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金属氧化物改性耐热胶料及其制备方法

阅读：454发布：2021-02-25

IPRDB可以提供金属氧化物改性耐热胶料及其制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提供了一种金属氧化物改性耐热胶料及其制备方法，由以下原料制备：丁苯橡胶1500E、固马隆-茚树脂、硬脂酸、抗氧剂1010、抗氧剂8PPD、微晶蜡、金属氧化物、促进剂、硫化剂和十溴二苯醚，所述金属氧化物为三氧化二铁、三氧化二锑和氧化锌。本发明从提高覆盖胶的耐磨性能和阻燃性能、平衡带体温度三个方面考虑，在胶料中加入金属氧化物，利用金属氧化物导热快、耐磨损、不燃烧的物理特性，保证了制备的金属氧化物改性耐热胶料具有良好的耐高温、耐磨和抗烧穿的性能，使用寿命长。，下面是金属氧化物改性耐热胶料及其制备方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种金属氧化物改性耐热胶料，其特征在于，由以下原料制备：丁苯橡胶1500E、固马隆-茚树脂、硬脂酸、抗氧剂1010、抗氧剂8PPD、微晶蜡、金属氧化物、促进剂、硫化剂和十溴二苯醚，所述金属氧化物为三氧化二铁、三氧化二锑和氧化锌。

2.根据权利要求1所述的金属氧化物改性耐热胶料，其特征在于，所述促进剂为N，N-二环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺和N-氧联二亚乙基-2-苯并噻唑次磺酰胺。

3.根据权利要求1所述的金属氧化物改性耐热胶料，其特征在于，所述硫化剂为四硫化二吗啡啉。

4.根据权利要求1所述的金属氧化物改性耐热胶料，其特征在于，所述丁苯橡胶

1500E、固马隆-茚树脂、硬脂酸、抗氧剂1010、抗氧剂8PPD、微晶蜡、金属氧化物、促进剂、硫化剂和十溴二苯醚的重量比为90～110∶20～30∶2～4∶1～3∶0.8～1.2∶2～

3∶100～220∶0.8～1.2∶1.8～3∶2～5。

5.一种金属氧化物改性耐热胶料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤a)将丁苯橡胶1500E加入密炼机中塑炼2～3min；

步骤b)将固马隆-茚树脂、硬脂酸、抗氧剂1010、抗氧剂8PPD、微晶蜡、第一金属氧化物和十溴二苯醚加入密炼机中混炼；

步骤c)将第二金属氧化物加入密炼机中混炼，然后加入促进剂，混炼后排出胶料；

步骤d)将所述胶料降温，加入硫化剂后捣炼均匀，得到金属氧化物改性耐热胶料，所述第一金属氧化物和第二金属氧化物各自独立为三氧化二铁、三氧化二锑和氧化锌。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述促进剂为N，N-二环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺和N-氧联二亚乙基-2-苯并噻唑次磺酰胺。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述硫化剂为四硫化二吗啡啉。

8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述丁苯橡胶1500E、固马隆-茚树脂、硬脂酸、抗氧剂1010、抗氧剂8PPD、微晶蜡、第一金属氧化物、第二金属氧化物、促进剂、硫化剂和十溴二苯醚的重量比为90～110∶20～30∶2～4∶1～3∶0.8～1.2∶2～

3∶50～110∶50～110∶0.8～1.2∶1.8～3∶2～5。

9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤b)的混炼时间为5～7分钟。

10.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤c)中排出胶料的温度在127℃以下。

说明书全文

金属氧化物改性耐热胶料及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及橡胶输送带制造技术领域，尤其涉及一种金属氧化物改性耐热胶料及其制备方法。

背景技术

[0002] 耐热输送带主要用于输送烧结矿石、球团矿石、水泥熟料、烘干水泥、石灰、尿素和无机化肥等高温物料，其工作温度通常在200-500℃，有时达到800℃以上，甚至出现明火。在高温环境下，磨损、冲击和屈挠作用的破坏性被放大，耐热输送带很快就会被损坏甚至报废。因此，提高耐热输送带的耐高温性能、延长使用寿命、满足更高的耐磨和耐烧灼要求，是研制耐热输送带的重要课题，也是我国“十二五”期间输送带行业的技术攻关重点之一。

