粘合增强型帆布包布V带的胶料配方优化

刘士铎，陈 云

（1.辛集市金昊橡胶有限公司，河北 辛集 052360；2.江苏省丹阳市贝尔特橡塑制品有限公司，江苏 丹阳 212353）

粘合增强型帆布粘合性能优异，为了充分发挥其作用，本工作通过优化V带底胶、缓冲胶、帆布胶配方，提升粘合增强型帆布作为包布在V带中的应用效果，以提高V带质量，延长V带使用寿命。

1 实验

1.1 主要原材料

3×3粘合增强型帆布，丹阳邦际达特种布业有限公司产品；间苯二酚高效粘合剂RF-2111，安徽阜阳利普化工有限公司产品；抗撕裂树脂HR-801和耐磨剂HSR-580，广州盈泷贸易有限公司提供。

1.2 主要设备和仪器

XK-160型开炼机，上海橡胶机械一厂有限公司产品；XSM-1/10-120型密炼机，上海科创橡塑机械设备有限公司产品；MDR-2000型无转子硫化仪，上海德杰仪器有限公司产品；AI-7000M型电子拉力机，中国台湾高铁科技股份有限公司产品；WML-76型阿克隆磨耗试验机和WPL-100型橡胶疲劳龟裂试验机，扬州天发试验机械有限公司产品；JC-4001型V带疲劳机，江都市精诚测试仪器厂产品；KT-2002GF型压缩生热试验机，中国台湾晔中科技股份有限公司产品。

1.3 混炼工艺

胶料分3段混炼，一段和二段混炼在密炼机中进行，填充因数均为0.8。一段混炼：橡胶、再生胶、补强剂混炼5 min后排胶，胶料在开炼机上过辊（辊距2 mm）3遍下片，在室温下停放16 h后进行下一段混炼。二段混炼：一段混炼胶和小料混炼3 min后排胶，胶料在开炼机上过辊（辊距2 mm）3遍下片，停放16 h后进行三段混炼。三段混炼在开炼机上进行：二段混炼胶中加硫黄和促进剂后薄通、打3遍三角包，放大辊距下片。混炼胶室温停放16 h后制样。

1.4 性能测试

帆布、胶料和V带性能按相应国家标准测试。

2 结果与讨论

2.1 粘合增强型帆布性能

除了采用粘合增强型帆布外，另外选取2种同规格普通帆布进行对比试验。3种帆布包布粘合性能和B1600规格V带疲劳试验结果如表1所示。

从表1可以看出，粘合增强型帆布作为V带包布，其粘合性能优异，V带疲劳寿命延长。

表1 帆布粘合性能及其包布V带疲劳试验结果

2.2 V带胶料配方优化

使用粘合增强型帆布作为V带包布，为了充分发挥其粘合性能优异的特点，V带胶料主体材料均采用天然橡胶（NR）和顺丁橡胶（BR）并用，以提高胶料在V带使用过程中的耐屈挠疲劳性能。

2.2.1 底胶配方

为了克服底胶在使用过程中变形大、易断裂而缩短V带使用寿命的现象，底胶要求模量高并保持稳定，其硫化体系用量较大，硫化程度较高，抗硫化还原性能良好，因此在底胶配方中添加助硫化体系，以达到要求。

底胶补强体系中并用生热低、补强性能好的无机补强剂及防止底胶断裂的抗撕裂树脂，以提高底胶的耐屈挠疲劳性能。

底胶防护体系中添加可提高耐屈挠疲劳性能的防老剂BLE和H，有助于提升底胶在V带使用过程中的耐老化性能。

优化前底胶配方为：NR 70，丁苯橡胶（SBR）30，再生胶 30，炭黑N330/N660 70，硅粉/陶土 80，氧化锌/硬脂酸 8，古马隆树脂 6，芳烃油 8，防老剂RD/BLE-W 3，硫黄 2.5，促进剂DM/CZ 3，总计 310.5。

