Page 69 - 《橡塑技术与装备》2024年3期

理论与研究 赵明德·耐高温阻燃输送带覆盖胶的研制

固体氯化石蜡。固体氯化石蜡与溴系阻燃剂对橡胶耐 也有良好的抗老化性能，但为了提高其耐热性能，加
老化性影响见表 5。 入防护体系是必然的。在防老剂系列中，胺类和酚类
表 5 固体氯化石蜡与溴系阻燃剂对橡胶耐老化性影响 的应用最为广泛。4010 NA 是最为常用的抗臭氧防老
阻燃剂品种
项目 剂，但由于其热分解温度较低，一般不适合于耐热方
氯化石蜡 70 十溴二苯醚 十溴二苯乙烷
邵尔 A 硬度 / 度 63 68 68 面的应用，况且耐热防老剂主要是自由基捕捉剂。经
拉伸强度 /MPa 15.5 16.5 16.8 试验对比，我们采用防老剂 MB 跟抗氧剂 445 并用。
拉断伸长率 /% 680 658 645
.
-3
密度 /(kg m ) 1.21 1.19 1.19 通过对主体材料二元乙丙与三元乙丙胶的并用
DIN 磨耗 /mm 3 175 155 150
燃烧（6 个试样总值）/s 40 35 34 比、硫化体系、补强阻燃填充体系等选择，最终确
180 ℃ ×168 h 热空气老化 定配方为 ： CO054/S537-3 70/30，炭黑 N220/5，
邵尔 A 硬度 / 度 88 73 74
拉伸强度 /MPa 17.5 14.5 14.8 Sunpar 2280 /HY209 树脂 20，阻燃剂十溴二苯乙烷 /
拉断伸长率 /% 55 480 475 三氧化二锑 / 硼酸锌 16/8/7，过氧化二异丙苯 /TAIC 6，
注 ：配方为 EPR/EPDM 100，氧化锌 5，硬脂酸 0.5，炭黑
防老剂 MB /445 4。
N220 50，溴系阻燃剂 16（CP70 25），三氧化二锑 8，硼酸锌 7，
石蜡油 12，DCP/TAIC 5.5。
3 产品试制
由表 5 可以看出，要想满足阻燃要求，氯化石蜡
优选配方覆盖胶胶料性能检测见表 7。
70 的添加量远大于十溴二苯醚或十溴二苯乙烷的用
表 7 覆盖胶性能
量，且耐热空气老化性能极差。原因是氯化石蜡 70 热
项目 老化前性能 老化后性能 变化率
分解温度低，十溴二苯醚和十溴二苯乙烷的熔点超过 硬度 65 75 +10
拉伸强度 /MPa 15.8 13.5 -15%
300 ℃，热稳定性好。其技术指标见表 6。 拉断伸长率 /% 645 450 -30%
3
表 6 十溴二苯乙烷和十溴二苯醚的技术指标技术指标 磨耗 /mm 145 /
酒精喷灯燃烧（6 个试样）/s 24 /
技术指标
项目
十溴二苯乙烷 十溴二苯醚 注 ：老化条件 180 ℃ ×168 h，哑铃 Ⅱ 型裁刀试片老化。
外观 白色粉末 白色粉末
白度 ≥ 83.5 82.5 我们用该配方生产的混炼胶生产了 100 m 规格型
总溴含量 /% ≥ 81 80
熔点 /℃ ≥ 345 305 号为 DSEP150 1 000×5(6+2) 耐热阻燃输送带成品。
加热减量（105 ℃，2 h)/% ≤ 0.1 0.1 成品检测性能见表 8。
游离溴 /ppm ≤ 20 20
平均粒径 /μm ≤ 5 6 表 8 耐高温阻燃输送带成品性能检测性能
堆积比重 3.2 3.25 项目 老化前性能 老化后性能 变化率
硬度 64 70 +6
十溴二苯醚虽然阻燃性良好，但由于其具有毒性 拉伸强度 /MPa 15.5 14.5 -6%
拉断伸长率 /% 675 610 -10%
被世界各国广泛禁止，所以我们选择热稳定性更好更 磨耗 /mm 152 / /
3
全厚度燃烧（6 个试样）/s 35 / /
环保的十溴二苯乙烷。 . -1
上覆盖胶与布层黏合 /(N mm ) 18 12.5 /
.
-1
三氧化二锑本身并没有阻燃作用，但与卤素阻燃 布层与布层黏合 /(N mm ) 15 10.5 /
下覆盖胶与布层黏合 12 7 /
剂起到协效作用，降低阻燃剂的使用量。大量填充阻
注 ：老化条件 180 ℃ ×168 h，输送带成品老化样品尺寸
燃剂势必会降低胶料的物理机械性能，所以既能满足 300×300 mm
阻燃要求又尽可能减少阻燃剂使用量，这也是研究的
经成品性能检测，我们研制的覆盖胶耐热性能达
重点。经优化组合试验，我们采用十溴二苯乙烷与三
到了 GB/T20021—2017 中 T4 级别的要求，阻燃性能
氧化二锑、硼酸锌并用，阻燃性能达到预期。
达到了 GB/T10822—2014 标准中 K2 级别要求，达到
为了改善乙丙胶料的加工性能，通常要加入增塑
了我们的预期。
增黏体系。乙丙橡胶属于非极性橡胶，根据相似相溶
原则需加入非极性石油系操作油。为了尽可能降低对
耐热性能的影响我们采用高闪点的石蜡油 Sunpar2280 4 技术经济效益分析
耐高温阻燃输送带覆盖胶的研制成功，既保证了
跟烷基酚醛树脂 HY209 并用。
钢厂烧结高温物料输送的需求，又满足了安全生产，
2.4 防护体系
具有很好的社会效益和经济效益。
乙丙橡胶由于其高度饱和性能，即使不加防老剂

2024 第 50 卷 ·23·
年