卷首语 紧跟时代步伐 打造智慧工厂 技术所带来的革命性体验,一直是未来发展的风向标。无人零售、 自动驾驶、人工智能、新能源、黑科技、共享经济等等,科技发展的 浪潮正以肉眼可见的速度迎面扑来。传统制造业必须要转变观念,打 造智慧工厂是每一个工业企业必须要面临的问题,作为全球液压胶管 使用和生产大国,我国市场将继续成为推动全球液压胶管行业增长的 重要引擎。面对当前行业存在的问题,我们依然需要淘汰落后产能、 加速结构调整,紧跟时代步伐,从传统制造逐步转向智能制造,实现 产业转型升级和绿色可持续发展。下面就如何打造智慧工厂谈谈自己 的建议 : 胶管胶带分会第九届理事会理事 李彦红 一、构建生产管理一体化平台 河南亿博科技股份有限公司董事长 引进更先进的生产信息管理系统,建立一体化和实时化的信息平 台,从计划源头上确保计划的科学化、精准化,通过平台进行自动排产, 按交货期、精益生产、生产周期、最优库存、已投产订单优先等多种 高级排产算法,自动化的生产计划可准确到每一道工序、每一台设备、每一分钟,并使交货期最短、生产效率最高、 生产最均衡化,这是对整个生产过程进行科学计算的源头与基础。 从原材料配比计量、密炼工艺指标、钢丝合股工艺、编织及缠绕工艺、胶料挤出工艺、半成品检验数据到硫 化三要素指标采集整合,实现过程控制指标数字化,达到精密控制自动化生产。 二、增加智能制造设备规模 导入射频技术、智能机器人、信息技术为载体的智能化设备,通过息化与生产设备等物理实体的深度融合通 过工业互联网的形式对智能化设备进行采集与管理,采集设备基本状态,对各类工艺过程数据进行实时监测、动 态预警、过程记录分析等功能,可实现对加工过程实时的、动态的、严格的工艺控制,确保产品生产过程完全受控, 最终实现自动化制造、智能制造的生产模式。 三、构建智能质量管理平台 除了对生产过程中的质量问题进行及时的处理,分析出规律,减少质量问题的再次发生等技术手段以外,在 生产过程中对生产设备的制造过程参数进行实时地采集、及时地干预,也是确保产品质量的一个重要手段。当生 产一段时间,质量出现一定的规律时,我们可以通过智能化设备所提供的数据对工序过程的主要工艺参数与产品 质量进行综合分析,为技术人员与管理人员进行工艺改进提供科学、量化的参考数据,在以后的生产过程中,减 少不良的参数,确保最优的生产参数,从而保证产品的一致性与稳定性 四、通过“互联网+”支撑转型升级 针对“互联网+”技术,成立专属部门,利用“互联网 +”从企业宣传、采购、生产、销售及对外服务等 全方面进行优化和改造,为企业自身和客户提供信息服务,客户可以通过互联网直接参与产品设计,将客户对 产品的建议、意见等直接传送到生产岗位,全面满足了客户对产品的个性化需求 还可以用手机扫码,查阅产品生产过程的各类信息、企业的资质、产品介绍和企 业文化。 总之,一个高效的智慧工厂,必须与移动互联网、大数据、云计算、物联网 等技术与工具进行结合,还应不断进行更多的项目实践和改进,这是一个漫长的 过程,不能一蹴而就,更不能操之过急。
中 国 管 带 2019 年第 7 期 目录 (总第 407 期) China Rubber Hose \& Belting 征文通知 4 2019 胶管胶带信息与技术论坛征文通知 协会工作 5 2019 胶管胶带专家组扩大会暨中国橡胶工业协会六项团体 标准审查会在成都召开 行情聚焦 7 2019 年 1-6 月胶管胶带主要下游行业情况简报 技术交流 12 耐热 150℃输送带覆盖胶的研制 16 宽温域应用耐油胶管配方的防护体系研究 21 高性能橡胶联组带的研制 技术标准 26 地下用输送带机械和叠接接头规范 31 《带传动 汽车多楔带与带轮 PK 型 : 尺寸》探讨 主办单位:中国橡胶工业协会胶管胶带分会 地址:青岛市郑州路43号橡胶谷A栋108室 编辑出版:《中国管带》杂志编辑部 邮编:266045 主 编:李 鸿 电话:0532-68662070 68662088 责任编辑:苏 燕 传真:0532-68662020 编 辑:李 信 电子邮箱:guandaifenhui@163.com 出版日期 :2019 年 7 月 20 日 网址:www.chinahosebelt.org
以服务会员为宗旨 反映会员企业的诉求 维护会员合法权益 搭建政府企业间桥梁 考察见闻 35 金砖国家橡胶工业发展现状 —— 俄罗斯 消息传递 38 双箭公司通过清洁生产审核评估验收 38 利德东方入围 2019 年南京市“专精特新”项目库 38 中意胶带被授予“劳动关系和谐企业”等称号 39 阜新环宇橡胶项目获辽宁省科技进步奖提名 39 大陆集团扩大工业软管业务 39 软控小料在线计划与排程系统研发成功 管理课堂 40 完成任务不等于提供成果 服 封面 江苏法尔胜特钢制品有限公司 插页 14 邢台市富远织物有限公司 封二 2019 胶管胶带信息与技术论坛 插页 15 四川杰特机器有限公司 务 封三 北京马赫天诚科技有限公司 插页 16 邢台国邦特钢有限公司 封底 益阳橡胶塑料机械集团有限公司 插页 17 青岛头马橡胶科技有限公司 信 插页 1 郑州久源化工有限公司 插页 18、19 北京万向新元科技股份有限公司 插页 20、21 大连橡胶塑料机械有限公司 插页 2、3 青岛芬云橡胶机械制造有限公司 息 插页 4、5 中船重工(青岛)轨道交通装备有限公司 插页 22、23 中国化学工业桂林工程有限公司 插页 6、7 内蒙古富特橡塑机械有限公司 插页 24、25 中橡协胶管胶带分会标准汇编、网站、微信平台 插页 8 青岛双星橡塑机械有限公司 插页 26、27 软控股份有限公司 插页 9 大连华韩橡塑机械有限公司 插页 28 四川亚西橡塑机器有限公司 插页 10 无锡锦和科技有限公司 插页 29 上海乐瑞固化工有限公司 插页 11 郑州铭科化工有限公司 插页 30 泰州市泰帆工业用布有限公司 插页 12 青岛汇才机械制造有限公司 插页 31 海阳市信业工业助剂有限公司 插页 13 青岛科高橡塑机械技术装备有限公司
