浅谈耐油橡胶输送带的研制与开发

时间:2022-03-17 03:19:11

浅谈耐油橡胶输送带的研制与开发

摘要:随着我国自动化技术和机械水平的提高,耐油橡胶输送带的研制与开发问题得到了相关部门越来越广泛的重视。本文简要的介绍了耐油输送带的技术标准和要求,对结构设计、实验原料和设备、配方的设计六、补强填充体系方面的选择、防护体系方面的选择以及过渡胶配方方面的设计进行了分析。

关键词:耐油;橡胶;输送带;研制;开发

耐油输送带作为一种特殊用途的输送带,它的主要用途是对含有动植物油或者矿物油的物料进行运送。用通用合成橡胶或者天然橡胶所做成的普通的输送带,以及用丁苯橡胶、丁基橡胶、乙丙橡胶所做成的耐热的输送带都不具备耐油的特性,如果用其进行含油物料的运送,它的覆盖胶由于受到含油物料的泡浸和湿润,很快就会发生膨胀或者变形,继而发生离层从而丧失了使用价值。而运用耐油的输送带能够抵御油的浸泡并且不容易变形,不易离层,而且有比较好的强力与很好的抗老化和耐磨耗性能。

一、耐油输送带的结构设计

对于耐油输送带而言,其大都对涤纶帆布加以采用,浸胶涤纶帆布中所采用的胶乳是丁苯吡胶乳,它是由苯乙烯、2-乙烯基吡啶、丁二烯等通过乳液聚合所制成的三元共聚物水分散体。因为丁苯吡胶乳属于非极性的化纤粘合剂,所以它和极性橡胶,比如丁腈橡胶自身的相容性比较差,不容易发生相关的粘合反应,我们为此设计了两种类型的耐油输送带方面的结构方案,以此来进行研究。其中一种结构是相关耐油输送带方面的带芯材料。它和一般用途的输送带是一个样子的,可以对涤纶帆布、涤纶帆布以及棉帆布进行使用,因此它的贴胶与擦胶和一般用途的输送带一样不需要另行研制,而且是在相关骨架材料的覆盖胶和贴胶之间设计和它们能共硫化以及有共性的过渡胶,以此来保证成成品拥有比较好的粘合性能。我们将研究重点放在对覆盖胶以及过渡胶配方方面的研究上。该结构的输送带可以满足包边式的输送带的用户需求,因为它的擦胶以及贴胶不具有耐油的性能,因此不能够满足夹心式或者切边式输送带的用户需求。另外一种是直接的设计和研制用耐油橡胶作为主体材料的覆盖胶以及贴胶,这样做就解决了覆盖胶和贴胶之间的粘合性能,但是这种方案的成本质量以及技术含量要比第一种的方案要高。对于该结构的输送带来说,其可以对所有耐油的输送带的用户需求加以满足。

二、配方的设计

(一)配方设计原则

首先要保证在覆盖的橡胶配方的物理机械性能方面不降低的相关前提下对溶胀进行减少;其次是尽可能的防止橡胶的配方中油类方面的抽出问题,不对抽出性物质进行添加。

(二)橡胶的品种选择

对耐油输送带的产品产生影响的主要因素有油类渗入的硫化橡胶,使得硫化橡胶产生溶胀,同时又从橡胶中将功能性配合剂抽出,从而导致了硫化橡胶方面的物理机械性能产生下降甚至是丧失。在对胶种的选择进行考虑时,首先要对胶种的相关耐油性进行考虑,其次就是要对耐油输送带方面的具体使用条件以及性能指标进行依据,对配方进行调整。

对于氟橡胶而言,其耐油性优于其它类型的橡胶,并且耐温性能也比较好,可以在200℃到250的℃的条件下进行使用,它的耐寒性比较差,只有在零下20℃以上才会具有弹性,而且因为高性能与高强度,在零下40℃到50℃下也不回发生损坏。但是价格比较昂贵,工艺性能也较差,同时加工工艺也比较复杂。

