本发明涉及橡胶，特别是涉及一种绿色输送带覆盖胶及其制备方法。
背景技术：
1、目前国内还没有任何一个科研单位或输送带生产单位提出过“绿色输送带”的概念，低滚动阻力输送带和节能环保输送带，倒是有提出的，并且也有相关的论文和专利，但是这些均不能满足“绿色输送带”的要求。
2、绿色输送带是指在不损失输送带使用性能的情况下，通过新材料的应用和设计，使输送带的滚动阻力比普通输送带下降10-20％，电耗减少5％以上，有效降低能源消耗，降低二氧化碳排放。随着欧盟标签法的实施，人们对于绿色输送带的关注度逐渐提高。
3、绿色输送带是指在生产和使用过程中节能、环保、降碳的输送带产品，生产全过程践行绿色制造理念，应用过程倡导绿色使用。绿色输送带具有低运行阻力、低电能消耗、低碳排放。绿色输送带制造要符合以下整体要求：1、使用环保、无毒无害符合欧盟reach环保标准的原材料；2、生产过程实现低能耗、低噪音、低粉尘、低烟气；3、产品具有节能、安全、环保的要求。符合上述要求的绿色输送带的配方和制备工艺的开发是本领域现阶段研究的重点。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种绿色输送带覆盖胶及其制备方法，以解决上述现有技术中存在的问题。本发明采用新型高分散白炭黑加白炭黑分散助剂和偶联剂取代大部分炭黑，从而降低输送带生产和使用过程中的能源消耗、粉尘、烟气，真正实现节能、降耗、降碳的绿色生产，使输送带节能、安全、降碳、环保。
2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
3、本发明的技术方案之一：一种绿色输送带覆盖胶，按质量份数计，原料包括以下组分：
4、生胶100份；
5、环烷油0～30份；
6、炭黑20～80份；
7、白炭黑20～80份；
8、白炭黑分散剂3～5份；
9、硅烷偶联剂2～15份；
10、促进剂或助交联剂0.3～5份；
11、硫化剂0.2～3份；
12、氧化锌1～5份；
13、硬脂酸1～5份；
14、石蜡0～5份；
15、防老剂1～4份。
16、进一步地，所述生胶包括天然橡胶(nr)、丁苯橡胶(sbr)、顺丁橡胶(br)、乙丙橡胶(epr)中的一种或多种；所述防老剂包括防老剂rd、防老剂d、防老剂4020、防老剂h、防老剂dpd、防老剂264、防老剂mb中的一种或多种；所述促进剂包括促进剂m、促进剂dm、促进剂ns、促进剂d、促进剂dpg、促进剂mbts中的一种或多种；所述助交联剂包括taic。
17、乙丙橡胶是以乙烯、丙烯为主要单体的合成橡胶，依据分子链中单体组成的不同，有二元乙丙橡胶和三元乙丙橡胶之分，前者为乙烯和丙烯的共聚物，以epm表示，后者为乙烯、丙烯和少量的非共轭二烯烃第三单体的共聚物，以epdm表示。两者统称为乙丙橡胶(epr)。
18、进一步地，所述炭黑包括n220、n234、n330、n375、n339、n650、n660中的一种或多种。
19、进一步地，所述白炭黑为高分散纳米白炭黑，dbp吸收量为165-200ml/100g，ctab比表面积为150-180m2/g。
20、进一步地，所述白炭黑分散剂按质量份数计，原料包括以下组分：c8-c22脂肪酸20-30份、防护蜡5-10份、脂肪酸酯3-6份、抗氧剂1-2份、碳酸钙2-5份和氧化锌1-3份。
21、白炭黑分散剂可以改善白炭黑填充胶的加工性能，提高混炼效率，降低混炼能耗，还可以提高白炭黑的分散性。
22、该白炭黑分散剂适用于浅色填料的分散，特别对于在白炭黑高填充量的胶料中效果尤为明显，可快速降低门尼粘度，缩短混炼时间，明显改善胶料的加工性能，提高加工效率。对硫化过程无影响，可改善胶料流动，改善胶料表面外观。
23、进一步地，所述防护蜡包括石蜡、微晶蜡或pe蜡。
