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    舟山市京美材料科技有限公司
    一種新的輸送帶接頭方法
    來源: | 作者:舟山京美 | 發布時間: 2022-02-10 | 442 次瀏覽 | 分享到:

    一種新的輸送帶接頭方法

     

    姚禹肅 羅平(舟山市京美材料科技有限公司)

    賀建蕓 陳源(北京化工大學)

     

    摘要  本文提出了一種運輸帶接頭新方法采用雙組份聚氨酯常溫固化膠作為接頭粘接材料。用橡膠熱硫化法和氯丁膠冷粘法對棉帆布帶、聚酯布帶進行了接頭的對比試驗研究,結果表明該方法具有接頭強度高、接頭設備相對簡單的優點??梢蕴娲鹉z熱硫化法和氯丁膠冷粘法。

     

    皮帶輸送機作為連續輸送物料的有效方式, 已被廣泛地應用于國民經濟的各個行業, 如冶金、火電、礦山、化工、貯運、建材、港口裝卸等。運輸帶接頭是其重要的一個環節。它通常是在現場完成。要求接頭處與原膠帶等厚、具有足夠的強度和較長的使用壽命。這是一項工藝要求高、勞動強度大的工作。

    目前被廣泛使用的運輸帶接頭方法有: 機械式卡子連接;橡膠熱硫化法和氯丁膠冷粘法。

    機械式卡子連接的缺點是壽命短、容易漏料和磨損滾筒。由于需要頻繁的更換, 增加了工人的勞動強度和材料的消耗。所以目前只用于礦井下對PVC整芯帶的接頭。

    橡膠熱硫化法是一種比較完善的接頭方法,接頭強度高、壽命長。但所需的專用硫化器很笨重,在現場搬運很不方便。而且耗時多, 在許多時候對生產造成較大影響。

    氯丁膠冷粘法只適用于各種帶簾布層的運輸帶。優點是工藝簡單、耗時較少,但接頭的質量得不到較好的保證。

    因此,開發一種新的接頭方法,既有熱硫化法那樣的連接強度和接頭質量,又不需要苯重的設備、繁雜的工藝,是非常有實用價值和市場前景的。本文提出一種新的運輸帶接頭方法,在這稱之為聚氨酯膠常溫固化法。

     

    1 聚氨酯膠的性能試驗

    1.1 聚氨酯常溫固化膠

    本研究所得的常溫固化聚氨酯膠為雙組分。由聚醚多元醇和多異氰酸酯反應合成。以橡膠硫化劑、復合催化劑組成固化劑為另一組分。二者在混合攪拌后可以在室溫下反應固化。固化后的膠體,抗拉強度大于5Mpa;硬度在65-90之間;拉斷伸長率大于300%。

    1.2 固化溫度與膠固化時間的關系

    固化溫度對固化時間的影響很大。在各種室溫條件下,試驗測得的數據表明,膠的力學性能要達到接頭的使用要求,需要2-10小時。顯然,作為接頭用膠,室溫直接固化所需時間太長。

    作者由此試驗研究了更高固化溫度下,膠的抗拉強度、斷裂伸長率和180o剝離強度與固化時間的關系。試樣在電烘箱內固化,固化溫度為40℃,50℃,60℃,70℃。固化時間為一小時。試驗結果如圖1所示。試驗數據表明在溫度達到40℃后,接頭固化一小時后都能達到實用要求。圖2為固化溫度70℃時測得的固化時間一小時內的膠的性能??梢娫?5分鐘固化后接頭已經達到使用要求。

     

     

     

     

     

     

    圖1各種固化溫度下固化一小時    圖2   70℃固化溫度下固化一小時內膠的性能

    時膠的力學性能  

     

    1.3 各種環境溫度下膠的適用期

    通過對接頭工作的實際考察,我們認為接頭用膠的適用期在615分鐘為宜。試驗測得的聚氨酯膠的適用期與環境溫度的關系如表1所示。結果表明膠的適用期可以滿足使用要求。

     

    不同環境溫度下膠的適用期

    環境溫度

     

      5 

        10

        15

        20

        25

        30

        35

    適用期

    (分鐘)

        45

        30

        15

        12

      9

    7

    5

     

