粘合增強型帆布包布V帶的膠料配方優化

劉士鐸，陳 云

（1.辛集市金昊橡膠有限公司，河北 辛集 052360；2.江蘇省丹陽市貝爾特橡塑制品有限公司，江蘇 丹陽 212353）

粘合增強型帆布粘合性能優異，為了充分發揮其作用，本工作通過優化V帶底膠、緩沖膠、帆布膠配方，提升粘合增強型帆布作為包布在V帶中的應用效果，以提高V帶質量，延長V帶使用壽命。

1 實驗

1.1 主要原材料

3×3粘合增強型帆布，丹陽邦際達特種布業有限公司產品；間苯二酚高效粘合劑RF-2111，安徽阜陽利普化工有限公司產品；抗撕裂樹脂HR-801和耐磨劑HSR-580，廣州盈瀧貿易有限公司提供。

1.2 主要設備和儀器

XK-160型開煉機，上海橡膠機械一廠有限公司產品；XSM-1/10-120型密煉機，上?？苿撓鹚軝C械設備有限公司產品；MDR-2000型無轉子硫化儀，上海德杰儀器有限公司產品；AI-7000M型電子拉力機，中國臺灣高鐵科技股份有限公司產品；WML-76型阿克隆磨耗試驗機和WPL-100型橡膠疲勞龜裂試驗機，揚州天發試驗機械有限公司產品；JC-4001型V帶疲勞機，江都市精誠測試儀器廠產品；KT-2002GF型壓縮生熱試驗機，中國臺灣曄中科技股份有限公司產品。

1.3 混煉工藝

膠料分3段混煉，一段和二段混煉在密煉機中進行，填充因數均為0.8。一段混煉：橡膠、再生膠、補強劑混煉5 min后排膠，膠料在開煉機上過輥（輥距2 mm）3遍下片，在室溫下停放16 h后進行下一段混煉。二段混煉：一段混煉膠和小料混煉3 min后排膠，膠料在開煉機上過輥（輥距2 mm）3遍下片，停放16 h后進行三段混煉。三段混煉在開煉機上進行：二段混煉膠中加硫黃和促進劑后薄通、打3遍三角包，放大輥距下片。混煉膠室溫停放16 h后制樣。

1.4 性能測試

帆布、膠料和V帶性能按相應國家標準測試。

2 結果與討論

2.1 粘合增強型帆布性能

除了采用粘合增強型帆布外，另外選取2種同規格普通帆布進行對比試驗。3種帆布包布粘合性能和B1600規格V帶疲勞試驗結果如表1所示。

從表1可以看出，粘合增強型帆布作為V帶包布，其粘合性能優異，V帶疲勞壽命延長。

表1 帆布粘合性能及其包布V帶疲勞試驗結果

2.2 V帶膠料配方優化

使用粘合增強型帆布作為V帶包布，為了充分發揮其粘合性能優異的特點，V帶膠料主體材料均采用天然橡膠（NR）和順丁橡膠（BR）并用，以提高膠料在V帶使用過程中的耐屈撓疲勞性能。

2.2.1 底膠配方

為了克服底膠在使用過程中變形大、易斷裂而縮短V帶使用壽命的現象，底膠要求模量高并保持穩定，其硫化體系用量較大，硫化程度較高，抗硫化還原性能良好，因此在底膠配方中添加助硫化體系，以達到要求。

底膠補強體系中并用生熱低、補強性能好的無機補強劑及防止底膠斷裂的抗撕裂樹脂，以提高底膠的耐屈撓疲勞性能。

底膠防護體系中添加可提高耐屈撓疲勞性能的防老劑BLE和H，有助于提升底膠在V帶使用過程中的耐老化性能。

優化前底膠配方為：NR 70，丁苯橡膠（SBR）30，再生膠 30，炭黑N330/N660 70，硅粉/陶土 80，氧化鋅/硬脂酸 8，古馬隆樹脂 6，芳烴油 8，防老劑RD/BLE-W 3，硫黃 2.5，促進劑DM/CZ 3，總計 310.5。

