;升温至260℃,并在50min内使压力达到3.4mpa,通过释放反应釜内水蒸气的办法保持压力在3.4mpa,恒压反应时间为1小时;然后将反应釜内压力泄压至常压,出料,在反应过程中,釜内温度不超过330℃。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制;尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换;而不脱离本发明技术方案的精神,其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

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