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        提高三元乙丙耐熱輸送帶接頭質量的可行性研究
        發布時間:2018-12-23 11:10:48新聞來源:橡膠輸送帶 瀏覽次數:207

              三元乙丙耐熱輸送帶主要在金屬冶煉廠、水泥廠中使用,物料溫度高達150℃~250℃,瞬間溫度達到 300℃,因此要求輸送帶的耐熱程度很高。耐熱輸送帶覆蓋膠用三元乙丙膠制造,其使用壽命在正常情況下為 3~12 個月,這比使用丁苯膠和氯丁膠壽命長了許多。在對耐熱輸送帶的質量跟蹤過程中,發現膠帶報廢首先從膠帶環形接頭部位覆蓋膠裂開,并且逐漸擴大,輸送物料的溫度向帶芯傳入,造成覆蓋膠擴大脫離面和破壞布層并致橫斷。如果環形接頭很牢固,不出問題,使用時間會更長。本文對提高三元乙丙耐熱輸送帶接頭質量進行了研究。
             
          一、探討環形接頭裂開原因
              環形接頭工藝分為生接、熟接和冷接三種。生接是在硫化膠帶時留出接頭部位未硫化,膠帶硫化好后將兩端未硫化的生帶接頭對接,接頭部位布層位置(position )做階梯 ,用甲基苯(methylbenzene)清洗兩遍 ,涂上膠漿 ,干后對接,再硫化;熟接是將整條膠帶硫化好,兩端按規定做階梯,并切成 45°角,打毛,涂上膠漿,貼上膠片后對接,再硫化。一般情況(Condition)下,耐熱輸送帶環形接頭不采用冷接,短帶采用熟接,長帶采用生接。生接和熟接兩種接法在耐熱輸送帶中出現過接頭脫開現象。具體分析膠帶環形接頭脫開原因,除了膠帶使用環境(environment)之外,還有三元乙丙膠自粘性和互粘性差、膠漿附著粘合力差、駁接時膠漿溶劑未揮發干凈、接頭部位涂膠漿后被污染(pollute)、膠接面硫化膠部位不夠粗糙、硫化深度不夠或硫化壓力(pressure)不足等原因。
             
          二、不同型號耐熱輸送帶覆蓋(Cover)膠粘合試驗
             為了弄清是否與三元乙丙膠自粘性(viscosity)有關,于光用三種耐熱輸送帶覆蓋膠料進行對比試驗。
         
          (1)Ⅰ型耐熱輸送帶覆蓋膠:通用氯丁膠 70,二級標膠30,配方含膠量 51%。
         
          (2)Ⅱ型耐熱輸送帶覆蓋膠:全部丁苯膠,配方含膠量50.5%。
         
          (3)三元乙丙膠耐熱輸送帶覆蓋膠:全部是三元乙丙膠,配方含膠量49%。
             三種試驗膠料分別用壓延機壓成厚度為2.5mm 膠片,放置4 小時后將兩塊相同膠片貼合,放入模具內進行硫化,硫化溫度為151℃,壓力為2.5MPa,硫化時間為25 分鐘。硫化膠片停放24 小時后在貼合部位作粘合力試驗,三種膠料的粘合試驗結果可知,丁苯膠覆蓋膠粘合力最好,超過 5.0N/mm,其剝離面比較粗糙。氯丁覆蓋膠雖然自粘性不是很好,但其粘合力也能達到4.5N/mm。所以生產氯丁和丁苯兩種耐熱輸送帶極少在接頭部位出現問題而造成膠帶報廢。三元乙丙膠則不同,其粘合力只有 2.12N/mm,不到丁苯膠粘合力的一半,剝離面光滑、清晰。因而三元乙丙耐熱輸送帶使用周期(lifetime)短。
           
          三、覆蓋膠的硫化膠與未硫化膠粘合試驗
            由于三元乙丙膠自粘性(viscosity)差,其兩塊未硫化膠粘合力為 2.12N/mm,何況環形接頭往往是硫化膠與未硫化膠的粘合。為了提高其粘合力,筆者做了下面試驗(為了方便試驗,將三元乙丙耐熱帶覆蓋(Cover)膠代號為 109 膠片,緩沖膠代號為 308 膠片)。
           
          1、試驗材料(Material)
        (1)硫化好的熟 109 膠片,厚度為 2.2~2.5mm。
        (2)緩沖膠 308 膠片 :將生產用 308 膠精煉后制成的膠片,厚度為 0.5~0.6mm。
        緩沖膠配方 :三元乙丙膠 70,二級標膠 30,配方含膠量為 48%。物理性能:拉伸強度為 10.5MPa,伸長率為 650%~680%,硬度為 53 度,永久變形率為34%,混煉膠可塑度為 0.50~0.55。
        (3)膠漿:用三種不同膠漿作試驗。
        A 膠漿:緩沖膠 308 膠片 1.0 份加汽油 3.0 份,攪拌成膠漿。
        B 膠漿:用 109 膠片加入 5.0 份松焦油和 5.0 份增粘劑 T,混煉均勻,按 A 膠漿比例制成。
        C 膠漿:109 膠片和 308 膠片各 50%混煉均勻,按 A 膠漿比例制成。
        (4)未硫化覆蓋(Cover)膠片:用三種不同膠片作試驗,厚度為 2.0~2.2mm。