[0003] 长期以来，众多研究人员将研究重点放在耐热输送带的耐热、隔热两个方面，采取了改良覆盖胶配方、设置隔热层、改善骨架材料等方法，从而输送带的使用寿命显著延长。但是，输送带覆盖胶的成分主要是橡胶高分子材料、古马隆、石油树脂、炭黑等有机物，从而在实际使用中覆盖胶的工作面熔化、烧穿的问题仍然普遍存在。同时，由于采取了隔热措施，输送带上下工作面温差较大，受热不均，从而覆盖胶和骨架层膨胀的长度不一致，导致输送带分层的问题时有发生。本发明人考虑，针对现有技术中耐热输送带熔化、烧穿和分层等问题，提高覆盖胶的耐高温、耐磨、抗烧穿的性能。

发明内容

[0004] 本发明解决的技术问题在于提供一种金属氧化物改性耐热胶料及其制备方法，制备的金属氧化物改性耐热胶料具有良好的耐高温、耐磨和抗烧穿的性能，使用寿命长。

[0005] 有鉴于此，本发明提供了一种金属氧化物改性耐热胶料，由以下原料制备：丁苯橡胶1500E、固马隆-茚树脂、硬脂酸、抗氧剂1010、抗氧剂8PPD、微晶蜡、金属氧化物、促进剂、硫化剂和十溴二苯醚，所述金属氧化物为三氧化二铁、三氧化二锑和氧化锌。

[0006] 优选的，所述促进剂为N，N-二环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺和N-氧联二亚乙基-2-苯并噻唑次磺酰胺。

[0007] 优选的，所述硫化剂为四硫化二吗啡啉。

[0008] 优选的，所述丁苯橡胶1500E、固马隆-茚树脂、硬脂酸、抗氧剂1010、抗氧剂8PPD、微晶蜡、金属氧化物、促进剂、硫化剂和十溴二苯醚的重量比为90～110∶20～30∶2～4∶1～3∶0.8～1.2∶2～3∶100～220∶0.8～1.2∶1.8～3∶2～5。

[0009] 相应的，本发明还提供一种金属氧化物改性耐热胶料的制备方法，包括以下步骤：步骤a)将丁苯橡胶1500E加入密炼机中塑炼2～3min；步骤b)将固马隆-茚树脂、硬脂酸、抗氧剂1010、抗氧剂8PPD、微晶蜡、第一金属氧化物和十溴二苯醚加入密炼机中混炼；
步骤c)将第二金属氧化物加入密炼机中混炼，然后加入促进剂，混炼后排出胶料；步骤d)将所述胶料降温，加入硫化剂后捣炼均匀，得到金属氧化物改性耐热胶料，所述第一金属氧化物和第二金属氧化物各自独立为三氧化二铁、三氧化二锑和氧化锌。

[0010] 优选的，所述促进剂为N，N-二环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺和N-氧联二亚乙基-2-苯并噻唑次磺酰胺。

[0011] 优选的，所述硫化剂为四硫化二吗啡啉。

[0012] 优选的，所述丁苯橡胶1500E、固马隆-茚树脂、硬脂酸、抗氧剂1010、抗氧剂8PPD、微晶蜡、第一金属氧化物、第二金属氧化物、促进剂、硫化剂和十溴二苯醚的重量比为90～110∶20～30∶2～4∶1～3∶0.8～1.2∶2～3∶50～110∶50～110∶0.8～
1.2∶1.8～3∶2～5。

