抗冲击高耐磨输送带的研制.doc

2006中国胶带发展论坛论文集抗冲击高耐磨输送带的研制阳瘟市江城北山焦化厂姜必多陈银娟姚雪容摘要l采用尼龙浸胶帆布或EP浸胶帆布为带芯，覆盖胶采用腿和腿或SBR井用，覆盖胶弹性好强力大耐磨 性能好适合于大型石场、矿山或沙场高落差、强冲击，高运速、强磨损的条件下使用其使用寿命是普通型输送带的2-3倍关键词；抗冲击高耐磨输送带、尼龙浸胶帆布、EP浸胶帆布。一、前言输送带是带式输送机的组成部份，工程配套橡胶制品带式输送机运输物料具有连续和高效的特点 不论是长途与短途、野外与室内、重型与轻型、水平与弯曲、倾斜与垂直在各种不同的输送条件下都 可以使用从矿山到港口、从超市到机场都可以见到它的身影。它是物流分散与集中的重要手段。输送 带应用的普及程度，在我国一定程度上反映一个省、市或地区的现代化水平，与汽车，铁路运输相比， 它可以提高坡度、缩短运距、降低工程造价和运输成本当今广东正处在新的发展时期t DIG生产总值 已经超过16万亿元，财政收入占全国t7，连续多年捧全国备省市之前列。地铁，矿山、港口、高速 公路和城乡建设项目之多，前所未有，带动了建材工业的高速发展石材开采的碎石场遍布全省各地，碎石机械少不了输送机近年一些地方的石场，沙场随着设备的更新机械都是比较大型的，输送机是 高速的随着建筑业高速发展。带动了输送带市场需求的增长 据不完全统计广东输送带销售年增长率为20以上近年省内输送带生产企业不断增多，生产能力 远远大于销售造成剧烈的市场竞争输送带骨架材料已经向尼龙和聚酯发展，尼龙和聚酯骨架材料占 去了6070，NN-200、NN-300、EP一200、EP-300等带芯材料得到了广泛应用合成纤维带芯强力大 耐曲挠，遇湿不霉烂过去使用棉帆布出现的离层，带芯横断，胶与布脱层等质量问题已经很少重点 是反映覆盖胶弹性差和不耐磨耗，使用寿命短的问题。 输送带是带式输送机的功能件，但也是最大的消耗件，任何部门任何时候都需讲究经济效益，一条顶二 条与二条不顶一条用，这个账谁都会算，谁都清楚，降低消耗就是节约。带式输送机的经济效益，除带 的采购成本外，还有运转费用，停机损失维护保养费等。输送带是传统产品，也是高物耗的易耗品，提 高质量、延长使用寿命就是节约，就是走持续发展道路因此研制高质量、比普通带寿命长=至三倍 的抗冲击高耐磨带不但是用户的需要，也是我们胶带生产企业自身发展的需要1、抗冲击高耐磨输送带的性能和企业标准 所谓抗冲击高耐磨输送带就是普通织物芯输送带的一个品种，它的带芯材料可以使用尼龙浸胶帆布NN-100、NN-200或NN-300，也可以使用聚酯尼龙浸胶帆布EP-100、EP-200或EP-300。棉帆布由于强 力低、弹性差、曲挠性能比不上合成纤维，我们没有采用。 抗冲击高耐磨输送带至目前为止还没有国家标准和行业标准。国内一些比较大的企业或技术先进企业自 行研制的带均是按企业标准执行市场尚未有大批量产品销售，各企业标准参差不齐，我公司研制的带 是参照国家标准(GBT7984-2001)普通织物芯输送带，D型(强耐磨条件型)的指标作适当修改。这2006中国胶带发展论坛论文集是指覆盖胶技术指标芯层粘台力及外观等技术指标全部采用GBT79842001标准现将抗冲击高耐磨输送带覆盖胶企业标准列出cB17984-2001国家标准企业标准 项目H型D壹 L型Orj-BJ03扯伸强度Wpa 240 180 150 180 覆 扯断伸长宰 450 400 350 450 盖 磨耗量 13 120 loo 200 100 胶 弹性 薯 0 0 O 40硬度(邵尔)0OO55-65 企业标准强力和磨耗参照D型标准，我们增加了弹性指标和硬度指标伸长率则比D型订得大些 为什么要订弹性指标昵?从多年我们到各大型石场了解到，运送第一次破碎(石场称头破)石块的输送带，落差大、运速高、石块大，胶带要受很大的冲击，如果胶层弹性不好，承受冲击后，胶层容易 与带芯脱离弹性好，可以承受冲击经试验L型覆盖胶的弹性较低，一般在30左右弹性如果丈于40使用寿命更长一些 覆盖胶的硬度，原国标没有订。