本发明涉及一种橡胶输送带覆盖胶的制备方法，属于输送带加工技术领域。
背景技术：
输送带是物料输送机的重要组成部分，广泛应用于化工、冶金、煤炭、汽车等各行业。目前，用于钢铁冶炼铸造生产线上输送高温零部件的输送带的耐热性差，使用寿命短，并且输送带在传递高温零件时，零件在输送带上易发生滑移，杂乱无序，易造成烫伤危险，不利于下道工序的生产。其主要原因是在使用过程中，高温物料的热量容易迅速向带内部传递，这就造成带的覆盖胶易老化裂口，带的胶层和带芯层脱离，导致带的使用寿命短缩。耐热输送带由覆盖胶和骨架层两个部分组成。覆盖胶在胶带上下表面，与运送的高温物料相接触，不仅要求耐热性好（要经得起150℃长期使用，或高于150℃的短时间使用），而且还必须耐磨、耐老化龟裂。
目前输送带覆盖胶以nr（天然橡胶），sbr（丁苯橡胶）为主，但nr、sbr在高温175℃的环境下，性能迅速下降，表面硬化，弹性变差，使用过程中易被灼蚀，寿命一般仅为1个月；乙丙橡胶的耐热性能非常好，是耐热输送带理想的弹性体材料，但乙丙橡胶分子链中不含有极性基团，使得其自粘性和互粘性较差，易发生龟裂，影响输送带的使用寿命的问题。
因此，如何提高输送带覆盖胶耐高温性能是当前提高输送带质量，延长使用寿命的最重要的课题。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题：针对传统橡胶输送带覆盖胶耐磨和耐高温性能不佳，在使用过程中易被灼蚀，表面发生龟裂，影响输送带的使用寿命的问题，提供了一种橡胶输送带覆盖胶的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：
（1）称取300～500g尼龙纤维，切割成尼龙短纤，并将尼龙短纤倒入1～2l质量分数为20～25%氢氧化钠溶液中，再经超声振荡后过滤、洗涤，得碱浸尼龙短纤；
（2）称取20～30g活性干酵母，倒入300～400ml温度为33～35℃温水中，搅拌混合20～25min，得活化酵母液，再依次取30～40g糖蜜，10～15ml葡萄汁，6～8g葡萄糖，3～5g磷酸二氢钾，0.6～0.8g硫酸镁，0.3～0.5g氯化钙，倒入1200～1600ml水中，搅拌混合30～45min，得自制酵母液体培养基；
（3）在发酵罐中，依次加入1000～1200ml自制酵母液体培养基，100～150ml活化酵母液，200～250g碱浸尼龙短纤，于温度为26～28℃，转速为200～300r/min条件下，恒温搅拌密闭发酵24～36h后过滤、洗涤和灭菌处理，得发酵改性尼龙短纤滤饼；
（4）称取100～120g发酵改性尼龙短纤滤饼，倒入600～800ml质量分数为6～8%硝酸铝溶液中，恒温搅拌混合20～30min，再于恒温搅拌状态下，用质量分数为10～15%氨水，调节ph至8.6～8.8，继续恒温搅拌反应45～60min后，过滤、洗涤和干燥，得干燥氢氧化铝和尼龙短纤复合滤渣，并将所得干燥氢氧化铝和尼龙短纤复合滤渣保温炭化，得炭化增强料；
（5）依次称取100～150g的水滑石，10～15g钛酸酯偶联剂ndz-201，倒入400～500ml无水乙醇中，恒温搅拌混合20～40min后过滤，干燥，得改性水滑石；
（6）按重量份数计，依次取30～50份天然橡胶，40～60份顺丁橡胶，3～5份硬脂酸，15～25份炭化增强料，10～15份改性水滑石，2～4份硅烷偶联剂si-69，3～5份古马隆，于温度为75～80℃条件下混炼30～40min，出料，并自然冷却至室温，得一段混炼胶；
（7）按重量份数计，依次取100～200份一段混炼胶，6～8份硫磺，6～8份纳米氧化锌，2～4份防老剂rd，1～3份促进剂dm，于温度为65～70℃条件下混炼20～40min，得二段混炼胶，并将所得二段混炼胶，于温度为75～85℃条件下回炼8～10min，得回炼胶，再将所得回炼胶经压延机压延成片，即得橡胶输送带覆盖胶。
步骤（1）所述的尼龙短纤长度为8～10mm。
