V帶外包布浸膠膠料配方研究

劉士鐸(河北辛集金昊像膠有限公司，河北 石家莊 052360)

V帶外包布浸膠膠料配方研究

劉士鐸(河北辛集金昊像膠有限公司，河北 石家莊 052360)

V帶外包布浸膠膠料配方經(jīng)過并用順丁橡膠增加膠料的黏合性能和彈性及降低升熱；加強助硫化體系改善天然橡膠硫化還原性能和抗老化性能；更換拉伸強度和耐磨性能更佳的炭黑N234提高橡膠膠料的性能；添加動態(tài)黏合劑LP-600和耐磨劑JTH-315提升橡膠動態(tài)性能；加強工藝管理控制，提升V帶質(zhì)量穩(wěn)定性，延長V帶使用壽命。

助硫化體系；動態(tài)黏合劑；工藝管理控制

現(xiàn)在V帶制作技術(shù)日新月異，新技術(shù)新材料的應(yīng)用相應(yīng)地提升了V帶質(zhì)量水平，使其使用壽命得到提高。在V帶試驗和使用過程中，總會發(fā)現(xiàn)V帶外包布出現(xiàn)磨損嚴(yán)重或膠布脫層現(xiàn)象，這種情況會影響V帶使用壽命。本工作是試驗提高V帶外浸布膠膠料的性能，克服在動態(tài)情況下外包布出現(xiàn)的磨損和脫層現(xiàn)象，延長使用壽命，相應(yīng)地提升V帶的質(zhì)量水平。

1 實驗

1.1 主要原材料

動態(tài)黏合劑LP-600；TDB680；硅-66，超級黏合劑KMR；安徽阜陽利普化工有限公司產(chǎn)品。耐磨劑JTH-315是通用型聚四氟乙烯(PTFE)超微粉經(jīng)特殊工藝加工而成的低分子量微粉，具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性；耐磨性，廣泛的應(yīng)用于涂料、油墨、橡膠及工程橡膠各個領(lǐng)域，是浙江衢州萬能達科技有限公司產(chǎn)品。炭黑N220，N234炭黑是邢臺龍星化工有限公司產(chǎn)品。其余為市場常售產(chǎn)品。

1.2 主要試驗儀器和設(shè)備

AMT4104型電子拉力機，深圳新三思材料檢測有限公司產(chǎn)品；MZ-4002型V帶疲勞試驗機；江蘇明珠試驗機械有限公司產(chǎn)品。WTB-0.5沖擊彈性機；WML-76型阿克隆磨耗試驗機，揚州天發(fā)試驗機械有限公司產(chǎn)品；YS-25型壓縮疲勞試驗機，上海橡膠機械制造廠產(chǎn)品。

1.3 性能測試

橡膠物理性能測試按GB/T528—2009《硫化橡膠或熱塑性橡膠拉伸應(yīng)力應(yīng)變的測定》進行測試；橡膠粘合剝離強度試驗方法按GB/T532—2008《硫化橡膠與織物粘合強度的測定》進行測試；橡膠回彈性能試驗方法GB/T1681—2009《硫化橡膠回彈性的測定》進行測試；升熱測試方法按GB/T1687—1993《硫化橡膠在屈撓試驗中溫升和耐疲勞性能的測定第2部分：壓縮屈撓試驗》進行測試；硫化橡膠膠料耐磨性能試驗方法GB/T 1689—1998 《硫化橡膠耐磨性能的測定（用阿克隆磨耗機）》進行測試；橡膠老化測試方法按GB/T3512—2001《硫化橡膠或熱塑橡膠熱空氣加速老化和耐熱試驗》進行測試；V帶疲勞試驗按GB/T15328—2009《普通V帶疲勞試驗方法無扭矩法》進行測試。

1.4 試驗制備

浸布膠按配方混煉均勻，停放后煉成薄片制備膠漿，浸布后經(jīng)裁布和包布工序，再硫化成品。V帶試驗取成品B型，長1 600 mm。

2 結(jié)果與討論

2.1 浸布膠主體材料

V帶浸布膠主體材料大多為天然橡膠（NR）/丁苯橡膠（SBR）并用，該配合體系生熱高、耐磨性能和彈性差、黏合低，為了改進浸布膠性能，所以改用耐磨性能和黏合性能更好、升熱低、彈性高的順丁橡膠（BR）代替丁苯橡膠（SBR）[1]，這樣浸布膠主體材料變?yōu)樘烊幌鹉z和順丁橡膠并用。不同主體材料的浸布膠和成品性能對比見表1。

表1可以看出：與主體材料為NR/SBR（并用比70/30）的浸布膠相比，主體材料為NR/BR（并用比70/30）的浸布膠的硬度、定伸應(yīng)力、拉伸強度基本相當(dāng)，生熱低，彈性高、黏合性能和耐磨性能好，有利于提高V帶動態(tài)疲勞性能，延長了V帶的疲勞壽命，

表1 不同主體材料的V帶浸布膠和成品性能對比

提升了V帶質(zhì)量水平。

2.2 助硫化體系

為克服NR耐熱性差和易硫化返原的問題，在助硫化體系中適量加一些抗硫化返原劑[2]。不同助硫化體系的V帶浸布膠性能對比見表2。

表2 不同助硫化體系的V帶浸布膠性能對比

從上表2中可以看到這五種助硫化體系效果比較好的是SI69/TDB680/苯甲酸并用（1.5/0.5/2），黏合及抗黏合老化性能比較好、工藝好、成本底，是優(yōu)選的助硫化體系。

