一种耐磨耐寒抗冲击的橡胶筛板及其制造方法
阅读说明：本技术 一种耐磨耐寒抗冲击的橡胶筛板及其制造方法 (Wear-resistant cold-resistant impact-resistant rubber sieve plate and manufacturing method thereof ) 是由 宋鑫 宋长江 王巍 魏雪梅 李朝红 周震宇 汪健 袁陆海 于 2019-11-16 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种耐磨耐寒抗冲击的橡胶筛板及其制造方法。本发明选择天然橡胶/丁苯橡胶/顺丁橡胶为主体材料,N234炭黑为补强剂,添加CMoSSi耐磨剂,通过优化配方和工艺,制备的耐磨耐寒抗冲击的橡胶复合材料作为橡胶筛板的覆盖层,橡胶筛板具有优异的耐磨性能和抗冲击性能,且在低温和冲击载荷条件下,仍具有优良的力学性能和较长使用寿命,满足橡胶筛板在低温环境下的使用要求,工艺简单,易于制造。(The invention discloses a wear-resistant cold-resistant impact-resistant rubber sieve plate and a manufacturing method thereof. The natural rubber/styrene butadiene rubber/butadiene rubber is selected as a main material, N234 carbon black is used as a reinforcing agent, a CMoSSI wear-resistant agent is added, the formula and the process are optimized, and the prepared wear-resistant, cold-resistant and impact-resistant rubber composite material is used as a covering layer of the rubber sieve plate.)
技术领域
本发明涉及工矿橡胶制品技术领域，具体地说，是一种耐磨耐寒抗冲击的橡胶衬板及其制造方法。
背景技术
冶金、建材、矿山、水电、选煤等行业使用的橡胶筛板，因工作环境恶劣，承受的冲击载荷大，要求其具有高耐磨、抗冲击、耐低温性能好等性能特点。特别是我国东北、西北地区的矿山和露天煤矿，严寒时期的低温常达-50℃以下，现有技术的橡胶筛板在这种环境温度下使用会***、变脆，力学性能严重下降，在冲击载荷条件下使用寿命较短，甚至失去使用性能。现有技术对提高橡胶筛板在常温和高温条件下的耐磨和抗冲击性能研究较多，但对如何提高橡胶筛板在低温和冲击载荷条件下的力学性能和使用寿命的研究较少。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种耐磨耐寒抗冲击的橡胶筛板，使其具有优异的耐磨和抗冲击性能，且在低温和冲击载荷条件下仍具有良好的力学性能和较长使用寿命，满足冶金、建材、矿山、水电、选煤等行业橡胶筛板的使用要求。
本发明的第二个目的是提供该橡胶筛板的制备方法，工艺简单，易于制造，。
本发明的目的通过下述方案予以实现：
