pvc輸送帶生產(chǎn)工藝及配方


一、輸送帶生產(chǎn)工藝

1、織物芯輸送帶生產(chǎn)工藝流程圖:





2、PVC輸送帶生產(chǎn)工藝流程圖:



3、鋼絲繩芯輸送帶生產(chǎn)工藝流程圖:



二、輸送帶配方設計

1、PVC輸送帶配方的優(yōu)化設計

    PVC整芯輸送帶主要生產(chǎn)原料是聚氯乙烯(PVC)樹(shù)脂和各種加工助劑,而PVC覆蓋膠是輸送帶的面層材料,它完全包覆著(zhù)帶芯,起著(zhù)保護帶芯延長(cháng)輸送帶使用壽命的作用,其主要技術(shù)指標為阻燃性和抗靜電性。以往通常采用加入大量阻燃劑和抗靜電劑的方法來(lái)保證這兩項性能指標滿(mǎn)足國家標準要求而忽略了各組分之間協(xié)同作用的有效發(fā)揮,造成原材料浪費,生產(chǎn)成本居高不下。為此對PVC覆蓋膠配方進(jìn)行重新研究和試驗十分必要。
(1)阻燃體系的選擇
    PVC覆蓋膠所用的主體材料是聚氯乙烯(PVC)高分子材料,其氯含量達到57%,氧指數達到45%,是一種離火自熄的難燃材料,但由于生產(chǎn)PVC覆蓋膠過(guò)程中加入了大量的增塑劑以提高其加工性能使得PVC中氯含量大幅降低,氧指數隨之降低,以至失去自身的阻燃性能而成為易燃材料,故提高PVC覆蓋膠的氯含量是保證PVC輸送帶阻燃的重要前提。
    在原PVC覆蓋膠配方中,我們采用加入三氧化二銻(Sb2O3)、復合阻燃劑和三氯乙基磷酸酯(TCEP)的方法來(lái)達到阻燃目的。通過(guò)分析,發(fā)現原PVC覆蓋膠配方中存在阻燃劑重復使用現象,各種阻燃劑之間的協(xié)同效應沒(méi)有充分發(fā)揮出來(lái),導致原材料浪費,生產(chǎn)成本居高不下。因此,對原配方采用的阻燃體系
進(jìn)行了理論分析和優(yōu)化選擇,決定使用鹵系阻燃劑52%氯化石蠟來(lái)替代原配方中的TCEP阻燃劑,與Sb2O3阻燃劑配合使用構成鹵-銻協(xié)同阻燃體系。
其阻燃機理為:
    ①利用鹵-氧化銻的吸熱分解,降低PVC聚合物的燃燒溫度和分解速度;
    ②鹵化銻蒸汽覆蓋在PVC聚合物表面形成隔熱、隔氧的“毯子”效應;
    ③促進(jìn)成炭反應,減緩PVC聚合物分解生成可燃氣體的速度,生成的炭層阻止可燃氣體逸出和進(jìn)入燃燒區;
    ④捕獲燃燒區氣相中維持燃燒鏈式反應的活性自由基,改變氣相中的反應模式,減少反應熱量來(lái)使火焰猝滅,達到良好的阻燃效果。
(2)抗靜電劑的選擇
    由于PVC是良好的絕緣體,表面電阻大、導電性能差,用PVC材料制成的阻燃輸送帶在使用過(guò)程中會(huì )因摩擦造成帶體上正、負電荷失去平衡而產(chǎn)生靜電荷,在煤礦這一富含瓦斯的場(chǎng)所產(chǎn)生放電火花引起火災或瓦斯爆炸。因此我們選擇了合適的抗靜電劑和導電材料來(lái)降低PVC阻燃覆蓋膠的表面電阻,確保輸送帶的表面電阻不大于3×108Ω。針對原PVC覆蓋膠配方中的季銨鹽陽(yáng)離子型抗靜電劑CN-3本身耐熱性差,容易受熱分解,從而降低PVC熱穩定性的缺點(diǎn),我們采用減少其用量,加入導電材料特導電炭黑的方法