[0013] 优选的，步骤b)的混炼时间为5～7分钟。

[0014] 优选的，步骤c)中排出胶料的温度在127℃以下本发明提供了一种金属氧化物改性耐热胶料及其的制备方法，由以下原料制备：丁苯橡胶1500E、固马隆-茚树脂、硬脂酸、抗氧剂1010、抗氧剂8PPD、微晶蜡、金属氧化物、促进剂、硫化剂和十溴二苯醚，所述金属氧化物为三氧化二铁、三氧化二锑和氧化锌。本发明从提高覆盖胶的耐磨性能和阻燃性能、平衡带体温度三个方面考虑，在胶料中加入金属氧化物，利用金属氧化物导热快、耐磨损、不燃烧的物理特性，保证了制备的金属氧化物改性耐热胶料具有良好的耐高温、耐磨和抗烧穿的性能，使用寿命长。

具体实施方式

[0015] 为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。

[0016] 本发明实施例公开了一种金属氧化物改性耐热胶料的制备方法，包括以下步骤：步骤a)将丁苯橡胶1500E加入密炼机中塑炼2～3min；步骤b)将固马隆-茚树脂、硬脂酸、抗氧剂1010、抗氧剂8PPD、抗氧剂8PPD、微晶蜡、第一金属氧化物和十溴二苯醚加入密炼机中混炼；步骤c)将第二金属氧化物加入密炼机中混炼，然后加入促进剂，混炼后排出胶料；步骤d)将所述胶料降温，加入硫化剂后捣炼均匀，得到金属氧化物改性耐热胶料，所述第一金属氧化物和第二金属氧化物各自独立为三氧化二铁、三氧化二锑和氧化锌。

[0017] 本发明以金属氧化物作为制备胶料的主要填充剂，得到了适合耐热输送带使用的金属氧化物改性胶料。作为金属氧化物，氧化锌、三氧化二铁、三氧化二锑都具有阻燃、导热的特点，本发明将金属氧化物添加于橡胶高分子材料中，制成具有一定功能的金属氧化物改性胶料，加入硫化剂后制成混炼胶，然后通过压延，成型、硫化形成具有一定特性、用途的橡胶输送带制品，在硫化工序发生一次化学反应，此时金属氧化物在改性胶料中还处于添加状态。

[0018] 由于金属氧化物改性胶料在常压下发生二次化学反应的临界温度是150℃以上，橡胶输送带制品输送物料的温度通常在200-500℃，有时达到800℃以上，甚至出现明火，因此，在使用过程中，金属氧化物与橡胶高分子发生脱水、脱氢等化学反应，进而金属氧化物由添加型转变为反应型，提高了胶料的耐高温、耐磨、抗烧穿的性能。

[0019] 所述促进剂优选为N，N-二环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺(促进剂DZ)和N-氧联二亚乙基-2-苯并噻唑次磺酰胺(促进剂NOBS)。其中，所述N，N-二环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺和N-氧联二亚乙基-2-苯并噻唑次磺酰胺的重量比优选为3～5∶1，更优选为4∶1。所述硫化剂优选为四硫化二吗啡啉。

[0020] 作为优选方案，所述丁苯橡胶1500E、固马隆-茚树脂、硬脂酸、抗氧剂1010、抗氧剂8PPD、微晶蜡、第一金属氧化物、第二金属氧化物、促进剂、硫化剂和十溴二苯醚的重量比优选为90～110∶20～30∶2～4∶1～3∶0.8～1.2∶2～3∶50～110∶50～110∶0.8～1.2∶1.8～3∶2～5，更优选为95～105∶22～28∶2～4∶1.5～
1.5∶0.9～1.1∶2.2～2.8∶60～100∶60～100∶0.9～1.1∶2～2.8∶3～
4。所述第一金属氧化物和第二金属氧化物优选相同，重量优选相同，有助于减少金属氧化物的自聚，使其更加均匀。

[0021] 作为优选方案，所述三氧化二铁、三氧化二锑和氧化锌的重量比优选为90～160∶2～6∶20～60，更优选为100～150∶3～5∶25～50。

[0022] 步骤b)的混炼时间优选为5～7分钟；步骤c中，第二金属氧化物加入密炼机中混炼的时间优选为4～5分钟；加入促进剂后的混炼时间为1～3分钟，步骤c)中排出胶料的温度在127℃以下。步骤d)具体为∶将所述胶料经带有捣胶机的开炼机凉片降温，温度低于85℃，加入硫化剂后捣炼均匀，压片停放，得到金属氧化物改性耐热胶料。

