输送带工艺及配方发展现况PPT学习教案VIP

1、会计学1 输送带工艺及配方发展现况输送带工艺及配方发展现况 输送带工艺及配方发展现况 一、输送带生产工艺 1、织物芯输送带生产工艺 胶料混炼停放(7h-7天) 带坯冷却装置定中心装置挤出机出片缓冲胶贴附 混合胶热炼 压延机擦胶定中心装置挂胶布卷取半成品定置 导开装置张力控制装置胶布贴合装置定中心装置 挂胶布提取 带坯卷取装置带坯定置 导开装置 定中心装置平板硫化机冷却成品检验包装入库 第1页/共12页 输送带工艺及配方发展现况 2、PVC、PVG输送带生产工艺 PVC(PVG)混料制糊装置 帘布浸糊塑化成型箱帘布导开干燥箱 匀糊辊匀糊 1#立式塑化成型箱 2#卧式塑化成型箱 3#立式塑化成型箱

2、 挤出机(覆盖胶) 真空塔装置 动力输送装置 糊料箱 定中心装置冷却水冷却覆盖胶贴附 成品检验包装入库卷取装置 第2页/共12页 输送带工艺及配方发展现况 3、钢丝绳芯输送带生产工艺 平板硫化接头机 钢丝梳线排列装置 整经辊/压力辊压延机(胶片测厚/刺气泡装置)帘布测厚装置 冷却装置卷取装置成品检验裁断装置 锭子房钢丝帘线导开 钢丝帘线排列装置 钢丝帘线导向装置 冷却牵引装置 张力辊(张力保护装置) 棉线步排装置塑料垫布贴合装置储布器装置 锭子房温/湿度控制 定中心装置 平板硫化机硫化 入库包装 牵引装置 第3页/共12页 输送带工艺及配方发展现况 二、输送带配方设计 1、PVC输送带配方的优

3、化设计 煤矿用PVC整芯输送带主要生产原料是聚氯乙烯(PVC)树脂和各种加工助剂，而PVC覆盖胶是输送带 的面层材料，它完全包覆着带芯，起着保护带芯延长输送带使用寿命的作用，其主要技术指标为阻燃 性和抗静电性。以往通常采用加入大量阻燃剂和抗静电剂的方法来保证这两项性能指标满足国家标准 要求而忽略了各组分之间协同作用的有效发挥，造成原材料浪费，生产成本居高不下。为此对PVC覆盖 胶配方进行重新研究和试验十分必要。 （1）阻燃体系的选择 PVC覆盖胶所用的主体材料是聚氯乙烯(PVC)高分子材料，其氯含量达到57%，氧指数达到45%，是 一种离火自熄的难燃材料，但由于生产PVC覆盖胶过程中加入了大量

4、的增塑剂以提高其加工性能使得 PVC中氯含量大幅降低，氧指数随之降低，以至失去自身的阻燃性能而成为易燃材料，故提高PVC覆盖 胶的氯含量是保证PVC输送带阻燃的重要前提。 在原PVC覆盖胶配方中，我们采用加入三氧化二锑(Sb2O3)、复合阻燃剂和三氯乙基磷酸酯(TCEP) 的方法来达到阻燃目的。通过分析，发现原PVC覆盖胶配方中存在阻燃剂重复使用现象，各种阻燃剂之 间的协同效应没有充分发挥出来，导致原材料浪费，生产成本居高不下。因此，对原配方采用的阻燃 体系 第4页/共12页 输送带工艺及配方发展现况 进行了理论分析和优化选择，决定使用卤系阻燃剂52%氯化石蜡来替代原配方中的TCEP阻燃剂，与

5、 Sb2O3阻燃剂配合使用构成卤-锑协同阻燃体系。 其阻燃机理为: 利用卤-氧化锑的吸热分解，降低PVC聚合物的燃烧温度和分解速度; 卤化锑蒸汽覆盖在PVC聚合物表面形成隔热、隔氧的“毯子”效应; 促进成炭反应，减缓PVC聚合物分解生成可燃气体的速度，生成的炭层阻止可燃气体逸出和进入 燃烧区; 捕获燃烧区气相中维持燃烧链式反应的活性自由基，改变气相中的反应模式，减少反应热量来 使火焰猝灭，达到良好的阻燃效果。 （2）抗静电剂的选择 由于PVC是良好的绝缘体，表面电阻大、导电性能差，用PVC材料制成的阻燃输送带在使用过程中 会因摩擦造成带体上正、负电荷失去平衡而产生静电荷,在煤矿这一富含瓦斯的场

