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1、10申请公布号CN104212084A43申请公布日20141217CN104212084A21申请号201410473556222申请日20140916C08L23/28200601C08L9/06200601C08K13/02200601C08K5/09200601C08K3/22200601C08K3/38200601C08K3/36200601C08K3/04200601C08K5/12200601B65G15/3220060171申请人无锡宝通带业股份有限公司地址214112江苏省无锡市新区梅村张公路19号72发明人吴建国王也顾欣坚杨杰王娜74专利代理机构无锡市大为专利商标事务所普通。
2、合伙32104代理人殷红梅54发明名称以CPE为主体的织物芯阻燃输送带覆盖层用橡胶及其制备方法和应用57摘要本发明涉及以CPE为主体的织物芯阻燃输送带覆盖层用橡胶及其制备方法，属于覆盖胶技术领域。其在密炼机中加入氯化聚乙烯、丁苯橡胶，然后依次加入阻燃剂、金属氧化物、硬脂酸、防老剂、补强剂、增塑剂，最后加入硫化剂和硫化促进剂，密炼均匀后，在开炼机上薄通数次进一步混合均匀得到覆盖层胶，然后将覆盖层胶和粘合层在成型硫化板上硫化得到产品。本发明采用CPE与丁苯橡胶并用作为基体，填充阻燃剂，达到优良的阻燃效果，同时填充炭黑以及二氧化硅填料，大幅提高力学性能，可以同时达到补强和阻燃的双重效果，最终达到高的。
3、力学强度以及优良阻燃性能的平衡。本发明的覆盖层橡胶复合材料各项性能均符合GB/T10822标准，其中安全性能达到较高的K2级别。51INTCL权利要求书1页说明书4页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页10申请公布号CN104212084ACN104212084A1/1页21以CPE为主体的织物芯阻燃输送带覆盖层用橡胶，其特征是配方比例按重量份计如下氯化聚乙烯20100份、丁苯橡胶180份、阻燃剂1040份、补强剂3060份、增塑剂1030份、金属氧化物510份、硬脂酸022份、防老剂0510份、硫化剂13份和硫化促进剂15份；将上述配方混合后经密炼、开炼得。
4、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。2如权利要求1所述以CPE为主体的织物芯阻燃输送带覆盖层用橡胶，其特征是所述阻燃剂为氯化石蜡、三氧化二锑、硼酸锌以及氢氧化铝中的一种或几种的混合物。3如权利要求1所述以CPE为主体的织物芯阻燃输送带覆盖层用橡胶，其特征是所述补强剂为纳米二氧化硅和/或炭黑N220；增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯DOP。4如权利要求3所述以CPE为主体的织物芯阻燃输送带覆盖层用橡胶，其特征是所述纳米二氧化硅的粒径为1040NM。5如权利要求1所述以CPE为主体的织物芯阻燃输送带覆盖层用橡胶，其特征是所述金属氧化物为纳米氧化锌和/或纳米氧化镁。6如权利要求5。
5、所述以CPE为主体的织物芯阻燃输送带覆盖层用橡胶，其特征是所述金属氧化物粒径范围为10100NM。7如权利要求1所述以CPE为主体的织物芯阻燃输送带覆盖层用橡胶，其特征是所述防老剂为6PPD，即4020、RD和微晶蜡中的一种或几种的混合物。8如权利要求1所述以CPE为主体的织物芯阻燃输送带覆盖层用橡胶，其特征是所述硫化剂为硫黄；硫化促进剂为二硫代二苯并噻唑DM、N叔丁基2苯并噻唑次黄酰胺NS、二硫化四甲基秋兰姆TMTD或N环己基2苯并噻唑基次磺酰胺CZ和乙撑硫脲NA22中的一种或几种的混合物。9权利要求1所述以CPE为主体的织物芯阻燃输送带覆盖层用橡胶的制备方法，其特征是按重量份计步骤为在密炼。
