鋼鐵燒結(jié)礦專用輸送帶的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種輸送帶，特別涉及一種鋼鐵燒結(jié)礦專用輸送帶。
【背景技術(shù)】
[0002] 輸送帶輸送物料代替人力輸送已有上百年歷史，而越來越多的領(lǐng)域內(nèi)輸送帶已經(jīng) 或不可缺，甚至可以說是輸送帶帶動(dòng)了行業(yè)的發(fā)展。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，鋼鐵水泥等基礎(chǔ)行業(yè)迅 速成長，市場需求不斷擴(kuò)大，對耐高溫輸送帶提出了更高的要求，和顯著的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。
[0003] 目前國內(nèi)外諸多輸送帶生產(chǎn)廠家都在研制和生產(chǎn)耐高溫輸送帶，但未有大的進(jìn) 展。目前國內(nèi)外生產(chǎn)的耐高溫輸送帶在使用過程中出現(xiàn)的主要缺陷：1、無法同時(shí)保證耐高 溫和耐磨性能；2、在輸送高溫物料時(shí)，膠帶工作面覆蓋膠老化龜裂、工作面第一層骨架層與 覆蓋膠脫落導(dǎo)致報(bào)廢，壽命較短。
[0004] 中國專利CN104212079A公開了 一種耐高溫輸送帶覆蓋膠及其制備方法，將乙丙 橡膠，硅橡膠，相容劑，補(bǔ)強(qiáng)劑，硫化劑，助硫化劑，活性劑，硅烷偶聯(lián)劑，增塑劑和防老劑經(jīng) 過混煉制得，可解決乙丙橡膠為主體的耐高溫覆蓋膠老化龜裂、掉塊的問題，但是并不能有 效提高覆蓋膠的耐熱性，適用性較窄。中國專利CN102167213B公開了一種耐高溫輸送帶， 制作材料包括三元乙丙橡膠，丁腈橡膠，主交聯(lián)劑，助交聯(lián)劑，活化劑，防老劑，粘合劑，粘合 增進(jìn)劑，補(bǔ)強(qiáng)劑，分散劑，軟化劑，通過增加粘合劑來提高熱粘合性能，但是僅能延長壽命， 無法提高耐熱性和適用性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種鋼鐵燒結(jié)礦專用輸送帶，結(jié)構(gòu)牢固，耐高溫性能好，抗 沖擊性能佳，使用壽命長。
[0006] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：
[0007] -種鋼鐵燒結(jié)礦專用輸送帶，包括上覆蓋膠層，帶芯和下覆蓋膠層，所述上覆蓋膠 層由耐高溫膠層和耐熱粘合緩沖層組成，所述耐熱粘合緩沖層與帶芯之間設(shè)有耐高溫增強(qiáng) 骨架層。
[0008] 耐高溫膠層厚度為3-4mm，耐熱粘合緩沖層的厚度為3-6mm。
[0009] 上覆蓋膠層為工作面，接觸高溫物料。耐高溫膠層直接與高溫礦物接觸，耐高溫膠 層具有良好的隔熱和散熱性能，能夠很好地適應(yīng)高溫礦物，同時(shí)耐高溫膠層具有較好地抗 沖擊性能，能夠很好地適應(yīng)高溫礦物的投放沖擊。耐高溫膠層能夠耐受最高900°C的高溫。 [0010] 常規(guī)的耐高溫輸送帶的上覆蓋膠層為單層結(jié)構(gòu)（即只具有耐高溫膠層），耐高溫 膠層由于在輸送高溫礦物時(shí)，由于高溫作用會(huì)熱硬化，影響輸送帶的正常成槽性和曲撓性， 還會(huì)導(dǎo)致耐高溫膠層與帶芯之間的結(jié)合力大幅度下降，從而龜裂、脫膠，導(dǎo)致報(bào)廢，壽命較 短。