步骤（1）所述的超声振荡条件为：超声振荡温度40～45℃，超声频率40～45khz，超声振荡时间30～45min。
步骤（2）所述的自制酵母液体培养基中还可以添加2～4g硫代硫酸钠。
步骤（4）所述的保温炭化条件为：以10～20ml/min速率向炉内通入氩气，在氩气保护状态下，以8～10℃/min速率程序升温至600～650℃，保温炭化2～4h，随炉冷却至室温。
步骤（5）所述的水滑石平均粒径为8～20μm。
本发明与其他方法相比，有益技术效果是：
（1）本发明首相将尼龙纤维用氢氧化钠溶液浸泡，利用氢氧化钠的腐蚀性，侵蚀尼龙纤维表面，使纤维表面形成腐蚀凹坑，再用活化酵母液与碱浸尼龙短纤混合发酵，通过添加硫代硫酸钠，提供还原性发酵环境，提高酵母菌发酵效率，使酵母菌在发酵过程中吸附生长于尼龙纤维表面及凹坑中，酵母菌表面的有机质可将硝酸铝和氨水沉淀反应产生的氢氧化铝，使氢氧化铝均匀吸附于尼龙纤维表面及凹坑中；
（2）本发明利用在氩气气氛中使尼龙纤维炭化，在炭化过程中，纤维表面及凹坑中吸附的氢氧化铝脱水生成氧化铝，生成的氧化铝固定于炭化尼龙纤维的孔隙结构中，达到充分混合的目的，并以此作为增强料，添加至产品中，再与钛酸酯偶联剂改性的水滑石复配，本发明充分利用水滑石加工容易、压出表面光滑的特性，辅助自制炭化增强料在胶料中的分散，提高胶料的粘度，在起增容作用的同时有助于改善覆盖胶产品的耐磨性和耐高温性能，降低产品的开裂倾向，提高表面质量。
具体实施方式
首先称取300～500g尼龙纤维，经人工切割成长度为8～10mm尼龙短纤，并将所得尼龙短纤倒入盛有1～2l质量分数为20～25%氢氧化钠溶液的烧杯中，再将烧杯移入超声振荡仪，于温度为40～45℃，超声频率为40～45khz条件下，超声振荡30～45min，再将烧杯中物料过滤，得尼龙短纤滤渣，用去离子水洗涤尼龙短纤滤渣直至洗涤液呈中性，得碱浸尼龙短纤；称取20～30g活性干酵母，倒入盛有300～400ml温度为33～35℃温水的烧杯中，用玻璃棒搅拌混合20～25min，得活化酵母液；再依次取30～40g糖蜜，10～15ml葡萄汁，6～8g葡萄糖，3～5g磷酸二氢钾，0.6～0.8g硫酸镁，0.3～0.5g氯化钙，2～4g硫代硫酸钠，倒入盛有1200～1600ml水的烧杯中，用玻璃棒搅拌混合30～45min，得自制酵母液体培养基；然后在发酵罐中，依次加入1000～1200ml自制酵母液体培养基，100～150ml活化酵母液，200～250g碱浸尼龙短纤，于温度为26～28℃，转速为200～300r/min条件下，恒温搅拌密闭发酵24～36h，再将发酵罐中物料过滤，得发酵滤饼，并用去离子水洗涤所得发酵滤饼3～5次后灭菌，得发酵改性尼龙短纤滤饼；称取100～120g发酵改性尼龙短纤滤饼，倒入盛有600～800ml质量分数为6～8%硝酸铝溶液的三口烧瓶中，再将三口烧瓶移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为28～30℃，转速为300～400r/min条件下，恒温搅拌混合20～30min，再于恒温搅拌状态下，通过滴液漏斗向三口烧瓶中滴加质量分数为10～15%氨水，调节ph至8.6～8.8，继续恒温搅拌反应45～60min，再将三口烧瓶中物料过滤，得氢氧化铝和尼龙短纤复合滤渣，并用去离子水洗涤氢氧化铝和尼龙短纤复合滤渣3～5次，再将洗涤后的氢氧化铝和尼龙短纤复合滤渣转入烘箱中，于温度为105～110℃条件下干燥至恒重，得干燥氢氧化铝和尼龙短纤复合滤渣；将所得干燥氢氧化铝和尼龙短纤复合滤渣转入炭化炉，以10～20ml/min速率向炉内通入氩气，在氩气保护状态下，以8～10℃/min速率程序升温至600～650℃，保温炭化2～4h，随炉冷却至室温，出料，得炭化增强料；依次称取100～150g平均粒径为8～20μm的水滑石，10～15g钛酸酯偶联剂ndz-201，倒入盛有400～500ml无水乙醇的三口烧瓶中，再将三口烧瓶移