本发明所述的耐磨耐寒抗冲击的橡胶筛板，包括尼龙浸胶帘子布骨架层、尼龙浸胶帘子布贴胶层、上覆盖胶层，下覆盖胶层和筛孔，其特征在于, 所述的上覆盖胶层、下覆盖胶层按重量比由以下组分组成：
天然橡胶（NR）20-30份，丁苯橡胶（SBR1500）20-30份,顺丁橡胶（BR9000）50份，氧化锌4-6份，硬脂酸1-3份，硫磺1.5-2.0份，促进剂1.5-2.0份，防老剂2-3份，防护蜡1-2份，防焦剂CTP 0.5-1份, 炭黑（N234）50-60份，CMoSSi耐磨剂4-6份，古马隆树脂4-6份，芳烃油2-4份。
所述的促进剂选用促进剂CZ与促进剂TMTD的组合，防老剂选用防老剂RD与防老剂4020的组合。
所述的CMoSSi耐磨剂是细度1000目的石墨粉、细度1000目的二硫化钼和Si69硅烷偶联剂的组合物，三种组分的质量比为75%/23%/2%。
所述的尼龙浸胶帘子布骨架层是由1-3层贴胶后的尼龙浸胶帘子布叠合而成，尼龙浸胶帘子布可选择2100dtex/2型和1400dtex/3型尼龙6或尼龙66浸胶帘子布。
所述的橡胶筛板厚度为7.5-30mm,上覆盖胶层与下覆盖胶层厚度比例为2:1。
所述的筛孔可选择方形、条形、圆形、椭圆形。
本发明所述的耐磨耐寒抗冲击的橡胶筛板的制造方法，包括以下步骤：
（1）制备上、下覆盖层胶料：
所述的上、下覆盖胶层胶料按重量比由以下组分组成：
天然橡胶（NR）20-30份，丁苯橡胶（SBR1500）20-30份,顺丁橡胶（BR9000）50份，氧化锌4-6份，硬脂酸1-3份，硫磺1.5-2.0份，促进剂1.5-2.0份，防老剂2-3份，防护蜡1-2份，防焦剂CTP 0.5-1份, 炭黑（N234）50-60份，CMoSSi耐磨剂4-6份，古马隆树脂4-6份，芳烃油2-4份；
将上述混合物制成上、下覆盖层胶料的二段混炼胶：
1）塑炼天然橡胶：
使用密炼机塑炼天然橡胶，密炼机转子速度40转/分钟，塑炼时间180-220秒，排胶温度120-125℃，制成塑炼天然橡胶，停放8小时后使用；
2）制备CmoSSi耐磨剂：
将细度1000目的石墨粉和细度1000目的二硫化钼投入捏合机中加热搅拌，搅拌速度为350-400转/分钟，加热至40-60℃，开始喷洒Si69硅烷偶联剂，继续加热搅拌，在110℃-120℃的温度下搅拌10-15分钟，制成CMoSSi耐磨剂，CMoSSi耐磨剂中石墨粉/二硫化钼/ Si69的质量占比为75%/23%/2%;
3）一段混炼：
一段混炼使用密炼机，密炼机转子转速40转/分钟，首先将塑炼天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶投入密炼机中，混炼40-50秒，投入炭黑（50%）、CMoSSi耐磨剂、芳烃油，继续混炼150-180秒，再投入氧化锌、硬脂酸、防老剂、防护蜡、炭黑（50%）、古马隆树脂，继续混炼150-180秒，排胶温度140-150℃，出片，冷却，制成一段混炼胶，停放8小时后使用；
4）二段混炼：
二段混炼使用密炼机，密炼机转子速度20转/分钟，将一段混炼胶、硫磺、促进剂、防焦剂投入密炼机中混炼100-120秒，排胶温度90-100℃，出片，冷却，制得上、下覆盖层胶料的二段混炼胶，停放8小时后使用；
（2）制备尼龙浸胶帘子布贴胶层胶料：
本发明的尼龙浸胶帘子布贴胶层胶料选用普通织物芯输送带帆布贴胶层胶料；