征文通知 2019胶管胶带信息与技术论坛征文通知 各有关单位 : 中国橡胶工业协会胶管胶带分会定于 2019 年 10 月 9-12 日在郑州绿地 JW 万豪酒 店召开第九届四次会员代表大会暨 2019 胶管胶带信息与技术论坛,现开始征集论文。 本次论坛主题 :绿色 智能 创新发展 2019 年是全面建成小康社会关键之年,也是我国经济走向高质量发展阶段的关键 之年。新一轮科技与产业革命蓬勃兴起,新能源、新材料、智能化、数字化等新技术 与传统产业加快融合,引发传统制造业深刻变化,我国胶管胶带行业也进入了转型升级、 优化结构的关键时期。在过去的一年中,胶管胶带行业整体延续了稳中有进的发展态势, 但产能扩张带来的竞争压力和严峻的环保压力等使行业形势依旧复杂。国际上美国挑 起的贸易摩擦愈演愈烈,单边主义、贸易保护主义急剧升温,也增加了胶管胶带市场 的不确定性。如何在当前形势下,面对压力,应对挑战,探索出路,继续维护行业和 企业的共同利益,实现行业平稳、健康、可持续发展的目标。 本次论坛将邀请行业权威专家分析我国胶管胶带产业的形势及发展前景、胶管胶 带进出口情况以及产业发展方向 ;邀请主要下游行业的专家就其行业发展趋势和前沿 技术进行介绍,并对胶管胶带产品的前景要求进行分析 ;邀请业内专家就自主研发的 新产品、新技术等进行经验交流 ;同时,邀请相关行业专家就其研究的新材料、新设 备等应用情况进行发布。 请国内外胶管胶带行业的专家、技术人员以及原材料、骨架、助剂、机械等企业 和有关科研单位、大专院校及广大读者,围绕大会主题积极撰文参加交流!也欢迎国内、 外相关单位发布新产品、新技术、新材料信息! 一、征文要求 : 1、文字简练,字数不限,图文并茂,来稿不退,请自留底稿 ;稿件一经录用,稿 酬从优 ; 2、E-mail 投稿请发 :guandaifenhui@163.com ; 3、文件主题为“投稿”; 4、请务必在联系方式中注明作者单位、手机号码或电话,以便及时联系。 二、征文时间 :2019 年 6 月 20 日至 2019 年 8 月 31 日 •4•
协会工作 2019胶管胶带专家组扩大会暨中国橡胶工业协会 六项团体标准审查会在成都召开 中国橡胶工业协会胶管胶带分会秘书处 中国橡胶工业协会胶管胶带分会于 7 月 2 日 会议现场 至 6 日在四川省成都市召开了 2019 胶管胶带专 家组扩大会议,同时受中国橡胶工业协会委托主 尤其是在胶管胶带的新产品、新技术领域,标准 持召开了中国橡胶工业协会六项团体标准审查 化严重滞后,已成为行业创新发展的瓶颈。发展 会议。参加会议的有特邀标准审查专家、胶管胶 胶管胶带专业团体标准是解决这一难题的有效 带专家组成员及六项团体标准起草单位编制人 途径。 员。 报告还就构建胶管胶带行业绿色发展标准体 一、胶管胶带专家组扩大会议 系提出了规划。胶管胶带行业绿色发展标准体系 分会专家组组长陶大君主持了会议。 的构建坚持“引导性、协调性、系统性、创新性、 中国橡胶工业协会副秘书长、分会秘书长李 国际性”五项基本原则,一是引导性原则,依据 鸿做了“发展团体标准优势,引领胶管胶带行业 《绿色制造工程实施指南》战略需求,完善绿色 高质量绿色发展”的专题报告。报告就团体标准 发展标准顶层设计,成套成体系地推进标准化工 创新优势对胶管胶带行业的作用进行了详细分 作,引导制造业绿色发展,二是协调性原则,绿 析,团体标准化工作的开展,正在激发胶管胶带 色发展标准体系建设与国家、行业和地方已有的 行业和广大企业的活力,制定满足市场和创新需 标准化工作基础相协调,与已有的标准体系配套 要的胶管胶带标准,促进形成产学研相结合的团 衔接 ;三是系统性原则,绿色发展标准体系全面 体标准研制模式,增加标准的有效供给,发挥团 覆盖绿色发展相关的各个领域,系统考虑生命周 体标准作为市场自主制定标准的优势,助推建立 “政府主导”制定标准与“市场自主”制定标准 协同发展、协调配套的新型标准体系。制定团体 标准未来将是我国胶管胶带标准化工作的重要 组成部分并发挥积极作用,同时也将创建团体标 准中国品牌,乃至世界标准品牌,推动我国胶管 胶带行业由大国向世界强国迈进。随着胶管胶带 行业的发展,行业内外对标准的需求不断加大, •5•
