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1、PVC矿井下输送带简介n n 聚氯乙烯聚氯乙烯(PVC)(PVC)整芯阻燃输送带是煤矿井下主整芯阻燃输送带是煤矿井下主要运输工具要运输工具, ,它是由涤它是由涤/ /棉整体带芯浸渍棉整体带芯浸渍PVCPVC糊塑糊塑化后化后, ,贴合贴合PVCPVC覆盖胶片经平板塑化成型而成。覆盖胶片经平板塑化成型而成。使用要求n n阻燃性n n抗静电性能n n抗冲击n n耐磨损n n耐腐蚀n n高强度助剂的组成n n增塑剂n n阻燃剂n n抗静电剂n n稳定剂n n润滑剂n n填料配方的确定n n增塑剂n n 在PVC输送带覆盖胶中，加入增塑剂的作用是削弱PVC分子链间的作用力，使其玻璃化温度、流动温度与所含
2、微晶的熔点均降低，增加其流动性，改善加工性能和耐低温性能。n n 随增塑剂的增加，冲击弹性明显提高。n n润滑剂n n硬脂酸铅、硬脂酸钡、硬脂酸 阻燃体系的选择n nPVC覆盖胶所用的主体材料是聚氯乙烯(PVC)高分子材料,其氯含量达到57%,氧指数达到45%,是一种离火自熄的难燃材料,但由于生产PVC覆盖胶过程中加入了大量的增塑剂以提高其加工性能,使得PVC氯含量大幅度降低,氧指数随之降低,以至失去自身的阻燃性,成为易燃材料,故提高PVC覆盖胶的阻燃性能是保证PVC输送带阻燃的重要前提。n n使用卤系阻燃剂52%氯化石蜡来与Sb b2 2O3 3阻燃剂配合使用构成卤-锑协同阻燃体系。其阻燃机
3、理为:利用卤-氧化锑的吸热分解,降低PVC聚合物的燃烧温度和分解速度;卤化锑蒸汽覆盖在PVC聚合物表面形成隔热、隔氧的“毯子”效应;促进成炭反应,减缓PVC聚合物分解生成可燃气体的速度,生成的炭层阻止可燃气体逸出和进入燃烧区;捕获燃烧区气相中维持燃烧链式反应的活性自由基,改变气相中的反应模式,减少反应热量来使火焰猝灭,达到良好的阻燃效果。抗静电剂的选择由于PVC是良好的绝缘体,表面电阻大、导电性能差,用PVC材料制成的阻燃输送带在使用过程中会因摩擦造成带体上正、负电荷失去平衡而产生静电荷,在煤矿这一富含瓦斯的场所产生放电火花,引起火灾或瓦斯爆炸。因此,我们选择了合适的抗静电剂和导电材料来降低P
4、VC阻燃覆盖胶的表面电阻,确保输送带的表面电阻不大于3108。 n n采用季铵盐阳离子型抗静电剂采用季铵盐阳离子型抗静电剂CN-3CN-3，但是其本身，但是其本身耐热性差耐热性差, ,容易受热分解容易受热分解, ,从而降低从而降低PVCPVC热稳定性热稳定性的缺点的缺点, ,故减少其用量故减少其用量, ,加入导电材料特导电炭黑加入导电材料特导电炭黑的方法的方法, ,使使PVCPVC阻燃输送带具有良好的抗静电性能。阻燃输送带具有良好的抗静电性能。通过两者的合理搭配使用通过两者的合理搭配使用, ,既能利用抗静电剂既能利用抗静电剂CN-CN-3 3的亲水基团增加的亲水基团增加PVCPVC输送带表面的
5、吸湿性输送带表面的吸湿性, ,形成形成一个单分子的导电膜一个单分子的导电膜, ,来提高来提高PVCPVC输送带表面电导输送带表面电导率率; ;同时同时, ,又能利用特导电炭黑粒子在剪切力作用又能利用特导电炭黑粒子在剪切力作用下下, ,变成粘结粒子在覆盖胶中彼此接触形成大量导变成粘结粒子在覆盖胶中彼此接触形成大量导电网络电网络, ,通过通过 电子在网状链中的移动以及电子跃电子在网状链中的移动以及电子跃迁而发生导电迁而发生导电, ,来降低来降低PVCPVC阻燃输送带的体积电阻阻燃输送带的体积电阻 填料的选择 在覆盖胶中，加入填充剂的作用是改善和提在覆盖胶中，加入填充剂的作用是改善和提高输送带的力学