6、所产生放电火花引起 火灾或瓦斯爆炸。因此我们选择了合适的抗静电剂和导电材料来降低PVC阻燃覆盖胶的表面电阻，确保 输送带的表面电阻不大于3108。针对原PVC覆盖胶配方中的季铵盐阳离子型抗静电剂CN-3本身耐热 性差,容易受热分解,从而降低PVC热稳定性的缺点,我们采用减少其用量，加入导电材料特导电炭黑的 方法 第5页/共12页 输送带工艺及配方发展现况 使PVC阻燃输送带具有良好的抗静电性能。通过两者的合理搭配使用既能利用抗静电剂CN-3的亲水基 团增加PVC输送带表面的吸湿性，形成一个单分子的导电膜来提高PVC输送带表面电导率，同时，又 能利用特导电炭黑粒子在剪切力作用下，变成粘结粒子在覆

7、盖胶中彼此接触形成大量导电网络，通 过电子在网状链中的移动以及电子跃迁而发生导电，来降低PVC阻燃输送带的体积电阻。 （3）填料的选择 在PVC阻燃输送带的生产成本中，原辅材料的成本占整个生产成本的70%以上，因此,原辅材料成 本的高低直接关系到利润的高低。加入无机填料，是降低材料成本的最佳途径。为此，在保证覆盖 胶各项物理性能和安全性能的基础上，加大轻质碳酸钙的用量。轻质碳酸钙是目前最常用的无机粉 状填料，为无毒、无味的白色粉末，高温下不易发生分解。而且，轻质碳酸钙质地较软，对捏炼机 和成型机械的磨损小；同时，其相对密度较小，在PVC覆盖胶中除具有增量作用外，还能改善PVC覆 盖胶的加工性能

8、，提高PVC阻燃输送带的抗冲击强度；加之其价格低廉，来源广泛。故在PVC覆盖胶 中使用轻质碳酸钙做填料，来降低PVC覆盖胶的材料成本。 （4）稳定体系的调整 由于PVC分子结构中含有双键、支化点和引发剂残基等，在加热到100时伴随有脱氯化氢(HCl) 反应而降解，在加工温度(170或更高)下，降解反应加快，最终导致PVC失去其化学和物理性能。 第6页/共12页 输送带工艺及配方发展现况 故通常在PVC的加工过程中加入性能优良的热稳定剂，使之与PVC树脂组成有协同作用的热稳定体系 来改善PVC的耐热性。原PVC覆盖胶配方采用二盐基亚磷酸铅、硬脂酸铅和硬脂酸钡作热稳定剂，鉴 于硬脂酸铅用量大时易在

9、制品表面形成喷霜和硬脂酸钡易引起粘辊等缺点，因此需要对原有稳定体 系做适当调整，选用耐热性优良、特别适于高温加工的铅盐稳定剂，二盐基亚磷酸铅和三盐基亚硫 酸铅作为PVC覆盖胶的热稳定剂。 （5）各组分的最佳用量 实验证明，配方中各种组分所发挥的效能不是与其用量成正比例关系的，每种组分加入量都有 一个极限值。针对卤-锑阻燃体系、抗静电体系和填料用量做的大量实验发现，Sb2O3有延长燃烧余 灰的作用，其用量不宜超过10份，而且X/Sb比为7:1时，阻燃效果最佳；同时发现导电材料特导电炭 黑的加入量大于7份后，再添加更多量对PVC覆盖胶的表面电阻影响不大，反而随其用量的不断增加 ，PVC覆盖胶的拉伸

10、强度、冲击强度和伸长率均大幅度下降，硬度上升，而且在PVC胶片燃烧时产生 红烬，降低阻燃效果。另外，由于增塑剂和氯化石蜡均能吸附在轻质碳酸钙的表面，对碳酸钙表面 起浸润作用，从而提高了轻质碳酸钙在PVC树脂中的分散性。但由于轻质碳酸钙没有经过表面活性处 理，其表面活性不强，故随着碳酸钙用量的增加，PVC覆盖胶的拉伸强度、伸长率均大幅度降低，硬 度增大。因此，在PVC覆盖胶中加入轻质碳酸钙要适量。 第7页/共12页 输送带工艺及配方发展现况 综合以上对PVC覆盖胶配方的分析研究，确定PVC整芯阻燃输送带覆盖胶的最佳配方为: 名称 phr PVC 100 增塑剂 60 液体阻燃剂 15 固体阻燃剂

