[发明专利]织物芯叠层阻燃输送带覆盖层用橡胶及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种以氯化聚乙烯为主体的煤矿井下用织物芯叠层阻燃输送带覆盖层用橡胶及其制备方法，加工性能良好，兼具较好的阻燃性能和力学强度，可用于煤矿井下用叠层阻燃输送带覆盖层，属于阻燃覆盖胶技术领域。

背景技术

煤矿用织物叠层阻燃输送带，顾名思义，是煤矿中用以运输物料的主要工具。由于普通的橡胶输送带是易燃物，遇到火灾以及运行时发生卡带导致摩擦生热时，输送带的材料结构强度急剧下降，构件坍塌，就将造成重大的火灾事故，不能满足阻燃的要求。因此，煤矿用的输送带材料必须具有阻燃性能。

经过多年的研究开发，世界各国出现了各种形式的阻燃输送带。目前煤矿用阻燃输送带的覆盖层橡胶材料的大致分为两类：其一，以聚氯乙烯或者橡胶与聚氯乙烯共混料为基体的PVC、PVG阻燃输送带覆盖层橡胶；其二，以传统橡胶如丁苯橡胶或氯丁橡胶为基体的阻燃输送带覆盖层橡胶。

虽然上述阻燃橡胶材料都各具特色，一直发挥着不错的功效，但是也存在一些无法忽视的问题：首先，PVC与PVG总体上说属于塑料制品，虽然阻燃性能较好，可以满足煤矿井下使用，但是其柔韧性不如传统橡胶材料，输送带成槽性与屈挠性差，使用时易打滑、跑偏，且本身强度不高，使用寿命短；其次，采用丁苯橡胶为覆盖层橡胶材料，其阻燃性能并不理想，一般用于地面阻燃，且需填充大量阻燃剂，导致力学性能下降；而采用氯丁橡胶为覆盖层橡胶材料，该材料加工性能较差，易黏辊、焦烧，加工难度大，且氯丁胶价格较高，不具备成本优势。因此，如何开发出一种兼顾阻燃、力学性能、加工性能和成本优势的煤矿井下用织物芯叠层阻燃输送带覆盖层橡胶材料，是极其有必要的。

发明内容

本发明的目的是提供一种以氯化聚乙烯为主体的煤矿井下用织物芯叠层阻燃输送带覆盖层用橡胶，采用氯化聚乙烯、丁苯橡胶和天然橡胶并用作为基体，填充适量阻燃剂，以达到需要的阻燃效果，同时填充合适份量的炭黑以及二氧化硅，保持较好复燃力学性能，最终达到高力学性能以及优良阻燃性能的平衡。

按照本发明提供的技术方案，织物芯叠层阻燃输送带覆盖层用橡胶，配方比例按重量份计如下：氯化聚乙烯100-180份、天然橡胶70-150份、丁苯橡胶30-60份、阻燃剂20-100份、补强剂100-200份、增塑剂20-40份、金属氧化物10-30份、硬脂酸1-10份、防老剂1-10份、硫化剂1-3份、硫化促进剂6-12份；

将上述配方混合后经密炼、开炼得到覆盖层胶，然后将覆盖层胶和粘合层在成型硫化板上硫化后得到产品。

所述的覆盖层橡胶材料的基体橡胶为氯化聚乙烯、丁苯橡胶和天然橡胶三者的混合物，相比以丁苯橡胶或氯丁橡胶作为覆盖层橡胶的基体橡胶，保证了覆盖层橡胶的阻燃性与力学性能的同时，还具有较好加工性能。

本发明采用的氯化聚乙烯，作为主链上没有双键的含氯饱和高分子材料，外观为白色粉末，无毒无味，具有优良的耐侯性、耐臭氧、耐化学药品及耐老化性能，具有良好的耐油性、阻燃性及着色性能。该材料自身含有大量卤素原子，在锑-卤协同效应的阻燃体系中，有助于减少阻燃剂使用量，从而提升胶料力学性能。其次氯化聚一下与通用橡胶共混所得的混合物加工项性能优异，不焦烧、不粘辊、自粘性适中。氯化聚乙烯在基体胶料中的用量占20％-60％。

所述阻燃剂为氯化石蜡、三氧化二锑、聚磷酸铵或氢氧化铝中的一种或几种的混合物。氯化石蜡与三氧化二锑协同反应，可以提高阻燃性能，同时氯化石蜡起到增塑的作用，改善加工性能；聚磷酸铵在提高阻燃性能的同时，可以达到一定的成炭性，减少烟雾产生。氢氧化铝在遇到燃烧时会生成大量水分子，降低温度，有利于阻燃，且生成物环保。

所述补强剂为纳米二氧化硅和炭黑N115。通过使用低粒径的炭黑，保证较高的拉伸强度、定伸以及磨耗。所述纳米二氧化硅为沉淀法白炭黑，粒径为10-40nm。针对氯化聚乙烯，以纳米二氧化硅作为补强填料相比于传统炭黑效果更佳，同时纳米二氧化硅燃烧时，可以减少燃烧时的阴燃现象，但是其本身对加工性能有一定影响，所以纳米二氧化硅用量为补强剂总用量的20％-40％。

所述增塑剂为C5/C9共聚树脂或古马隆。氯化聚乙烯作为一种非传统橡胶，当分子链中氯元素所占比例达到一定范围时才具有弹性体特征，但本身柔韧性相比于通用橡胶尚有不足，必须通过相应增塑剂的使用改善其可塑性及自粘性，保证胶料的伸长率。