優化后底膠配方[1]為：NR 70，BR 30，再生膠 30，炭黑N330/N660 70，硅粉 65，補強劑JC-069 10，氧化鋅/硬脂酸 9，苯甲酸 1.5，偶聯劑Si69 2，抗撕裂樹脂HR-801 5，古馬隆樹脂5，芳烴油 6，防老劑RD 1.5，防老劑BLE 1.5，防老劑H 1.5，硫黃 2.5，硫化劑TDB680 1，促進劑DM/CZ 3，總計 314.5。

配方優化前后底膠性能對比如表2所示。

表2 配方優化前后底膠性能對比

2.2.2 緩沖膠配方

V帶強力層的粘合性能非常重要，尤其是動態粘合性能，直接影響V帶使用壽命。

V帶強力層動態粘合性能取決于緩沖膠的主體材料[2]、硫化體系和粘合體系。緩沖膠的硫化體系與底膠一樣需要添加助硫化體系來提高膠料硫化程度和抗硫化還原性能及模量；粘合體系中添加長效粘合樹脂即間苯二酚高效粘合劑2111樹脂（具有優異的抗抽出及抗剝離粘合性能），以保證膠料動態粘合性能。

優化前緩沖膠配方為：NR 70，SBR 30，再生膠 20，炭黑N330/N660 70，硅粉/陶土 70，氧化鋅/硬脂酸 8，古馬隆樹脂 6，粘合劑 5，芳烴油 8，防老劑RD/BLE 3，硫黃 2.5，促進劑 3.5，總計 296。

優化后緩沖膠配方為：NR 70，BR 30，再生膠 20，炭黑N330/N660 65，硅粉 65，補強劑JC-069 10，氧化鋅/硬脂酸 10，苯甲酸 1.5，偶聯劑Si69 2，抗撕裂樹脂HR-801 5，古馬隆樹脂 5，間苯二酚高效粘合劑2111樹脂 6，防老劑RD 1.5，防老劑BLE 1.5，防老劑4010NA 1.5，硫化劑TDB680 1，硫黃 2.5，促進劑3.5，總計 301。

配方優化前后緩沖膠性能對比如表3所示。

表3 配方優化前后緩沖膠性能對比

2.2.3 帆布膠配方

V帶帆布膠的耐磨性能、生熱性能及防護性能是提升粘合增強型帆布使用效果的重要指標，因此，在帆布膠中添加高效耐磨劑和微晶蠟，以改善其耐磨性能、生熱性能及耐老化性能。

優化前帆布膠配方為：NR 70，SBR 30，炭黑N330 60，白炭黑 10，硅粉 20，氧化鋅/硬脂酸 10，古馬隆樹脂 6，粘合劑 5，芳烴油 8，防老劑4010NA/RD/BLE-W 4.5，硫黃 2，促進劑 3，總計 228.5。

優化后帆布膠配方為：NR 70，BR 30，炭黑N220 60，白炭黑 10，補強劑JC-069 10，氧化鋅/硬脂酸 10，苯甲酸 1.5，偶聯劑Si69 2，抗撕裂樹脂HR-801 5，古馬隆樹脂 5，高效粘合劑2111樹脂 6，耐磨劑HSR-580 3，芳烴油5，防老劑RD 1.5，防老劑BLE 1.5，防老劑4010NA 1.5，微晶蠟 1.5，硫化劑TDB680 1，硫黃 1.8，促進劑DM/CZ 2.8，總計 229.1。

配方優化前后帆布膠性能對比如表4所示。

表4 配方優化前后帆布膠性能對比

2.3 V帶性能

使用粘合增強型帆布作為包布生產V帶，膠料配方優化前后B1600規格V帶粘合強度和疲勞性能結果對比如表5所示。

表5 配方優化前后V帶粘合強度和疲勞性能對比

從表5可以看出，通過優化V帶膠料配方，使用粘合增強型帆布作為包布的V帶粘合性能較大提高，疲勞壽命大幅延長。

3 結論

通過優化V帶底膠、緩沖膠、帆布膠配方，提升了粘合增強型帆布在V帶中的應用效果，使V帶產品質量得到提升，取得了較好的效果。