协会工作 期、制造流程、产业链条,系统考虑产品、工厂、 二、中国橡胶工业协会六项团体标准送审稿 企业、供应链、园区,系统考虑投入、产出等各 审查会议 个维度的资源能源消耗和环境排放,四是创新性 原则,结合绿色发展综合性发展趋势,为落实全 分会受中国橡胶工业协会技术经济委员会委 面推行绿色发展战略任务,完成绿色发展标准体 托主持六项团体标准送审稿审查会议,在分会专 系建设目标,推动绿色发展领域技术和管理创新 家组组长陶大君的主持下,按照“中国橡胶工业 路径选择及创新成果转化,五是国际性原则,绿 协会标准管理办法”和国家标准化管理委员会对 色发展标准体系建设充分结合国际国外在绿色产 团体标准的有关规定,分会专家组成员与特邀专 品、绿色工厂、绿色企业、绿色园区、绿色供应 家共同审查《一般用途芳纶织物芯阻燃输送带》、 链等方面的标准化工作基础和发展趋势,提高我 《耐灼烧金属网芯输送带》、《TBM 用织物芯》、 国绿色发展标准国际化水平,分享我国绿色发展 《TBM 用波形挡边输送带》、《汽车用冷却水管》 经验。 和《输送带用钢帘子布》协会六项团体标准的送 审稿。 专家组通过热议,达成共识,一致认为,胶 管胶带行业目前正处于产业结构调整的重要时 经过各审查小组的严格审查和编制小组组长 期,因此,培育和发展胶管胶带团体标准,是满 的认真答辩,审查会议对送审稿分别提出了各自 足胶管胶带行业市场多样化的迫切需要,是引领 的修订意见,六项团体标准的编制小组组长将在 胶管胶带行业高质量发展的必要和有效抓手。 会后认真处理审查意见,达到报批稿的要求后完 成报批。 专家组会议还研究了如下三项议题 : 1、“中国橡胶工业协会(胶管胶带专业)团 在大家的共同努力下,会议完成了预定的工 体标准化技术委员会章程”(征求意见稿); 作目标,取得了圆满成功。□ 2、”已发布的胶管胶带团体标准部分实施效 果分析”; 3、“胶管胶带行业十强评定新办法”(草案)。 与会专家及代表就三项议题进行了认真讨论 研究。 会议一致认为,有必要组建中国橡胶工业协 会(胶管胶带专业)团体标准化技术委员会,以 适应胶管胶带行业团体标准化工作发展的需要, 会议对该征求意见稿提出若干补充修改意见,建 议进一步征求各方面意见。 胶管胶带行业十强评定工作已有十年的时 间,此项工作得到了广大会员企业及用户单位的 广泛认可,会议要求胶管胶带分会吸纳参会代表 的意见,对评定办法进行补充完善。会后还要继 续倾听行业专家的意见或建议,对其进行全面的 修订完善,确保十强评定工作的公正性、公平性、 科学性及权威性。 •6•
行情聚焦 2019年1-6月胶管胶带主要下游行业情况简报 2019 年 6 月份,规模以上工业增加值同比实 增长 0.68%。1-6 月份,规模以上工业增加值同 际增长 6.3%(以下增加值增速均为扣除价格因 比增长 6.0%。 素的实际增长率),比 5 月份加快 1.3 个百分点。 从环比看,6 月份,规模以上工业增加值比上月 以下数据节选了与胶管胶带行业相关的主要 下游行业 2019 年 1-6 月经济运行情况 : (%) 12 10 8.5 8 5.8 5.9 5.4 5.7 5.3 6.3 6.0 6.0 6.1 5.4 5.0 6 4 2018 年 7月 8月 9月 10月 11月 12月 2019 年 3月 4月 5月 6月 6 月 1-2 月 图1 规模以上工业增加值同比增长速度 分行业看,6 月份,黑色金属冶炼和压延加 东北地区增长 4.3%。 工业增长 13.7%,有色金属冶炼和压延加工业增 分产品看,6 月份,605 种产品中有 339 种 长 12.9%,通用设备制造业增长 2.6%,汽车制 造业下降 2.5%,铁路、船舶、航空航天和其他 产品同比增长。其中,钢材 10710 万吨,同比增 运输设备制造业增长 14.5%,电气机械和器材制 长 12.6% ;水泥 20986 万吨,增长 6.0% ;十种有 造业增长 11.3%,电力、热力生产和供应业增长 色金属 490 万吨,增长 5.7% ;乙烯 166 万吨,增 5.6%。 长 11.9% ;新能源汽车 14.3 万辆,增长 50.5% ; 发电量 5834 亿千瓦时,增长 2.8% ;原油加工量 分地区看,6 月份,东部地区增加值同比增 5370 万吨,增长 7.7%。 长 6.1%,中部地区增长 8.5%,西部地区增长 7.9%, •7•
行情聚焦 2019年1-5份胶管胶带主要下游行业生产数据 6月 1-6月 主要产品 绝对量 同比增长 绝对量 同比增长 (%) (%) 水泥 ( 万吨 ) 生铁 ( 万吨 ) 20986 6.0 104469 6.8 粗钢 ( 万吨 ) 钢材 ( 万吨 ) 7014 5.8 40421 7.9 十种有色金属 ( 万吨 ) 汽车 ( 万辆 ) 8753 10.0 49217 9.9 其中 :轿车 ( 万辆 ) 运动型多用途乘用车(SUV)(万辆) 10710 12.6 58690 11.4 其中 :新能源汽车(万辆) 原煤(万吨) 490 5.7 2834 4.3 焦炭(万吨) 原油(万吨) 196.0 -15.2 1214 -14.2 原油加工量(万吨) 发电量(亿千瓦时) 81.9 -16.8 483.7 -16.1 火力发电量(亿千瓦时) 63.1 -14.5 388.9 -18.7 14.3 50.5 63.8 34.6 33335 10.4 175820 2.6 4169 10.7 23387 6.7 1610 1.0 9539 