6、机中加入氯化聚乙烯20100份、丁苯橡胶180份，然后依次加入阻燃剂1040份、金属氧化物510份、硬脂酸022份、防老剂0510份、补强剂3060份、增塑剂1030份，最后加入硫化剂13份和硫化促进剂15份，密炼812MIN，然后在开炼机上开炼，薄通46次，进一步混合均匀，即得到以CPE为主体的织物芯阻燃输送带覆盖层用橡胶。10权利要求1所述以CPE为主体的织物芯阻燃输送带覆盖层用橡胶的应用方法，其特征是步骤为在所得以CPE为主体的织物芯阻燃输送带覆盖层用橡胶上涂覆一层丁苯贴胶，然后覆盖一层聚酯帆布，在成型硫化板上150180硫化3040MIN，即得到以CPE为主体的织物芯阻燃输送带。权利要。
7、求书CN104212084A1/4页3以CPE为主体的织物芯阻燃输送带覆盖层用橡胶及其制备方法和应用技术领域0001本发明涉及以CPE为主体的织物芯阻燃输送带覆盖层用橡胶及其制备方法和应用，加工性能良好，兼具较好的阻燃性能和力学强度，可用于阻燃输送带覆盖层用橡胶，属于覆盖胶技术领域。背景技术0002一般用途织物芯阻燃输送带，是煤矿及电力地面运输物料的主要工具。由于普通的橡胶输送带是易燃物，遇到火灾以及强烈热辐射时，输送带的材料结构强度急剧下降，构件坍塌，输送带屡屡造成重大的火灾事故，不能满足阻燃的要求。因此，煤矿及电力地面用的输送带材料必须具有阻燃性能。0003经过多年的研究开发，世界各国形成。
8、了阻燃输送带的品种、规格多样化的局面。目前矿上阻燃输送带的覆盖层橡胶材料的大致分为两类第一类是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；第二种是直接以传统橡胶如丁苯橡胶SBR或氯丁橡胶CR为基体的阻燃输送带覆盖层橡胶。0004虽然上述阻燃橡胶材料都具有较为适中的力学性能及阻燃性能，但是也存在一些问题PVC与PVG为塑料制品，虽然阻燃性能较好，但是其韧性和柔软性仍不及传统橡胶材料，输送带易打滑、跑偏，成槽性与屈挠性也差，使用寿命短；采用丁苯橡胶为覆盖层橡胶材料，其阻燃性能并不理想，需要填充大量阻燃剂，使得力学性能波动明显；而采用氯丁橡胶为覆盖层橡胶材料，加工性。
9、能较差，易黏辊，易焦烧，加工过程中工艺控制困难，且氯丁胶成本极高，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一般用途织物芯阻燃输送带覆盖层橡胶材料，是势在必行的。发明内容0005本发明的目的是提供一种以CPE为主体的织物芯阻燃输送带覆盖层用橡胶及其制备方法和应用，产品同时具备补强和阻燃的双重效果，最终达到高的力学强度以及优良阻燃性能的平衡。0006按照本发明提供的技术方案，以CPE为主体的织物芯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20100份、丁苯橡胶180份、阻燃剂1040份、补强剂3060份、增塑剂1030份、金属氧化物510份、硬脂酸。
10、022份、防老剂0510份、硫化剂13份和硫化促进剂15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。0007本发明采用的CPE，即氯化聚乙烯，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，还具有良好的耐油性、阻燃性及着色性能。由于本身含有大量卤素原子，具有难燃自熄的特点，用于阻燃橡胶可以减少阻燃剂使用量，有益于提升胶料力学性能和输送带的环保性。其次CPE说明书CN104212084A2/4页4与普通橡胶共混所得的橡胶各项性能十分优异，并易于改善加工性能，不粘辊。0008所。
11、述的覆盖层橡胶材料的基体橡胶为CPE与丁苯橡胶的混合物，相对于传统的纯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，大幅改善了覆盖层橡胶材料的加工性能。0009所述阻燃剂为氯化石蜡、三氧化二锑、硼酸锌以及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以及氢氧化铝明显提高丁苯橡胶的阻燃性能，同时氯化石蜡起到增塑的作用，改善加工性能；硼酸锌在提高丁苯橡胶阻燃性能的同时有利于提高其成炭性，减少烟雾产生。一般来讲，阻燃剂添加量过多会降低材料的力学性能，而在该配方中含卤素阻燃剂的使用量较少时就能达到较高的阻燃效果，有利于材料在保证阻燃性能的同时保证优良的力学。