2.3 優(yōu)選炭黑

在浸布膠配方中用新工藝炭黑N234代替炭黑N220，耐磨性能和膠料拉伸強度得到提高，混煉工藝得到提高[3]。用配方基本相同，只是炭黑不同的浸布膠膠料性能對比如表3。

從表3中可以看到更換炭黑后，膠料硬度和伸長率基本不變，拉伸強度和耐磨性能得到提高。

2.4 添加動態(tài)黏合劑LP-600

原配方中黏合體系古馬龍增黏效果和老化性能差，不能滿足動態(tài)黏合要求[4]。現(xiàn)在采用添加4份動態(tài)黏合劑LP-600代替部分古馬龍和超級黏合劑KMR，加強V帶轉(zhuǎn)動過程中浸布膠的動態(tài)黏合性能。不同黏合體系的膠料性能對比見表4。

從表4可以看到添加動態(tài)黏合劑LP-600后，浸布膠的黏合及老化性能得到提高，工藝性能比較好。

2.5 耐磨劑的選擇

進一步提高V帶浸布膠膠料的耐磨性能，選擇添

表3 不同炭黑的浸布膠性能對比

表4 不同黏合體系的膠料性能對比

加石墨、二硫化鉬、JTH-315耐磨劑作比較，比較膠料的耐磨性能。添加三種耐磨劑的浸布膠膠料性能對比見表5。

從表5可以看到添加耐磨劑JTH-315(3份)時，膠料拉伸強度、耐磨性能、彈性優(yōu)于石墨和二硫化鉬，可能是石墨和二硫化鉬與橡膠相溶性差些。

表5 三種耐磨劑的浸布膠膠料性能對比

綜上所述，改善后的配方：NR, 70; BR, 30; S, 2;DM+CZ, 2; ZnO+SA, 8; 防老劑，5；苯甲酸，2；白炭黑，10；炭黑N234，50；硅B-66，20；Si-69，1.5；TDB-680，0.5；動態(tài)黏合劑LP-600，4；古馬龍，3；超級黏合劑KMR，4；其余，8?？傆?20。優(yōu)化前后的V帶浸布膠膠料性能對比見表6

通過表6的試驗結(jié)果可以看到優(yōu)化后的V帶浸布膠在拉伸強度、黏合及動態(tài)黏合強度、回彈性、V帶疲勞性能方面得到提高，提升了V帶的質(zhì)量水平。

2.6 工藝因素的影響

好的配方需要工藝的配合，才能體現(xiàn)出配方的優(yōu)勢。在實際工作中，工藝管理控制起著關(guān)鍵作用。

加強工藝管理控制是V帶生產(chǎn)企業(yè)非常重要的工作，決定著V帶產(chǎn)品質(zhì)量水平和穩(wěn)定性。

3 結(jié)語

通過優(yōu)化V帶浸布膠的主體材料、更換拉伸和耐磨更好的炭黑、添加助硫化體系和動態(tài)黏合劑及耐磨劑、加強工藝管理控制水平，提高了浸布膠的拉伸性能、耐磨性能、動態(tài)黏合性能、V帶質(zhì)量的穩(wěn)定性。延長了V帶試驗壽命，提升了V帶質(zhì)量水平和穩(wěn)定性。

表6 優(yōu)化前后V帶浸布膠膠料性能對比

[1] 鄧本城.紀(jì)奎江.橡膠工藝原理，375.

[2] 劉士鐸.探討提高三角帶疲勞壽命的方法[J]. 橡塑技術(shù)與裝備，2014,40(21)： 8~11.

[3] 劉士鐸. 提高混凝土噴漿機橡膠配件的使用壽命[J]. 現(xiàn)代橡膠工程，2014，（5）:19~21.

[4] 劉士鐸. 提高V帶線繩動態(tài)黏合性能的探討[J]. 橡塑技術(shù)與裝備，2015，41(5)：47~50.

Dipping rubber formula research of V belt outsourcing cloth

Dipping rubber formula research of V belt outsourcing cloth

Liu Shiduo
(Qingdao University of Science and Technology, Qingdao 266042, Shandong, China)

V belt outsourcing cloth increased flexibility and reduce heat with using Polybutadiene；Strengthen the assistant curing system improves the performance of natural rubber curing reduction and anti-aging performance. Replace carbon black N234 which has better tensile strength and wear resistance to improve the performance.Add dynamic adhesive LP - 600 and wear-resisting agent JTH - 315 to improve dynamic performance. Strengthen the management of process control, improving the quality of the V belt stability, prolong the service life of the V belt.

assistant curing system; dynamic adhesive; process management control

TQ330.1

：1009-797X(2016)15-0061-04

BDOI:10.13520/j.cnki.rpte.2016.15.014

(R-02)

劉士鐸(1964-),男，高級工程師，從事配方設(shè)計，工藝管理，產(chǎn)品測試工作。

通訊郵箱：xx83291181@163.com

2015-11-02