0.8 5370 7.7 31697 5.8 5834 2.8 33673 3.3 4052 0.1 24487 0.2 600 30 500 7.2 8.0 6.4 9.8 11.5 11.3 9.1 10.7 11.4 11.5 11.5 12.6 20 10 400 310.9 322.5 316.2 314.1 302.1 290.6 315.7 340.2 346.5 357.0 0 -10 318.4 308.7 -20 300 200 -30 -40 100 -50 0 8月 9月 10月 11月 12月 2019 年 3月 4月 5月 6月 -60 2018 年 7月 6月 日均产量(万吨) 1-2 月 增速(%) 图2 钢材同比增速及日均产量 •8•
行情聚焦 1600 40 30 1400 22.2 20 13.1 10 3.4 7.2 6.0 0 1200 0.0 1.6 5.0 5.0 1.6 4.3 0.5 -10 -20 1000 -30 -40 800 667.0 632.8 645.7 692.7 711.1 684.0 711.5 732.1 699.5 -50 600 593.4 579.7 -60 -70 400 359.0 -80 200 0 8月 9月 10月 11月 12月 2019 年 3月 4月 5月 6月 2018 年 7月 1-2 月 6月 日均产量(万吨) 增速(%) 图3 水泥同比增速及日均产量 30 8.5 5.7 5.8 5.5 12.7 10.0 6.2 20 25 1.9 6.9 4.9 2.2 5.7 10 0 20 -10 16.3 15.4 14.9 14.6 15.2 14.6 15.7 16.4 15.3 15.1 15.8 15.3 15 -20 -30 10 -40 5 -50 0 8月 9月 10月 11月 12月 2019 年 3月 4月 -60 2018 年 7月 1-2 月 5月 6月 6月 日均产量(万吨) 增速(%) 图4 十种有色金属同比增速及日均产量 •9•
行情聚焦 15 20 5.3 -0.5 -4.4 -10.6 -9.2 -16.7 -14.9 -15.1 -2.6 0 10 -20 7.8 -15.8 -21.5 -15.2 5 8.1 7.6 8.6 7.1 8.3 -40 6.7 6.6 6.3 6.7 6.0 6.5 -60 -80 -100 -120 0 8月 9月 10月 11月 12月 2019 年 3月 4月 5月 -140 2018 年 7月 日均产量(万辆) 1-2 月 6月 6月 增速(%) 图5 汽车同比增速及日均产量 10 40 8 12.0 20 4.3 0.3 -3.4 -8.6 -7.1 0 6 -18.0 -17.1 -17.8 -18.8 -16.8 -23.8 -20 4 3.3 3.4 3.2 3.5 3.3 3.2 2.9 2.8 2.5 2.7 2.5 2.7 -40 2 -60 0 -80 2018 年 7月 6月 8月 9月 10月 11月 12月 2019 年 3月 4月 5月 6月 1-2 月 日均产量(万辆) 增速(%) 图6 轿车同比增速及日均产量 •10•
行情聚焦 300 20 6.9 5.7 7.3 4.6 4.8 3.6 6.3 5.4 3.8 2.8 10 0.2 0 2.9 -10 206.5 206.6 200.0 194.5 180.3 200 185.0 182.8 184.8 186.1 183.8 181.3 171.9 -20 100 -30 -40 0 -50 2018 年 7月 8月 9月 10月 11月 12月 2019 年 3月 4月 5月 6月 6 月 1-2 月 日均产量(亿千万时) 增速(%) 图7 发电量同比增速及日均产量 300 20 8.0 11.6 7.7 10 250 2.8 5.6 4.9 4.6 2.9 4.4 6.1 3.2 5.1 0 200 165.9 163.7 162.3 171.1 170.3 168.2 165.1 173.7 171.1 173.7 167.4 179.0 150 -10 -20 100 -30 50 -40 0 -50 2018 年 7月 8月 9月 10月 11月 12月 2019 年 3月 4月 5月 6月 6月 1-2 月 日均加工量(万吨) 增速(%) 图8 原油加工量同比增速及日均加工量 摘自 :国家统计局 •11•
