ЛЕНТА ТРАНСПОРТЕРА
CONVEYOR BELT

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Данное изобретение относится к лентам транспортера, которые являются высокоустойчивыми к истиранию и которые особенно применимы при добыче минералов и угля из-за их отличной устойчивости к истиранию.
УРОВЕНЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
При множестве коммерческих применений обычно используют ленту транспортера для тяжелых грузов с целью транспортировки продукта или материала. Ленты транспортера, используемые таким образом, могут быть относительно длинными, например порядка милей, и представляют собой высокий стоимостный компонент в промышленной операции по обработке материалов. Например, ленты транспортера широко используются для перемещения минералов, угля и большого разнообразия изготовленных продуктов из одной точки в другую. Ленты транспортера для тяжелых грузов, используемые в операциях по разработке недр, могут простираться на расстояния многих миль и представляют собой высокий стоимостный компонент в промышленной операции по обработке материалов. Например, такие ленты транспортера часто используют для перемещения минералов ниже грунта при разработках, а также выше грунта при обычных применениях в разработке недр.
Типичные ленты транспортера, которые используют при применениях для тяжелых грузов, обычно состоят из вулканизированной резины в качестве верхнего слоя, вулканизированной резины в качестве нижнего слоя и тканевого усиленного слоя (каркаса), который вставлен между верхним слоем и нижним слоем. Ленты транспортера, используемые в операциях по разработке недр, могут быть вплоть до десяти футов (305 см) по ширине и приблизительно вплоть до трех дюймов (7,5 см) по толщине. Преобладающий материал, используемый в таких лентах транспортера, обычно представляет собой умеренно гибкий эластомерный или резиноподобный материал, и лента обычно закреплена множеством продольно проходящих тканевых упрочнителей или металлическими тросами или кордами, которые расположены внутри ленты и проходят по ее длине.
Все ленты транспортера, разумеется, являются чувствительными к обычному износу и разрыву, а также к повреждению от материала, который транспортируется, и/или к тяжелым условиям окружающей среды. К сожалению, ленты транспортера, используемые в операциях по разработке недр, являются особенно чувствительными к повреждению от материала, транспортируемого на них, и разрез, щель, сечение или разрыв могут образоваться на поверхности ленты, которая находится в контакте с материалом, который транспортируется (несущая поверхность покрытия ленты). Например, острые углы транспортируемого материала, а именно железной руды и медной руды, которые являются особенно абразивными, могут выдалбливать поверхность ленты, и это может приводить к разрезу, развивающемуся и проникающему глубже в каркас ленты. Такое повреждение может в конечном итоге приводить к разрыву ленты. В случае если лента транспортера имеет катастрофические повреждения или иным образом становится недействующей, затраты по ремонту ленты транспортера, очистка от разлитого материала и относительное время простоя могут быть значительными. В любом случае, долгий срок службы без потребности в повторяющемся обслуживании и ремонте повреждений является очень желательной с точки зрения снижения затрат и эффективного использования персонала и оборудования.
На протяжении многих лет сделаны некоторые улучшения в отношении устойчивости к износу покровных резиновых материалов, используемых при изготовлении лент транспортера для транспортировки высокоабразивных материалов, которые быстро изнашивают обычные резиновые покрытия ленты транспортера. Однако данные улучшения были только незначительными, основанными на смесях стандартных эластомеров общего назначения, таких как бутадиен-стирольный каучук (SBR), природный каучук и полибутадиеновый каучук. Вопреки данным разработкам, остается давно ощущаемая потребность в промышленности по разработке недр в высококачественной ленте со значительно улучшенными абразивными характеристиками по износу, для того чтобы продлить срок службы ленты, снизить время простоя при горных разработках и повысить продуктивность. Соответственно, для эластомера, имеющего более высокую устойчивость к износу при одновременном сохранении всех других требуемых характеристик эффективности для несущего покровного слоя ленты транспортера, требуется сделать улучшение, необходимое в лентах транспортера, которые используют при коммерческих усилиях в области разработки недр. Для такого эластомерного материала также важно обладать способностью быть скомпонованным по типу стандартного эластомера на основе каучука и быть способным к обработке на обычном оборудовании для обработки каучука с устранением главных капитальных затрат, а также вопросов здоровья, безопасности и окружающей среды. Также важно для такого устойчивого к истиранию материала, используемого в изготовлении несущего покровного слоя, проявлять хорошую адгезию к каркасу ленты транспортера, так чтобы он не расслаивался в течение срока службы ленты.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение основано на открытии, что способный к вальцеванию полиуретан может быть обработан на обычном оборудовании для обработки резины и встроен в ленты транспортера для тяжелых грузов в качестве несущего покровного слоя для того, чтобы существенно повысить устойчивость ленты к истиранию. Оно также основано на открытии, что слой прослоечной резины, который состоит из смеси поливинилхлорида и акрилонитрильного каучука, может быть использован для достижения удовлетворительной адгезии между таким несущим покровным слоем, который состоит из полиуретана и усиленного слоя, который включает стальные корды, которые заделаны в полихлорпропен. В любом случае, открытие способа для включения полиуретанового слоя на/в верхнюю поверхность ленты транспортера в качестве его несущего покрытия может быть использовано в соответствии с данным изобретением при изготовлении лент транспортера для применений с тяжелыми грузами, таких как при добыче железной руды и медной руды, которые имеют повышенную устойчивость к истиранию поверхности. Данные ленты соответственно проявляют более долгий срок службы, снижают время добычи, снижают затраты и повышают общую продуктивность добычи без вредного влияния на здоровье или безопасность рабочих и без вредного влияния на окружающую среду.