12、性能。0010所述补强剂为纳米二氧化硅和/或炭黑N220。所述纳米二氧化硅的粒径为1040NM。其中纳米二氧化硅填料既具有增强效果，又利于改善阻燃性能，特别是解决炭黑在燃烧过程中产生大量火星、不能自熄的问题。对于CPE而言，以纳米二氧化硅作为增强填料相比于传统炭黑具有更加优异的补强性能，同时纳米二氧化硅燃烧时，有助于减少阴燃现象、具有自熄性。因此，在覆盖层橡胶材料中添加二氧化硅，保证材料阻燃性能的同时，更可大幅提高材料的力学强度。但是对加工性能有一定影响。0011所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯DOP。CPE作为非传统橡胶的一种，只有当氯元素所占比例达到一定范围时才具有弹性体特征，本身柔韧性并不好。
13、，但通过相应增塑剂的使用，可以有效改善其可塑性及自粘性，保证胶料的拉伸伸长率。0012所述金属氧化物为纳米氧化锌和/或纳米氧化镁。所述金属氧化物粒径范围为10100NM。采用的纳米二氧化硅为沉淀法白炭黑。添加金属氧化物不仅起到活化作用，并且纳米级氧化物比表面积大，活性更大，有利于吸收橡胶老化过程中放出的酸性物质，具有明显的防护作用。0013所述防老剂为6PPD，即4020、RD和微晶蜡中的一种或几种的混合物。防老剂的加入保证材料的老化性能。0014所述硫化剂为硫黄；硫化促进剂为二硫代二苯并噻唑DM、N叔丁基2苯并噻唑次黄酰胺NS、二硫化四甲基秋兰姆TMTD或N环己基2苯并噻唑基次磺酰胺CZ和乙。
14、撑硫脲NA22中的一种或几种的混合物。0015以CPE为主体的织物芯阻燃输送带覆盖层用橡胶的制备方法，按重量份计步骤为在密炼机中加入氯化聚乙烯20100份、丁苯橡胶180份，然后依次加入阻燃剂1040份、金属氧化物510份、硬脂酸022份、防老剂0510份、补强剂3060份、增塑剂1030份，最后加入硫化剂13份和硫化促进剂15份，密炼812MIN，然后在开炼机上开炼，薄通46次，进一步混合均匀，即得到以CPE为主体的织物芯阻燃输送带覆盖层用橡胶。0016以CPE为主体的织物芯阻燃输送带覆盖层用橡胶的应用方法，步骤为在一层聚酯帆布上下两面各覆盖一层丁苯贴胶，再于两层丁苯贴胶上各覆盖一层所得以C。
15、PE为主体的织物芯阻燃输送带覆盖层用橡胶上，在成型硫化板上150180硫化3040MIN，即得到以CPE为主体的织物芯阻燃输送带。0017经过实际测试，该类混炼胶加工性能良好，不粘辊，自粘性优异，压延成型均方便可靠，与一般橡胶制品无异。且CPE作为我国产量极大的高分子材料，价格低廉，具有较好说明书CN104212084A3/4页5的成本优势。0018本发明的有益效果本发明采用CPE与丁苯橡胶的混合物作为基体橡胶，与传统的覆盖层材料聚氯乙烯与丁腈橡胶共混物为覆盖层橡胶或者纯丁苯橡胶为覆盖层橡胶相比，在保证了覆盖层橡胶的力学性能、柔韧性的同时，拥有极佳的加工性能，且自粘性好，便于压延成型；同时，解。
16、决了传统阻燃橡胶中填充大量阻燃剂，导致混炼难均匀、力学性能波动大、成本高、不绿色环保等多项缺点；并且，CPE在我国产量高，价格低廉，可以有效降低成本。0019本发明采用表面改性纳米二氧化硅、纳米氢氧化镁、纳米碳酸钙或三者的混合物，与其他阻燃剂配合使用，保证材料的阻燃性能同时，大幅度提高其力学强度，解决了以传统橡胶为基体输送带覆盖层橡胶复合材料的高力学强度和优良阻燃性能难以兼顾的问题。具体实施方式0020以下实施例中丁苯贴胶为宝通带业股份有限公司的普通贴胶5517，聚酯帆布为永立胶带有限公司的EP200聚酯帆布。0021实施例10022在密炼机中，加入200G丁苯橡胶市售SBR1502与200G。
