粘合體系對橡膠-鍍鋅鋼絲繩粘合性能的影響研究

來源：網(wǎng)絡(luò)|發(fā)布時間：2022-02-18 15:26:08| 瀏覽數(shù)：...

在替代產(chǎn)品（如芳綸芯輸送帶）全面投放市場之前，具有高強度、低伸長、成槽性好和接頭可靠等優(yōu)點的鋼絲繩芯輸送帶在大運輸量和超長距離的物料輸送場合發(fā)揮著重要作用。粘合膠與鍍鋅鋼絲繩之間的粘合強度對輸送帶使用壽命和接頭效率起著決定性作用。為滿足不斷提高的使用要求，進一步改善和提高粘合膠與鋼絲繩之間的初始粘合強度以及老化后粘合強度保持率是鋼絲繩芯輸送帶技術(shù)工作的重點。本工作對鉆鹽粘合體系、樹脂粘合體系和鉆鹽與樹脂并用粘合體系對阻燃鋼絲繩芯輸送帶粘合膠粘合性能的影響進行研究，重點針對幾種不同的樹脂類粘合劑與硼酰化鉆并用體系對橡膠與鍍鋅鋼絲粘合性能的影響進行對比研究。

1實驗

1.1主要原材料

天然橡膠（NR），1*標準膠，云南農(nóng)墾集團西雙版納景陽橡膠有限責(zé)任公司產(chǎn)品；順丁橡膠（BR），牌號9000，北京燕山石化橡塑化工有限責(zé)任公司產(chǎn)品；氯丁橡膠（CR），牌號320，重慶長壽捷圓化工有限公司產(chǎn)品；硼?；@，牌號B23，鉆質(zhì)量分數(shù)為0.225，海陽市信業(yè)工業(yè)助劑有限公

司產(chǎn)品；粘合劑AS-88，六甲氧基甲基蜜胺型亞甲基給予體與間苯二酚給予體的衍生物（60℃以下為白色蠟狀固體）、粘合劑RK（間苯二酚衍生物與活性填料的混合物，白色或淺棕色粉末），江蘇國立化工科技有限公司產(chǎn)品；粘合劑RE和A，江蘇省常州曙光化工廠產(chǎn)品；粘合劑PER，兼具亞甲基給予體與亞甲基接受體雙重功能，淺棕黃色粉末，常州市協(xié)盛化工有限公司產(chǎn)品；鍍鋅鋼絲繩，結(jié)構(gòu)為6×7-WSC，直徑為5.5mm，華勤鋼絲繩有限公司產(chǎn)品。

1.2基本配方

粘合膠與鍍鋅鋼絲繩之間的粘合是靠范德華力物理作用或鍵合力化學(xué)作用實現(xiàn)的。其中，鍵合力遠大于范德華力且有益于提高粘合界面抗老化能力，在配方中使用粘合體系可以在粘合膠與骨架材料表面產(chǎn)生化學(xué)鍵，提高粘合強度1。研究表明，生膠、硫化/促進劑、白炭黑、炭黑、氧化鎂、防老劑以及軟化劑品種和用量對橡膠與鍍鋅鋼絲的粘合性能都有影響-]。本工作兼顧膠料的粘合性能和阻燃性能，確定試驗基本配方為：

CR/NR/BR100，炭黑40，白炭黑10，氧化鋅5，氧化鎂2，硬脂酸1，防老劑2，阻燃劑5.6，硫黃2.5，促進劑NS/DM1.5，粘合劑變量。

1.3主要設(shè)備與儀器

XK-160型兩輥開煉機，煙臺橡膠機械廠產(chǎn)

品；F270型密煉機和XM140型密煉機，大連橡膠塑料機械股份有限公司產(chǎn)品；UR-2010SD型無轉(zhuǎn)子硫化儀，優(yōu)肯科技股份有限公司產(chǎn)品；XLB-600-3

（D）型平板硫化機，青島雙菱科技設(shè)備有限公司產(chǎn)品；TCS-2000型電腦系統(tǒng)電子拉力機，高鐵檢測儀器（東莞）有限公司產(chǎn)品。

1.4試樣制備

小配合試驗?zāi)z料在開煉機上進行混煉，加料順序為：生膠一小料（氧化鋅、硬脂酸、防老劑、硼?；@、部分粘合劑等）一阻燃劑一補強填充劑一硫黃、促進劑和另一部分粘合劑一薄通6次，下片。生膠塑煉輥距為0.5~1mm，輥溫為（50±5）℃；加料混煉輥距為2~3mm，每種料吃完后左右割刀4～5次；薄通輥距為0.5~0.6mm，打三角包；下片輥距為3～4mm。