考虑到抗冲击性能，我们认为硬度指标还是非常重要的。如果硬度过大，弹性则不好；硬度太小，磨耗则差我们将覆盖胶硬度订为55-65h(邵尔)比较适台二、研制情况21主体材料确定。21-1骨架材料 经分析试验后，我们认为可以选用两种帆布作抗冲击高耐磨的骨架材料 一种是尼龙浸胶帆布，尼龙纤维又称锦纶纤维，是目前胶带使用最多的骨架材料，锦纶纤维是工业化生产的合成纤维中强力较高的一种纤维，其吸湿率很低、弹性高、耐疲劳性好，锦纶纤维的回弹率为98一100，经浸胶的尼龙布与橡胶牯台力较高，公司生产的胶带，尼龙布层蒯粘合力一般在7-9N， (标准45N)故可经受高冲击、高速运行，不易离层，不易脱胶因为胶带是由多层帆布组成的。布 与布、布层与胶层粘合好，受冲击力时不易离层与破坏但尼龙帆布伸长率大，容易在使用中伸长，但 经过我们多年的努力，伸长过大的技术难关已经攻破。用户反映我们的尼龙带使用中伸长已经很小很小了 另一种是EP帆布，又称聚酯尼龙帆布其经向是聚酯纤维，纬向是尼龙纤维，它强力高，耐热性好，经向伸长小，用它制成的胶带在运行过程中伸长小，尺寸稳定，但它硬度大，曲挠性能比不上尼龙帆布。21-2橡胶材料 抗冲击高耐磨带的决定因素是覆盖胶的弹性和耐磨性天然胶弹性，强力、粘合性、工艺性能都很 好但磨耗性能略差冲击弹性比不上顺丁胶。顾丁胶耐磨性很好，弹性也比丁苯胶、天然胶好，是用 作抗冲击高耐磨输送带覆盖胶比较好的胶种，但其强力低粘性差，工艺性能不好，只能与天然胶并用。 丁苯胶是通用台成胶，强力比顺丁胶好，磨耗性能比天然胶好，但弹性比顺丁胶和天然胶差以t三种橡胶生产中以天然胶为主，适当搭配部份J嗳丁胶或丁苯胶。视材料来源和市场价格作适当并用22覆盖胶配方设计 抗冲击高耐磨输送带覆盖胶的性能要求如下：652006中国腔带发展论坛论文集(1)有很好的弹性，能抵御落差较大的石块或其它物料的冲击；(2)有特别好的耐磨耗性能，长期在超糙的块状或粒状物的强磨损条件下，自身磨耗少。使用黼长(3)硬度在5565A之间； (4)强力婴大覆盖胶在锐利的块状物料的运输过程中不易崩块、撕裂： (5)有良好的耐老化性能，石场、矿山、沙场都是露天作业夏天受太阳光直射，温度高，还要经受不断的曲挠。老化性能不好，覆盖胶会龟裂离层、掉块。，为了满足以上的性能分别对配方的补强剂、软化剂和硫化体系进行了试验研究和优选221补强剂由于抗冲击高耐磨输送带的覆盖胶的强力要求高。所以对补强剂的选用我们徽了许多试验。从试验结 果来看，茂名中超耐路炭黑(N220)的性能好该炭黑经化验后物理性能为：扯断强度259Mpa，扯断伸长 率475，DBP吸收值115X10-5m3kg配方加入N220后耐磨性好，拉伸强度也大，相对于高耐磨炭黑(N330) 来说耐磨性高出10-20而硬度则增加丁2-3A(邵尔)茂名高耐磨(11330)对胶料的补强性能和磨耗性能也不错经化验后物理性能为：扯断强度25Mpa，扯断伸长率450，DBP吸收值110X 10-Sm3kg I1220和N330两种并用时，一般情况下N220用1520份，而N330用3540份。两种合计55份-而这种配方化验后物理性能扯断强度为1921R4pa，磨耗在40-80mm3之问222软化剂 由于配方中加入较多的炭黑作补强剂，所以必须加入一定的软化刘才能使胶料在炼胶和压延出片工艺中有良好的工艺性能常用的软化荆有固体古马隆树脂、沥青、机油和松焦油，这几种软化剂对配方 的拉伸强力、扯断伸长率，弹性和磨耗的影响是：拉伸强力：固体古马隆沥青机油松焦油 扯断伸长率：松焦油机油沥青固体古马隆 弹性；松焦油机油沥青固体古马隆 磨耗性能；沥青固体古马隆机油松焦油从物理性能和工艺性能考虐。我们选用固体古马隆与机油并用因为配方中含胶量较高，如果加入 松焦油则胶料粘性过大，成型工序操作不方便，而沥青虽然磨耗比古马隆好一点，但补强性能比不上古马隆，所以我们也没有采用。