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尼龙分层难燃输送带的配方设计

【摘要】:
煤矿地下带式输送机配备有普通的输送带,由于摩擦生热,经常会引起一系列火灾,尤其是物料是易燃的,着火时会蔓延开来。随着煤矿,尤其是地下煤矿的连续开采需求不断增加,阻燃输送带已经发展成为一种新型的现代运输工具,并逐渐在地下作业中占据主导地位。尽管结构和生产方法与传统的输送带产品有很多相似之处,但是尼龙分层难燃输送带的生产方法比普通输送带的生产难度要大很多。

煤矿地下带式输送机配备有普通的输送带,由于摩擦生热,经常会引起一系列火灾,尤其是物料是易燃的,着火时会蔓延开来。随着煤矿,尤其是地下煤矿的连续开采需求不断增加,阻燃输送带已经发展成为一种新型的现代运输工具,并逐渐在地下作业中占据主导地位。尽管结构和生产方法与传统的输送带产品有很多相似之处,但是尼龙分层难燃输送带的生产方法比普通输送带的生产难度要大很多。

1配方设计

1.1胶粘剂配方。胶粘剂主要起阻燃缓冲剂的作用,在尼龙层状阻燃输送带中起胶粘作用。因此,在配方设计中,要求胶水具有出色的阻燃性以防止尼龙帆布燃烧。同时,粘合剂还应具有优异的回弹性和粘合性能,以确保帆布之间以及帆布与覆盖橡胶层之间的粘合力,保护骨架层,并提高产品寿命。

原料橡胶的选择:对于阻燃橡胶产品,原料橡胶通常为氯丁橡胶或氯丁橡胶和其他橡胶类型。 氯丁橡胶因为它的分子结构中含有氯原子,所以它具有出色的阻燃性。但是,氯丁橡胶容易结晶,保存时间短,加工性能差,价格昂贵。制造耐火传送带不仅成本高昂,而且难以通过混合和成型过程。另一方面,除阻燃性能外,阻燃传送带还必须对摩擦的温度升高具有保护作用。因此,在选择生胶时,我们使用天然橡胶和丁苯橡胶系统的组合。该系统工艺性能好,成本低,产品性能全面,有利于批量生产。尽管天然橡胶和丁苯橡胶不是阻燃橡胶,但通过添加阻燃剂,它们可以达到与阻燃橡胶(例如氯丁橡胶)相同的阻燃效果。

阻燃体系的选择:天然橡胶和丁苯橡胶是易燃的,必须添加阻燃剂才能达到阻燃的目的。目前,国内市场上可买到的主要阻燃剂是氯化石蜡,三氧化二锑,硼酸锌和氢氧化铝。不同的阻燃剂以及它们之间的不同组合显示出不同的阻燃效果。试验数据表明,阻燃剂的综合效果优于一次性使用。特别是氯化石蜡和三氧化二锑的协同作用非常突出。因此,尼龙层状阻燃传送带粘合剂阻燃系统将三氧化二锑,氯化石蜡,硼酸锌和氢氧化铝结合使用。它们在粘合剂配方中的作用如下:三氧化二锑:阻燃剂。当单独使用时,它没有阻燃作用,但是当与含氯化合物组合使用时,显示出很强的阻燃作用。在燃烧过程中,三氧化二锑与可燃物表面层上的含氯化合物反应,形成挥发性的氯化锑和氯氧化锑。它们的挥发物可以吸收热量,产生的气体可以隔离氧气并稀释可燃物。氯化石蜡:阻燃剂。氯化石蜡在高温下分解产生氯原子。氯原子与聚合物(橡胶,尼龙帆布等)反应生成氯化氢,而氯化氢与高反应性羟基自由基或氢原子反应生成水。或氢,它会中断链氧化过程,减慢燃烧甚至停止。氢氧化铝:阻燃填料,在200℃以上会脱水,释放出三个分子的结晶水,可吸收大量热量,降低温度以防止起火和火焰蔓延。

1.2封面胶配方,尼龙分层阻燃输送带的封面胶还应具有较高的机械强度,耐磨性,阻燃性和静电传导性。

原料橡胶的选择:原料橡胶的选择主要是根据加工工艺的性能要求以及覆盖橡胶的物理机械性能来考虑的。通过添加阻燃剂和炭黑,可以达到阻燃和静电传导的要求。

阻燃系统的选择:对于阻燃和静电导电产品,阻燃系统的选择非常重要。炭黑不仅是橡胶制品中的良好补强剂,而且可以有效降低制品的表面电阻。但是,使用炭黑通常会导致产品产生无焰燃烧(木炭燃烧),这将对防止产品无焰燃烧产生非常不利的影响。因此,对于以炭黑为增强剂的阻燃,静电橡胶制品,如何有效抑制无焰燃烧是配方设计中的重要课题。结果表明,氯化石蜡和三氧化二锑的结合可以有效地防止火焰燃烧,但同时又促进了无焰燃烧。尽管氯化石蜡,十溴二苯醚,氢氧化铝和硼酸锌体系可以有效地抑制无焰燃烧,但它们不足以防止火焰燃烧。因此,尼龙层状阻燃输送带覆盖橡胶的阻燃体系是氯化石蜡,十溴二苯醚,三氧化二锑,氢氧化铝和硼酸锌的组合。