膠料在平板硫化機上硫化，粘合強度試樣硫化條件為147℃×45min，其余試樣硫化條件為147℃×35min。

1.5性能測試

膠料各項性能均按相應(yīng)國家標準進行測試。

2結(jié)果與討論

2.1小配合試驗

2.1.1粘合體系對粘合膠性能的影響研究表明，當(dāng)鉆鹽類粘合劑硼酰化鉆的用量為2份以、樹脂類粘合劑RE/A用量為3/2.5份時，可明顯改善粘合膠的粘合性能。鉆鹽、樹脂和鉆鹽/樹脂并用粘合體系對阻燃鋼絲繩芯輸送帶粘合膠粘合性能的影響試驗結(jié)果如表1所示。由表1可知：1配方粘合膠的粘合強度最低，這是由于硫化鋅膜增長緩慢且生成量極小l；與1“配方相比，2，3"和4“配方粘合膠的粘合強度和老化后粘合強度保持率都有不同程度的提高，可見硼?；@、粘合劑RE/A、硼酰化鉆和粘合劑RE/A并用的粘合體系對粘合膠的粘合強度有增進作用，硼?；@的粘合增進作用比粘合劑RE/

A顯著，4“配方粘合膠的粘合強度最高，是由于硼酰化鉆與粘合劑RE/A發(fā)生協(xié)同作用的結(jié)果；與1"

配方相比，2”和4*配方粘合膠的拉伸強度和定伸應(yīng)力略大，3“配方粘合膠差別不大。由此可知，粘合劑RE/A體系可稍提高粘合膠物理性能，

并利于粘合，而硼?；@對粘合膠物理性能影響不大。

2.1.2粘合體系中樹脂類粘合劑種類對粘合膠性能的影響

粘合劑RK/A、PER和AS-88分別與硼酰化鉆組成并用體系，其對粘合膠粘合性能的影響試驗結(jié)果如表2所示。

由表2可知：在試驗用量范圍內(nèi)，隨著粘合劑RK和粘合劑PER用量的增大，粘合膠0有縮短的趨勢，硫化膠的拉伸強度和300%定伸應(yīng)力逐漸增大，拉斷伸長率減小，邵爾A型硬度增大，粘合強度先增大后略有減?。浑S著粘合劑AS-88用量的增大，粘合膠10縮短，邵爾A型硬度、300%定伸應(yīng)力和拉斷伸長率變化不明顯，粘合劑AS-88用量為3~4份時硫化膠拉伸強度稍高，粘合強度逐漸減小，這是由于隨著1a的縮短，硫化過程中粘合膠向鋼絲繩縫隙中的滲透時間縮短，不利于粘合。與4“配方粘合膠相比，在試驗用量范圍內(nèi)，使用以上樹脂組成的并用粘合體系的配方均能獲得比粘合劑RE/A體系更好的粘合效果。從硫化儀數(shù)據(jù)看，這幾種粘合體系配方粘合膠的t1o和t0都比4“配方粘合膠長，在硫化過程中膠料有充足的時間滲入合股鋼絲繩縫隙中，利于粘合強度的提高；從物理性能上看，使用粘合劑RK/A和粘合劑

3結(jié)語

（1）粘合劑RE/A粘合體系、硼酰化鉆、粘合劑RE/A與硼?；@并用粘合體系對橡膠與鍍鋅鋼絲的粘合都有增進作用；硼?；@對粘合膠粘合性能的影響大于粘合劑RE/A粘合體系；粘合劑RE/A與硼?；@并用粘合體系因協(xié)同作用，粘合膠粘合性能最好。

（2）與硼?；@組合，粘合劑RK/A，PER和AS-88在阻燃鋼絲繩芯輸送帶粘合膠配方（含CR）中使用，可獲得比粘合劑RE/A粘合體系粘合膠更高的粘合強度及老化后粘合強度保持率，且混煉膠焦燒時間長，加工安全性好。在試驗用量范圍內(nèi)，粘合劑RK/A體系粘合膠的粘合性能最佳。

（3）不同粘合劑的混煉工藝不同。粘合劑PER，RK和RE在一段混煉時加入，粘合劑AS-88在二段混煉時加入；粘合劑RK高溫混煉有刺激性氣味的白煙生成，混煉溫度以不高于105℃為宜，粘合劑PE和RE的混煉溫度不高于120℃時粘合效果好，粘合劑AS-88混煉溫度低于90℃時，需增加一次提壓陀動作。

（4）本工作研究的幾種樹脂類粘合劑各有優(yōu)缺點，與硼酰化鉆并用對橡膠與鍍鋅鋼絲繩皆有一定的粘合增進作用，設(shè)計者可根據(jù)輸送帶產(chǎn)品對粘合性能的要求、材料價格、產(chǎn)品穩(wěn)定性、配料操作和混煉工藝等因素綜合考慮，選擇合適的粘合劑品種。