技术交流 耐热150℃输送带覆盖胶的研制 河北九洲橡胶科技股份有限公司 杜占虎 摘要 :采用丁苯橡胶 1500E 作为耐热 150℃输送带覆盖胶的基材,通过不同配方设计和硫化工艺, 着重研究了覆盖胶在 150℃ ×168h 老化后的耐热性能。结果表明 :使用石蜡油 2280 作为软化剂、配 合防老剂 MB 与抗热氧剂 FG、采用硫化剂 DTDM 和促进剂 TMTD 并用,能提高丁苯橡胶的耐热性能, 满足标准 GB/T20021-2017《帆布芯耐热输送带》中 T3 级对覆盖胶物理性能的要求。 关键词 :耐热输送带 ;覆盖胶 ;抗热氧剂 耐热输送带广泛应用于冶金、建材、化工等 研究了 T3 等级耐热输送带覆盖胶的最佳配方比 行业,如球团矿石、水泥熟料、烧结矿等。覆盖 例。覆盖胶物理性能要求:老化后,硬度(IRHD) 胶在输送带上下表面,与运送的高温物料相接触, 初始值的变化量 +20、最大值 85;拉断伸长率(%) 不仅要求耐热性好(要经得起 150℃长期使用, 初始值的变化率 -55、最小值 180 ;拉伸强度(N/ 或高于 150℃的短时间使用),而且还必须耐磨、 mm2)初始值的变化率(%)-40、最小值 5。 耐老化龟裂。配方组合决定了耐热程度的高低和 输送带寿命长短。 一、原材料及配方 1. 原材料 按照 GB/T20021-2017《帆布芯耐热输送带》 丁苯橡胶 1500E,吉化集团有限公司 ;硫化 标准规定,耐热性能等级按试验温度不同分为 4 剂 DTDM,威海天宇新材料科技有限公司 ;促进 级。1 级 :可耐热不大于 100℃的试验温度,代 剂 TMTD、防老剂 MB,蔚林新材料科技股份有 号 T1 ;2 级 :可耐热不大于 125℃的试验温度, 限公司 ;抗热氧剂,阜阳市平原橡塑助剂有限责 代号 T2 ;3 级 :可耐热不大于 150℃的试验温度, 任公司 ;石蜡油 2280,美国太阳牌 ;其他为市售 代号 T3 ;4 级 :可耐热不大于 180℃的试验温度, 工业品。 代号 T4。 2. 配方 试验配方见表 1。 本文从软化增塑体系、防护体系和硫化体系 表1 试验配方 配方 丁苯橡胶 1500E 氧化锌 硬脂酸 炭黑 防老剂 RD 促进剂 CZ 其他 份数 100 7 3 60 1 1.1 20 •12•
技术交流 二、设备及制样 150℃ ×30min ;试片老化条件 150℃ ×168h。 1. 主要设备 三、测试性能 开炼机,青岛君林机械有限公司 ;平板硫化 拉伸强度及拉断伸长率按 GB/T528-2009 标 机 ϕQ600×600,青岛君林机械有限公司 ;拉力试 验机 AI-7000SGD,台湾高铁检测仪器有限公司 ; 准进行测试。 热老化试验箱 401-A,江苏明珠试验机械有限公司; 硬度按 GB/T6031-2017 标准进行测试。 硫化仪 MDR-2000,上海德杰仪器设备有限公司。 四、数据分析 2. 制样 1. 试验方案安排及结果 混 炼 胶 按 炼 胶 工 艺 在 开 炼 机 上 制 备, 硫 通过正交试验对耐热覆盖胶中的防老剂 MB、 化 胶 在 平 板 硫 化 机 上 制 备, 硫 化 条 件 :试 样 抗热氧剂 FG 的用量进行优选,对软化体系及硫 化系统选择的对比试验方案及结果见表 2。 表2 正交试验方案及结果 项目 配方编号 1# 2# 3# 4# 5# 6# 7# 硫黄 1.5 / / / / / / 促进剂 CZ 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 硫化剂 DTDM / 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 促进剂 TMTD / 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 防老剂 MB 1.2 1.2 1.2 0.6 1.8 1.2 1.2 抗热氧剂 FG 1 1 1 1 1 0.5 1.5 芳烃油 / / 12 / / / / 石蜡油 2280 12 12 / 12 12 12 12 老化前 邵尔 A 型硬度 / 度 65 64 63 64 64 64 64 拉伸强度 /MPa 17.8 17.2 17.3 17.1 17.2 17.1 17.2 拉断伸长率 /% 550 560 575 562 564 559 560 150℃ ×168h 老化后 邵尔 A 型硬度 / 度 95 83 90 86 83 87 83 拉伸强度 /MPa 6.1 11.2 7.3 10.1 11.3 9.6 11.4 拉断伸长率 /% 53 267 126 213 265 208 258 注 :试验配方是基础配方加上上述项目的用量。 •13•
技术交流 2. 硫化体系的选择 4. 防护体系的选择 本文以硫黄硫化系统和 DTDM、TMTD 组成 橡胶老化是指橡胶或橡胶制品在加工、贮存 的半有效硫化体系进行了试验对比,试验配方编 和使用过程中,在内、外部因素的综合作用下(如 号为 1# 和 2#,具体性能见表 2。采用普通硫黄 热、氧、臭氧、金属离子、电离辐射、光、机械 硫化体系的耐热覆盖胶拉伸强度较高,但耐热、 力等),性能逐渐下降以至于最后丧失使用价值 耐老化性能相对较差,老化后硬度、拉断伸长率 的现象。 最小值及变化率均不能满足耐热输送带 T3 标准 热和氧是导致耐热输送带老化的主要因素。 的要求 ;而采用 DTDM、TMTD 组成的半有效硫 本文以防老剂 RD 为基本防护,配合防老剂 MB、 化体系的耐热覆盖胶,耐热和耐老化性能较好, 抗热氧剂 FG 作为丁苯橡胶的防护体系,来提高 拉伸强度较低,老化后硬度、拉伸强度、拉断伸 耐热输送带的耐热氧性能,改变 MB、FG 用量对 长率及变化率均能满足耐热输送带 T3 标准的要 耐热输送带老化性能的影响见表 2。 求。 