玄武巖纖維輸送帶的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種玄武巖纖維輸送帶的制備方法，尤其是一種適用于煤礦、冶金、礦 山等行業(yè)的長距離物料輸送的輸送帶，屬于橡膠制品技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 橡膠輸送帶是僅次于輪胎的第二大重要橡膠制品，主要應(yīng)用于煤炭、冶金、建材、 礦山、港口等工業(yè)領(lǐng)域，需求年增長率超過25%。
[0003] 輸送帶主要由上下覆蓋膠和骨架材料組成，而骨架材料一般可以分為織物和鋼絲 繩。鋼絲繩芯輸送帶因具備高強力而廣泛應(yīng)用于長距離、大運量的礦區(qū)，但鋼絲繩橫向間距 使其存在易縱撕的缺陷，且金屬骨架材料使得帶體重量普遍高于織物帶。織物帶的骨架材 料取決于市場上纖維的性能和價格。綜合價格和性能，輸送帶中常用的織物帆布為聚酯帆 布和尼龍帆布。具備高模量、高強度的碳纖維、玻璃纖維、芳綸纖維則因為價格高昂而鮮少 應(yīng)用于輸送帶骨架材料。
[0004] 玄武巖纖維具有高強度、高模量、耐腐蝕、耐酸堿、耐高溫、防火等優(yōu)越性能，由玄 武巖于1400°C以上高溫下熔融拉制而成，是一種綠色無污染的新型纖維材料。充足的天然 原料和簡便的加工工藝使得玄武巖纖維的價格相對其他合成纖維更為低廉，因而可替代高 性能的合成纖維作為輸送帶的骨架材料。
[0005] 但是玄武巖纖維為無機材料，與橡膠材料復(fù)合存在界面粘結(jié)問題，將其應(yīng)用于輸 送帶骨架材料，需要有效提高界面粘合強度。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006] 本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種玄武巖纖維輸送帶的制備 方法，該輸送帶強度高、成本低，可替代部分低強度的鋼絲繩輸送帶，減輕帶體重量。
[0007] 按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，一種玄武巖纖維輸送帶的制備方法，重量份計步驟 為：
[0008] (1)骨架材料的制備：
[0009] a、鹽酸蝕刻：取玄武巖纖維布，在1~5mol/L的鹽酸中進行刻蝕1~5min;
[0010] b、偶聯(lián)劑處理：取質(zhì)量濃度為1%~5%的偶聯(lián)劑溶液，將步驟a所得蝕刻后的玄 武巖纖維布在其中浸泡1~2h ;于120~150°C的干燥箱中干燥0. 5~Ih ;
[0011] 上述偶聯(lián)劑為 KH550、KH560、KH570、KH792 中的一種；
[0012] c、等離子接枝：將步驟b所得偶聯(lián)劑處理后的纖維布立即放入濃度為0.05~ 0. 2mol/L的馬來酸酐溶液中，以0. 05~0.1 mmol過氧化苯甲酰BPO或偶氮二異丁腈AIBN 為引發(fā)劑，浸泡1~2h后取出；浸泡時進行等離子處理，等離子功率為100~150W，處理時 間為6~IOmin ;然后在90~IKTC的干燥箱中烘干；
[0013] d、浸漬：將接枝后玄武巖纖維布在的浸膠膠乳中進行浸漬處理，浸漬溫度為 120~160°C，浸漬時間為10~15min ;
[0014] 浸膠膠乳的組分：間苯二酚3~5份、甲醛2~3份、膠乳60~80份和添加劑5~ 10份；膠乳為丁苯膠乳、氯丁膠乳、氯磺化聚乙烯膠乳、丁腈膠乳或氫化丁腈膠乳中的一種 或幾種，添加劑為硅烷偶聯(lián)劑、環(huán)氧樹脂或異氰酸酯；
[0015] (2)覆蓋膠的制備：將100份混合橡膠基體、5~10活性劑、1~5份防老劑、40~ 60份補強劑和1~5份增塑劑依次加入密煉機中混煉4~6min，混煉溫度為140~150°C， 得到一段混煉膠料，停放8~16h ;再加入0. 5~4. 0份促進劑和1~5份硫化劑混煉1~ 3min，混煉溫度為80~100°C，得到二段混煉膠，停放8~16h ;二段混煉膠于擠出機上擠出 出片，得到覆蓋膠膠片；