优化后底胶配方[1]为：NR 70，BR 30，再生胶 30，炭黑N330/N660 70，硅粉 65，补强剂JC-069 10，氧化锌/硬脂酸 9，苯甲酸 1.5，偶联剂Si69 2，抗撕裂树脂HR-801 5，古马隆树脂5，芳烃油 6，防老剂RD 1.5，防老剂BLE 1.5，防老剂H 1.5，硫黄 2.5，硫化剂TDB680 1，促进剂DM/CZ 3，总计 314.5。

配方优化前后底胶性能对比如表2所示。

表2 配方优化前后底胶性能对比

2.2.2 缓冲胶配方

V带强力层的粘合性能非常重要，尤其是动态粘合性能，直接影响V带使用寿命。

V带强力层动态粘合性能取决于缓冲胶的主体材料[2]、硫化体系和粘合体系。缓冲胶的硫化体系与底胶一样需要添加助硫化体系来提高胶料硫化程度和抗硫化还原性能及模量；粘合体系中添加长效粘合树脂即间苯二酚高效粘合剂2111树脂（具有优异的抗抽出及抗剥离粘合性能），以保证胶料动态粘合性能。

优化前缓冲胶配方为：NR 70，SBR 30，再生胶 20，炭黑N330/N660 70，硅粉/陶土 70，氧化锌/硬脂酸 8，古马隆树脂 6，粘合剂 5，芳烃油 8，防老剂RD/BLE 3，硫黄 2.5，促进剂 3.5，总计 296。

优化后缓冲胶配方为：NR 70，BR 30，再生胶 20，炭黑N330/N660 65，硅粉 65，补强剂JC-069 10，氧化锌/硬脂酸 10，苯甲酸 1.5，偶联剂Si69 2，抗撕裂树脂HR-801 5，古马隆树脂 5，间苯二酚高效粘合剂2111树脂 6，防老剂RD 1.5，防老剂BLE 1.5，防老剂4010NA 1.5，硫化剂TDB680 1，硫黄 2.5，促进剂3.5，总计 301。

配方优化前后缓冲胶性能对比如表3所示。

表3 配方优化前后缓冲胶性能对比

2.2.3 帆布胶配方

V带帆布胶的耐磨性能、生热性能及防护性能是提升粘合增强型帆布使用效果的重要指标，因此，在帆布胶中添加高效耐磨剂和微晶蜡，以改善其耐磨性能、生热性能及耐老化性能。

优化前帆布胶配方为：NR 70，SBR 30，炭黑N330 60，白炭黑 10，硅粉 20，氧化锌/硬脂酸 10，古马隆树脂 6，粘合剂 5，芳烃油 8，防老剂4010NA/RD/BLE-W 4.5，硫黄 2，促进剂 3，总计 228.5。

优化后帆布胶配方为：NR 70，BR 30，炭黑N220 60，白炭黑 10，补强剂JC-069 10，氧化锌/硬脂酸 10，苯甲酸 1.5，偶联剂Si69 2，抗撕裂树脂HR-801 5，古马隆树脂 5，高效粘合剂2111树脂 6，耐磨剂HSR-580 3，芳烃油5，防老剂RD 1.5，防老剂BLE 1.5，防老剂4010NA 1.5，微晶蜡 1.5，硫化剂TDB680 1，硫黄 1.8，促进剂DM/CZ 2.8，总计 229.1。

配方优化前后帆布胶性能对比如表4所示。

表4 配方优化前后帆布胶性能对比

2.3 V带性能

使用粘合增强型帆布作为包布生产V带，胶料配方优化前后B1600规格V带粘合强度和疲劳性能结果对比如表5所示。

表5 配方优化前后V带粘合强度和疲劳性能对比

从表5可以看出，通过优化V带胶料配方，使用粘合增强型帆布作为包布的V带粘合性能较大提高，疲劳寿命大幅延长。

3 结论

通过优化V带底胶、缓冲胶、帆布胶配方，提升了粘合增强型帆布在V带中的应用效果，使V带产品质量得到提升，取得了较好的效果。