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为50～55℃，转速为400～600r/min条件下，恒温搅拌混合20～40min，再将三口烧瓶中物料过滤，得改性水滑石湿料，并将所得改性水滑石湿料转入烘箱中，于温度为80～90℃条件下干燥3～5h，得改性水滑石；按重量份数计，在密炼机中依次加入30～50份天然橡胶，40～60份顺丁橡胶，3～5份硬脂酸，15～25份炭化增强料，10～15份改性水滑石，2～4份硅烷偶联剂si-69，3～5份古马隆，于温度为75～80℃条件下混炼30～40min，出料，并自然冷却至室温，得一段混炼胶；最后按重量份数计，在密炼机中依次加入100～200份一段混炼胶，6～8份硫磺，6～8份纳米氧化锌，2～4份防老剂rd，1～3份促进剂dm，于温度为65～70℃条件下混炼20～40min，得二段混炼胶，并将所得二段混炼胶转入开炼机中，于温度为75～85℃条件下回炼8～10min，得回炼胶，再将所得回炼胶经压延机压延成片，即得橡胶输送带覆盖胶。
实例1
首先称取300g尼龙纤维，经人工切割成长度为8mm尼龙短纤，并将所得尼龙短纤倒入盛有1l质量分数为20%氢氧化钠溶液的烧杯中，再将烧杯移入超声振荡仪，于温度为40℃，超声频率为40khz条件下，超声振荡30min，再将烧杯中物料过滤，得尼龙短纤滤渣，用去离子水洗涤尼龙短纤滤渣直至洗涤液呈中性，得碱浸尼龙短纤；称取20g活性干酵母，倒入盛有300ml温度为33℃温水的烧杯中，用玻璃棒搅拌混合20min，得活化酵母液；再依次取30g糖蜜，10ml葡萄汁，6g葡萄糖，3g磷酸二氢钾，0.6g硫酸镁，0.3g氯化钙，2g硫代硫酸钠，倒入盛有1200ml水的烧杯中，用玻璃棒搅拌混合30min，得自制酵母液体培养基；然后在发酵罐中，依次加入1000ml自制酵母液体培养基，100ml活化酵母液，200g碱浸尼龙短纤，于温度为26℃，转速为200r/min条件下，恒温搅拌密闭发酵24h，再将发酵罐中物料过滤，得发酵滤饼，并用去离子水洗涤所得发酵滤饼3次后灭菌，得发酵改性尼龙短纤滤饼；称取100g发酵改性尼龙短纤滤饼，倒入盛有600ml质量分数为6%硝酸铝溶液的三口烧瓶中，再将三口烧瓶移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为28℃，转速为300r/min条件下，恒温搅拌混合20min，再于恒温搅拌状态下，通过滴液漏斗向三口烧瓶中滴加质量分数为10%氨水，调节ph至8.6，继续恒温搅拌反应45min，再将三口烧瓶中物料过滤，得氢氧化铝和尼龙短纤复合滤渣，并用去离子水洗涤氢氧化铝和尼龙短纤复合滤渣3次，再将洗涤后的氢氧化铝和尼龙短纤复合滤渣转入烘箱中，于温度为105℃条件下干燥至恒重，得干燥氢氧化铝和尼龙短纤复合滤渣；将所得干燥氢氧化铝和尼龙短纤复合滤渣转入炭化炉，以10ml/min速率向炉内通入氩气，在氩气保护状态下，以8℃/min速率程序升温至600℃，保温炭化2h，随炉冷却至室温，出料，得炭化增强料；依次称取100g平均粒径为8μm的水滑石，10g钛酸酯偶联剂ndz-201，倒入盛有400ml无水乙醇的三口烧瓶中，再将三口烧瓶移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为50℃，转速为400r/min条件下，恒温搅拌混合20min，再将三口烧瓶中物料过滤，得改性水滑石湿料，并将所得改性水滑石湿料转入烘箱中，于温度为80℃条件下干燥3h，得改性水滑石；按重量份数计，在密炼机中依次加入30份天然橡胶，40份顺丁橡胶，3份硬脂酸，15份炭化增强料，10份改性水滑石，2份硅烷偶联剂si-69，3份古马隆，于温度为75℃条件下混炼30min，出料，并自然冷却至室温，得一段混炼胶；最后按重量份数计，在密炼机中依次加入100份一段混炼胶，6份硫磺，6份纳米氧化锌，2份防老剂rd，1份促进剂dm，于温度为65℃条件下混炼20min，得二段混炼胶，并将所得二段混炼胶转入开炼机中，于温度为75℃条件下回炼8min，得回炼胶，再将所得回炼胶经压延机压延成片，即得橡胶输送带覆盖胶。
