Page 67 - 《橡塑技术与装备》2021年12期(6期下半月 塑料)
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测试与分析                                              曲成东 等·煤矿用织物芯叠层阻燃输送带覆盖胶的研制


                                                                                                             #
                1.4 试样制备                                          用量增大,由于氯化石蜡迟延硫化的作用,导致 2 和
                                                                                #
                                                                           #
                                                                   #
                    采用两段混炼工艺混炼胶料,其中一段混炼在密                         4 分别比 1 和 3 硫化速度下降 ;因为炭黑 N220 用量
                                                                                                #
                                                                                            #
                                                                                    #
                                                                               #
                炼机中进行,二段工艺在开炼机上进行。                                的增加,导致 2 和 4 分别比 1 和 3 扭矩增大。
                    一段混炼工艺 :将 90 重量份的氯丁胶在开炼机                            表 2 阻燃输送带覆盖胶料硫化特性结果
                塑炼 10 min,混入 10 份顺丁胶,混炼 10 min,打卷,                    硫化数据          1#      2#     3#      4#
                                                                      M H /dN·m    13.55   14.48  13.28   14.27
                停放 8  h。放入密炼机进行塑炼 30~50  s,接着加入                       M L /dN·m    1.16    1.46    1.12   1.39
                防老剂为 1.5 重量份,阻燃剂为 35 重量份,混炼 1~2                     M H -M L  /dN·m  12.39  13.02  12.16  12.78
                                                                       t 10 /min   2.19    2.07    2.37   2.24
                min,再接着碳黑 220 为 30 重量份,白炭黑 10 重量份,                     t 90 /min   18.98   15.78  21.34   18.37
                混炼温度控制在 80~90 ℃,得到一段混炼胶 ;
                                                                  2.2 常规物理机械性能
                      二段混炼工艺为 :在开炼机上加入一段混炼胶,
                                                                      取二段混炼完成的胶料测试常规物理机械性能,
                然后加入硫化剂混炼均匀,进行辊距 1.0  mm 薄通 8
                                                                  得到结果如表 3 所示。
                到 10 次,辊距 2  mm 下片。胶料放置 8  h 后在平板硫
                                                                         表 3 阻燃输送带覆盖胶物理机械性能
                化机硫化,阻燃覆盖胶硫化条件为 :硫化温度 150 ℃,                            测试项目           1 #    2 #   3 #    4 #
                                                                      扯断强度 /MPa       18.5   19.3   18.1  18.9
                硫化时间 40 min。
                                                                      扯断伸长率 /%        565    513    571    525
                    从输送带上不同位置切取 3 个 25 cm×25 cm 全厚                  100% 定伸强度 /MPa    1.5    1.9    1.5    1.8
                                                                    300% 定伸强度 /MPa    7.8    9.2    7.5    8.9
                度试样用于测试抗静电性能 ; 3 个经向、3 个纬向 15
                                                                      硬度 / 邵 A 度       61    64     60     62
                cm×1.3  cm 全厚度试样进行燃烧测试 ; 3 个经向 150                     磨耗 /mm 3       126    135    130    140
                cm×15  cm 全厚度试样测试滚筒摩擦实验 ; 3 个 200
                                                                      由表 3 可知,随炭黑 N220 用量增加,硫化胶扯
                cm 长全宽度全厚度的试样进行丙烷巷道测试。
                                                                  断强度升高,模量、硬度增大,但扯断伸长率下降,
                1.5 性能测试                                          同时因为阻燃剂用量的增加,磨耗显著上升。
                   (1)硫化特性测试,按照国家标准 GB/T 16584—
                                                                  2.3 抗静电性能及实验室规模燃烧测试
                1996 测试,温度为 150 ℃。
                                                                      根据 AS1334 标准,进行抗静电性能和燃烧测试,
                   (2)邵 A 硬度测试,按照国家标准 GB/T 531.1—
                                                                  实验结果如表 4 和表 5 所示。
                2008 使用硬度计测试,测试温度为室温。
                                                                                表 4 抗静电性能测试
                   (3)拉伸性能测试,按照国家标准 GB/T 528—                                    1 #   2 #  3 #  4 #  AS1334.10 指标
                                                                  上表面电阻值 /MΩ 10.18 11.57 11.72 15.97   ≤ 300
                2008 测试,拉伸速度为 500 mm/min,测试温度为室温。
                                                                  下表面电阻值 /MΩ 12.38 13.18 12.89 14.67
                   (4)巷道大丙烷性能测试,样品经澳洲阻燃认证
                                                                            表 5 实验室规模燃烧性能测试
                机构测试,按照澳标 AS1334.12-1996。
                                                                                 1  #  2  #  3  #  4  #  AS1334.10 指标
                   (5)滚筒摩擦性能测试,样品经澳洲阻燃认证机                          单个测试平均值      2.85  3.96  4.12  4.29  ≤ 10s
                构测试,按照澳标 AS1334.11-1988。                           每个试样最大值      3.69  6.15  5.88  6.37  ≤ 15s
                   (6)实验室规模燃烧性能,样品经澳洲阻燃认证                             由表 4 可知,随配方变化,抗静电性能均为优异。
                机构测试,按照澳标 AS1334.10-1994。                         由表 5 可知,当 CR3222 用量下降或炭黑 N220 用量
                   (7)抗静电性能,样品经澳洲阻燃认证机构测试,                        增加,阻燃性能下降。
                                                                                 #
                                                                                                       #
                按照澳标 AS1334.9-1982。                                   综上所述,1 综合性能较为优异,对 1 进行后续
                                                                  滚筒摩擦实验和丙烷巷道燃烧测试。
                2 结果与讨论                                           2.4 滚筒摩擦测试
                2.1 硫化特性                                              根 据 AS1334.11 测 试, 滚 筒 表 面 温 度 不 应 超 过
                    取二段混炼完成的共混胶测试硫化特性,得到结                         325 ℃,并且不应该出现明焰和火星,见表 6。
                果如表 2 所示。                                                      表 6 滚筒摩擦实验结果
                    由表 2 可以发现,随着 CR3222 用量降低,胶料                                 滚筒最高温度 /℃        结束滚筒温度 /℃
                                                                      样品 1           228              195
                的焦烧时间延长,加工安全性提高 ;硫化速度下降,                              样品 2           232              201
                                                                      样品 3           240              202
                正硫化时间延长 ;阻燃剂中含有氯化石蜡,当阻燃剂

                      年
                2021     第   47 卷                                                                      ·45·
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