| 标题 | 输送带胶料中超细复合矿物无机填料的应用分析 |
| 范文 | 李培旺 摘 要：超细复合矿物无机填料以煤矸石为主要原料，对其进行超细粉碎、分级、表面改性等多种操作，最终得到一种功能性补强填料。超细复合矿物无机填料主要由复合硅盐、复合铝盐组成，同时还含有三氧化二铁、氧化钙、氧化镁、氧化钠等成分。超细复合矿物无机填料在输送带胶料中可以部分或者全部替代炭黑和白炭黑，达到降低成本的作用。 关键词：输送带胶料；超细复合矿物无机填料；炭黑；白炭黑 输送带胶料中经常使用的补强材料是炭黑和白炭黑，近年来超细复合矿物无机填料逐取代炭黑和白炭黑，部分或者完全成为输送带胶料中的补强材料。超细复合矿物无机填料的应用，有助于降低胶料成本，而且可以通过调整组分和配比来改变超细复合矿物无机填料的性能，从而大大提高了其应用范围和效果，有助于满足各种需求。 超细复合矿物无机填料的原料主要来自煤炭开采过程中的废弃物煤矸石，通过对其进行超细粉碎、分级、表面改性等技术性操作，最终得到一种用于高分子聚合物的功能性补强填料。超细复合矿物无机填料的成分较多，其主要组分是复合硅盐，其次是复合铝盐，此外还含有三氧化二铁、氧化钙、氧化镁、氧化钠、氧化钾、五氧化二磷、三氧化硫以及微量稀有元素如镓、钒、钛、钴等。超细复合矿物无机填料表面覆盖了一层有机分子基团，这使得它与普通无机矿物填料完全不同，其性能可以用于補强材料，降低炭黑和白炭黑的用量。本次研究主要分析超细复合矿物无机填料替代炭黑或白炭黑在输送带覆盖胶、织物芯输送带贴胶、钢丝绳芯输送带粘合胶中的应用，分析加入不同比例超细复合矿物无机填料以后输送带胶料的定伸应力和拉伸强度以及拉断伸长率，最终得出输送带覆盖胶中超细复合矿物无机填料替代炭黑N330的最佳比例。 1 实验 1.1 实验材料 天然橡胶（NR），SCR10，本次研究使用的天然橡胶由云南农垦集团有限责任公司提供。丁苯橡胶（SBR），牌号1500和1502；顺丁橡胶（BR），牌号9000，来自中国石油吉林石化分公司产品。炭黑N220，N330和N660，来自天津海豚炭黑发展有限公司。白炭黑，牌号955，濮阳市光璞石化有限责任公司产品。超细复合矿物无机填料，由国内相关大学科研机构提供。 1.2 实验设备仪器 XK-160型双辊开炼机，上海橡胶机械厂产品；GT-M2000-A型硫化仪，高铁科技股份有限公司产品；25t双层平板硫化机，呼和浩特中橡橡胶机械有限公司产品；LX-A型邵氏硬度计，江苏明珠试验机械有限公司产品；MICRO350型万能材料试验机，英国Testometric公司产品。 1.3 胶料混炼工艺 胶料在开炼机上实施混炼。混炼工艺为：生胶（包括再生橡胶）→活性剂和防老剂→补强剂、增塑剂和剩余小料→硫化剂和促进剂→下片。 1.4 性能检测 针对各种胶料性能实施检测，具体按照相应国家标准实施。 2 结果 2.1 输送带覆盖胶 在SBR和NR/BR/再生橡胶（90份再生橡胶相当于35份新橡胶）输送带覆盖胶中用超细复合矿物无机填料替代20%，30%和50%的炭黑N330。检测结果显示，随着超细复合矿物无机填料替代炭黑N330比例的增大，SBR覆盖胶的定伸应力和拉伸强度降低，拉断伸长率略有增大。随着超细复合矿物无机填料替代炭黑N330比例的增大，NR/BR/再生橡胶覆盖胶的定伸应力和拉伸强度略有下降，拉断伸长率变化不大。综上所述，在SBR和NR/BR/再生橡胶输送带覆盖胶中超细复合矿物无机填料替代炭黑N330的比例分别以不超过20%和30%为宜。 2.2 织物芯输送带贴胶 在NR/SBR/再生橡胶（80份再生橡胶相当于35份新橡胶）织物芯输送带贴胶中用超细复合矿物无机填料替代10%，30%和50%的炭黑N660。检测结果显示，超细复合矿物无机填料替代炭黑N660时，NR/SBR/再生橡胶贴胶的定伸应力、拉伸强度和拉断伸长率变化不大，输送带布层间粘合强度呈下降趋势。