223硫化体系 采用硫磺硫化，由于加入了部份合成胶，硫磺用量大于2份时硬度要商一点，老化后性能也羞一点，所以硫磺用量为18份比较台适。224防老剂使用常用的通用防老剂3份可以达到老化要求，经70Cx 168h覆盖胶老化后扯断伸长率一5左 右，伸长率在-1015左右我们的试验配方是：天然胶70 合成胶30 硫磺1，8 氧化锌5 硬脂酸25 促进剂18补强剂55软化剂115 防老剂3 合计1806 该配方工艺性能自好，产品性能优异，生产出的带子表面光滑，外观缺陷彳眇耐磨耗、抗冲击、弹性好2006中国胶带发展论坛论文集三、生产工艺31抗冲击高耐磨输送带的生产工艺流程如下图：32炼胶工艺 覆盖胶混炼可以在开炼机中进行，也可以在密炼机中进行不过密炼机的效果好，胶料分散均匀、误差小但顾丁胶必须与天然胶合炼均匀后才可以进行混炼，如果未合炼均匀而进行混炼由于顺丁胶 对炭黑的亲和力比天然胶强，顺丁胶混入的炭黑要先于和大于天然胶，因而造成胶料的不均匀性，胶料 的强力也低。我们在炼胶工艺作了试验：顺丁胶与天然胶先合炼均匀后生胶回冷，第二天再混炼的胶料， 比两种胶未合炼而混炼的胶料强力要大2-3Mpa。从硫化胶的剖面看后者可以看到有粒状物，这种胶 再用开炼机多次薄通也不易分散均匀33压延工艺 “抗冲击高耐磨输送带的芯层采用普通输送带的NN帆布或EP帆布其覆盖胶压延出片与普通带差别 不大，由于其生胶含胶薰高半成品质量要求高，所以出片工艺要严格，工艺操作做好胶料的粗炼和精 炼，保证压出的胶片尺寸准确表面光滑、无冷纹、无气泡。34成型工艺覆盖胶的粘性好，胶片强力大，成型工序比较好操作。但是广东省的天气热，如果胶料粘性过大， 操作也很麻烦，这时主要控制压延出片机的冷却辊，温度要低一些，胶片经充分冷却后操作就没有太大 的不便。或者出片后放置时间次一些35硫化工艺抗冲击高耐磨输送带的硫化工艺与普通带没有太大的区别，但由于含胶量高。胶料比较粘，所以要 注意硫化前的水溶性硅油的喷洒的时间和和浓度，在硫化前l至2分钟喷洒，胶带硫化合模后I至2 分钟时松压二至三次，这时硅油经加热后汽化，松压时可以将胶带表面的空气顺利排出，硫化的产品充 模性能好表面光滑，外观好四，抗冲击高耐磨输送带成品性能和使用情况经化验输送带的物理性能如下表：检测结果检验项且单位 企业标准 结论(1) (2)拉伸强度 npa18O202 225 台格 拉断伸长率 450 490516台格覆盖胶磨耗量 舯3 100 75 75 合格 性能硬度(邵尔) 5565 58 64 合格 弹性40 4345 合格 老化后拉伸强度变化率 25-35-6 合格 老化后拉断伸长变化率 25 -lO2-13 合格 全韶试样平均值 Nm 4582 73 合格布层问粘合 全部试样最低峰值 Nm395665 合格强度覆盖胶与布枯合平均值 Nm359285合格Nm1200 1300合格 全厚度纵向拉伸强度10001094合格2006中国胶带发展论坛论文集从检验结果看，覆盖胶的各项性能均达到标准规定的要求。五、用户使用情况由于该带种的覆盖胶强力大，标准规定18OMpa，成品强力控制在18-20bIpa左右，比普通带的 i5lpa高，能抵御石块落差大的冲击，过去使用普通带经常出现的崩胶，边部撕裂等现象得到了改善。 其覆盖胶弹性好、磨耗性能好，一般情况下要比普通带使用寿命长一倍至三倍或更长。如云浮X X矿运送矿石，原来使用900X6(6+2)X42米，NN一200普通带一般使用3个月就磨损完覆盖胶，现使用抗冲击带使用了6个月还很好，估计还可以使用3个月；三水黄xX大型采砂船，过去使用NN-200尼 龙1200X5(4+L 5)X24米运沙带，由于该带运速很高每分钟高达500米，用普通带一般也只是2 个月左右，现用高耐磨带可以使用6个月比普通带寿命长3倍左右；南海九江X X采沙船使用NN一200 尼龙llOOX5(5幢)高速运沙带，过去用普通带一般使用2个月就磨损掉，现在使用了五个月还很好。 估计还可以使用3个月 六、结论与意见1、抗冲击高耐磨