[发明专利]一种用于阻燃帆布叠层芯输送带橡胶混炼胶的增粘阻燃母粒及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于输送带橡胶混炼胶的增粘阻燃母粒配方及制备方法，特别是一种用于阻燃帆布叠层芯输送带覆盖胶和粘贴胶的增粘阻燃母粒及制备方法。 

背景技术

煤矿井下回采工作面广泛使用胶带式输送机，其上所配置的输送带是能够快速裁断并快速连接的高强度织物芯输送带。这种输送带有两个品种：一是整体编织芯输送带，二是帆布叠层芯输送带。普通型帆布叠层芯输送带的力学性能好，运行稳定，使用寿命长，但不具有阻燃性。为了煤矿井下的生产安全，自上世纪八十年代直至如今，煤矿井下回采工作面只能使用整体编织芯输送带(简称PVG整芯带)。 

PVG整芯带是一种在整体编织带芯体内浸渍填充聚氯乙烯塑料糊制作成的输送带。这种输送带在设计上的优势与劣势并存：一方面，利用聚氯乙烯的阻燃性和塑化成型性能，使带芯体的阻燃与成型相统一。然而，由于聚氯乙烯的玻璃化温度高(85℃)，常温下输送带的成槽性不好，影响输送的稳定性；输送带的耐寒性差，当在低于零下15℃装机时，带体容易弯曲折断。另一方面，为了克服聚氯乙烯粘着力差而把各层经线纬线穿插编织为一体，线绳的各层间不再需要粘着连接。这样的设计也带来相应的问题——各层纱之间由于编织路径不同，在带体的单位长度内各根经纱纬纱的长度与弯曲度均不同，因此应力应变也不同，在输送带的负载张力下极易造成带体的不规则变形，使输送带运行稳定性变差，易于跑偏报废。 

鉴于PVG整芯带的设计缺陷，近三十年来，世界各大输送带厂都在不懈的研究阻燃帆布叠层芯输送带。我国早在1999年即制定了关于 这种输送带的行业标准——MT830-1999标准。据悉，国家已经把这种输送带列为第十二个五年计划中在煤矿领域的重点推进项目。MT830-1999标准煤矿井下用阻燃帆布叠层芯输送带的技术难点在于标准中的力学性能与安全性能之间的矛盾难以平衡： 

第一、标准要求覆盖胶的强度≥14MPa，标准磨耗＜200；粘贴胶对帆布层间的剥离粘着强度≥4.5N/mm；两种胶料必须符合酒精喷灯试验时离火自熄时间≤3秒的阻燃安全要求。 

高阻燃性能是依赖在橡胶混炼胶中掺混大量阻燃剂来获得的。橡胶在掺入高份量阻燃剂之后，一方面由于橡胶被稀释，力学强度下降，磨耗加大；另一方面，橡胶以及增粘助剂的活性基团被阻燃剂中游离卤素封闭，粘合力下降严重。这是一个难以兼得的矛盾。 

第二、标准要求输送带在进行滚筒摩擦试验时表面温度＜325℃的情况下磨断带体——籍以确保在发生打滑摩擦事故时输送带可以依赖自动断带，从而终止摩擦火源的出现。 

这个要求与橡胶的本质有很大冲突，因为橡胶在高温摩擦状态下结碳能力很强，结碳后耐磨与储热能力均大为提高，表面温度上升很快，一般情况下在摩擦试验3分钟后其表面温度均会超过325℃。这一对矛盾更难以解决。 

在申请号分别为200910030268.9(一种阻燃帆布叠层芯输送带的表面覆盖胶及其制备方法)、200910030270.6(一种阻燃帆布输送带的叠层带芯体粘贴胶及其制备方法)、200910030266.X(一种阻燃帆布叠层芯输送带混炼胶用塑料糊及其制备方法)、200910030269.3(一种阻燃帆布叠层芯输送带的阻燃缓冲胶及其制备方法)四个专利申请中，发明人采取的是氯丁橡胶与丁腈橡胶分别单用或并用+聚氯乙烯塑料糊+硫化体系+阻燃体系(十溴二苯醚+三氧化二锑)体系。这类体系的产品只能够满足MT830-1999标准中较低级别输送带的制作(输送带强度级别≤1400Ds)，它有明显的不足之处： 

1、当覆盖胶厚度＞3mm时，由于丁腈橡胶、氯丁橡胶+聚氯乙烯塑料糊并用体系容易高温结碳，滚筒摩擦试验时温度容易超标且输送带不易磨断； 

2、帆布层之间的粘合强度(剥离强度)只能勉强达到4～5N/mm， 当帆布的单层厚度增加时(布层硬度增加)，仅能保持3～4N/mm，难以满足高级别输送带对层间粘合实用强度(≥6.0N/mm)的要求。 

3、由于大量聚氯乙烯的使用，输送带的硫化工艺只能采取冷锅进出的方法，即硫化时间到了以后不能立即开模出料，必须向硫化板内注水降温，等到板温降到80℃以后才可以开模出料。冷锅进出时，硫化一板输送带需要50～80分，比正常硫化时间(20～30分)延长2～3倍，导致设备利用率很低，生产成本高。 

因此如何提供一种用于阻燃帆布叠层芯输送带橡胶混炼胶的增粘阻燃母粒能够很好解决粘贴胶高阻燃性与高粘着力之间的矛盾，同时还能够克服覆盖胶的摩擦生热成碳与滚筒摩擦试验条件下带体熔断之间的难点，使输送带的制造能够比较容易的满足MT830-1999煤矿行业标准，成为目前亟待解决的问题。