（3）尼龙浸胶帘子布贴胶：
通过冷喂料挤出机和四辊压延机，将尼龙浸胶帘子布贴胶层层胶料按工艺要求的厚度热帖在尼龙浸胶帘子布的上、下表面上；
（4）压延出片：
通过冷喂料挤出机和四辊压延机，将上、下覆盖层胶料按工艺要求的厚度制备上、下覆盖层胶片；
（5）板坯成型：
首先通过成型机，按照工艺要求的层数将贴胶帘子布贴合在一起，然后再与上、下覆盖层胶片贴合、冷压，制成板坯；
（6）平板硫化:
通过平板硫化机，按照工艺要求的压力、温度和时间硫化板坯；
（7）划线:
按照图纸尺寸要求在板坯上划线；
（8）裁切:
按照划线将板坯裁切成图纸要求的尺寸；
（9）冲孔:
将筛板的技术参数输入电脑，通过自动冲孔机在板坯上自动冲孔；
（10）装配:
通过自动装配机将张紧钩、固定扁铁、固定螺钉与冲孔后的橡胶筛板装配在一起，即为本发明的耐磨耐寒耐抗冲击的橡胶筛板。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果:
本发明选择天然橡胶/丁苯橡胶/顺丁橡胶为主体材料，N234炭黑为补强剂，添加CMoSSi耐磨剂，通过优化配方和工艺，制备的耐磨耐寒抗冲击的橡胶复合材料作为橡胶筛板的覆盖层，橡胶筛板具有优异的耐磨性能和抗冲击性能，且在低温和冲击载荷条件下，仍具有优良的力学性能和较长使用寿命，满足橡胶筛板在低温环境下的使用要求，工艺简单，易于制造。
具体实施方式
通过下述实施例有助于对本发明的理解，但不能限制本发明的内容。
实施例1
本实施例提供一种耐磨耐寒耐抗冲击的橡胶筛板，包括尼龙浸胶帘子布骨架层、尼龙浸胶帘子布贴胶层、上覆盖胶层，下覆盖胶层和筛孔，其特征在于, 所述的上覆盖胶层、下覆盖胶层按重量比由以下组分组成：
NR 20份，SBR1500 30份,BR9000 50份，氧化锌4份，硬脂酸3份，硫磺2.0份，促进剂CZ 1份，促进剂TMTD 1份，防老剂RD 1份，防老剂4020 1份，防护蜡2份，防焦剂CTP 0.5份, 炭黑N234 50份，CmoSSi耐磨剂6份，古马隆树脂6份，芳烃油2份。
本实施例所述的CMoSSi耐磨剂是细度1000目的石墨粉、细度1000目的二硫化钼和Si69硅烷偶联剂的组合物，三种组分的质量比为75%/23%/2%。
本实施例所述的耐磨耐寒耐抗冲击的橡胶筛板厚度7.5mm,骨架层为一层2100dtex/2尼龙6浸胶帘子布，上覆盖胶层厚度4mm,下覆盖胶层厚度2mm。
本实施例所述的耐磨耐寒耐抗冲击的橡胶筛板，筛孔为条型孔，筛孔尺寸为16mm×40mm。
本实施例提供一种耐磨耐寒耐抗冲击的橡胶筛板的制造方法，包括以包括以下步骤：
（1）制备上、下覆盖层胶料:
所述的上、下覆盖胶层胶料按重量比由以下组分组成：
NR 20份，SBR1500 30份,BR9000 50份，氧化锌4份，硬脂酸3份，硫磺2.0份，促进剂CZ 1份，促进剂TMTD 1份，防老剂RD 1份，防老剂4020 1份，防护蜡2份，防焦剂CTP 0.5份, 炭黑N234 50份，CmoSSi耐磨剂6份，古马隆树脂6份，芳烃油2份。
将上述混合物制成二段混炼胶：
1）塑炼天然橡胶:
使用密炼机塑炼天然橡胶，密炼机转子速度40转/分钟，塑炼时间180-220秒，排胶温度120-125℃，制成塑炼天然橡胶，停放8小时后使用；
2）制备CmoSSi耐磨剂:
将细度1000目的石墨粉和细度1000目的二硫化钼投入捏合机中加热搅拌，搅拌速度为350-400转/分钟，加热至40-60℃，开始喷洒Si69硅烷偶联剂，继续加热搅拌，在110℃-120℃的温度下搅拌10-15分钟，制成CMoSSi耐磨剂，CMoSSi耐磨剂中石墨粉/二硫化钼/ Si69的质量占比为75%/23%/2%;
3）一段混炼:
一段混炼使用密炼机，密炼机转子转速40转/分,首先将塑炼天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶投入密炼机中，混炼40-50秒，投入炭黑（50%）、CMoSSi耐磨剂、芳烃油，继续混炼150-180秒，再投入氧化锌、硬脂酸、防老剂、防护蜡、炭黑（50%）、古马隆树脂，继续混炼150-180秒，排胶温度140-150℃，出片，冷却，制成一段混炼胶，停放8小时后使用；
4）二段混炼:
二段混炼使用密炼机，密炼机转子速度20转/分钟，将一段混炼胶、硫磺、促进剂、防焦剂投入密炼机中混炼100-120秒，排胶温度90-100℃，出片，冷却，制得上、下覆盖层胶料的二段混炼胶，停放8小时后使用;
（2）制备尼龙浸胶帘子布贴胶层胶料：
本实施例的尼龙浸胶帘子布贴胶层胶料选用普通织物芯输送带帆布贴胶层胶料；
（3）尼龙浸胶帘子布贴胶：
通过冷喂料挤出机和四辊压延机，将尼龙浸胶帘子布贴胶层层胶料按工艺要求的厚度热帖在尼龙浸胶帘子布的上、下表面上；
（4）压延出片：
通过冷喂料挤出机和四辊压延机，将上、下覆盖层胶料按工艺要求的厚度制备上、下覆盖层胶片；
（5）板坯成型：
通过成型机，将贴胶帘子布与上、下覆盖层胶片贴合、冷压，制成板坯；
（6）平板硫化：
通过平板硫化机，按照工艺要求的压力、温度和时间硫化板坯；
（7）划线：
按照图纸尺寸要求在板坯上划线；
（8）裁切：
按照划线将板坯裁切成图纸要求的尺寸；
（9）冲孔：
将筛板的技术参数输入电脑，通过自动冲孔机在板坯上自动冲孔；
（10）装配：
通过自动装配机将张紧钩、固定扁铁、固定螺钉与冲孔后的橡胶筛板装配在一起，即为实施例的耐磨耐寒耐抗冲击的橡胶筛板。
实施例2
本实施例提供一种耐磨耐寒耐抗冲击的橡胶筛板，包括尼龙浸胶帘子布骨架层、尼龙浸胶帘子布贴胶层、上覆盖胶层，下覆盖胶层和筛孔，其特征在于, 所述的上覆盖胶层、下覆盖胶层按重量比由以下组分组成：
NR 25份，SBR1500 25份,BR9000 50份，氧化锌5份，硬脂酸2份，硫磺1.8份，促进剂CZ 1份，促进剂TMTD 0.8份，防老剂RD 1.5份，防老剂4020 1份，防护蜡1.5份，防焦剂CTP 0.8份, 炭黑N234 55份，CMoSSi耐磨剂5份，古马隆树脂5份，芳烃油3份。
本实施例所述的CMoSSi耐磨剂是细度1000目的石墨粉、细度1000目的二硫化钼和Si69硅烷偶联剂的组合物，三种组分的质量比为75%/23%/2%。
本实施例所述的耐磨耐寒耐抗冲击的橡胶筛板厚度21mm,骨架层为两层1400dtex/3型尼龙66浸胶帘子布，上覆盖胶层厚度12mm,下覆盖胶层厚度6mm。
本实施例所述的耐磨耐寒耐抗冲击的橡胶筛板，筛孔为圆型孔，筛孔直径45mm。
本实施例提供一种耐磨耐寒耐抗冲击的橡胶筛板的制造方法，包括以包括以下步骤：
（1）制备上、下覆盖层胶料：
所述的上、下覆盖胶层胶料按重量比由以下组分组成：
