耐高温输送带的选材

lhx0309

（转帖）希望对大家有借鉴。
7 A$ p- D1 W+ J( r" s耐高温输送带的选材
橡胶输送带被广泛应用于矿产输送、加工生产等传动设备，具有耐屈挠、耐老化、耐高温、使用寿命长等优点。随着社会生产的大力发展，对橡胶输送带的要求也越来越苛刻。特别是某些煤炭生产领域对输送带的耐高温要求非常高。
    本文对耐160℃以上高温橡胶在输送带领域应用情况作一些分析。根据耐高温输送带的使用环境、制作要求，选择了以下橡胶作对比实验，见表1。
    表1  几种耐高温橡胶
本实验生胶        最高常用温度代        材料来源        参考价格/元•公斤-1
7 z# e4 d$ R7 C% y5 _三元乙丙橡胶        160        吉林化工公司        30
丙烯酸酯橡胶        180        重庆建峰化工厂        55
" i0 d8 I) U, h' n  Y  m- A# i) \乙华平橡胶        180        上海三浦化工公司        60
( Z$ N4 n% O/ x氟橡胶        220        上海三爱富公司        150
* P8 C# ^% Q: q6 Z' ^( L! }# ^2 k联炭三元乙丙橡胶        180        上海腾世达贸易公司        16
/ g0 A4 q+ |; |8 ]$ N    一、实验
    1.材料的对比实验
    对表1中几种橡胶采用相近的含胶量的配合，不作其他特殊配合，作对比实验，其老化实验数据见表2。
( W' K  H! U2 B/ q, w" i    表2  几种橡胶的老化实验数据
: A3 Q" |$ i6 z项目        三元乙丙橡胶        丙烯酸酯橡胶        乙华平橡胶        氟橡胶        联炭三元乙丙橡胶
$ \/ e& c6 X* N4 Z6 Q9 i160℃硫化特性                                             
# \! I2 I; T+ K, T( i( Ot10min        4.5        2.8        2.4        5.0        3.8
6 {* S2 d4 U% M3 h6 ]4 g/ Nt90min        16.5        11.6        9.7        19.7        15.7
常温                                             
! v9 r8 b5 {4 h) S拉伸强度/MPa        10.8        9.2        14.7        11.0        16.0
拉断伸长率/MPa        670        900        500        280        385
$ O5 I5 Q, q6 @部尔A型硬度/度        52        67        58        76        80
剥离强度/kN•m-1        1.2        1.8        2.9        1.9        1.2
160℃×24h老化后                                             
拉伸强度/MPa        11.0        8.3        13.6        -        16.3
) v. J: W+ ~! B# R# X1 v" k拉断伸长率/%        490        780        410        -        300
5 Q& v8 t. f4 T4 |, q$ E6 h4 _5 ~) W邵尔A型硬度/度        59        70        62        -        84
9 q# ^/ }4 Y$ e: t; X9 i4 V% T180×24h老化后                                             
1 h0 X/ U% d. a拉伸强度/MPa        0.6        5.3        13.1        -        10.5
2 \& p3 ^  {+ Q% b9 E2 B, U拉断伸长率/%        0        145        330        -        220
3 A/ F" ?& F& [8 k$ I  {7 m0 _邵尔A型硬度/度        86        76        69        -        88
, I) r% l, {# d8 u; v200℃×24老化后                                             
& {8 f/ H/ ]) m+ R* K; c4 k6 p拉伸强度/MPa        -        2.0        560        12.2        -
" ~  @* w. b7 V, y拉断伸长率/%        -        0        0        240        -