          ①膠片:覆蓋膠 109 膠片。

          ②膠片:109 膠和 308 膠各 50%混合膠。

          ③膠片:109 膠 80%和 308 膠 20%混合膠。橡膠輸送帶有耐熱帶、耐磨帶、耐灼燒帶、耐油帶、耐堿帶、耐堿帶、耐熱帶、耐寒帶等特性。 主要用于各礦山、冶金、鋼鐵、煤炭、水電、建材、化工、糧食等企業的固體物料輸送。
           
          2、試驗方法
            將硫化好的 熟 109 膠片與各 種未硫化膠片粘接,檢測它們的粘合力。首先將硫化好的熟 109 膠片打磨粗糙面,要每組膠片打磨粗糙盡量一致,減少人為誤差,再在膠片涂上膠漿,貼 308 膠片和未硫化覆蓋(Cover)膠片后硫化,停放 24 小時后測得其粘合力,試驗結果見表 2。
            以上 9 種試驗 是硫化好的 熟 109 膠片經 打 磨后涂各種膠漿,貼上覆蓋膠(包括緩沖膠)。橡膠輸送帶有耐熱帶、耐磨帶、耐灼燒帶、耐油帶、耐堿帶、耐堿帶、耐熱帶、耐寒帶等特性。 主要用于各礦山、冶金、鋼鐵、煤炭、水電、建材、化工、糧食等企業的固體物料輸送。1~3 號是同一種膠漿不同覆蓋膠試驗,它們粘合力不超過4.00N/mm,原因是 109 膠的硫化膠與 A 膠漿.308 膠不太相粘附(adhesion),導致粘合力不高,并且剝離面清晰,甚至光滑。4~6 號是 B 膠漿試驗,109 膠添加入松焦油和增粘劑 T,目的是增加 B 膠漿的可塑度和粘合力。B 膠 漿與 109 膠的硫 化膠相附 較好,但 與 緩 沖 膠308 膠粘合不好,從而影響其粘合力,說明 B 膠漿不是很理想。7~9 號試驗粘合力較好,這與 C 膠漿組成有直接關系。7 號試驗的粘合力達到 4.85N/mm,剝離界面粗糙,凸凹不平,呈犬牙狀交錯,兩邊附膠,其粘合力和剝離界面情況差不多,都達到丁苯耐熱覆蓋膠的要求,說明本試驗達到預定的效果。
           
          四、三元乙丙耐熱輸送帶環形接頭制作(Make)
           
          1、在三元乙丙耐熱輸送帶環形接頭位置,先按規定將膠帶接頭部位做成階梯,保留上覆蓋膠 (厚膠)的一端帶體保留邊膠,保留下覆蓋膠(薄膠)的另一端帶體切除邊膠,見圖 1,覆蓋膠切成 45°斜角,打磨粗糙,用甲苯清洗兩遍,然后在布層表面涂本公司自制的普通膠漿三遍,干后貼上厚度為0.5~0.6mm 的普通緩沖膠。
           
          2、將先打磨粗糙的覆蓋膠斜口用 C 膠漿涂三遍,干后貼厚度為 0.5~0.6mm 緩沖膠 308 膠和
          ①膠片,壓緊貼實,然后硫化。
           
          3、接頭工藝( technology)制作過程中要注意甲基苯(methylbenzene)是否待干,防止粉料污染,保持清潔。
           
          五、產品使用情況(Condition)
            冀松公司采用本方法生產的多批三元乙丙耐熱環形輸送帶,在不同的水泥(材料:粉狀水硬性無機膠凝材料)或燒結(把粉狀物料轉變為致密體的過程)礦等生產線中使用(use),環境(environment)溫度基本在 150℃以上,現運行了 15 個月,膠帶質量(Mass)完好,還能繼續使用。
           
          六、結論
           
          1、三元乙丙耐熱輸送帶接頭裂口及覆蓋膠脫開直至橫斷,都與三元乙丙膠的自粘性差和互粘性有關,但可以采用膠漿和膠料得以解決。
           
          2、三元乙丙耐熱輸送帶接頭工藝( technology)應加強制作過程的控制,打磨、涂漿、甲苯是否待干和被外界污染(pollute)與否等相當重要,它們都會對接(Splice butt)頭質量產生極大的影響,直接關系到膠帶使用周期。
           
          3、硫化環形接頭時要給予足夠的壓力和時間。橡膠輸送帶有耐熱帶、耐磨帶、耐灼燒帶、耐油帶、耐堿帶、耐堿帶、耐熱帶、耐寒帶等特性。 主要用于各礦山、冶金、鋼鐵、煤炭、水電、建材、化工、糧食等企業的固體物料輸送。

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