对于丁腈橡胶而言,它属于一种通用性的耐油橡胶,它的耐油性要优于氯丁胶,伴随着丙烯腈的含量的增加,它的耐油性以及耐热性会得到提高,但是耐寒性却会下降。根据丁腈胶的配方以及类别的不同,它的使用温度的范围可以在零下30℃到50℃之间,以及100℃到150℃之间。在不同油里面的溶胀与丙烯腈含量、硫化体系、抽出物和配合剂方面的数量有关,在油里面的溶胀值是―10%~30%。在近年来所开发的相关氢化丁腈橡胶很大幅度的改善了相关丁腈橡胶的耐油性以及耐热性,是一个应用前景非常广阔的全新型的耐油橡胶。

高丙烯腈丁腈橡胶的耐油性是最好的,但是工艺性能比较差,混炼和塑炼起来比较困难,很容易脱辊;低丙烯腈丁腈橡胶的工艺性能虽然比较好,但是耐油性还不是很好。值得我们注意的是,虽然同一种的橡胶牌号与质量不相同,它的耐油性的差别也比较大,但是通常说加工性能比较差的相关高门尼橡胶的耐油性较为优异。从耐油橡胶的相关价格的性能比以及对其加工工艺的考虑,采用中丙烯的腈丁腈橡胶对贴胶、覆盖胶以及过渡胶进行制作。

三、补强填充体系方面的选择

NBR是非结晶型的橡胶,它自身的物理强度比较低,只有对补强的填充体系加以配合,硫化橡胶才可以具备比较好的物理机械的性能,丁腈橡胶方面的补强剂里面,中超耐磨炭黑要比高耐磨炭黑更具备优异的地方,它可以较为显著的对硫化橡胶的定伸应力、拉伸强度以及耐磨性能进行提高。同时在胶料中对适量的白炭黑进行填充,以此来增加胶料的填充系数,同时减少硫化橡胶方面在油类溶剂里面的溶胀,对它的耐油性能进行提高,但是应该注意不能对耐油橡胶方面的物理的机械性能产生影响。

四、防护体系方面的选择

对于丁腈橡胶而言,因为它具备不饱和性而且容易受到臭氧的氧化,从而造成防护臭氧方面的破坏,还有它的分子的链柔性比较差,臭氧龟裂的扩展速度也比较快,特别是和油进行接触的时候,加入的相关抗臭氧剂很容易被抽出,从而造成防护臭氧的破坏能力方面的下降,所以对于防老剂的选取方面也应该加以重视,应该选择不容易被油所抽出的相关防老剂。对具有耐抽出和耐热性的防老剂进行并用,可以有利于对硫化橡胶的耐油和耐热性能方面的改善,我们选用4010NA与BLE并用,以此来发挥两者的协同效应,对耐油橡胶的耐老化、耐油以及耐热性能进行提高。

五、过渡胶配方方面的设计

对于耐油输送带的覆盖胶而言,它的主体性的丁腈橡胶是一种极性橡胶,由于带体芯层方面的贴胶所运用的丁苯橡胶与天然橡胶是非极性的橡胶,二者之间的极性差异是比较大的,粘合比较困难,进行剥离的时候,两种不同类型的胶料界面也就十分的明显,相应的附着力也比较低。为此也就必须设计出能够解决带芯胶和覆盖胶的粘合性能好并且能够共同进行硫化的相关过渡胶。经过大量的试验,最终确定,在过渡胶里面的中丁腈胶合天然胶的相关比例为60:40;相关过渡胶的配方为:天然胶40、丁腈胶60、活性剂6、防老剂2.5、促进剂3.5、软化剂12、补强填充剂35、增粘剂12、粘合体系22、硫化剂2.0,合计183。相关过渡胶方面的物理性能为:硬度52度;拉断伸长率680%;拉伸强度13.8MPa。

总结:在对耐油输送带进行使用时,会经常遇到诸如耐寒以及耐热的问题,在进行配方设计的时候,也应该对其加以关注。本文简要的分析和介绍了耐油橡胶输送带的研制与开发问题。

参考文献:

[1]杨清芝.现代橡胶工艺学[M].中国石化出版社.2002(12)

[2]杨莉.轻型输送带的开发与应用[J].沈阳化工.1991(09)

[3]刘英俊.料填充改性[M].国轻工业出版社.1998(09)

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