[发明专利]一种聚酯帆布输送带用耐高温粘合层橡胶材料及其制备方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种聚酯帆布输送带用耐高温粘合层橡胶材料及其制备方法。

背景技术：

耐高温聚酯帆布输送带是由多层聚酯帆布通过粘合橡胶与上下表面耐热覆盖胶经高温硫化后粘合在一起，被广泛使用于钢铁、水泥和焦炭高温作业的行业，要求耐热输送带具有耐高温、耐烧灼、长寿命等特性。为了提升耐热输送带的性能及使用寿命，输送带行业一般以三元乙丙橡胶为耐热输送带覆盖胶主体材料，粘合层橡胶采用天然橡胶、丁苯橡胶和顺丁橡胶中的2-3种并用的体系。但三元乙丙橡胶自粘和互粘性都很差，无法直接与粘合层橡胶贴合。

针对此问题，目前耐热输送带产品中，提高覆盖层与粘合层之间的性能的措施有两种：一是在粘合胶与覆盖胶之间使用过渡层贴胶；二是改性三元乙丙橡胶，提升其粘合性能。高秀玲在[中国橡胶，2009,6（25）：35-37]中介绍了三元乙丙橡胶与天然橡胶并用体系作为过渡层橡胶，可延长输送带使用寿命。王德志在[世界橡胶工业，2001,28（2）]中采用二氯碳炔与三元乙丙橡胶双键反应制得了改性的三元乙丙橡胶，其粘合性能和与高不饱和橡胶的共硫化性能都有显著提高。

以上措施可以改善耐高温输送带的粘合层橡胶性能，但改性三元乙丙橡胶的成本较高；而耐热输送带粘合胶的主体为天然橡胶，长期处于高温环境下运行，粘合胶中的天然橡胶逐渐老化，粘合性能降低，造成耐热输送带在使用过程中与聚酯帆布脱层，影响使用。

发明内容：

本发明涉及一种耐高温聚酯帆布输送带用粘合层橡胶材料及其制备方法，采用三元乙丙橡胶、天然橡胶作为基体，通过控制两种橡胶的粘度比，添加适当助剂，使粘合层橡胶在微观下天然胶与三元乙丙橡胶呈不同的相态结构，提高橡胶与帆布层的粘合性能，同时提高粘合层橡胶的耐热老化性能，进一步提高耐热输送带的使用寿命。

本发明一种聚酯帆布输送带用耐高温粘合层橡胶材料，其基本组成和各组分的质量份数为：

A组分20～90份;

B组分10～80份；

金属氧化物10～30份；

硬脂酸1～5份；

甲基丙烯酸锌2～8份；

防老剂1～10份；

补强剂10～80份；

粘合剂2～10份；

促进剂1～5份。

A组分为添加低分子量增塑剂和过氧化物交联剂的三元乙丙橡胶母胶，其中，三元乙丙橡胶、低分子量增塑剂及过氧化二异丙苯（DCP）质量比为100：（5～60）：（4～6）。

B组分为添加硫磺交联剂的天然橡胶母胶，天然橡胶与硫磺质量比为100：（1～4）。

本发明采用三元乙丙橡胶、天然橡胶并用作为粘合层橡胶材料的基体橡胶，并使用低分子量的增塑剂降低三元乙丙橡胶的门尼粘度，可使门尼粘度降至14～42（ML1+4100℃），有利于三元乙丙橡胶在粘合体系中的分散。相对于传统天然橡胶和丁苯橡胶并用的粘合层橡胶体系，三元乙丙橡胶、天然橡胶、低分子量增塑剂共混的粘合体系中，在两种橡胶共混之前，要制备不同粘度的两种母胶，粘度的不同可以控制两种橡胶共混后的相态结构。粘合体系中的天然橡胶可以保证粘合层橡胶与聚酯帆布的粘合性能，解决三元乙丙橡胶自粘性和互粘性差的问题，而低门尼粘度的三元乙丙橡胶在体系中容易形成连续相态结构，能显著提高粘合层橡胶材料的耐老化性能。

所述粘合层橡胶中的三元乙丙橡胶优选门尼粘度在20～100（ML1+4100℃）之间的ENB型三元乙丙橡胶，第三单体乙叉降冰片烯（ENB）质量含量为6%～10%，具有相对较快的硫化速度，可以更好的与天然橡胶共硫化。

所述增塑剂属于橡胶用低分子量增塑剂，优选数均分子量500～10000的聚异丁烯、聚丁二烯或二甲基丙烯乙二醇酯（EGDMA）。在三元乙丙橡胶与天然橡胶共混之前，先与三元乙丙橡胶共混，降低三元乙丙橡胶的粘度，不仅可以改善三元乙丙橡胶的加工性能，提高三元乙丙橡胶的自粘性，而且有利于三元乙丙橡胶与天然橡胶共混时的分散。

所述的防老剂为质量比1：（1.5～3.5）的2-巯基苯并咪唑（MB）和2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体（RD），或者反应型防老剂优选N-4（苯胺基苯基）马来酰亚胺（MC）或N-4（苯胺基苯基）甲基丙烯酰胺（NAPM），硫化过程中防老剂在过氧化物硫化剂的作用下可与橡胶大分子反应并接枝，高温使用时不易迁移，起到更好的防护作用，进而改善粘合橡胶老化后的性能。