17、CPE，然后依次加入阻燃剂氯化石蜡85G、三氧化二锑20G；活化剂纳米氧化锌15G、纳米氧化镁20G和硬脂酸2G；防老剂40209G、微晶蜡5G；补强剂纳米二氧化硅40G、炭黑N220120G；增塑剂邻苯二甲酸二辛酯DOP80G；最后加入乙撑硫脲NA225G和N环己基2苯并噻唑基次磺酰胺CZ5G，硫化剂为硫黄10G。密炼均匀后，在开炼机上薄通数次进一步混合均匀得到混炼，即覆盖层胶，则在一层聚酯帆布上下两面各覆盖一层丁苯贴胶，再于两层丁苯贴胶上各覆盖一层所得覆盖层胶，然后在成型硫化板上155硫化40分钟得到阻燃输送带，其性能如表1所示。0023实施例20024在小型密炼机中，加入160G丁苯橡胶。
18、市售SBR1502、240GCPE一般市售塑炼，然后依次加入阻燃剂氯化石蜡80G、三氧化二锑15G；活化剂纳米氧化锌18G、纳米氧化镁24G和硬脂酸2G；防老剂402010G、微晶蜡4G；补强剂纳米二氧化硅60G、炭黑N220100G；增塑剂邻苯二甲酸二辛酯DOP85G；最后加入乙撑硫脲NA226G和N环己基2苯并噻唑基次磺酰胺CZ4G，硫化剂为硫黄10G。在开炼机上混合均匀得到混炼得到覆盖层胶，则在一层聚酯帆布上下两面各覆盖一层丁苯贴胶，再于两层丁苯贴胶上各覆盖一层所得覆盖层胶，然后在成型硫化板上150硫化30分钟得到阻燃输送带，其性能如表1所示。0025实施例30026在小型密炼机中，加入。
19、240G丁苯橡胶市售SBR1502、160GCPE一般市售塑炼，然后依次加入阻燃剂氯化石蜡80G、三氧化二锑15G；活化剂纳米氧化锌18G、纳米氧化镁24G和硬脂酸2G；防老剂402010G、微晶蜡4G；补强剂纳米二氧化硅60G、炭黑N220100G；增塑剂邻苯二甲酸二辛酯DOP85G；最后加入乙撑硫脲NA226G和N环己基2苯并噻唑基次磺酰胺CZ4G，硫化剂为硫黄10G。在开炼机上混合均匀得到混炼得到覆盖层胶，则在一层聚酯帆布上下两面各覆盖一层丁苯贴胶，再于两层丁苯贴胶上各覆说明书CN104212084A4/4页6盖一层所得覆盖层胶，然后在成型硫化板上150硫化30分钟得到阻燃输送带，其性能。
20、如表1所示。0027对比实施例10028在小型密炼机中，400GCPE一般市售塑炼，然后依次加入阻燃剂氯化石蜡80G、三氧化二锑15G；活化剂纳米氧化锌18G、纳米氧化镁24G和硬脂酸2G；防老剂402010G、微晶蜡4G；补强剂纳米二氧化硅60G、炭黑N220100G；增塑剂邻苯二甲酸二辛酯DOP85G；最后加入乙撑硫脲NA226G和N环己基2苯并噻唑基次磺酰胺CZ4G，硫化剂为硫黄10G。在开炼机上混合均匀得到混炼得到覆盖层胶，则在一层聚酯帆布上下两面各覆盖一层丁苯贴胶，再于两层丁苯贴胶上各覆盖一层所得覆盖层胶，然后在成型硫化板上155硫化40分钟得到阻燃输送带，其性能见表1。0029表1。
21、本发明实施例1、2、3及对比例1性能数据对比00300031制备安全用叠层阻燃输送带表面覆盖层橡胶材料的难点在于满足阻燃性能的同时达到较高的力学性能，还要能保证加工性能，三者很难同时达到平衡。0032对比实施例1与实施例2中发现，增加了二氧化硅及CPE用量后，材料的阻燃性能更好，但材料的力学性能也相对有所下滑，但仍可以在15MPA以上。对比实施例1与实施例3中发现，减少了二氧化硅及CPE用量后，材料的力学性能相对增加，而材料的阻燃性能变差，但仍可最低限度满足需求。而对比例1中，采用了纯CPE的思路，阻燃性能有了本质进步，同时力学性能也大幅度下降，且在加工中出现粘黏模板、胶料表面光洁度低等情况，该思路在证实CPE对阻燃性能有巨大帮助的同时，也否定了该思路的实用性。0033因此，实施例1中所示材料最大的优点在于满足阻燃性能，并保证了材料适中的力学性能拉伸强度均16MPA的同时，拥有优秀的加工性能，且成本适中。而其他同类别产品中采用的基体橡胶是为丁苯橡胶、氯丁橡胶时，成本高，且加工过程中易黏辊，难于加工。因此从上述因素综合分析来看，该橡胶材料的分析是有意义的。说明书CN104212084A。