一种井下叠层阻燃带贴胶的制备方法与流程

本发明涉及输送带，尤其是涉及一种井下叠层阻燃带贴胶的制备方法。

背景技术：

1、井下叠层阻燃输送带主要应用于煤矿、金矿、磷矿等井下作业环境。它的安全性能要满足mt914、en14973、sans971等国内外标准；叠层阻燃带的结构通常包括覆盖胶、带芯、边胶；带芯是由聚酯帆布或尼龙帆布和阻燃贴胶叠层而成，聚酯帆布和尼龙帆布都是由易燃的高分子材料编织而成，因此带芯的阻燃性能是叠层阻燃带的重要性能。

2、现有技术中带芯的阻燃方式包括帆布阻燃、帆布浸胶阻燃和阻燃贴胶阻燃三种方式，其中帆布阻燃和帆布浸胶阻燃因存在帆布物理性能损失大、成本高、帆布与浸胶体系相容性差等问题，已逐渐被阻燃贴胶阻燃方式替代，目前阻燃贴胶阻燃是应用最广泛的方法；如公开号cn110343487b公开的一种叠层阻燃输送带贴胶及其制备方法，该技术采用活性材料活化剂b450促使交联橡胶在剪切和高温下断链，解决了生胶主体使用通用橡胶滚筒摩擦成碳磨不断的问题；再如公开号cn101580679a公开的一种阻燃帆布输送带的叠层带芯体粘贴胶及其制备方法，该方法本发明的带芯体粘贴胶在输送带生产中使用后，使得煤矿井下用阻燃帆布叠层芯输送带既继承了帆布叠层芯输送带原有的机械性能，又保持了整体编织芯输送带良好阻燃性能。

3、目前阻燃贴胶阻燃方式由于各输送带厂配方的不同，达到的效果也参差不齐，带芯在燃烧的过程中出现布层间分层、炸裂导致燃烧不稳定，甚至出现不合格情况，造成上述问题的主要原因是阻燃贴胶的成碳性较差，因此提高阻燃贴胶的成碳性对提高输送带贴胶具有重要意义。

技术实现思路

1、为了提高阻燃贴胶的成碳性，本发明提供了一种井下叠层阻燃带贴胶的制备方法，该方法中采用改性蒙脱土和增碳剂显著提升阻燃带贴胶的成碳性，改性蒙脱土是由钠基蒙脱土与季铵盐改性制得，改性后的蒙脱土的表面结合了季铵盐，能够显著增加蒙脱土的层间距，显著提高蒙脱土与橡胶基体的相容性和分散性，显著提高蒙脱土的成碳性从而显著提高阻燃贴胶的阻燃性能，增碳剂为氧化铜与硅烷偶联剂改性后制得，氧化铜能够在阻燃带贴胶受热时与季铵盐分解后的氨气发生反应产生氮气，从而使阻燃贴胶与氧气发生阻隔，进一步显著增加阻燃贴胶的成碳性。

2、本发明的具体技术方案为：

3、一种井下叠层阻燃带贴胶的制备方法，以基体胶料、改性蒙脱土、增碳剂和助剂为原料混炼制成，所述改性蒙脱石采用钠基蒙脱土和季铵盐进行离子交换反应制得，所述增碳剂采用氧化铜与硅烷偶联剂进行硅烷偶联反应制得。

4、本发明提供了一种井下叠层阻燃带贴胶的制备方法，该方法中采用了钠基蒙脱土和季铵盐进行离子交换反应后制得的改性蒙脱土和氧化铜与硅烷偶联剂改性后的增碳剂，显著增加了阻燃贴胶的成碳性；钠基蒙脱土中的钠离子能够与季铵盐的阳离子发生离子交换反应，使有机基团覆盖在蒙脱土表面，使蒙脱土与橡胶的相容性增加，显著增加蒙脱土的在橡胶基体中的分散性，改性蒙脱土在聚合物中分散后，其粒子能获得接近分子水平的共混，能够显著增强混炼胶的力学性能，经过改性后的蒙脱土具有较好的成碳性，附着在蒙脱土表面的有机基团的分解温度，从100℃提升至200℃，成碳性显著增加。

5、本发明为了更进一步地增加阻燃贴胶的成碳性，在基体胶料中还添加了增碳剂，增碳剂为硅烷偶联剂改性后的氧化铜，在加热条件下，氧化铜能够与氨气发生产生氮气、铜和水，本发明中的改性蒙脱土中的季铵盐基团在温度达到200℃后就会发生分解产生氨气和硝酸，因此当温度超过200摄氏度后季铵盐受热分解后产生的氨气发生反应生成氮气，产生的氮气的能够阻隔基体胶料与氧气接触，从而进一步增加阻燃贴胶在高温状态下的成碳性和阻燃性能，此外，氧化铜在基体胶料中的分散性较差，因此本申请采用硅烷偶联剂对氧化铜进行表面改性，从而显著增加的氧化铜在聚合物中的分散性，显著增加氧化铜与氨气反应的接触面积，从而显著增加增碳剂的增碳效果。