6、性能、耐磨损性能、耐老化性高输送带的力学性能、耐磨损性能、耐老化性能、减少收缩性、降低产品成本。能、减少收缩性、降低产品成本。 加入无机填料加入无机填料, ,是降低材料成本的最佳途径。是降低材料成本的最佳途径。为此为此, ,我们在保证覆盖胶各项物理性能和安全我们在保证覆盖胶各项物理性能和安全性能的基础上性能的基础上, ,加大轻质碳酸钙的用量。轻质加大轻质碳酸钙的用量。轻质碳酸钙是目前最常用的无机粉状填料碳酸钙是目前最常用的无机粉状填料, ,为无毒、为无毒、无味的白色粉末无味的白色粉末, ,高温下不易发生分解。而且高温下不易发生分解。而且, ,轻质碳酸钙质地较软轻质碳酸钙质地较软, ,对捏炼机和
7、成型机械的对捏炼机和成型机械的磨损小磨损小; ;同时同时, ,其相对密度较小其相对密度较小, ,在在PVCPVC覆盖胶中覆盖胶中除具有增量作用外除具有增量作用外, ,还能改善还能改善PVCPVC覆盖胶中加工覆盖胶中加工性能性能, ,提高提高PVCPVC阻燃输送带的抗冲击强度阻燃输送带的抗冲击强度; ; 加之加之其价格低廉其价格低廉, ,来源广泛。故在来源广泛。故在PVCPVC覆盖胶中使用覆盖胶中使用轻质碳酸钙做填料轻质碳酸钙做填料, ,来降低来降低PVCPVC覆盖胶的材料成覆盖胶的材料成本本 稳定体系的选择n n由于PVC分子结构中含有双键、支化点和引发剂残基等,加热到100即伴随有脱氯化氢(
8、HCl)反应降解,在加工温度(170或更高)下,降解反应加快,最终导致PVC失去其化学和物理性能。故通常在PVC的加工过程中加入性能优良的热稳定剂,使之与PVC树脂组成有协同作用的热稳定体系来改善PVC的耐热性。选用耐热性优良、特别适于高温加工的铅盐稳定剂二盐基亚磷酸铅和三盐基亚硫酸铅作为PVC覆盖胶的热稳定剂。各组分的最佳用量n n配方中各种组分所发挥的效能不是与其用量配方中各种组分所发挥的效能不是与其用量成正比例关系的成正比例关系的, ,每种组分加入量都有一个极限值。每种组分加入量都有一个极限值。由于由于SbSb2 2O O3 3有延长燃烧余辉的作用有延长燃烧余辉的作用, ,其用量不宜超其
9、用量不宜超过过1010份份, ,而且而且X/X/SbSb比为比为7:17:1时时, ,阻燃效果最佳阻燃效果最佳; ;同时同时导电材料特导电炭黑的加入量大于导电材料特导电炭黑的加入量大于7 7份后份后, ,再添加再添加更多量对更多量对PVCPVC覆盖胶的表面电阻影响不大覆盖胶的表面电阻影响不大, ,反而随反而随其用量的不断增加其用量的不断增加,PVC,PVC覆盖胶的拉伸强度、冲击覆盖胶的拉伸强度、冲击强度和伸长率均大幅度下降强度和伸长率均大幅度下降, ,硬度上升硬度上升, ,而且在而且在PVCPVC胶片燃烧时产生红烬胶片燃烧时产生红烬, ,降低阻燃效果。另外降低阻燃效果。另外, ,尽管增塑剂和氯
10、化石蜡均能吸附在轻质碳酸钙的尽管增塑剂和氯化石蜡均能吸附在轻质碳酸钙的表面表面, ,对碳酸钙表面起浸润作用对碳酸钙表面起浸润作用, ,提高轻质碳酸钙提高轻质碳酸钙在在PVCPVC树脂中的分散性。但由于轻质碳酸钙没有树脂中的分散性。但由于轻质碳酸钙没有经过表面活性处理经过表面活性处理, ,其表面活性不强其表面活性不强, ,故随着碳酸故随着碳酸钙用量的增加钙用量的增加,PVC,PVC覆盖胶的拉伸强度、伸长率均覆盖胶的拉伸强度、伸长率均大幅度降低大幅度降低, ,硬度增大。因此硬度增大。因此, ,在在PVCPVC覆盖胶中加覆盖胶中加入轻质碳酸钙要适量。入轻质碳酸钙要适量。n n综合以上对PVC覆盖胶配方的分析研究,我们确定了PVC整芯阻燃输送带覆盖胶的最佳配方为:n nPVC100;增塑剂60;液体阻燃剂15;固体阻燃剂4;抗静电剂2;导电填料5;稳定剂4;润滑剂1.5;填料30。