防老剂 MB 是一种非污染性防老剂,在橡胶 主要原因是半有效硫化体系能使硫化胶中 中易分散,但是溶解度不大,用量超过 2 份易喷 单硫键和多硫键的比例适中,从而使硫化胶的拉 霜,与防老剂 RD 并用会产生协同效应,改善耐 伸强度和耐疲劳性能平衡,耐热和耐老化性能也 热性能,在无硫硫化体系中对热蒸汽有良好的防 较好。硫化剂 DTDM 又称 4,4’- 二硫代二吗啉, 护效果,与抗热氧防护剂并用效果更佳。 是在半有效硫化体系中应用较多的一种给硫体, 4#、2#、5# 配方中,防老剂 MB 用量分别为 0.6、 它能够释放单硫或双硫自由基,在橡胶硫化时主 1.2、1.8 份。防老剂 MB 的用量在 1.2 份~ 1.8 份时, 要形成单硫键或双硫键,硫化胶的抗热氧老化性 从图 1 中可以看出,2# 与 5# 配方老化后的硬度 能好。所以选择 DTDM、TMTD 组成的半有效硫 变化小于 -20,硬度值不大于 85,符合耐热输送 化体系作为丁苯橡胶耐热覆盖胶的硫化体系可以 带 T3 标准的要求 ;从图 2 中可以看出 2# 与 5# 提高橡胶的耐热和耐老化性能。 配方老化后的拉伸强度变化率小于 -40%,符合 3. 软化体系的选择 耐热输送带 T3 标准的要求 ;从图 3 中可以看出 本文以芳烃油和石蜡油 2280 作为软化体系 2# 与 5# 配方老化后的拉断伸长率值大于 180%, 进行了试验对比,试验配方编号为 2# 和 3#,具 变化率小于 -55%,符合耐热输送带 T3 标准的要 体性能见表 2。 求。考虑到防老剂 MB 的价格较高且增加到 1.8 从 2# 和 3# 的老化前后的物理性能比较看, 份时,老化性能不会显著提高,所以选择防老剂 二者老化前物理性能基本一致,老化后的物理性 MB 的用量为 1.2 份。 能采用石蜡油 2280 的配方明显优于采用芳烃油 抗热氧剂 FG 是防老剂 RD 的同类产品,其 的配方。芳烃油的闪点在 170℃~ 200℃,闪点 二聚体的含量是 RD 的 2 倍,除了抗热氧性能优 低、易挥发,老化后硬度及拉断伸长率变化太大, 异外,还具有耐热、耐屈挠龟裂、耐磨等优良性能。 不适合用于耐热覆盖胶中 ;石蜡油 2280 的闪点 在橡胶中易分散,可以改善橡胶的加工工艺。 ≥ 315℃,具有闪点高、不易挥发等特点,老化 6#、2#、7# 配方中抗热氧剂 FG 的用量分别 后硬度变化不大,拉断伸长率变化率也符合耐热 为 0.5、1、1.5 份。随着抗热氧剂 FG 的用量增加 输送带 T3 等级的要求。所以选择石蜡油 2280 作 到 1 份~ 1.5 份时,从图 1 中可以看出 2# 与 7# 为丁苯橡胶耐热覆盖胶的软化体系可以提高橡胶 配方老化后的硬度变化小于 -20,硬度值不大于 的耐热和耐老化性能。 85,符合耐热输送带 T3 标准的要求 ;从图 2 中 •14•
技术交流 图1 MB与FG为变量时老化后硬度及变化值 图2 MB与FG为变量时老化后拉伸强度及变化值 图3 MB与FG为变量时老化后拉断伸长率及变化率 可以看出 2# 与 7# 配方老化后的拉伸强度变化率 丁 苯 橡 胶 1500E100, 氧 化 锌 7, 硬 脂 酸 3, 炭 小于 -40%,符合耐热输送带 T3 标准的要求 ;从 黑 60,防老剂 RD1,防老剂 MB1.2,抗热氧剂 图 3 中可以看出 2# 与 7# 配方老化后的拉断伸长 FG1,硫化剂 DTDM1.2,促进剂 TMTD0.7,促进 率值大于 180%,变化率小于 -55%,符合耐热输 剂 CZ1.1,石蜡油 228012,其他 20。 送带 T3 标准的要求。考虑到抗热氧剂 FG 的价 格较高且增加到 1.5 份时,老化性能不会显著提 通过对耐热输送带 T3 型覆盖胶的软化体系、 高,所以选择抗热氧剂 FG 的用量为 1 份。 防护体系和硫化体系的优化和改进,使丁苯橡胶 配方可以满足耐热输送带标准 GB/T20021-2017 五、结论 《帆布芯耐热输送带》中 T3 对覆盖胶物理性能的 耐热 150℃输送带覆盖胶最佳配方设计为 : 要求、延长了输送带的使用寿命。□ •15•
技术交流 宽温域应用耐油胶管配方的防护体系研究 刘俊霞1,2 张红霞2 赵菲1 王继叶2 1.青岛科技大学橡塑材料与工程教育部重点实验室 2.怡维怡橡胶研究院有限公司 摘要 :研究了防老剂 RD、防老剂 BLE、防老剂 2246、防老剂 4010NA、防老剂 MB 和石蜡在耐 油胶管胶料中的防护作用。结果表明,多种防老剂混合物与石蜡并用时,胶料热氧老化性能和耐臭氧 性能均最佳。邻苯二甲酸酯类与防护体系共同作用可保证胶料具有良好力学性能、耐油性能和耐磨性能, 实现耐油胶管配方胶料的宽温域使用。 关键词 :防老剂并用 ;宽温域 ;耐油胶管 众所周知,丁腈橡胶含有大量的 -CN 基团, 介绍 [2-4],业界相关人员针对胶管的耐热耐油性 分子间作用力强,耐油性能和耐磨性能均较好, 能、耐臭氧性能以及补强剂和硫化体系等使用均 通常用作耐油胶管的主体基材。耐油胶管的工作 做过较多研究,但针对宽温度范围使用的胶管配 环境一般都是工业、汽车 [1] 等露天领域,其工作 方胶料的研究却鲜有报道。 温度范围较大,一般从 -30 ℃到 120 ℃。有资料 本文研究了耐油胶管的防护体系配合对性能 表1 耐油胶管防老剂实验安排 配方编号 RD MB BLE 2246 石蜡 DBP 1# 3.5 ---16 2# - 3.5 - - 1 6 3# - - 3.5 - 1 6 4# - - - 3.5 1 6 5# - 2 1.5 - 1 6 6# 2 - - 1.5 1 6 7# 2 - 1.5 - 1 6 8# 2 1.5 - - - 6 9# 2 -1116 10# 2 - 1 1 1 12 11# 2 - 1 1 1 18 •16•
