耐热输送带的改进设计研究

2018-05-11冯伟伟

山西化工 2018年1期

冯伟伟

（阳泉煤业（集团）有限责任公司奥伦胶带分公司,山西阳泉 045000）

引言

耐热输送带主要用来运输温度较高的物料,在化工、建筑等行业有广阔的应用前景,市场需求量逐年增加。由于化工等行业工业自动化的发展和生产能力的提高,对耐热输送带的质量提出了新的要求。主要表现在如下方面：1）骨架材料受热尺寸不稳定,发生收缩现象；2）覆盖胶与热料发生接触时,发生龟裂、脱胶,尤其是在高速输送物料时,更易使覆盖胶损坏,使用寿命缩短。3）骨架材料与贴胶黏合性能差,骨架层与覆盖层不能牢固的黏合。

耐热输送带的结构包括：上覆盖层、骨架层（由一层或多层经压延贴胶的帆布构成）、下覆盖层和边胶组成［1－2］。

1 骨架材料的选择

耐热输送带常用骨架材料按材质可分为：棉纤维、锦纶（尼龙－66）、涤纶（聚酯）、芳纶等材料。各种骨架材料的性能见表1。

表1 骨架材料的性能

棉纤维具有热收缩率小,尺寸稳定好,且与橡胶黏合性好的优点,同时,棉纤维具有强度低、使用寿命短等缺点。锦纶纤维强度高,耐疲劳、耐冲击性好,但热收缩大；涤纶纤维比锦纶纤维的耐热性和尺寸稳定性好,具有强度高、耐腐蚀、使用寿命长和黏合强度高、成本低等优点。目前,国内很少使用面纤维作为耐热骨架材料,芳纶骨架材料虽然具有优异的性能,但在国内起步较晚,成本相对较高,产品推广范围小,仍处在试制阶段。本研究通过对比,决定使用耐高温聚酯帆布［1］,超低收缩率的聚酯工业丝作为经线,这种纤维具有良好的热尺寸稳定性,在150℃、无张力30min情况下,收缩率在2%以下,帆布黏着力好。

2 贴合胶配方设计

黏合问题是贴合胶配方设计中比较关键的问题［3］,尤其是耐热输送带,在高温工作环境下,经过长时间热老化后仍需要有相当高的黏合强度。贴胶与芯层牢固地黏合在一起,可延长耐热输送带的寿命。在保证黏合强度的前提下,可适当增大黏合胶的厚度,这样可提高输送带的弹性和耐屈挠性,而且,增强了布层间胶料抗热累积的能力,使EP布免受高温破坏。经过反复调试,本研究拟采用的黏合胶配方如下：

黏合胶配方（份数）为：1＃标准胶30；丁苯胶1500 70；硫磺2；促进剂 M 1；促进剂 DM 2.5；氧化锌5；硬脂酸 2.5；软化重油 12；C5树脂 8；通用N660炭黑25；轻钙30；白炭黑5；防老剂 MB 1；防老剂4010NA 1；防老剂BLE 2.5；黏合剂RE 3。

分别将输送带试样置于30℃、100℃、125℃、和150℃老化箱中恒温放置1h,取出后立即测试层间黏合强度。根据GB/T 6759－2013输送带《织物芯输送带的层间黏合强度试验方法》测试层间的黏合强度,结果如表2。

表2 贴胶黏合强度测试

3 覆盖胶配方设计

覆盖胶在胶带上下表面,与运送的高温物料相接触,不仅要求耐热性好,而且还必须耐磨、耐老化龟裂。生胶是覆盖胶配方中的主体材料［4］。三元乙丙橡胶有优异的耐热性能,但三元乙丙橡胶的黏合性能差,工艺性要求高。丁苯橡胶加工工艺简单,操作性好,价格适合,综合性能高,通过适当的配比,也可作为覆盖胶的主要原材料。经过实验优化改进,覆盖胶配方如下：丁苯橡胶1 500 100；氧化锌10；促进剂 DM 0.2；促进剂 CZ 1；促进剂TMTD 0.6；促进剂DTDM 1；聚磷酸铵12；硬脂酸2；芳烃油10；C5树脂5；高耐磨N330炭黑35中超N220炭黑25；季戊四醇10；防老剂D 0.5；防老剂4010NA 0.5；陶土5。覆盖层耐热空气老化性能见表3。