淺談耐油橡膠輸送帶的研制與開發(fā)

摘要：隨著我國自動化技術(shù)和機(jī)械水平的提高，耐油橡膠輸送帶的研制與開發(fā)問題得到了相關(guān)部門越來越廣泛的重視。本文簡要的介紹了耐油輸送帶的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和要求，對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)原料和設(shè)備、配方的設(shè)計(jì)六、補(bǔ)強(qiáng)填充體系方面的選擇、防護(hù)體系方面的選擇以及過渡膠配方方面的設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：耐油；橡膠；輸送帶；研制；開發(fā)

耐油輸送帶作為一種特殊用途的輸送帶，它的主要用途是對含有動植物油或者礦物油的物料進(jìn)行運(yùn)送。用通用合成橡膠或者天然橡膠所做成的普通的輸送帶，以及用丁苯橡膠、丁基橡膠、乙丙橡膠所做成的耐熱的輸送帶都不具備耐油的特性，如果用其進(jìn)行含油物料的運(yùn)送，它的覆蓋膠由于受到含油物料的泡浸和濕潤，很快就會發(fā)生膨脹或者變形，繼而發(fā)生離層從而喪失了使用價值。而運(yùn)用耐油的輸送帶能夠抵御油的浸泡并且不容易變形，不易離層，而且有比較好的強(qiáng)力與很好的抗老化和耐磨耗性能。

一、耐油輸送帶的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

對于耐油輸送帶而言，其大都對滌綸帆布加以采用，浸膠滌綸帆布中所采用的膠乳是丁苯吡膠乳，它是由苯乙烯、2-乙烯基吡啶、丁二烯等通過乳液聚合所制成的三元共聚物水分散體。因?yàn)槎”竭聊z乳屬于非極性的化纖粘合劑，所以它和極性橡膠，比如丁腈橡膠自身的相容性比較差，不容易發(fā)生相關(guān)的粘合反應(yīng)，我們?yōu)榇嗽O(shè)計(jì)了兩種類型的耐油輸送帶方面的結(jié)構(gòu)方案，以此來進(jìn)行研究。其中一種結(jié)構(gòu)是相關(guān)耐油輸送帶方面的帶芯材料。它和一般用途的輸送帶是一個樣子的，可以對滌綸帆布、滌綸帆布以及棉帆布進(jìn)行使用，因此它的貼膠與擦膠和一般用途的輸送帶一樣不需要另行研制，而且是在相關(guān)骨架材料的覆蓋膠和貼膠之間設(shè)計(jì)和它們能共硫化以及有共性的過渡膠，以此來保證成成品擁有比較好的粘合性能。我們將研究重點(diǎn)放在對覆蓋膠以及過渡膠配方方面的研究上。該結(jié)構(gòu)的輸送帶可以滿足包邊式的輸送帶的用戶需求，因?yàn)樗牟聊z以及貼膠不具有耐油的性能，因此不能夠滿足夾心式或者切邊式輸送帶的用戶需求。另外一種是直接的設(shè)計(jì)和研制用耐油橡膠作為主體材料的覆蓋膠以及貼膠，這樣做就解決了覆蓋膠和貼膠之間的粘合性能，但是這種方案的成本質(zhì)量以及技術(shù)含量要比第一種的方案要高。對于該結(jié)構(gòu)的輸送帶來說，其可以對所有耐油的輸送帶的用戶需求加以滿足。

二、配方的設(shè)計(jì)

（一）配方設(shè)計(jì)原則

首先要保證在覆蓋的橡膠配方的物理機(jī)械性能方面不降低的相關(guān)前提下對溶脹進(jìn)行減少；其次是盡可能的防止橡膠的配方中油類方面的抽出問題，不對抽出性物質(zhì)進(jìn)行添加。

（二）橡膠的品種選擇

對耐油輸送帶的產(chǎn)品產(chǎn)生影響的主要因素有油類滲入的硫化橡膠，使得硫化橡膠產(chǎn)生溶脹，同時又從橡膠中將功能性配合劑抽出，從而導(dǎo)致了硫化橡膠方面的物理機(jī)械性能產(chǎn)生下降甚至是喪失。在對膠種的選擇進(jìn)行考慮時，首先要對膠種的相關(guān)耐油性進(jìn)行考慮，其次就是要對耐油輸送帶方面的具體使用條件以及性能指標(biāo)進(jìn)行依據(jù)，對配方進(jìn)行調(diào)整。

對于氟橡膠而言，其耐油性優(yōu)于其它類型的橡膠，并且耐溫性能也比較好，可以在200℃到250的℃的條件下進(jìn)行使用，它的耐寒性比較差，只有在零下20℃以上才會具有彈性，而且因?yàn)楦咝阅芘c高強(qiáng)度，在零下40℃到50℃下也不回發(fā)生損壞。但是價格比較昂貴，工藝性能也較差，同時加工工藝也比較復(fù)雜。