[0023] 利用本发明制备的金属氧化物改性耐热胶料得到的输送带，与GB/T20021-200中T2型耐热输送带相比，解决了输送带覆盖胶熔化、烧穿、分层的问题，输送带的使用寿命提高一倍，配方成本与T2型耐热输送带覆盖胶持平，使产品的工业附加值增加，销售价格有了一定提高，为输送带生产企业提高了经济效益。从用户角度来看，输送带的使用周期是原来的二倍，降低了用户的采购成本，实现了用户与生产者的双赢，为企业创造了良好的经济效益和社会效益，同时也是输送带生产技术上的一次进步。

[0024] 为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。

[0025] 本发明实施例中所使用的丁苯1500E购于中国石油天然气股份有限公司(吉林石化分公司)；

[0026] 本发明实施例中所使用的固马隆-茚树脂购于包头钢铁公司焦化厂；

[0027] 本发明实施例中所使用的硬脂酸购于益海(连云港)油化工业有限公司；

[0028] 本发明实施例中所使用的抗氧剂1010购于上海莱茵化工有限公司；

[0029] 本发明实施例中所使用的抗氧剂8PPD购于阜阳恒力特化工科技有限公司；

[0030] 本发明实施例中所使用的微晶蜡购于抚顺双虹蜡制品有限公司；

[0031] 本发明实施例中所使用的金属氧化物，其中，三氧化二铁购于廊坊彩虹颜料制品有限公司；

[0032] 本发明实施例中所使用的三氧化二锑购于河南省桃江县盛旺锑业有限公司；

[0033] 本发明实施例中所使用的氧化锌购于河北省石家庄市贝德化工有限公司；

[0034] 本发明实施例中所使用的促进剂N，N-二环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺(DZ)购于东北助剂化工有限公司；

[0035] 本发明实施例中所使用的N-氧联二亚乙基-2-苯并噻唑次磺酰胺(NOBS)购于东北助剂化工有限公司；

[0036] 本发明实施例中所使用的硫化剂四硫化二吗啡啉购于RHEIN(德国)。

[0037] 本发明实施例中所使用的十溴二苯醚购于山东金盈泰化工有限公司。

[0038] 表1本发明实施例采用的原料及其重量份

[0039]

[0040] 制备买施例1～4

[0041] 生产金属氧化物改性胶料的准备工作∶做好密炼机循环冷却系统的准备，冷却水的温度控制在15～25℃，水压控制在0.5～0.6MPa，气压控制在0.8～1.0MPa，转子转速20r/min。将橡胶高分子、金属氧化物等物料按配方1#、2#、3#、4#比例称量好，做好生产的准备工作，其中将金属氧化物分成两等份。

[0042] 金属氧化物改性胶料的生产∶先将称量好的丁苯橡胶1500E加入密炼机里塑炼，使其变得易于加工，塑炼时间2～3min；然后将固马隆-茚树脂、硬脂酸、抗氧剂1010、抗氧剂8PPD、微晶蜡、十溴二苯醚、金属氧化物的二分之一加入密炼机里，严格控制密炼室温度，混炼时间大约是5～7分钟，然后将剩下的二分之一金属氧化物加入密炼机里，混炼时间大约是4～5分钟，然后将促进剂DZ、NOBS，混炼时间大约是1分钟，排胶温度不得高于127℃。从密炼室排出的胶料经带有捣胶机的开炼机凉片降温，温度低于85℃以下可以添加硫化剂四硫化二吗啡啉，捣炼均匀，压片停放。由此制得金属氧化物改性胶料。

[0043] 应用实施例1

[0044] 在145±5℃的温度，2.0MPa～3.0MPa的压力下，经25min～35min的硫化设备的

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