将本发明制得的橡胶输送带覆盖胶与骨架帆布层直接贴合，经压延成型后，置于平板硫化机上，于温度为150℃条件下，硫化20min，再自然冷却至室温，即制得橡胶输送带。本发明覆盖胶耐磨耐高温性能佳，可耐高温405℃，磨耗量为164mm3，拉伸强度可达16.6mpa，拉断伸长率为420%，可有效提高输送带质量，延长输送带的使用寿命12个月，而传统橡胶输送带覆盖胶可耐温度150℃，磨耗量为230mm3，拉伸强度为13.7mpa，拉断伸长率为356%。
实例2
首先称取400g尼龙纤维，经人工切割成长度为9mm尼龙短纤，并将所得尼龙短纤倒入盛有2l质量分数为23%氢氧化钠溶液的烧杯中，再将烧杯移入超声振荡仪，于温度为43℃，超声频率为43khz条件下，超声振荡38min，再将烧杯中物料过滤，得尼龙短纤滤渣，用去离子水洗涤尼龙短纤滤渣直至洗涤液呈中性，得碱浸尼龙短纤；称取25g活性干酵母，倒入盛有350ml温度为34℃温水的烧杯中，用玻璃棒搅拌混合23min，得活化酵母液；再依次取35g糖蜜，13ml葡萄汁，7g葡萄糖，4g磷酸二氢钾，0.7g硫酸镁，0.4g氯化钙，3g硫代硫酸钠，倒入盛有1400ml水的烧杯中，用玻璃棒搅拌混合38min，得自制酵母液体培养基；然后在发酵罐中，依次加入1100ml自制酵母液体培养基，130ml活化酵母液，230g碱浸尼龙短纤，于温度为27℃，转速为250r/min条件下，恒温搅拌密闭发酵30h，再将发酵罐中物料过滤，得发酵滤饼，并用去离子水洗涤所得发酵滤饼4次后灭菌，得发酵改性尼龙短纤滤饼；称取110g发酵改性尼龙短纤滤饼，倒入盛有700ml质量分数为7%硝酸铝溶液的三口烧瓶中，再将三口烧瓶移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为29℃，转速为350r/min条件下，恒温搅拌混合25min，再于恒温搅拌状态下，通过滴液漏斗向三口烧瓶中滴加质量分数为13%氨水，调节ph至8.7，继续恒温搅拌反应52min，再将三口烧瓶中物料过滤，得氢氧化铝和尼龙短纤复合滤渣，并用去离子水洗涤氢氧化铝和尼龙短纤复合滤渣4次，再将洗涤后的氢氧化铝和尼龙短纤复合滤渣转入烘箱中，于温度为108℃条件下干燥至恒重，得干燥氢氧化铝和尼龙短纤复合滤渣；将所得干燥氢氧化铝和尼龙短纤复合滤渣转入炭化炉，以15ml/min速率向炉内通入氩气，在氩气保护状态下，以9℃/min速率程序升温至630℃，保温炭化3h，随炉冷却至室温，出料，得炭化增强料；依次称取130g平均粒径为14μm的水滑石，13g钛酸酯偶联剂ndz-201，倒入盛有450ml无水乙醇的三口烧瓶中，再将三口烧瓶移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为53℃，转速为500r/min条件下，恒温搅拌混合30min，再将三口烧瓶中物料过滤，得改性水滑石湿料，并将所得改性水滑石湿料转入烘箱中，于温度为85℃条件下干燥4h，得改性水滑石；按重量份数计，在密炼机中依次加入40份天然橡胶，50份顺丁橡胶，4份硬脂酸，20份炭化增强料，13份改性水滑石，3份硅烷偶联剂si-69，4份古马隆，于温度为78℃条件下混炼35min，出料，并自然冷却至室温，得一段混炼胶；最后按重量份数计，在密炼机中依次加入150份一段混炼胶，7份硫磺，7份纳米氧化锌，3份防老剂rd，2份促进剂dm，于温度为68℃条件下混炼30min，得二段混炼胶，并将所得二段混炼胶转入开炼机中，于温度为80℃条件下回炼9min，得回炼胶，再将所得回炼胶经压延机压延成片，即得橡胶输送带覆盖胶。
