IW鋼簾網黏合膠的研制

張曉東

(陽泉煤業(集團)有限責任公司奧倫膠帶分公司，山西 陽泉 045000)

鋼簾網輸送帶是采用鋼質材料，由徑向鋼絲繩和緯向鋼絲簾線編織而成網狀結構輸送帶,具有獨特的抗沖擊性、耐高溫灼燒、防撕裂、無分層、所需驅動滾筒小、完全滲膠、成槽性好、抗疲勞、加工方便等特點，可替代部分鋼絲繩芯輸送帶，實現帶體的輕量化，減少能耗。使用IW鋼簾網輸送帶可以大大延長惡劣工礦下輸送帶的使用周期，減少輸送帶更換頻率，從而大大降低輸送帶的直接使用成本以及因更換輸送帶導致的產能損失。鋼簾網輸送帶是由鋼簾網骨架材料及與其相應的黏合膠、覆蓋膠構成，本課題技術關鍵是黏合膠的配方。

1 實驗部分

1.1 主要材料

天然膠，NR，1號標準膠，云南農墾有限責任公司；丁苯膠，SBR，SBR1500，吉林石化；IW鋼簾網，IW500，河北邢臺國邦特鋼有限公司；炭黑，N330，山西永東炭黑有限公司；納米氧化鋅，陜西中科納米材料有限公司[1]。

1.2 主要試驗儀器

電子拉力機，GT-AI-7000L，高鐵檢測儀器有限公司；磨耗機，GT-7012-D，高鐵檢測儀器有限公司；炭黑分析儀，GT505-CBD，高鐵檢測儀器有限公司；門尼黏度計，GT-7080-S2，高鐵檢測儀器有限公司；硫化儀，GT-M2000-A，高鐵檢測儀器有限公司；硬度計(邵氏A)，上海化工機械四廠；開煉機，XK-160型，上海橡膠機械廠；電加熱平板硫化機，400×400×2型，青島雙菱有限公司；光電天平，GT-XB-320-M，高鐵檢測儀器有限公司；實驗室用密煉機，GK5E，益陽橡膠機械有限責任公司。

1.3 試樣制備

在GN5E密煉機上制備橡膠配方試樣。將天然膠、丁苯膠、防老劑、納米氧化鋅、硬脂酸、黏合劑及促進劑加到密煉機，密煉1 min～3 min，然后再加入炭黑、軟化劑繼續密煉3 min～4 min，最后，再加硫化劑密煉1 min～2 min；排膠溫度控制在100 ℃～110 ℃，排出的膠經過開煉機出的6 mm～8 mm膠片即得到IW鋼簾網黏合膠。

1.4 試樣測試

試樣的各項物理機械性能按相應國家標準測試。

2 結果與討論

黏合膠配方設計：

1) 主體材料

天然橡膠(NR)具有優良的回彈性、可塑性等特性，加工性能良好。丁苯橡膠(SBR)因其物理性能、加工性能及制品的使用性能接近于天然橡膠，耐熱、耐老化及硫化速度較天然橡膠更為優良，與天然橡膠并用可以得到很好的黏合性能。生膠配合比例確定為1#NR 70份，SBR1500 30份[2]。

2) 補強體系

炭黑品種對NR/SBR并用膠性能的影響，隨著炭黑粒徑的增大，拉伸強度略有減小，拉斷伸長率增大。由于1號標準膠屬結晶性橡膠，生膠強度較高，炭黑粒徑對其拉伸強度影響并不大，選擇炭黑N330具有綜合的補強作用。加上白炭黑一方面協同間甲白體系提高與鋼簾網的黏合性能，另一方面，可以提高改善硫化膠的耐撕裂性。補強體系配合為N330 50份，白炭黑15份。

3) 硫化體系

NR與SBR硫化體系不同，兩種橡膠并用不僅要考慮相同溫度下各橡膠的硫化速度基本相同，還要考慮各自硫化體系的相互影響，避免相互促進或延遲硫化造成某種橡膠過硫或欠硫，從而影響并用膠性能。隨著硫磺用量增加鋼簾網黏合強度明顯提高，但含硫量過高，導致硫化膠耐老化性能下降。促進劑選用次磺酰胺類NS。適當提氧化鋅含量，也可以增加鋼簾網的黏合強度，用量為5份～6份。適量的活性氧化鎂能提高粘合膠的熱穩定性，用量為1份～3份。

根據上述特點，選擇硫磺3.0份，促進劑NS1.2份。其他常規配合納米氧化鋅6份，活性氧化鎂2份。

4) 黏合體系

在生產配方其他組分不變的情況下,分別采用硼酰化鈷和新癸酸進行應用對比試驗,結果示于表1。

表1 硼酰化鈷新癸酸鈷性能對比

基本配方：1號標準膠70份，SBR1500 30份，硫磺3.0份，黏合劑RA-65 3.0份，促進劑NS 1.2份，納米氧化鋅6份，硬脂酸1.5份，芳烴油5份，N330 50份，防老劑BLE 1份，防老劑RD 1份，抗熱氧劑FG101 1份，黏合劑RE4.5份，氧化鎂2份，白炭黑15份。

從表1可以看出，新癸酸鈷較硼酰化鈷性能優異，并且附膠也好，撕裂性能更突出，有效提高了鋼絲繩抽出力，增加了黏合強度，同時由于間/甲/白/鈷黏合體系中有白炭黑,白炭黑在橡膠與鋼絲的界面上起潤濕作用,即在樹脂、橡膠和鋼絲之間提供活性基團,使樹脂與鋼絲表面緊密結合,促進黏合反應。同時,白炭黑可調整樹脂化反應酸度,使之與硫化反應協調，所以，白炭黑在間/甲/白/鈷黏合體系中起著舉足輕重的作用。同時，黏合膠配方中增加黏合劑RA65(亞甲基給與體)和黏合劑RE(亞甲基接受體)來提高與鋼簾網的黏合強度[3]。

3 結論

1) 鋼簾網黏合膠中新癸酸鈷膠料的黏合性能好于硼酰化鈷膠料,新癸酸鈷理想用量為1份，能改善鋼簾網膠料黏合強度。

2) 新癸酸鈷組成的間/甲/白/鈷黏合體系膠料老化前后的黏合性能黏合性能保持率較高，提高鋼簾網帶的抗疲勞性能。

參考文獻：

[1] 楊清芝.現代橡膠工藝學[M].北京：中國石化出版社，1997.

[2] 蔡勇，陳鍵，胡錄偉,等,改性間苯二酚-甲醛樹脂GLR-20在半鋼子午線輪胎中的應用[J].輪胎工業，2006,26(10):613-615.

[3] 賈毅，張立俠.橡膠加工實用技術[M].北京：化學工業出版社，2004.