NR 25份，SBR1500 25份,BR9000 50份，氧化锌5份，硬脂酸2份，硫磺1.8份，促进剂CZ 1份，促进剂TMTD 0.8份，防老剂RD 1.5份，防老剂4020 1份，防护蜡1.5份，防焦剂CTP 0.8份, 炭黑N234 55份，CMoSSi耐磨剂5份，古马隆树脂5份，芳烃油3份；
将上述混合物制成二段混炼胶：
1）塑炼天然橡胶：
使用密炼机塑炼天然橡胶，密炼机转子速度40转/分钟，塑炼时间180-220秒，排胶温度120-125℃，制成塑炼天然橡胶，停放8小时后使用；
2）制备CmoSSi耐磨剂：
将细度1000目的石墨粉和细度1000目的二硫化钼投入捏合机中加热搅拌，搅拌速度为350-400转/分钟，加热至40-60℃，开始喷洒Si69硅烷偶联剂，继续加热搅拌，在110℃-120℃的温度下搅拌10-15分钟，制成CMoSSi耐磨剂，CMoSSi耐磨剂中石墨粉/二硫化钼/ Si69的质量占比为75%/23%/2%;
3）一段混炼：
一段混炼使用密炼机，密炼机转子转速40转/分钟，首先将塑炼天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶投入密炼机中，混炼40-50秒，投入炭黑（50%）、CMoSSi耐磨剂、芳烃油，继续混炼150-180秒，再投入氧化锌、硬脂酸、防老剂、防护蜡、炭黑（50%）、古马隆树脂，继续混炼150-180秒，排胶温度140-150℃，出片，冷却，制成一段混炼胶，停放8小时后使用；
4）二段混炼：
二段混炼使用密炼机，密炼机转子速度20转/分钟，将一段混炼胶、硫磺、促进剂、防焦剂投入密炼机中混炼100-120秒，排胶温度90-100℃，出片，冷却，制得上、下覆盖层胶料的二段混炼胶；
（2）制备尼龙浸胶帘子布贴胶层胶料：
本实施例的尼龙浸胶帘子布贴胶层胶料选用普通织物芯输送带帆布贴胶层胶料；
（3）尼龙浸胶帘子布贴胶：
通过冷喂料挤出机和四辊压延机，将尼龙浸胶帘子布贴胶层层胶料按工艺要求的厚度热帖在尼龙浸胶帘子布的上、下表面上；
（4）压延出片：
通过冷喂料挤出机和四辊压延机，将上、下覆盖层胶料按工艺要求的厚度制备上、下覆盖层胶片；
（5）板坯成型：
首先通过成型机，按照工艺要求的层数将贴胶帘子布贴合在一起，然后再与上、下覆盖层胶片贴合、冷压，制成板坯；
（6）平板硫化：
通过平板硫化机，按照工艺要求的压力、温度和时间硫化板坯；
（7）划线：
按照图纸尺寸要求在板坯上划线；
（8）裁切：
按照划线将板坯裁切成图纸要求的尺寸；
（9）冲孔：
将筛板的技术参数输入电脑，通过自动冲孔机在板坯上自动冲孔；
（10）装配：
通过自动装配机将张紧钩、固定扁铁、固定螺钉与冲孔后的橡胶筛板装配在一起，即为本实施例的耐磨耐寒耐抗冲击的橡胶筛板
实施例3
本实施例提供一种耐磨耐寒耐抗冲击的橡胶筛板，包括尼龙浸胶帘子布骨架层、尼龙浸胶帘子布贴胶层、上覆盖胶层，下覆盖胶层和筛孔，其特征在于, 所述的上覆盖胶层、下覆盖胶层按重量比由以下组分组成：
NR 30份，SBR1500 20份,BR9000 50份，氧化锌6份，硬脂酸1份，硫磺1.5份，促进剂CZ 1份，促进剂TMTD 0.5份，防老剂RD 2份，防老剂4020 1份，防护蜡1份，防焦剂CTP 1份, 炭黑N234 60份，CMoSSi耐磨剂4份，古马隆树脂4份，芳烃油4份。
本实施例所述的CMoSSi耐磨剂是细度1000目的石墨粉、细度1000目的二硫化钼和Si69硅烷偶联剂的组合物，三种组分的质量比为75%/23%/2%。