本發(fā)明對輸送帶結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改性，將上覆蓋膠層（即工作面層）改為雙層結(jié)構(gòu)，增加了 耐熱粘合緩沖層。耐熱粘合緩沖層首先具有較高的耐熱性及較好的高溫粘合性，這樣能夠 在高溫下還能牢固的粘合住耐高溫膠層，提高耐高溫膠層的結(jié)合強(qiáng)度，同時(shí)耐熱粘合緩沖 層在高溫環(huán)境下還能牢固與骨架層結(jié)合，防止高溫狀態(tài)下上覆蓋膠層與骨架層脫落。此外， 耐熱粘合緩沖層的韌性較好，在耐高溫膠層的隔熱、散熱及本身耐熱性能較好地綜合作用 下，不會(huì)受熱硬化影響輸送帶的正常成槽性和曲撓性。耐熱粘合緩沖層能為熱硬化的耐高 溫膠層提供緩沖，提高抗沖擊性能。
[0011] 本發(fā)明還在上覆蓋膠層與帶芯之間設(shè)置了特殊的耐高溫增強(qiáng)骨架層，一方面，耐 高溫增強(qiáng)骨架層能增強(qiáng)輸送帶的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，另一方面，耐高溫增強(qiáng)骨架層具有很好的隔熱 阻燃作用，能防護(hù)高溫對帶芯的侵蝕，提高帶芯的壽命，此外，耐高溫增強(qiáng)骨架層具有良好 的孔隙和粗糙度，耐熱粘合緩沖層材料能夠很好地滲透接觸帶芯表面，改善了耐熱粘合緩 沖層與帶芯的粘合面條件，能夠增強(qiáng)耐熱粘合緩沖層與帶芯的結(jié)合力。
[0012] 作為優(yōu)選，所述耐高溫膠層的材料配方按重量份計(jì)如下：
[0013] 丁苯橡膠100份，補(bǔ)強(qiáng)炭黑30-50份，耐高溫增強(qiáng)改性劑5-10份，耐熱操作油8-15 份，耐高溫纖維2-5份，氧化鋅3-5份，硬脂酸1-3份，促進(jìn)劑CBS 1-2份，聚乙二醇2-3份， 增粘劑5-10份，防老劑3-7份，結(jié)碳劑3-5份，硫化劑2-3份。
[0014] 本發(fā)明對耐高溫膠層的材料配方進(jìn)行了改性，開發(fā)了特殊的材料配方，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度 好，耐高溫性能好，抗沖擊性能佳。耐高溫膠層材料配方中添加了耐高溫增強(qiáng)改性劑，不但 能很好的增強(qiáng)材料的初性和強(qiáng)度，而且能極大地提尚材料的散熱性，從而提尚耐尚溫性能。 耐高溫膠層材料配方中添加了耐高溫纖維，能夠增強(qiáng)材料的隔熱效果，從而提高耐高溫性 能。耐高溫增強(qiáng)改性劑與耐高溫纖維配合，協(xié)同發(fā)揮作用，從隔熱和散熱同時(shí)改性，大大提 尚了材料的耐尚溫性能。
[0015] 耐高溫膠層材料配方中添加了增粘劑，能夠增強(qiáng)耐高溫膠層與耐熱粘合緩沖層 的結(jié)合力，提高層間結(jié)合強(qiáng)度。
[0016] 作為優(yōu)選，所述耐高溫增強(qiáng)改性劑按重量百分比計(jì)由60% -80 %的改性碳納米管 和20-40%的納米氧化鋁粉組成；所述改性碳納米管的制備方法如下：
[0017] (1)將碳納米管粉加入質(zhì)量濃度35-45%的甲醇溶液中攪拌混合均勻得預(yù)混液， 將預(yù)混液與酸溶液按照1:3-5的體積比混合，機(jī)械攪拌30-60min，過濾，分別用水和無水 乙醇洗滌碳納米管，然后在50-60°C下真空干燥3-4h得初級改性碳納米管；所述酸溶液為 質(zhì)量濃度為4-6%的硝酸溶液與質(zhì)量濃度為10-12%的磷酸溶液按照1:1-2體積比的混合 物；
