一种低能耗输送带

技术领域

本发明涉及一种低能耗输送带，属于输送带技术领域。

背景技术

输送带，用于皮带输送机，在农业、工矿企业和交通运输业中广泛用于输送各种固体块状和粉料状物料或成件物品，输送带能连续化、高效率、大倾角运输，输送带操作安全，输送带使用简便，维修容易，运费低廉，并能缩短运输距离，降低工程造价，节省人力物力。

输送带在运转过程中，通过主动辊提供输送带的运转动力，使得输送带带动物料输送。在输送带运转过程中，如果其输送距离过长，则需要布置若干托辊承托输送带。托辊一般均设置为从动辊，仅起到承托输送带的所用，输送带的非工作面与托辊之间为滚动摩擦接触。输送带的能耗除了对于物料输送的动能能耗，其主要为输送带的非工作面与托辊之间的摩擦产生的滚动摩擦能耗。由于输送带的连续运转以及输送的物料带来的压力，使得输送带与托辊之间的滚动摩擦力较大，并在由于输送带的连续工作特性，使得输送带在与托辊之间的产生较大的摩擦力时，输送带会产生发热现象，使得输送带非工作面的弹性降低且黏性增大，进一步增加了输送带与托辊的滚动摩擦带来的能耗。

发明内容

本发明提供一种低能耗输送带，通过配方调整，使输送带的下覆盖胶在运转过程中降低力学损耗，起到减少能源消耗的作用。

本发明采取的技术方案是，一种低能耗输送带，包括上部工作面层和下部非工作面层，下部非工作面层与传动辊贴合的表面上具有下覆盖胶层；所述上部工作面层、下部非工作面层、下覆盖胶层依次叠合；其特征在于：下覆盖胶层由低能耗橡胶挤出成型；所述低能耗橡胶通过以下步骤制作：

a)将离子液体与炭黑搅拌混合后，形成液相填料浆；

b)向转动的搅拌机内同时连续加入三元乙丙橡胶乳液和步骤a)中形成的液相填料浆，在搅拌一定时间后，得到橡胶混合物一；

c)将橡胶混合物一喂入挤出机进行挤出脱水操作；

d)将步骤c)完成的物料喂入干燥机进行干燥，完成后得到低能耗橡胶母料；

e)将低能耗橡胶母料与辅料一加入到开炼机或者密炼机中进行混炼得到混炼胶；

f)在混炼胶中加入辅料二并搅拌混合后，进行硫化；硫化完成后得到低能耗橡胶料。

优化的，上述低能耗输送带，辅料一包括烷氧基硅烷偶联剂和防老剂；所述辅料二包括石蜡油、硬脂酸、增粘树脂、微晶蜡B-10、分散剂、硫化剂、TAIC。

优化的，上述低能耗输送带，在上部工作面层、下部非工作面层、下覆盖胶层三层中，至少下覆盖胶层由低能耗橡胶挤出成型。

优化的，上述低能耗输送带，炭黑的重量份数为离子液体重量份数的10％至20％；所述离子液体由2,6-二羟基异烟酸和四丁基氢氧化铵水溶液混合制得，其中，2,6-二羟基异烟酸与四丁基氢氧化铵的重量比为1:3；所述四丁基氢氧化铵水溶液的浓度为40％。

优化的，上述低能耗输送带，步骤a)中，离子液体与炭黑的搅拌速度为60-120r/min，搅拌时间为1至3小时；步骤b)中，三元乙丙橡胶乳液和液相填料浆在搅拌混合时的搅拌速度为500-1500r/min，搅拌时间小于等于10秒。

优化的，上述低能耗输送带，步骤d)中，干燥温度小于等于140摄氏度；步骤d)完成后，低能耗橡胶母料内的含水滤小于等于1％。

优化的，上述低能耗输送带，炭黑的用量重量为三元乙丙橡胶用量重量的45％；石蜡油的用量重量为三元乙丙橡胶用量重量的5％；硬脂酸的用量重量为三元乙丙橡胶用量重量的2.02％；增粘树脂的用量重量为三元乙丙橡胶用量重量的4％；微晶蜡B-10的用量重量为三元乙丙橡胶用量重量的1.52％；分散剂的用量重量为三元乙丙橡胶用量重量的1.52％；硫化剂的用量重量为三元乙丙橡胶用量重量的4.5％；TAIC的用量重量为三元乙丙橡胶用量重量的1.5％.