[0016] (3)粘合膠的制備：將100份混合橡膠基體、5~10份活性劑、1~5份防老劑、3~ 7份膠粘劑、30~60份補強劑和5~10份增塑劑依次加入密煉機中混煉4~6min，混煉 溫度為130~150°C，得到一段混煉膠料，停放8~16h ;再加入0. 5~4. 0份促進劑、1~5 份硫化劑和〇~3份粘合劑RA混煉1~3min，混煉溫度為80~KKTC，得到二段混煉膠， 停放8~16h ;二段混煉膠經(jīng)過30~50°C回?zé)?0~20min，于壓延設(shè)備上與步驟（1)所得 處理過的玄武巖纖維布壓延復(fù)合，制備得到玄武巖纖維布貼膠帆布；
[0017] (4)輸送帶帶坯的制備：將步驟（3)制備的1~3層玄武巖纖維布貼膠帆布逐層 貼合制備骨架層，再于骨架上下表面分別貼覆覆蓋膠膠片，制得輸送帶帶坯；
[0018] (5)輸送帶的硫化：將步驟（4)所得的輸送帶帶坯進行硫化，硫化壓力為10~ 20MPa，硫化溫度為130~160°C，硫化時間為20~50min，硫化后經(jīng)冷卻定型，清除廢邊后， 即得到產(chǎn)品玄武巖纖維輸送帶。
[0019] 所述混合橡膠基體為天然橡膠與合成橡膠混合橡膠基體，其中天然橡膠和合成橡 膠的質(zhì)量比為80:20~20:80 ;所述合成橡膠為丁苯橡膠、順丁橡膠、氯丁橡膠、乙丙橡膠、 丁腈橡膠中的一種或幾種。
[0020] 所述補強劑為炭黑、白炭黑中的一種或幾種。
[0021] 所述促進劑為促進劑CZ、促進劑NS、促進劑M、促進劑DM、促進劑TMTD、促進劑 DTDM、促進劑TAIC中的一種或幾種。
[0022] 所述硫化劑為硫磺或硫化劑DCP。
[0023] 所述膠粘劑為粘合劑RS、粘合劑RE、粘合劑RA、粘合劑BN-I中的一種或幾種。
[0024] 所述活性劑為納米氧化鋅和硬脂酸，納米氧化鋅和硬脂酸的質(zhì)量比為60:40~ 80:20。
[0025] 所述防老劑為防老劑4020、防老劑RD、防老劑MC、防老劑BLE、微晶蠟中的一種或 多種。
[0026] 所述增塑劑為芳烴油、古馬隆、太陽油、氯化石蠟中的一種或兩種。
[0027] 所述玄武巖纖維布為平紋結(jié)構(gòu)、直徑直煒或斜紋組織；所述玄武巖纖維布的經(jīng)向 為玄武巖纖維，煒向為玄武巖纖維、聚酯纖維或尼龍纖維。
[0028] 本發(fā)明的有益效果：
[0029] (1)本發(fā)明所述骨架材料采用輕質(zhì)高強的玄武巖纖維布，與傳統(tǒng)的鋼絲繩相比，在 同等強度下，帶體重量減輕20%以上，可以降低輸送機的能耗；
[0030] (2)本發(fā)明采用高強力的玄武巖纖維布，可以適當(dāng)?shù)販p少骨架層層數(shù)，從而簡化了 輸送帶的成型工序，提高生產(chǎn)效率；
[0031] (3)本發(fā)明采用的玄武巖纖維布具有優(yōu)良的抗撕裂、抗剪切、耐銹蝕等性能，可以 避免鋼絲繩芯輸送帶在使用中出現(xiàn)銹蝕而強力降低的問題；
[0032] (4)本發(fā)明所述的玄武巖纖維布經(jīng)過偶聯(lián)劑處理和等離子接枝處理，表面產(chǎn)生了 大量的活性基團，提高了玄武巖纖維織物與粘結(jié)劑的浸潤性，增大了其與粘結(jié)劑的結(jié)合強 度和結(jié)合量，從而提高橡膠與玄武巖纖維的粘合性能；
[0033] (5)本發(fā)明所述的玄武巖纖維布采用天然原料制備，工藝污染低，成本低，有效降 低輸送帶整體成本。
【具體實施方式】
[0034] 下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0035] 本發(fā)明對覆蓋膠、粘合膠所使用的活性劑、防老劑、增塑劑沒有特別要求，均為市 售的常規(guī)助劑。
[0036] 實施例1 :
[0037] 一種玄武巖纖維輸送帶的制備方法，所述輸送帶包括骨架，骨架上下表面通過粘 合膠貼合覆蓋膠；特征是，采用以下工藝制備：
[0038] (1)骨架材料采用玄武巖纖維布，玄武巖纖維布經(jīng)過濃度為lmol/L的鹽酸溶液處 理5min ;然后于濃度為5%的KH570偶聯(lián)劑溶液，浸泡Ih后于120°C干燥0. 5h ;干燥后的 玄武巖纖維布于100W功率下，等離子處理6min后，放入濃度為0. 05mol/L的馬來酸酐溶液 中，以過0. 05mmol氧化苯甲酰（BPO)為引發(fā)劑，浸泡Ih后取出，在90°C的干燥箱中烘干，最 后于浸膠膠乳中進行處理，浸膠膠乳的組分為：間苯二酚3重量份、甲醛2重量份、膠乳60 重量份和添加劑5重量份，溫度為120°C，浸漬時間為lOmin，膠乳為丁苯膠乳和氫化丁腈膠 乳，添加劑為異氰酸酯。該骨架材料