在NR/SBR/再生橡胶织物芯输送带贴胶中超细复合矿物无机填料替代炭黑N660的比例以不超过10%为宜。 2.3 钢丝绳芯输送带粘合胶 2.3.1 环烷酸钴体系粘合胶 在NR/SBR/BR钢丝绳芯输送带环烷酸钴体系粘合胶中用超细复合矿物无机填料替代10%，30%和50%的白炭黑。超细复合矿物无机填料替代白炭黑时，环烷酸钴体系粘合胶的定伸应力、拉伸强度和拉断伸长率变化不大，但与钢丝绳芯的粘合强度，尤其是老化后粘合强度大幅提高。 2.3.2 硼酰化钴体系粘合胶 在NR/SBR/BR钢丝绳芯输送带硼酰化钴体系粘合胶中用超细复合矿物无机填料替代10%，30%和50%的白炭黑。超细复合矿物无机填料替代炭黑N220时，硼酰化钴体系粘合胶的定伸应力不变，拉伸强度、拉断伸长率以及与钢丝绳芯粘合强度，尤其是老化后粘合强度呈升高趋势。在NR/SBR/BR钢丝绳芯输送带粘合胶中超细复合矿物无机填料可以替代30%～50%的白炭黑，有利于改善粘合胶与钢丝绳芯的粘合强度。 3 讨论 本次研究中，分别针对三种输送带胶料中的超细复合矿物无机填料的应用进行分析，在SBR和NR/BR/再生橡胶输送带覆盖胶中用超细复合矿物无机填料替代20%，30%和50%的炭黑N330。检测结果显示，随着超细复合矿物无机填料替代炭黑N330比例的增大，SBR覆盖胶的定伸应力和拉伸强度降低，拉断伸长率略有增大。随着超细复合矿物无机填料替代炭黑N330比例的增大，NR/BR/再生橡胶覆盖胶的定伸应力和拉伸强度略有下降，拉断伸长率变化不大。综上所述，在SBR和NR/BR/再生橡胶输送带覆盖胶中超细复合矿物无机填料替代炭黑N330的比例分别以不超过20%和30%为宜。在NR/SBR/再生橡胶织物芯输送带贴胶中用超细复合矿物无机填料替代10%，30%和50%的炭黑N660。检测结果显示，超细复合矿物无机填料替代炭黑N660时，NR/SBR/再生橡胶贴胶的定伸应力、拉伸强度和拉断伸长率变化不大，输送带布层间粘合强度呈下降趋势。在NR/SBR/再生橡胶织物芯输送带贴胶中超细复合矿物无机填料替代炭黑N660的比例以不超过10%为宜。在NR/SBR/BR钢丝绳芯输送带环烷酸钴体系粘合胶中用超细复合矿物无机填料替代10%，30%和50%的白炭黑。超细复合矿物无机填料替代白炭黑时，环烷酸钴体系粘合胶的定伸应力、拉伸强度和拉断伸长率变化不大，但与钢丝绳芯的粘合强度，尤其是老化后粘合强度大幅提高。在NR/SBR/BR钢丝绳芯输送带硼酰化钴体系粘合胶中用超细复合矿物无机填料替代10%，30%和50%的白炭黑。超细复合矿物无机填料替代炭黑N220时，硼酰化钴体系粘合胶的定伸应力不变，拉伸强度、拉断伸长率以及与钢丝绳芯粘合强度，尤其是老化后粘合强度呈升高趋势。在NR/SBR/BR钢丝绳芯输送带粘合胶中超细复合矿物无机填料可以替代30%～50%的白炭黑，有利于改善粘合胶与钢丝绳芯的粘合强度。 超细复合矿物无机填料可以根据需要按照适当比例替代炭黑或白炭黑在输送带覆盖胶、织物芯输送带贴胶和钢丝绳芯输送带粘合胶中应用，同时其性能不受影响，能够满足实际需要，有助于有效降低胶料成本。 参考文献 [1]宋宝祥，王妍.造纸无机粉体材料市场概况及开发应用进展（续）[J].中国造纸，2014，33（12）：55-62. [2]魏绪玲，付含琦，郑聚成，龚光碧，刘燕萍，梁滔.橡胶补强填料的研究进展[J].高分子通报，2014（02）：31-35. [3]宋开森，狄永浩.浅色无机复合导电/抗静电粉末填料研究进展[J].中国非金属矿工业导刊，2013（04）：18-22. [4]郑水林.无机粉体表面改性技术发展现状与趋势[J].无机盐工业，2011，43（05）：1-6. |
| 随便看 |
|
科学优质学术资源、百科知识分享平台，免费提供知识科普、生活经验分享、中外学术论文、各类范文、学术文献、教学资料、学术期刊、会议、报纸、杂志、工具书等各类资源检索、在线阅读和软件app下载服务。