[0018] 通過將碳納米管加入質(zhì)量濃度35-45%的甲醇溶液中，能夠使得碳納米管分散均 勻，這樣利于后續(xù)的酸溶液氧化改性。酸溶液能夠使得碳納米管親水性降低，親油性增加， 從而提高碳納米管與丁苯橡膠的結(jié)合力，增加增強(qiáng)效果。
[0019] (2)將初級改性碳納米管加質(zhì)量濃度為6-8%的硅烷偶聯(lián)劑-無水乙醇溶液中，通 氮?dú)鈼l件下，55-65°C下加熱50-80min，無水乙醇洗滌3-4次，70-80°C下真空干燥3-5h得改 性碳納米管。
[0020] 本發(fā)明采用改性碳納米管，使碳管表面官能基化，以去除碳納米管在丁苯橡膠基 材中的團(tuán)聚效應(yīng)提升碳管分散性，同時(shí)在碳管表面產(chǎn)生出能與丁苯橡膠基材互相連結(jié)的共 價(jià)鍵，使有機(jī)/無機(jī)兩界面間形成強(qiáng)而有力的共價(jià)鍵結(jié)，當(dāng)復(fù)合材料受到外力沖擊時(shí)，能將 沖擊能量從強(qiáng)度較弱的丁苯橡膠基材轉(zhuǎn)移到強(qiáng)度較強(qiáng)的碳管上，藉由碳管彈性形變或扭 曲，進(jìn)而將沖擊能量消散掉，達(dá)到最佳的增韌補(bǔ)強(qiáng)效果。
[0021] 硅烷偶聯(lián)劑分子在水解后產(chǎn)生硅醇基，而碳納米管在初步改性后在其表面上帶有 羥基，硅醇基可與羥基行縮合反應(yīng)，脫去一個(gè)水分子后縮合在一起，使硅烷偶聯(lián)劑與碳納米 管之間以共價(jià)鍵結(jié)強(qiáng)而有力的連結(jié)在一起，并賦予碳納米管新的官能團(tuán)，此官能團(tuán)可進(jìn)一 步與丁苯橡膠作用，進(jìn)一步提高結(jié)合能力，增強(qiáng)材料的強(qiáng)度和韌性。
[0022] 本發(fā)明通過添加耐高溫增強(qiáng)改性劑，不僅能增強(qiáng)材料的強(qiáng)度和韌性，同時(shí)能大大 提高材料的耐高溫性能。耐高溫增強(qiáng)改性劑按重量百分比計(jì)由60% -80%的改性碳納米管 和20-40%的納米氧化鋁粉組成，碳納米管本身具有較好得散熱性能，能提高材料的耐高溫 性能，納米氧化鋁粉具有優(yōu)異的導(dǎo)熱性能，改性碳納米管在基體中連成網(wǎng)狀，形成骨架，為 納米氧化鋁提供分散基體，納米氧化鋁附著在碳納米管壁上，形成高效散熱網(wǎng)，從而提高材 料的耐高溫性能。
[0023] 作為優(yōu)選，所述耐高溫纖維為短切玄武巖纖維，短切玄武巖纖維的長度為5-10_。 短切玄武巖纖維能夠增強(qiáng)材料的隔熱效果，從而提高耐高溫性能。作為優(yōu)選，所述結(jié)碳劑由 聚磷酸銨與季戊四醇按照1:1-1. 5的質(zhì)量比混合而成。發(fā)明人經(jīng)過大量的探索，開發(fā)了特 殊的結(jié)碳劑復(fù)配組合及用量，使高溫礦物輸送帶工作面膠（耐高溫膠層）時(shí)，耐高溫膠層表 面迅速碳化變硬，運(yùn)轉(zhuǎn)后碎裂成類似陶瓷片樣的表層，起到隔熱、散熱的作用，能很好的適 應(yīng)高溫礦物。
[0024] 作為優(yōu)選，耐熱粘合緩沖層的配方按重量份計(jì)如下：
[0025] 丁苯橡膠100份，補(bǔ)強(qiáng)炭黑40-60份，耐熱操作油8-15份，氧化鋅3-5份，硬脂酸 1-3份，促進(jìn)劑CBS 1-2份，聚