    1.4 接頭所需的壓力

    聚氨酯彈性體固化本身不需要壓力。但由于接頭粘接面是一個較大的面,而聚氨酯彈性體的初粘力不大。為使接頭粘接面粘實率在99%以上,必須有一定的接頭壓力。試驗表明,0.2Mpa的接頭壓力是合適的。

     

    2 用聚氨酯膠常溫固化法、橡膠熱硫化法和氯丁膠冷粘法接頭的對比試驗

    2.1試驗設計

       接頭試驗在試驗室里完成,被試驗的輸送帶有簾布層的棉帆布帶和聚酯布帶。

    聚氨酯膠常溫固化法的固化溫度選為60,作用時間為60分鐘;接頭壓力為0.2Mpa。接頭完成后室溫下再放置2小時進行拉力試驗,所以實際固化時間為3小時。接頭的步驟為:用專用機具做好接頭階梯和斜面;對粘接面抹一層底涂劑,靜置五分鐘以便溶劑揮發;將攪拌好的膠分別倒到二個粘接面上,用刮板刮開,使膠在粘接面上有均勻的一層,膠的用量為1.5公斤/2。d搭接好接頭,上專用硫化器上加溫加壓,保溫1小時。

    橡膠熱硫化接頭的硫化壓力為1.2Mpa,硫化溫度為 145℃,硫化時間45分鐘。隨后自然冷卻到80℃時卸載,等滿三小時即作拉力試驗。

    氯丁膠冷粘法采用市面上有信譽的專業運輸帶接頭膠生產的產品。分二次抹膠,每次抹膠后用碘鎢燈烘烤。待不粘手后搭接接頭。用壓輥滾壓二遍,靜待三小時后試驗。

    接頭型式為階梯型,臺階數為3,每一臺階長120mm。

     

    2.2 試驗結果分析

     

     

     

     

     

     

     

     

     

                        不同方法下接頭的抗拉強度

     

    用三種接頭方法對棉帆布帶和聚酯布帶進行的接頭試驗的結果如圖3所示。試驗結果表明:

    1        對棉帆布帶,用這三種不同方法所得的接頭強度數值接近,但仍以聚氨酯膠常溫硫化法為最高。說明各種膠所提供的粘結力是足夠的。從破壞的形式上看,這三種接頭都是從第二個臺階處斷裂。說明臺階對接頭的削弱作用大。因此,對于多層簾布層的皮帶,增加臺階數,如每一層布為一個臺階,而接頭總長度不增加,顯然對增加接頭的強度是有好處的。

    2        對于聚酯布帶,用聚氨酯常溫硫化膠接頭法和橡膠熱硫化法接頭的強度分別達到478N/mm443N/mm,而用氯丁膠冷粘法的接頭強度只有204.5N/mm。只有前二種方法的0.4倍。說明氯丁膠冷粘法不適用于聚酯布帶的接頭?,F實的情況也是如此。由于近年來各火電廠大量采用聚酯布帶,接頭方法也重新采用熱硫化法了。

     

    3 結論

    1        從已取得的試驗數據看,與橡膠熱硫化法和氯丁膠冷粘法相比,聚氨酯常溫硫化法的接頭效果最好,完全可以替代橡膠熱硫化法和氯丁膠冷粘法,用于各種簾布層輸送帶的接頭。

    2        對于棉帆布帶這樣布層強度不高的輸送帶,總接頭長度沒必要超過350mm,應增加接頭的臺階數,而對于聚酯布這樣布層強度高的輸送帶,氯丁膠冷粘法強度太低,必須采用聚氨酯常溫硫化法或者橡膠熱硫化法。

    3        與橡膠熱硫化法相比,聚氨酯常溫硫化法接頭的強度更高,而工藝和所用設備更簡單,所以是值得推廣的新方法。

     

    參考文獻

    1  高慶旺(太原磷肥廠氯丁膠粘劑冷粘運輸帶  山西化工 1985.4

    2        朱建剛(酒泉鋼鐵公司技術部運輸帶快速冷硫化粘接工藝  粘接 1994.15

    3        鄭祖榮(浙江省平陽化工廠用氯丁膠粘劑膠接大型磷肥化成帶  化學與粘合 1984.3

    4        黃世德(葛洲壩粘合劑廠新型輸送帶膠粘劑的研制及應用  化學與粘合 1990.4

    5        劉學元,丁曉紅,陳永俊  一種輸送帶專用密封修補膠的開發  葛洲壩科技  20023月第一期

     


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