24、进一步地，所述脂肪酸酯包括聚乙二醇脂肪酸酯。
25、进一步地，所述抗氧剂包括抗氧剂bht(二丁基羟基甲苯)。
26、进一步地，所述白炭黑分散剂的制备方法为：将c8-c22脂肪酸置于反应器中，在100-110℃下搅拌加热，然后加入防护蜡和脂肪酸酯，待物料完全融化后继续搅拌10-15min，加入抗氧剂、碳酸钙和氧化锌继续搅拌10-15min，冷却到室温放料，粉碎，得到所述白炭黑分散剂。
27、进一步地，所述硫化剂和所述硅烷偶联剂组合使用，选自以下组合之一：
28、组合一：硫化剂为胶体硫磺，硅烷偶联剂为含硫或不含硫的硅烷偶联剂；
29、组合二：硫化剂为秋兰姆类硫化剂，硅烷偶联剂为含硫或不含硫的硅烷偶联剂；
30、组合三：硫化剂为过氧化物硫化剂，硅烷偶联剂为不含硫的硅烷偶联剂。
31、硅烷偶联剂的分子结构式一般为y-r-si(or)3(式中y为有机官能基，sior为硅烷氧基)。硅烷氧基对无机物具有反应性，有机官能基对有机物具有反应性或相容性。因此，当硅烷偶联剂介于无机和有机界面之间，可形成有机基体-硅烷偶联剂-无机基体的结合层。
32、进一步地，所述秋兰姆类硫化剂包括二硫化四苄基秋兰姆、双(40甲基哌嗪)二硫化秋兰姆、二硫化四异丁基秋兰姆中的一种或多种。
33、进一步地，所述过氧化物硫化剂包括二酰基过氧化物、叔烷基过氧酸酯、烷基氢过氧化物、二烷基过氧化物、二烷基过氧缩酮中的一种或多种。
34、进一步地，所述过氧化物硫化剂包括硫化剂dcp(过氧化二异丙苯)、硫化剂bpo(过氧化苯甲酰)、硫化剂bpmc(1,1-二叔丁基过氧基-3,3,5-三甲基环己烷)、硫化剂dbpmh(2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷)、硫化剂bipb(1,3-双(叔丁过氧异丙基)苯)中的一种或多种。
35、进一步地，所述含硫的硅烷偶联剂包括硅烷偶联剂si-69(双-[γ-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物)；所述不含硫的硅烷偶联剂包括硅烷偶联剂a151(乙烯基三乙氧基硅烷)、硅烷偶联剂a171(乙烯基三甲氧基硅烷)、硅烷偶联剂a172(乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷)或硅烷偶联剂kh550(γ-氨丙基三乙氧基硅烷)。
36、进一步地，所述氧化锌为氧化锌-80母胶粒。
37、上述各助剂都是符合欧盟reach环保标准的原材料。
38、本发明的技术方案之二：上述绿色输送带覆盖胶的制备方法，包括以下步骤：
39、s1、一段密炼和捣炼：首先将生胶加入密炼机中，密炼1-3min；然后将氧化锌、硬脂酸、防老剂、石蜡加入密炼机中，密炼1-2min；然后将一半的炭黑和白炭黑以及全部的硅烷偶联剂和白炭黑分散剂加入密炼机中，密炼1-3min；最后加入剩余的炭黑和白炭黑以及环烷油，密炼1-3min，排胶；对排出的胶料进行捣炼，得到一段混炼胶；
40、s2、二段密炼和捣炼：将一段混炼胶停放4-8h后加入密炼机中，加入促进剂和硫化剂，密炼1-3min，排胶；对排出的胶料进行捣炼，得到二段混炼胶；
41、s3、硫化：将二段混炼胶停放24-72h后进行硫化。
42、进一步地，所述一段密炼过程中的密炼温度为65-75℃，密炼转速为25-35rpm。
43、进一步地，所述二段密炼过程中的密炼温度为50-70℃，密炼转速为30-35rpm。
44、进一步地，步骤s1中所述捣炼的具体操作为：将排出的胶料加入开炼机中，调节辊距到2mm，左右开刀，过辊6-10次，然后投入到捣炼机中，调整辊距到5mm进行捣炼，往复一个来回算一次，捣炼6-8次，然后下片，晾片。
