输送带快速修补胶及无卤叠层阻燃输送带的研制

作     者：杨鑫 

作者单位：北京化工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：宁南英;吴建国

授予年度：2017年

学科分类：08[工学] 0802[工学-机械工程] 

主      题：橡胶输送带 修补胶 EVM橡胶 无卤阻燃 

摘      要：输送带在煤炭、矿山开采、电力、钢铁、港口货物运输等许多行业中使用非常广泛。本论文基于高等级功能型输送带,引伸出两个研究方向:①针对输送带在使用过程中出现的破损问题,为防止更换新带造成资源浪费以及增加企业成本,采用了特殊的室温交联体系和制备方法,制得了各项性能优异的输送带快速修补胶。②针对阻燃输送带中卤系阻燃剂的使用会产生浓烟和毒害气体造成较严重的次级灾害问题,采用多种无卤阻燃剂复合,相互协同,研制出了力学与阻燃性能兼具的无卤叠层阻燃输送带(MT830-2008标准)。1.采用一系列分析测试方法分别剖析德国Nilos双组份黑、白胶条和双组份粘合黑、灰溶剂。其中德国Nilos修补胶黑白胶条基体胶均为天然橡胶,黑胶中主要含增塑剂、硫磺、氧化锌、炭黑等,白胶中主要含有增塑剂、硫化促进剂、氧化锌、碳酸钙等,黑白胶单独无法组成完整的硫化体系,混合后能够低温快速硫化;经分析德国Nilos双组份粘合溶液溶剂为三氯乙烯,溶质大致由双组份橡胶条组成,其溶液的溶剂与溶质比例约为32:5,硫化速度基本与双组份黑白胶条一致。2.对比德国Nilos修补胶各项性能,进而设计优化配方。优化配方橡胶基体采用天然橡胶,硫化剂为硫磺,低温快速硫化促进体系为促进剂A(二硫代氨基甲酸盐类)、促进剂B(噻唑类)以及促进剂C(胺类),调整其最优配比,在保证硫化性能的前提下,加入合适的填充补强体系、防老体系等。制备出了相同修补工艺下硫化速度、硫化后动态机械性能、粘合性能以及后期储存性能等均高于德国Nilos产品的快速修补胶。3.在橡胶中加入传统无卤无机阻燃剂如(氢氧化镁、氢氧化铝等)虽然能够提高其硫化胶的阻燃性能,但是其添加量需较大,会造成硫化胶的力学性能下降显著,故本文阻燃输送带优化配方以阻燃性能较好的EVM橡胶为基胶,多种无卤阻燃剂(二乙基次磷酸铝、聚磷酸三聚氰胺、硼酸锌等)、EVA改性无卤阻燃剂配合组成协效阻燃系统,选取适当的交联体系、填充补强体系、防老及防粘体系等。重点解决了覆盖胶阻燃性能与力学性能的平衡问题及其与帆布的粘合性能,但滚筒摩擦性能较差,基本研制出高性能(极限氧指数35.6%,拉伸强度16.1MPa,拉断伸长率408%,DIN滚筒磨耗165mm3,粘合强度11.8N/mm,酒精喷灯试样平均燃烧2.8s,巷道丙烷燃烧未损坏长度达830mm等)的无卤叠层阻燃输送带(MT830-2008标准)。