本实施例所述的耐磨耐寒耐抗冲击的橡胶筛板厚度30mm,骨架层为三层2100dtex/2型尼龙66浸胶帘子布，上覆盖胶层厚度17mm,下覆盖胶层厚度8.5mm。
本实施例所述的耐磨耐寒耐抗冲击的橡胶筛板，筛孔为方型孔，筛孔尺寸为65×65mm。
本实施例提供一种耐磨耐寒耐抗冲击的橡胶筛板的制造方法，包括以包括以下步骤：
（1）制备上、下覆盖层胶料：
所述的上、下覆盖层胶料按重量比由以下组分组成：
NR 30份，SBR1500 20份,BR9000 50份，氧化锌6份，硬脂酸1份，硫磺1.5份，促进剂CZ 1份，促进剂TMTD 0.5份，防老剂RD 2份，防老剂4020 1份，防护蜡1份，防焦剂CTP 1份, 炭黑N234 60份，CMoSSi耐磨剂4份，古马隆树脂4份，芳烃油4份。
将上述混合物制成二段混炼胶：
1）塑炼天然橡胶：
使用密炼机塑炼天然橡胶，密炼机转子速度40转/分钟，塑炼时间180-220秒，排胶温度120-125℃，制成塑炼天然橡胶，停放8小时后使用；
2）制备CmoSSi耐磨剂：
将细度1000目的石墨粉和细度1000目的二硫化钼投入捏合机中加热搅拌，搅拌速度为350-400转/分钟，加热至40-60℃，开始喷洒Si69硅烷偶联剂，继续加热搅拌，在110℃-120℃的温度下搅拌10-15分钟，制成CMoSSi耐磨剂，CMoSSi耐磨剂中石墨粉/二硫化钼/ Si69的质量占比为75%/23%/2%;
3）一段混炼：
一段混炼使用密炼机，密炼机转子转速40转/分钟，首先将塑炼天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶投入密炼机中，混炼40-50秒，投入炭黑（50%）、CMoSSi耐磨剂、芳烃油，继续混炼150-180秒，再投入氧化锌、硬脂酸、防老剂、防护蜡、炭黑（50%）、古马隆树脂，继续混炼150-180秒，排胶温度140-150℃，出片，冷却，制成一段混炼胶，停放8小时后使用；
4）二段混炼：
二段混炼使用密炼机，密炼机转子速度20转/分钟，将一段混炼胶、硫磺、促进剂、防焦剂投入密炼机中混炼100-120秒，排胶温度90-100℃，出片，冷却，制得上、下覆盖层胶料的二段混炼胶，停放8小时后使用；
（2）制备尼龙浸胶帘子布贴胶层胶料：
本实施例的尼龙浸胶帘子布贴胶层胶料选用普通织物芯输送带帆布贴胶层胶料；
（3）尼龙浸胶帘子布贴胶：
通过冷喂料挤出机和四辊压延机，将尼龙浸胶帘子布贴胶层胶料按工艺要求的厚度热帖在尼龙浸胶帘子布的上、下表面上；
（4）压延出片：
通过冷喂料挤出机和四辊压延机，将上、下覆盖层胶料按工艺要求的厚度制备上、下覆盖层胶片；
（5）板坯成型：
首先通过成型机，按照工艺要求的层数将贴胶帘子布贴合在一起，然后再与上、下覆盖层胶片贴合、冷压，制成板坯；
（6）平板硫化：
通过平板硫化机，按照工艺要求的压力、温度和时间硫化板坯；
（7）划线：
按照图纸尺寸要求在板坯上划线；
（8）裁切：
按照划线将板坯裁切成图纸要求的尺寸；
（9）冲孔：
将筛板的技术参数输入电脑，通过自动冲孔机在板坯上自动冲孔；
（10）装配：
通过自动装配机将张紧钩、固定扁铁、固定螺钉与冲孔后的橡胶筛板装配在一起，即为本实施例的耐磨耐寒耐抗冲击的橡胶筛板。
上述实施例的检测数据见下表：