优化的，上述低能耗输送带，烷氧基硅烷偶联剂的用量重量为三元乙丙橡胶用量重量的0.9％，防老剂的用量重量为三元乙丙橡胶用量重量的1.5％。

本申请的优点在于：

本申请的技术方案中，将离子液体与填料混合后再与三元乙丙橡胶进行连续液相混炼，使得离子液体与炭黑的混合、接触更加均匀充分，在离子液体催化炭黑的表面硅烷化时，能够起到更好的催化效果。从而提高低能耗橡胶料的物理性能，其动态生热低,降低滚动阻力和动态生热，使得低能耗橡胶料在工作时粘性低、弹性大，减少滚动摩擦力。

并且通过液相填料浆与三元乙丙橡胶进行连续液相混炼，快速的混合、凝固、干燥，可以更好的保持三元乙丙橡胶、离子液体、填料三者间的相互作用，更有效的避免三元乙丙橡胶降解，进而保持低能耗橡胶料的物理性能，保证较好的弹性，进而减少滚动摩擦力。

附图说明

图1为本申请的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施例进一步阐述本发明的技术特点。

如图所示，本发明为一种低能耗输送带，包括上部工作面层1和下部非工作面层2，下部非工作面层2与传动辊贴合的表面上具有下覆盖胶层3；所述上部工作面层1、下部非工作面层2、下覆盖胶层3依次叠合。其中，至少下覆盖胶层3的材质为低能耗橡胶，其上部工作面层1、下部非工作面层2也可以使用低能耗橡胶材质，具体选择可以根据输送带所输送的物料要求进行。

此实施例中，低能耗橡胶通过以下步骤制作：

a)将离子液体与炭黑搅拌混合后，形成液相填料浆；其中，离子液体由2,6-二羟基异烟酸和四丁基氢氧化铵水溶液混合制得，2,6-二羟基异烟酸与四丁基氢氧化铵的重量比为1:3；所述四丁基氢氧化铵水溶液的浓度为40％；炭黑的重量份数为离子液体重量份数的10％。离子液体与炭黑的搅拌速度为60r/min，搅拌时间为1小时。

b)向转动的搅拌机内同时连续加入三元乙丙橡胶乳液和步骤a)中形成的液相填料浆，在搅拌一定时间后，得到橡胶混合物一，其中，炭黑的用量重量为三元乙丙橡胶用量重量的45％；三元乙丙橡胶乳液和液相填料浆在搅拌混合时的搅拌速度为500r/min，搅拌时间为8秒。

c)将橡胶混合物一喂入挤出机进行挤出脱水操作；

d)将步骤c)完成的物料喂入干燥机进行干燥，干燥温度为100摄氏度，完成后得到低能耗橡胶母料，低能耗橡胶母料内的含水滤为0.97％；

e)将低能耗橡胶母料与辅料一加入到开炼机或者密炼机中进行混炼得到混炼胶；辅料一包括烷氧基硅烷偶联剂和防老剂；

f)在混炼胶中加入辅料二并搅拌混合后，进行硫化；硫化完成后得到低能耗橡胶料。其中，辅料二包括石蜡油、硬脂酸、增粘树脂、微晶蜡B-10、分散剂、硫化剂、TAIC。

此实施例中，全部配料的用量如下：

石蜡油的用量重量为三元乙丙橡胶用量重量的5％；硬脂酸的用量重量为三元乙丙橡胶用量重量的2.02％；增粘树脂的用量重量为三元乙丙橡胶用量重量的4％；微晶蜡B-10的用量重量为三元乙丙橡胶用量重量的1.52％；分散剂的用量重量为三元乙丙橡胶用量重量的1.52％；硫化剂的用量重量为三元乙丙橡胶用量重量的4.5％；TAIC的用量重量为三元乙丙橡胶用量重量的1.5％；烷氧基硅烷偶联剂的用量重量为三元乙丙橡胶用量重量的0.9％，防老剂的用量重量为三元乙丙橡胶用量重量的1.5％。