技术交流 的影响,并与邻苯二甲酸酯类增塑剂进行了配合, 开炼机,FR-1416,上海发瑞科技仪器有限 实现了在较宽工作范围内的使用,期望能为开发 公司 ;平板硫化机,XLZ-25T,青岛第三橡胶机 丁腈橡胶耐油胶管宽温域应用奠定基础。 械厂 ;无转子硫化仪 (MD-3000AS)、DIN 磨耗试 验机 (GT-7012-D) 和恒温油槽 (GT-7040-L),高 1 实验 铁检测仪器有限公司 ;单轴电子拉力机,3300, 1.1 原材料 上海英斯特朗试验设备贸易有限公司 ;DSC2500、 丁腈橡胶,3355F,朗盛化学中国有限公司; TGA550 和 RPA-Flex,美国 TA 公司 ;橡塑低温 炭黑 N234 和炭黑 N774,上海德固赛化学有限 脆性温度测定仪,QJCXS-43,上海倾技仪器仪 公司 ;白炭黑,1115MP,青岛罗地亚白炭黑有 表科技有限公司。 限公司 ;KH550、氧化锌、硬脂酸、防老剂 RD、 防老剂 MB、防老剂 BLE 和防老剂 2246、普通 1.3 试样制备 硫黄、促进剂 DTDM、促进剂 TMTD 和促进剂 在开炼机上投入丁腈橡胶,塑炼至均匀包 CZ 和增塑剂 DBP 等均为市售橡胶工业常用原材 辊 ;加 入 防 老 剂 (RD、MB、BLE、2246, 按 照 料。 配方比例 )、增塑剂 DBP 和粘合剂增粘树脂,待 耐油胶管实验配方 ( 质量份 ) 见表 1。 吃粉完毕后再加入活化剂氧化锌 + 硬脂酸和促 其 他 组 分 :NBR3355F,100 ;炭 黑 N774, 进剂 DTDM、促进剂 TMTD 和促进剂 CZ,混炼 60 ;炭黑 N234,20 ;白炭黑,15 ;KH550,1.5 ; 均匀后缓慢加入炭黑,每次加入总量的 1/3,每 增粘树脂,5;硬脂酸,2;氧化锌,4.5;石蜡,1; 次吃粉完毕后左右割刀 3/4,3 次;最后加入硫黄, 防 4010NA,0.5 ;DTDM,1 ;TMTD,0.6 ;CZ,1 ; 左右割刀各 3 次,调小辊距,薄通 6 遍 ;放大辊 S,0.8。 距,排气,下片,室温下停放 24h,制得混炼胶。 1.2 主要仪器与设备 使用无转子流变仪测试 160 ℃ ×20min 硫化曲 表2 11种胶料硫化特性对比 编号 ML,dN•m MH,dN•m t10,min:s t90,min:s 1# 2.25 21.55 1 :34 3 :34 2# 2.27 20.75 1 :27 3 :12 3# 1.54 13.42 0 :44 1 :53 4# 2.13 23.01 1 :26 3 :19 5# 2.54 21.94 1 :46 3 :27 6# 2.28 21.07 1 :22 3 :50 7# 2.55 22.65 1 :38 3 :26 8# 2.12 20.68 1 :24 3 :39 9# 2.27 21.45 1 :27 3 :58 10# 2.31 21.58 1 :46 4 :05 11# 2.42 21.89 1 :34 3 :45 •17•
技术交流 线,确定 t90+1min 为工艺硫化时间 ;使用平板 伸长率保持率继续增加,老化后的伸长率超过 硫化机硫化试样,硫化条件为 160℃ ×15MPa× 230%。 (t90+1)min。样品在室温下停放 16h 后,裁样, 测试性能。 注:老化条件 100℃ ×72h;左 - 老化前;右 - 老化后。 1.4 性能测试 硫化特性采用 GB/T16584-1996 测试,测试 图1 11种试样老化前后拉伸强度对比 角度 0.5° ;拉伸性能采用 GB/T528-2009 测试, 拉伸速度 500mm/min ;DIN 磨耗采用 GB/T9867- 注:老化条件 100℃ ×72h;左 - 老化前;右 - 2008 方法 A 非旋转试样测试 ;耐液体性能采用 老化后。 GB/T1690-2010 测试,实验标准油为 ASTM903# 油 ;耐低温性能采用 GB/T1682-2014 测试 ;DSC 图2 11种试样老化前后拉断伸长率对比 测试 Tg 按 GB/T 29611-2013 进行。 本试验臭氧老化测试条件为臭氧浓度 2 结果与讨论 50×10-8、40 ℃, 测 试 时 长 分 别 为 48h 和 72h。 2.1 硫化性能 结果显示,老化 48h 时,未使用石蜡的配方 8# 表 2 为 11 种胶料硫化特性对比。 样品发生断裂,采用 1 种防老剂作为主防老剂的 从 表 1 可 看 出, 防 老 剂 BLE 用 量 较 多 时, 样品出现针状裂纹,而采用 2 种防老剂作为主防 样品焦烧时间较短,硫化速度较快,硫化程度较 老剂和多种防老剂并用的样品没有出现裂纹。