11、 4 抗静电剂 2 导电填料 5 稳定剂 4 润滑剂 1.5 填料 30 改进后的PVC覆盖胶新配方完全能够满足车间实际生产需要，能够生产出各项安全性能指标均达 到并超过国家标准的合格产品。 第8页/共12页 输送带工艺及配方发展现况 2、橡胶输送带配方设计的基本原则 （1）对橡胶输送带产品的性能要求、使用条件要求均要有充分正确的认识，进行有针对性的设计。 （2）对橡胶输送带各部件的特殊性能要求和胶料的加工性能（加工过程中的温度、胶料流动性等） 要求要有充分正确的认识，结合产品结构，既要考虑各不同部件在使用、加工过程的差异性，又要考 虑它们的共性和相关性，确保各部位的胶料性能达到要求。 （3）

12、对橡胶输送带的硫化条件包括硫化介质、硫化温度、硫化压力等要了解，对整体配方设计时， 要充分考虑各个配方的硫化速度的匹配。 （4）对各部位的胶料物理性能的匹配，要在充分了解硫化速度的前提下，对胶料的强度、定伸等性 能进行评价。 （5）配方设计时，除考虑同一配方中各配合剂之间的内在联系，同时要考虑相接触的胶料中的配合 剂的联系。如，相邻胶料配方的硫黄、促进剂等。 （6）配方设计人员在考虑选取配合剂时，要避免使用有毒原材料，尽力不使用能导致职业病的配合 剂和溶剂，减少污染和公害，加强劳动保护，确保操作人员的健康和环境的清洁。 （7）配方设计在保证性能的前提下，一定要体现低成本和材料简单化。 第9页/

13、共12页 输送带工艺及配方发展现况 普通榆送带一般有覆盖胶、缓冲胶和擦布胶等三种配方。 输送带在使用时，其表面受到物料的冲击、磨损、温度变化和大气的作用(臭氧、日光、高温 与低温)及微生物的侵蚀等，因此要求覆盖胶具有较高的拉伸强度和耐磨耗、耐日光老化及耐微生 物侵蚀等性能，并应具有预热和压延所需的可塑性和抗焦烧性等工艺性能。此外，还要有好的粘 合性和挺性。 输送带的缓冲胶位于覆盖胶层和带芯层之间，有增加二者的结合和分散、部分吸收输送物的 冲击力的作用，因此，要求此胶有较好的弹性和粘着性能，生热要小，散热性能要好，并要求有 良好的抗焦烧性、适当的可塑性等工艺性能。 输送带擦布胶的主要作用是将带芯

14、的帆布层粘合成统一整体，要求耐疲劳老化、对带芯材料 有良好的结合性能，并要求有足够的可塑性和优良的抗焦烧等工艺性能。 在设计输送带配方时，要注意整体配合。如硬度由带芯层至覆盖胶层应逐渐增大。由于各层 受热时间和受热程度不一致，如覆盖胶先受热硫化，带芯层受热较慢，滞后硫化，因此，要使各 层.胶料的硫化速度在受热不同的情况达到等效硫化的程度，并尽可能有最大的硫化平坦范围。 3、普通输送带配方设计 第10页/共12页 输送带工艺及配方发展现况 （1）覆盖胶设计要点 橡胶普通输送带的覆盖胶一般以天然橡胶为主，掺用适量的丁苯橡胶，重量含胶率为5055% ； 炭黑在含丁苯橡胶的胶料中，可使用中超耐磨炉黑、高耐磨炉黑等。其用量为4550份； 合理使用软化剂，以提高胶料弹性和适合工艺操作的可塑性及粘性。一般采用机油、重油、 松焦油，固体古马隆和石油树脂等； 硫黄在天然橡胶配方中用量为2.5份左右，在丁苯橡胶配方中一般为1.5-2份；促进剂一般采 用M和DM并用，CZ和NOBS等后效性促进剂适用于含丁苯橡胶的胶料中； 防老剂一般用RD、4010、4020或