将本发明制得的橡胶输送带覆盖胶与骨架帆布层直接贴合，经压延成型后，置于平板硫化机上，于温度为165℃条件下，硫化25min，再自然冷却至室温，即制得橡胶输送带。本发明覆盖胶耐磨耐高温性能佳，可耐高温420℃，磨耗量为159mm3，拉伸强度为16.8mpa，拉断伸长率为560%，可有效提高输送带质量，延长输送带的使用寿命15个月，而传统橡胶输送带覆盖胶可耐温度185℃，磨耗量为300mm3，拉伸强度为14.8mpa，拉断伸长率为391%。
实例3
首先称取500g尼龙纤维，经人工切割成长度为10mm尼龙短纤，并将所得尼龙短纤倒入盛有2l质量分数为25%氢氧化钠溶液的烧杯中，再将烧杯移入超声振荡仪，于温度为45℃，超声频率为45khz条件下，超声振荡45min，再将烧杯中物料过滤，得尼龙短纤滤渣，用去离子水洗涤尼龙短纤滤渣直至洗涤液呈中性，得碱浸尼龙短纤；称取30g活性干酵母，倒入盛有400ml温度为35℃温水的烧杯中，用玻璃棒搅拌混合25min，得活化酵母液；再依次取40g糖蜜，15ml葡萄汁，8g葡萄糖，5g磷酸二氢钾，0.8g硫酸镁，0.5g氯化钙，4g硫代硫酸钠，倒入盛有1600ml水的烧杯中，用玻璃棒搅拌混合45min，得自制酵母液体培养基；然后在发酵罐中，依次加入1200ml自制酵母液体培养基，150ml活化酵母液，250g碱浸尼龙短纤，于温度为28℃，转速为300r/min条件下，恒温搅拌密闭发酵36h，再将发酵罐中物料过滤，得发酵滤饼，并用去离子水洗涤所得发酵滤饼5次后灭菌，得发酵改性尼龙短纤滤饼；称取120g发酵改性尼龙短纤滤饼，倒入盛有800ml质量分数为8%硝酸铝溶液的三口烧瓶中，再将三口烧瓶移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为30℃，转速为400r/min条件下，恒温搅拌混合30min，再于恒温搅拌状态下，通过滴液漏斗向三口烧瓶中滴加质量分数为15%氨水，调节ph至8.8，继续恒温搅拌反应60min，再将三口烧瓶中物料过滤，得氢氧化铝和尼龙短纤复合滤渣，并用去离子水洗涤氢氧化铝和尼龙短纤复合滤渣5次，再将洗涤后的氢氧化铝和尼龙短纤复合滤渣转入烘箱中，于温度为110℃条件下干燥至恒重，得干燥氢氧化铝和尼龙短纤复合滤渣；将所得干燥氢氧化铝和尼龙短纤复合滤渣转入炭化炉，以20ml/min速率向炉内通入氩气，在氩气保护状态下，以10℃/min速率程序升温至650℃，保温炭化4h，随炉冷却至室温，出料，得炭化增强料；依次称取150g平均粒径为20μm的水滑石，15g钛酸酯偶联剂ndz-201，倒入盛有500ml无水乙醇的三口烧瓶中，再将三口烧瓶移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为55℃，转速为600r/min条件下，恒温搅拌混合40min，再将三口烧瓶中物料过滤，得改性水滑石湿料，并将所得改性水滑石湿料转入烘箱中，于温度为90℃条件下干燥5h，得改性水滑石；按重量份数计，在密炼机中依次加入50份天然橡胶，60份顺丁橡胶，5份硬脂酸，25份炭化增强料，15份改性水滑石，4份硅烷偶联剂si-69，5份古马隆，于温度为80℃条件下混炼40min，出料，并自然冷却至室温，得一段混炼胶；最后按重量份数计，在密炼机中依次加入200份一段混炼胶，8份硫磺，8份纳米氧化锌，4份防老剂rd，3份促进剂dm，于温度为70℃条件下混炼40min，得二段混炼胶，并将所得二段混炼胶转入开炼机中，于温度为85℃条件下回炼10min，得回炼胶，再将所得回炼胶经压延机压延成片，即得橡胶输送带覆盖胶。
将本发明制得的橡胶输送带覆盖胶与骨架帆布层直接贴合，经压延成型后，置于平板硫化机上，于温度为180℃条件下，硫化30min，再自然冷却至室温，即制得橡胶输送带。本发明覆盖胶耐磨耐高温性能佳，可耐高温435℃，磨耗量为155mm3，拉伸强度为17.2mpa，拉断伸长率为650%，可有效提高输送带质量，延长输送带的使用寿命18个月，而传统橡胶输送带覆盖胶可耐温度220℃，磨耗量为360mm3，拉伸强度为15.6mpa，拉断伸长率为430%。