45、步骤s2中所述捣炼的具体操作为：将排出的胶料加入开炼机中，调节辊距到2mm，左右开刀，过辊4-8次，然后投入到捣炼机中，调整辊距到5mm进行捣炼，往复一个来回算一次，捣炼6-8次，然后下片，晾片。
46、进一步地，所述停放的温度为23±0.1℃。
47、进一步地，所述硫化的温度为145-160℃，压力为10-20mpa。
48、进一步地，所述硫化的时间为相应二段混炼胶在相应温度下经硫化特性测试测得的正硫化时间。
49、本发明公开了以下技术效果：
50、(1)本发明采用新型高分散白炭黑加白炭黑分散剂和硅烷偶联剂并用取代大部分炭黑，有效地降低了混炼胶的电能消耗，降低了混炼温度，并且用白炭黑分散剂和硅烷偶联剂改善白炭黑在橡胶中的分散，从而保证了混炼胶的物理性能，有效地降低了密炼机混炼过程中的电流，也减少了混炼过程中由于炭黑飞散造成的大量颗粒物污染，减少了粉尘和烟气的排放，实现了生产过程中节能、环保、降碳。
51、(2)本发明首次提出了绿色输送带的概念、特点以及制作要求。绿色输送带是指节能、环保、降碳的输送带产品，生产全过程践行绿色制造理念，应用过程倡导绿色使用。绿色输送带具有低运行阻力、出色耐天候性以及更好的耐磨性。绿色输送带制造要符合以下整体要求：1)使用环保、无毒无害、符合欧盟reach环保标准的原材料；2)生产过程实现低能耗、低噪音、低粉尘、低烟气；3)产品具有节能、安全、环保的优点。
52、(3)本发明的新型高分散白炭黑加白炭黑分散剂和偶联剂并用取代大部分炭黑的技术，在硫磺硫化体系、无硫硫化体系(秋兰姆类硫化剂硫化体系)、过氧化物硫化体系均做了尝试，并取得了不错的效果。
53、(4)本发明还创造性地发现，不同的硫化体系需要使用不同的硅烷偶联剂，尤其是在过氧化物硫化体系中不能使用含硫的硅烷偶联剂，否则会影响老化效果。
1.一种绿色输送带覆盖胶，其特征在于，按质量份数计，原料包括以下组分：
2.如权利要求1所述的绿色输送带覆盖胶，其特征在于，所述生胶包括天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、乙丙橡胶中的一种或多种；所述防老剂包括防老剂rd、防老剂d、防老剂4020、防老剂h、防老剂dpd、防老剂264、防老剂mb中的一种或多种；所述促进剂包括促进剂m、促进剂dm、促进剂ns、促进剂d、促进剂dpg、促进剂mbts中的一种或多种；所述助交联剂包括助交联剂taic。
3.如权利要求1所述的绿色输送带覆盖胶，其特征在于，所述炭黑包括n220、n234、n330、n375、n339、n650、n660中的一种或多种。
4.如权利要求1所述的绿色输送带覆盖胶，其特征在于，所述白炭黑为高分散纳米白炭黑，dbp吸收量为165-200ml/100g，ctab比表面积为150-180m2/g。
5.如权利要求1所述的绿色输送带覆盖胶，其特征在于，所述白炭黑分散剂按质量份数计，原料包括以下组分：c8-c22脂肪酸20-30份、防护蜡5-10份、脂肪酸酯3-6份、抗氧剂1-2份、碳酸钙2-5份和氧化锌1-3份。
6.如权利要求1所述的绿色输送带覆盖胶，其特征在于，所述硫化剂和所述硅烷偶联剂组合使用，选自以下组合之一：
7.如权利要求1-6任一项所述的绿色输送带覆盖胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述一段密炼过程中的密炼温度为65-75℃，密炼转速为25-35rpm。
9.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述二段密炼过程中的密炼温度为50-70℃，密炼转速为30-35rpm。
10.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述硫化的温度为145-160℃，压力为10-20mpa。