老 低,其他数据显示防护体系和增塑剂用量对交联 化 72h 时,采用 1 种防老剂作为主防老剂的样品 程度和硫化速度没有显著影响。 发生断裂,而采用 2 种防老剂作为主防老剂的样 2.2 老化性能 品出现针状短裂纹,而采用多种防老剂并用的样 防老剂 4010NA 是通用型抗氧剂和抗臭氧 品没有出现裂纹。 剂,并可抑制金属催化降解反应,但溶解度较低, 因此本部分研究并未单独设计实验来验证防老 剂 4010NA 作为主要防老剂的实验,而是小剂量 使用。通过配方 1#~ 配方 4# 考察了防老剂 RD、 防老剂 MB、防老剂 BLE 和防老剂 2246 作为主 防老剂对力学性能和热氧老化前后拉伸性能保 持率的影响。11 种试样老化前后拉伸强度和拉 断伸长率对比分别见图 1 和图 2。从图 1 和图 2 可看出,老化前拉伸强度相近,性能保持率较高; 拉断伸长率范围 285%~345%,性能保持率较低, 降幅超过 40%。配方 5#~ 配方 11# 考察了多种 防老剂并用的效果。其中,2 种防老剂作为主 防老剂与防老剂 4010NA 共用时,试样拉伸强 度及老化后保持率相当,而老化后拉断伸长率 保持率提高 ;3 种防老剂与防老剂 4010NA 并用 时,试样拉伸强度及老化后保持率相近,拉断 •18•
技术交流 由此可见,采用多种化学防老剂与物理防老 等多种邻苯二甲酸酯类化合物进行相关实验,得 剂石蜡结合使用,可有效提高热氧老化和臭氧老 到了相似的结论。 化性能,可保证制品应用温度超过 100℃。 图3 11种配方胶料DSC测试结果 2.3 低温性能 低温性能通过 DSC 测试,并与低温脆性实 验相结合进行评估。DSC 测试谱图见图 3。玻 璃化转变温度分别见表 3。从图 3 和表 3 可看 出, 配 方 1#- 配 方 9# 的 玻 璃 化 转 变 温 度 均 高 于 -30℃,未能通过 -30℃低温脆性冲击实验 ; 而增塑剂添加量超过 12 份后,玻璃化转变温度 降低 4℃ -6℃,并通过了低温脆性测试。其原 因可能是小分子增塑剂的加入,使分子链之间作 用力降低,链段有了更大的活动空间,表现出玻 璃化转变温度偏低。针对 DEP、DPP 和 DMMP 表3 玻璃化转变温度及脆性温度对比 编号 Tg,℃ -30℃脆性冲击 备注 1# -26.42 未通过测试 2# -27.05 未通过测试 3# -27.1 未通过测试 4# -26.53 未通过测试 5# -27.24 未通过测试 6# -26.96 未通过测试 1/3 样条完好 7# -27.13 未通过测试 8# -26.98 未通过测试 9# -26.87 未通过测试 1/3 样条完好 10# -30.12 通过测试 11# -31.51 通过测试 2.4 耐油性能 而增塑剂用量增加,体积变化率略有增加,但均 丁腈橡胶是极性橡胶,耐非极性油效果优异。 保持在 28% 以内。 耐油实验采用 ASTM903# 标准油进行测试,测试 温度 100℃,结果见表 4。从表 4 可看出,增塑 2.5 耐磨性能 剂用量不变,耐 3# 油体积变化率大约为 26% ; 磨耗在一定程度上反映胶管的使用寿命,采 用 DIN 磨耗方法对其进行评估,评估指标为相 •19•
技术交流 表4 耐ASTM903#油体积变化率 3 结论 采用多种化学防老剂与物理防护剂石蜡并 编号 体积变化率,% 用,可保证良好的热氧老化和耐臭氧性能。邻苯 二甲酸酯类与多组分防护体系共同作用可保证良 1# 25.9 好的力学性能、老化性能和耐油性能,并可在较 低温度下使用。通过上述方法,实现了耐油胶管 2# 25.8 配方胶料在 -30℃ ~120℃范围内使用,并且保证 良好的力学性能、老化后保持率和耐油性。□ 3# 26.1 参考文献 : 4# 25.7 [1] 郭臣善 . 机车车辆用耐油橡胶管 [J]. 国外 内燃机车,1987,(10) :56-58. 5# 25.7 [2] 赵 敏 . 耐 热 耐 油 橡 胶 管 [J]. 橡 胶 工 业, 2015,62(12) :719-719. 6# 26.2 [3] 王振海 . 胶管的臭氧老化 [J]. 橡胶参考资 料,1972,(1) :18-22. 7# 24.9 [4] 张劲,孙汝楠,孟思炜,等 . 炭黑 / 高分 散白炭黑对丁腈橡胶耐热及耐油性能的影响 [J]. 8# 26 硅酸盐通报,2014,33(12) :3159-3165. [5] 董汝萱 . 胶管的疲劳与老化 [J]. 橡胶参考 9# 25.8 资料,1972,(1) :24-33. [6] Sinha D P,Jablonowski Tom,Ohm Bob, 10# 26.8 等 . 胶管胶带用硫化剂和防老剂 [J]. 橡胶工业, 2002,49(12) : 11# 27.6 对 体 积 磨 耗 量。 本 试 验 按 GB/T9867-2008 方 法 A 非旋转试样、1 号参比样品计算,结果见图 4。 丁腈橡胶属于极性橡胶,分子间作用力高,通常 磨耗性能较好。增塑剂的加入使得丁腈橡胶分子 间作用力下降,耐磨性会受到一定程度的影响。 从表 4 可看出,不同的防护体系对相对体积磨耗 量的影响较小 ;增塑剂用量增加,磨耗量呈现轻 微增加,但仍保持优异的耐磨性水平。 图4 相对体积磨耗结果对比 •20•