6、作为优选，所述改性蒙脱土的质量份数为30～50份，所述增碳剂的质量份数为10～15份。

7、作为优选，所述离子交换反应条件包括：温度55～65℃，时间8～12小时。

8、作为优选，钠基蒙脱土与季铵盐的摩尔比为1：1.5～2。3、

9、作为优选，所述季铵盐选自为十八烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基氯化铵、双十八烷基二甲基溴化铵、双十八烷基二甲基氯化铵、双十八烷基甲基苄基溴化铵、双十八烷基甲基苄基氯化铵、十八烷基二甲基苄基溴化铵和十八烷基二甲基苄基氯化铵中的一种或几种。

10、作为优选，所述硅烷偶联反应条件包括：温度为75～85℃，时间4～6小时。

11、作为优选，硅烷偶联剂和氧化铜的摩尔比为1：2～4。

12、作为优选，所述硅烷偶联剂为三乙氧基硅烷，所述氧化铜的粒径为50～100nm。

13、作为优选，所述基体胶料包括：氯丁胶胶乳和顺丁胶胶乳。

14、作为优选，所述助剂包括：pvc糊树脂、白炭黑、三氧化二锑、氯化石蜡、聚磷酸铵、硼酸锌、结胶剂、防老剂oda、氧化镁、氧化锌、二硫化二苯并噻唑和硫磺。

15、与现有技术相比，本申请具有以下技术效果：

16、本发明提供了一种井下叠层阻燃带贴胶的制备方法，该方法中采用改性蒙脱土和增碳剂显著提升阻燃带贴胶的成碳性，改性蒙脱土是由钠基蒙脱土与季铵盐改性制得，改性后的蒙脱土的表面结合了季铵盐，能够显著增加蒙脱土的层间距，显著提高蒙脱土与橡胶基体的相容性和分散性，显著提高蒙脱土的成碳性从而显著提高阻燃贴胶的阻燃性能，增碳剂为氧化铜与硅烷偶联剂改性后制得，氧化铜能够在阻燃带贴胶受热时与季铵盐分解后的氨气发生反应产生氮气，从而使阻燃贴胶与氧气发生阻隔，进一步显著增加阻燃贴胶的成碳性。

技术特征：

1.一种井下叠层阻燃带贴胶的制备方法，其特征是，以基体胶料、改性蒙脱土、增碳剂和助剂为原料混炼制成，所述改性蒙脱石采用钠基蒙脱土和季铵盐进行离子交换反应制得，所述增碳剂采用氧化铜与硅烷偶联剂进行硅烷偶联反应制得。

2.根据权利要求1所述的一种井下叠层阻燃带贴胶的制备方法，其特征是，所述改性蒙脱土的质量份数为30~50份，所述增碳剂的质量份数为10~15份。

3.根据权利要求1所述的一种井下叠层阻燃带贴胶的制备方法，其特征是，所述离子交换反应条件包括：温度55~65℃，时间8~12小时。

4.根据权利要求1所述的一种井下叠层阻燃带贴胶的制备方法，其特征是，钠基蒙脱土与季铵盐的摩尔比为1：1.5~2。

5.根据权利要求1或4所述的一种井下叠层阻燃带贴胶的制备方法，其特征是，所述季铵盐选自为十八烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基氯化铵、双十八烷基二甲基溴化铵、双十八烷基二甲基氯化铵、双十八烷基甲基苄基溴化铵、双十八烷基甲基苄基氯化铵、十八烷基二甲基苄基溴化铵和十八烷基二甲基苄基氯化铵中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的一种井下叠层阻燃带贴胶的制备方法，其特征是，所述硅烷偶联反应条件包括：温度为75~85 ℃，时间4~6小时。

7.根据权利要求1所述的一种井下叠层阻燃带贴胶的制备方法，其特征是，硅烷偶联剂和氧化铜的摩尔比为1：2~4。

8.根据权利要求1或7所述的一种井下叠层阻燃带贴胶的制备方法，其特征是，所述硅烷偶联剂为三乙氧基硅烷，所述氧化铜的粒径为50~100 nm。

9.根据权利要求1所述的一种井下叠层阻燃带贴胶的制备方法，其特征是，所述基体胶料包括：氯丁胶胶乳和顺丁胶胶乳。

10.根据权利要求1所述的一种井下叠层阻燃带贴胶的制备方法，其特征是，所述助剂包括：pvc糊树脂、白炭黑、三氧化二锑、氯化石蜡、聚磷酸铵、硼酸锌、结胶剂、防老剂oda、氧化镁、氧化锌、二硫化二苯并噻唑和硫磺。

技术总结本发明涉及输送带技术领域，尤其是涉及一种井下叠层阻燃带贴胶的制备方法，该方法以基体胶料、改性蒙脱土、增碳剂和助剂为原料混炼制成，该方法采用改性蒙脱土和增碳剂显著提升阻燃带贴胶的成碳性，改性蒙脱土是由钠基蒙脱土与季铵盐改性制得，改性后的蒙脱土的表面结合了季铵盐，能够显著增加蒙脱土的层间距，显著提高蒙脱土与橡胶基体的相容性和分散性，显著提高蒙脱土的成碳性从而显著提高阻燃贴胶的阻燃性能，增碳剂为氧化铜与硅烷偶联剂改性后制得，氧化铜能够在阻燃带贴胶受热时与季铵盐分解后的氨气发生反应产生氮气，从而使阻燃贴胶与氧气发生阻隔，进一步显著增加阻燃贴胶的成碳性。技术研发人员：李春辉,李子澳,齐红婷受保护的技术使用者：三维控股集团股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/13