实施例2

此实施例与实施例1的区别在于：

低能耗橡胶通过以下步骤制作：

a)将离子液体与炭黑搅拌混合后，形成液相填料浆；炭黑的重量份数为离子液体重量份数的20％。离子液体与炭黑的搅拌速度为120r/min，搅拌时间为3小时。

b)向转动的搅拌机内同时连续加入三元乙丙橡胶乳液和步骤a)中形成的液相填料浆，在搅拌一定时间后，得到橡胶混合物一，其中，炭黑的用量重量为三元乙丙橡胶用量重量的45％；三元乙丙橡胶乳液和液相填料浆在搅拌混合时的搅拌速度为1500r/min，搅拌时间9秒。

c)将橡胶混合物一喂入挤出机进行挤出脱水操作；

d)将步骤c)完成的物料喂入干燥机进行干燥，干燥温度140摄氏度，完成后得到低能耗橡胶母料，低能耗橡胶母料内的含水滤小于等于0.76％；

e)将低能耗橡胶母料与辅料一加入到开炼机或者密炼机中进行混炼得到混炼胶；辅料一包括烷氧基硅烷偶联剂和防老剂；

f)在混炼胶中加入辅料二并搅拌混合后，进行硫化；硫化完成后得到低能耗橡胶料。其中，辅料二包括石蜡油、硬脂酸、增粘树脂、微晶蜡B-10、分散剂、硫化剂、TAIC。

实施例3

此实施例与实施例1的区别在于：

低能耗橡胶通过以下步骤制作：

a)将离子液体与炭黑搅拌混合后，形成液相填料浆；炭黑的重量份数为离子液体重量份数的17％。离子液体与炭黑的搅拌速度为100r/min，搅拌时间为2小时。

b)向转动的搅拌机内同时连续加入三元乙丙橡胶乳液和步骤a)中形成的液相填料浆，在搅拌一定时间后，得到橡胶混合物一，其中，炭黑的用量重量为三元乙丙橡胶用量重量的45％；三元乙丙橡胶乳液和液相填料浆在搅拌混合时的搅拌速度为1000r/min，搅拌时间10秒。

c)将橡胶混合物一喂入挤出机进行挤出脱水操作。

d)将步骤c)完成的物料喂入干燥机进行干燥，干燥温度120摄氏度，完成后得到低能耗橡胶母料，低能耗橡胶母料内的含水滤小于等于0.83％。

e)将低能耗橡胶母料与辅料一加入到开炼机或者密炼机中进行混炼得到混炼胶。

f)在混炼胶中加入辅料二并搅拌混合后，进行硫化；硫化完成后得到低能耗橡胶料。

下面，将实施例3的技术方案获得的低能耗橡胶料与对比例1的橡胶料对比，对比例1的橡胶料使用常规方式制备，制备过程如下：

利用离子液体原位催化填料的硅烷化反应制备高性能胎面胶的方法，包括以下步骤：

将2,6-二羟基异烟酸和四丁基氢氧化铵按重量比1:3混合得到离子液体；

三元乙丙橡胶、炭黑、烷氧基硅烷偶联剂、离子液体依次加入到开炼机或者密炼机中进行混炼得到混炼胶；

混炼胶在室温下加入辅料二和防老剂后进行硫化，获得橡胶料。

将实施例3的技术方案获得的低能耗橡胶料、对比例1的技术方案获得的对比橡胶料进行实验对比。在拉伸强度方面，低能耗橡胶料为21.7，对比橡胶料为20.9；在60摄氏度时的滚动阻力系数N/kN，低能耗橡胶料为72，对比橡胶料为57。在2.5米/秒的输送速度下，低能耗橡胶料的升温为42摄氏度，对比橡胶料的升温为49摄氏度。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不限于上述举例，本技术领域的普通技术人员，在本发明的实质范围内，作出的变化、改型、添加或替换，都应属于本发明的保护范围。