對于丁腈橡膠而言，它屬于一種通用性的耐油橡膠，它的耐油性要優(yōu)于氯丁膠，伴隨著丙烯腈的含量的增加，它的耐油性以及耐熱性會得到提高，但是耐寒性卻會下降。根據(jù)丁腈膠的配方以及類別的不同，它的使用溫度的范圍可以在零下30℃到50℃之間，以及100℃到150℃之間。在不同油里面的溶脹與丙烯腈含量、硫化體系、抽出物和配合劑方面的數(shù)量有關(guān)，在油里面的溶脹值是—10%~30%。在近年來所開發(fā)的相關(guān)氫化丁腈橡膠很大幅度的改善了相關(guān)丁腈橡膠的耐油性以及耐熱性，是一個應(yīng)用前景非常廣闊的全新型的耐油橡膠。

高丙烯腈丁腈橡膠的耐油性是最好的，但是工藝性能比較差，混煉和塑煉起來比較困難，很容易脫輥；低丙烯腈丁腈橡膠的工藝性能雖然比較好，但是耐油性還不是很好。值得我們注意的是，雖然同一種的橡膠牌號與質(zhì)量不相同，它的耐油性的差別也比較大，但是通常說加工性能比較差的相關(guān)高門尼橡膠的耐油性較為優(yōu)異。從耐油橡膠的相關(guān)價格的性能比以及對其加工工藝的考慮，采用中丙烯的腈丁腈橡膠對貼膠、覆蓋膠以及過渡膠進(jìn)行制作。

三、補(bǔ)強(qiáng)填充體系方面的選擇

NBR是非結(jié)晶型的橡膠，它自身的物理強(qiáng)度比較低，只有對補(bǔ)強(qiáng)的填充體系加以配合，硫化橡膠才可以具備比較好的物理機(jī)械的性能，丁腈橡膠方面的補(bǔ)強(qiáng)劑里面，中超耐磨炭黑要比高耐磨炭黑更具備優(yōu)異的地方，它可以較為顯著的對硫化橡膠的定伸應(yīng)力、拉伸強(qiáng)度以及耐磨性能進(jìn)行提高。同時在膠料中對適量的白炭黑進(jìn)行填充，以此來增加膠料的填充系數(shù)，同時減少硫化橡膠方面在油類溶劑里面的溶脹，對它的耐油性能進(jìn)行提高，但是應(yīng)該注意不能對耐油橡膠方面的物理的機(jī)械性能產(chǎn)生影響。

四、防護(hù)體系方面的選擇

對于丁腈橡膠而言，因?yàn)樗邆洳伙柡托远胰菀资艿匠粞醯难趸瑥亩斐煞雷o(hù)臭氧方面的破壞，還有它的分子的鏈柔性比較差，臭氧龜裂的擴(kuò)展速度也比較快，特別是和油進(jìn)行接觸的時候，加入的相關(guān)抗臭氧劑很容易被抽出，從而造成防護(hù)臭氧的破壞能力方面的下降，所以對于防老劑的選取方面也應(yīng)該加以重視，應(yīng)該選擇不容易被油所抽出的相關(guān)防老劑。對具有耐抽出和耐熱性的防老劑進(jìn)行并用，可以有利于對硫化橡膠的耐油和耐熱性能方面的改善，我們選用4010NA與BLE并用，以此來發(fā)揮兩者的協(xié)同效應(yīng)，對耐油橡膠的耐老化、耐油以及耐熱性能進(jìn)行提高。

五、過渡膠配方方面的設(shè)計(jì)

對于耐油輸送帶的覆蓋膠而言，它的主體性的丁腈橡膠是一種極性橡膠，由于帶體芯層方面的貼膠所運(yùn)用的丁苯橡膠與天然橡膠是非極性的橡膠，二者之間的極性差異是比較大的，粘合比較困難，進(jìn)行剝離的時候，兩種不同類型的膠料界面也就十分的明顯，相應(yīng)的附著力也比較低。為此也就必須設(shè)計(jì)出能夠解決帶芯膠和覆蓋膠的粘合性能好并且能夠共同進(jìn)行硫化的相關(guān)過渡膠。經(jīng)過大量的試驗(yàn)，最終確定，在過渡膠里面的中丁腈膠合天然膠的相關(guān)比例為60:40；相關(guān)過渡膠的配方為：天然膠40、丁腈膠60、活性劑6、防老劑2.5、促進(jìn)劑3.5、軟化劑12、補(bǔ)強(qiáng)填充劑35、增粘劑12、粘合體系22、硫化劑2.0，合計(jì)183。相關(guān)過渡膠方面的物理性能為：硬度52度；拉斷伸長率680%；拉伸強(qiáng)度13.8MPa。

總結(jié)：在對耐油輸送帶進(jìn)行使用時，會經(jīng)常遇到諸如耐寒以及耐熱的問題，在進(jìn)行配方設(shè)計(jì)的時候，也應(yīng)該對其加以關(guān)注。本文簡要的分析和介紹了耐油橡膠輸送帶的研制與開發(fā)問題。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊清芝.現(xiàn)代橡膠工藝學(xué)[M].中國石化出版社.2002(12)

[2]楊莉.輕型輸送帶的開發(fā)與應(yīng)用[J].沈陽化工.1991(09)

[3]劉英俊.料填充改性[M].國輕工業(yè)出版社.1998(09)