[发明专利]一种煤矿用阻燃橡胶及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种煤矿用阻燃橡胶，它是由下述重量份的原料制成的：三乙胺1‑2、柠檬酸三丁酯10‑14、包覆羟基锡酸锌30‑40、硬脂酸3‑4、γ‑巯丙基三甲氧基硅烷5‑7、N‑苯基苯胺2‑3、甲基丙烯酸甲酯60‑70、过硫酸铵2‑3、三元乙丙橡胶190‑210、促进剂1‑2、硫磺1‑2。同时，本发明也提供了一种煤矿用阻燃橡胶的制备方法。对应的，本发明还提供了一种煤矿用阻燃橡胶输送带。本发明实现了聚酯对包覆填料的进一步包覆，从而改善了羟基锡酸锌的表面活性，使得聚酯包覆的填料可以很好的分散到橡胶基材中，不会造成团聚，成品橡胶强度和韧性好，且羟基锡酸锌的作用效果更持久、稳定，阻燃效果好。

技术领域

本发明属于橡胶领域，具体涉及一种煤矿用阻燃橡胶及其制备方法和在橡胶输送带中应用。

背景技术

煤矿物料输送需要采用阻燃输送带，特别是煤矿井下，由于大量的可燃瓦斯气体和空气流通性差的有限空间，对阻燃输送带的安全性能要求非常高。目前，煤矿井下使用的输送带多以PVC或PVG(PVC/NBR并用)等含卤素的基体或通过添加含卤的阻燃体系为主，虽然取得了良好的阻燃效果并且能够基本实现阻燃性能和力学性能、加工性能的平衡。但是，仍存在着强度低，使用寿命短的缺点，并且使用含卤素的输送带材料一旦发生火灾会产生较多的卤化氢气体，由于其发烟量大，产生的气体有毒，从而会给人员带来更大的危险。同时，卤化氢气体易吸水形成强腐蚀性的氢卤酸，对设备造成腐蚀。此外，整芯浸渍PVC胶浆涉及大量有机溶剂和铅类稳定剂，以及配方中使用大量卤-锑阻燃剂，生产和使用都会对环境造成严重污染。

目前，无卤阻燃三元乙丙橡胶材料大多采用添加环保型的氢氧化镁、氢氧化铝或同其它配合剂协同使用。由于氢氧化物阻燃效率低，相对于100重量份的三元乙丙橡胶材料，氢氧化镁填充量高达200重量份才能使三元乙丙橡胶材料达到FV-0阻燃级别，此时，三元乙丙橡胶材料的物理性能尤其是断裂伸长率变得很差。

发明内容

本发明提供了一种煤矿用阻燃橡胶，该阻燃橡胶具有较好的强度和韧性，同时，阻燃性能好，适合在煤矿井下使用。同时，本发明也提供了一种煤矿用阻燃橡胶的制备方法，该方法易于实施，适合在产业上应用。对应的，本发明还提供了一种煤矿用阻燃橡胶输送带，该阻燃橡胶输送带的橡胶覆盖层具有较好的强度和韧性，同时，阻燃性能好，在煤矿井下使用，安全性好。

对于橡胶材料，本发明采用以下技术方案：

一种煤矿用阻燃橡胶，它是由下述重量份的原料制成的：三乙胺1-2、柠檬酸三丁酯10-14、包覆羟基锡酸锌30-40、硬脂酸3-4、γ-巯丙基三甲氧基硅烷5-7、N-苯基苯胺2-3、甲基丙烯酸甲酯60-70、过硫酸铵2-3、三元乙丙橡胶190-210、促进剂1-2、硫磺1-2。

所述包覆羟基锡酸锌是由下述重量份的原料制成的：羟基锡酸锌30-40、棕榈蜡6-9、2-硫醇基苯骈咪唑1-2、钛酸四丁酯70-80、马来酸酐4-6。

所述包覆羟基锡酸锌的制备方法，包括以下步骤：

I.取2-硫醇基苯骈咪唑，加入到其重量30-40倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入棕榈蜡，送入到60-70℃的水浴中，保温搅拌1-2小时，出料冷却，得醇分散液；

II.取羟基锡酸锌，加入到其重量20-30倍的去离子水中，搅拌均匀，得水分散液；

III.取上述醇分散液、水分散液混合，搅拌均匀，加入钛酸四丁酯、马来酸酐，搅拌3-4小时，抽滤，将滤饼水洗，真空干燥，即得。

步骤III中，真空干燥温度为110-120℃。

所述促进剂为促进剂CZ、促进剂TMTD中的一种。

对于前述本发明的阻燃橡胶的制备方法，本发明采用如下技术方案：

一种煤矿用阻燃橡胶的制备方法，包括以下步骤：