使PVC輸送帶具有良好的抗靜電性能。通過(guò)兩者的合理搭配使用既能利用抗靜電劑CN-3的親水基團增加PVC輸送帶表面的吸濕性,形成一個(gè)單分子的導電膜來(lái)提高PVC輸送帶表面電導率,同時(shí),又能利用特導電炭黑粒子在剪切力作用下,變成粘結粒子在覆蓋膠中彼此接觸形成大量導電網(wǎng)絡(luò ),通過(guò)л電子在網(wǎng)狀鏈中的移動(dòng)以及電子躍遷而發(fā)生導電,來(lái)降低PVC輸送帶的體積電阻。
(3)填料的選擇
    在PVC輸送帶的生產(chǎn)成本中,原輔材料的成本占整個(gè)生產(chǎn)成本的70%以上,因此,原輔材料成本的高低直接關(guān)系到利潤的高低。加入無(wú)機填料,是降低材料成本的最佳途徑。為此,在保證覆蓋膠各項物理性能和安全性能的基礎上,加大輕質(zhì)碳酸鈣的用量。輕質(zhì)碳酸鈣是目前最常用的無(wú)機粉狀填料,為無(wú)毒、無(wú)味的白色粉末,高溫下不易發(fā)生分解。而且,輕質(zhì)碳酸鈣質(zhì)地較軟,對捏煉機和成型機械的磨損??;同時(shí),其相對密度較小,在PVC覆蓋膠中除具有增量作用外,還能改善PVC覆蓋膠的加工性能,提高PVC阻燃輸送帶的抗沖擊強度;加之其價(jià)格低廉,來(lái)源廣泛。故在PVC覆蓋膠中使用輕質(zhì)碳酸鈣做填料,來(lái)降低PVC覆蓋膠的材料成本。
(4)穩定體系的調整
    由于PVC分子結構中含有雙鍵、支化點(diǎn)和引發(fā)劑殘基等,在加熱到100℃時(shí)伴隨有脫氯化氫(HCl)反應而降解,在加工溫度(170℃或更高)下,降解反應加快,最終導致PVC失去其化學(xué)和物理性能。

故通常在PVC的加工過(guò)程中加入性能優(yōu)良的熱穩定劑,使之與PVC樹(shù)脂組成有協(xié)同作用的熱穩定體系來(lái)改善PVC的耐熱性。原PVC覆蓋膠配方采用二鹽基亞磷酸鉛、硬脂酸鉛和硬脂酸鋇作熱穩定劑,鑒于硬脂酸鉛用量大時(shí)易在制品表面形成噴霜和硬脂酸鋇易引起粘輥等缺點(diǎn),因此需要對原有穩定體系做適當調整,選用耐熱性?xún)?yōu)良、特別適于高溫加工的鉛鹽穩定劑,二鹽基亞磷酸鉛和三鹽基亞硫酸鉛作為PVC覆蓋膠的熱穩定劑。
(5)各組分的最佳用量
    實(shí)驗證明,配方中各種組分所發(fā)揮的效能不是與其用量成正比例關(guān)系的,每種組分加入量都有一個(gè)極限值。針對鹵-銻阻燃體系、抗靜電體系和填料用量做的大量實(shí)驗發(fā)現,Sb2O3有延長(cháng)燃燒余灰的作用,其用量不宜超過(guò)10份,而且X/Sb比為7:1時(shí),阻燃效果最佳;同時(shí)發(fā)現導電材料特導電炭黑的加入量大于7份后,再添加更多量對PVC覆蓋膠的表面電阻影響不大,反而隨其用量的不斷增加,PVC覆蓋膠的拉伸強度、沖擊強度和伸長(cháng)率均大幅度下降,硬度上升,而且在PVC膠片燃燒時(shí)產(chǎn)生紅燼,降低阻燃效果。另外,由于增塑劑和氯化石蠟均能吸附在輕質(zhì)碳酸鈣的表面,對碳酸鈣表面起浸潤作用,從而提高了輕質(zhì)碳酸鈣在PVC樹(shù)脂中的分散性。但由于輕質(zhì)碳酸鈣沒(méi)有經(jīng)過(guò)表面活性處理,其表面活性不強,故隨著(zhù)碳酸鈣用量的增加,PVC覆蓋膠的拉伸強度、伸長(cháng)率均大幅度降低,硬度增大。因此,在PVC覆蓋膠中加入輕質(zhì)碳酸鈣要適量。

    綜合以上對PVC覆蓋膠配方的分析研究,確定PVC整芯阻燃輸送帶覆蓋膠的最佳配方為:
          名稱(chēng)           phr
          PVC            100
          增塑劑         60
          液體阻燃劑     15
          固體阻燃劑     4
          抗靜電劑       2
          導電填料       5
          穩定劑         4
          潤滑劑         1.5
          填料           30
    改進(jìn)后的PVC覆蓋膠新配方完全能夠滿(mǎn)足車(chē)間實(shí)際生產(chǎn)需要,能夠生產(chǎn)出各項安全性能指標均達到并超過(guò)國家標準的合格產(chǎn)品。

未經(jīng)允許不得轉載:銘成傳動(dòng) >> pvc輸送帶生產(chǎn)工藝及配方

贊 (620)

評論

  • 昵稱(chēng) (必填)
  • 郵箱 (必填)
  • 網(wǎng)址