9 p6 F( Y  I$ t2 i8 T. b/ ?( ^邵尔A型硬度/度        -        89        86        76        -
    注：限于篇幅与轻重关系考虑，本文对所涉及配方不作详细介绍，旨在相同含胶量情况下对各种橡胶的老化性能作对比，以上胶料的含胶量在70±2%。
' Y7 l. K& r3 D+ }  y: T( N- i    由表2可见几种不同材料的不同性能。
    (1)三元乙丙橡胶
6 u* N( q- k$ d    三元乙丙橡胶是最为常用的耐高温输送带的材料。它的加工性能良好，物理机械性能优良，而且价格也是几种材质中较便宜的。但是由上表可以看到，其耐高温能力是这几种材质中最差的，无法承受180℃的长期考验。而且三元乙丙橡胶与其它材料的粘着性较差，给制作中间有夹层的输送带带来一定的难度。
1 H: r& O0 `; N1 A5 \4 |; C: D9 _    (2)丙烯酸酯橡胶
    丙烯酸酯橡胶也是一种常用的耐高温橡胶材料，其耐高温性能优于三元乙丙橡胶，在180℃的高温下长期使用，性能良好，而且它是耐油、耐化学品的优良载体。但丙烯酸酯橡胶的加工工艺相对较复杂。如果采用TCY系统则硫化速度过快、易焦烧，不适宜制作大型输送带；而如果采用油酸盐硫化，则物理机械性能较低，且必须经过二段硫化，影响了生产效率。
    (3)乙华平橡胶
* S2 ?0 G/ `6 z; t* X( n4 J+ X    乙华平橡胶是德国拜尔公司的一种较新型橡胶材料，它的聚合单体是乙烯醋酸乙酯(EVA)，它和丙烯酸酯橡胶在耐介质、耐高温的性能方面非常接近。其市场价格与国产丙烯酸酯橡胶相当，而且加工工艺性能良好，可大量填充，并有良好的粘着性能。因此它是一种替代丙烯酸酯橡胶的理想橡胶，在输送带的应用上也有较好的前景。
    (4)氟橡胶
2 ?  t5 b6 O) m8 e& o    氟橡胶具有十分优异的耐高温、耐介质和阻燃性能，物理机械性能良好。常用温度可达到220℃，是这几种橡胶中最好的。但是氟橡胶的价格昂贵，不易大量填充，粘合性能差，而且需要二段硫化，工艺复杂。所以如果没有特殊的要求，它很少能应用于输送带。
4 j/ R. ?; C8 c' B  H$ m$ x" i    (5)联炭三元乙丙橡胶
    这是一种由美国联炭公司开发的炭黑包覆型三元乙丙橡胶，即在合成三元乙丙橡胶的同时加入了20%-30%的炭黑，使炭黑分子均匀的包覆在橡胶分子表面。因为其独特的合成方法与结构，这种三元乙丙橡胶的耐高温性能要好于普通三元乙丙橡胶。由上表可见其在180℃的温度条件下性能保持良好，而且价格低廉，物理机械性能优异。它还有一大特点就是胶体呈分散的颗粒状，对于捏炼生产，分散速度快，可提高效率。缺点在于已经有炭黑填充，所以无法再大量填充炭黑，而且粘着性也较差。
, l) y5 U7 N5 @( Z( |    2.含胶量对输送带的影响
    为什么在上述实验中反复提到含胶量与填充的问题呢？这是因为在实际生产中，考虑到对输送带性能和产品生产成本的要求，必然要涉及配合中使用一些填充剂，那么大量的填充对输送带性能有什么影响呢？采用三元乙丙橡胶的含胶量作70%-40%变量实验，以此来分析含胶量对输送带的影响。含胶量对橡胶性能的影响见图1(略)。
    由这个实验可以看到，随填充剂的增加，橡胶的物理性能都呈现正常的变化，却没有对三元乙丙橡胶的耐高温性能产生实质性的提高或降低。但是从图1中可以明显发现，随着含胶量的下降，胶料与织物的剥离强度有明显的上升，所以增加填充剂除了可以有效降低生产成本，同时也是提高粘着性能的一个非常有效的手段，当然应该注意到大量填充非补强性填料会使胶料的物理性能有所下降。
    通过以上两个实验，可以得到以下结论：(1)普通三元乙丙橡胶能承受160℃的长期使用温度；(2)在180℃常用温度，可选材料为联炭三元乙丙橡胶、乙华平橡胶、丙烯酸酯橡胶，但是从工艺价格来衡量，偏向联炭的三元乙丙橡胶；(3)200℃级别的耐高温输送带的选材可考虑氟橡胶；(4)适量的填充剂可使胶料的粘合性能得到提升，但机械物理性能下降。

fxlch1

LZ辛苦了，谢谢分享，给你加分了

kennygu

二元乙丙如何？？？？？

lsgcxl

真是很不错的资料，学习了！谢谢楼主

boboyc

楼主的材料对我很有启发.

afei09

好贴，顶上

hk19840511

还有硅橡胶呢？耐高温到200度以上的

lhx0309

由于成本以及工艺的原因，输送带基本不用硅胶。

hk19840511

工艺？哪个方面？

0 o: Z6 T9 d4 I( _& t硅橡胶的工艺不好吗？是粘结还是生产工艺。
! @: ?! o$ f9 {/ k9 S( w0 v
我不是做输送带的，不过对胶料还是有点了解的。

lhx0309

原帖由 hk19840511 于 2009-4-20 14:58 发表

6 x. ]  O! g$ l, U5 i  x                               
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工艺？哪个方面？
7 {2 p; ^9 ?/ b
: i% L0 `5 Y: o& _; F: a硅橡胶的工艺不好吗？是粘结还是生产工艺。

5 F- ^0 g- E) `6 f6 n我不是做输送带的，不过对胶料还是有点了解的。

楼上有机会可以到输送带企业实地了解一下。