Настоящее изобретение более конкретно раскрывает ленту транспортера, которая состоит из несущего покровного слоя, слоя прослоечной резины, который расположен непосредственно ниже несущего покровного слоя, упрочняющего слоя, который включает стальные корды, заделанные в полихлорпропен, и который расположен непосредственно ниже слоя прослоечной резины, и резинового слоя, который расположен непосредственно ниже усиленного слоя, причем несущий покровный слой состоит из способного к вальцеванию уретанового каучука. Слой прослоечной резины обычно будет представлять собой примесь поливинилхлорида и акрилонитрильного каучука для достижения хорошей адгезии между несущим покровным слоем и упрочняющим слоем. Упрочняющий слой состоит из стальных кордов, которые заделаны в полихлорпропен.
Предмет изобретения также раскрывает в его другом варианте осуществления ленту транспортера, которая состоит из несущего покровного слоя, упрочняющего слоя, который включает тканевый упрочнитель, покрытый резорцинол-формальдегидным латексом, и который расположен непосредственно ниже несущего покровного слоя, и резинового слоя, который расположен непосредственно ниже упрочняющего слоя, причем несущий покровный слой состоит из способного к вальцеванию уретанового каучука.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг. 1 представляет собой вид в поперечном сечении одного варианта выполнения ленты транспортера для тяжелых грузов по данному изобретению, имеющей упрочняющий слой, содержащий стальной корд.
Фиг. 2 представляет собой вид в поперечном сечении второго варианта выполнения ленты транспортера для тяжелых грузов по данному изобретению, имеющей усиленный слой, содержащий тканевый упрочнитель.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Как показано на фиг. 1, в одном варианте осуществления данного изобретения лента транспортера 1 для тяжелых грузов усилена стальными кордами. В данном варианте осуществления изобретения лента транспортера 1 включает несущий покровный слой 2, который состоит из способного к вальцеванию уретанового каучука, слой 3 прослоечной резины, который расположен непосредственно ниже несущего покровного слоя, где слой прослоечной резины состоит из смеси поливинилхлорида и нитрильного каучука, упрочняющий слой 4, который включает стальные корды 5, заделанные в полихлорпропен 6, и который расположен непосредственно ниже слоя прослоечной резины 3, и тяговый покровный слой 7, который расположен ниже упрочняющего слоя 4 и который состоит из обычного резинового полимера.
Несущий покровный слой 2 обычно имеет толщину от приблизительно 3/16 дюйма (5 мм) до 3/9 дюйма (10 мм) и состоит из способного к вальцеванию уретанового каучука на основе простых полиэфиров. Данный способный к вальцеванию уретановый каучук представляет собой форму твердого вещества перед вулканизацией и включает места образования поперечной связи. Способный к вальцеванию уретановый каучук обычно имеет вязкость Mooney ML(1+4) при 100°С, которая находится в интервале от 35 до 65 и которая более типично находится в интервале от 40 до 60. Способный к вальцеванию уретановый каучук обычно также будет иметь твердость Shore A, которая находится в интервале от 40 до 90 и которая более типично находится в интервале от 50 до 80. В большинстве случаев способный к вальцеванию уретановый каучук будет иметь твердость Shore A, которая находится в интервале от 55 до 75, с предпочтительной твердостью Shore от 60 до 70. Способный к вальцеванию уретановый каучук обычно также будет иметь эластичность, которая находится в интервале от 40 до 60% и относительную плотность, которая находится в интервале от 1,03 до 1,05. Способный к вальцеванию уретановый каучук Millathane фирмы TSE Idustries, Inc. of Clearwater, Florida является подходящим для применения в несущем покровном слое лент транспортера данного изобретения. Способный к вальцеванию уретановый каучук может быть вулканизирован с помощью серных или пероксидных вулканизирующих систем, причем серные отверждающие агенты являются предпочтительными. Обычно предпочтительно включать стеарат цинка в вулканизационную упаковку в качестве активатора и для облегчения обработки.
Несущий покровный слой 2 также предпочтительно будет содержать усиливающий кремнекислотный наполнитель для достижения оптимальных физических свойств. Усиливающий кремнекислотный наполнитель обычно будет присутствовать на уровне, который находится в интервале от 5 phr до 30 phr (масс. частей на 100 масс. частей каучука). Усиливающий кремнекислотный наполнитель типичнее будет присутствовать в несущем покровном слое на уровне, который находится в интервале от 10 phr до 20 phr. Силановое связующее вещество будет также включено на уровне, который находится в интервале от 1 phr до 5 phr.
Связующее вещество на основе диоксида кремния обычно будет представлять собой меркаптосилан, блокированный меркаптосилан или кремнийорганическое соединение общей формулы
n
Z-Alk-S-Alk-Z (I),
в которой Z выбран из группы, состоящей из:
1
2
где R представляет собой алкильную группу, содержащую от 1 до 4 атомов углерода, циклогексильную группу или фенильную группу; R представляет собой алкоксильную группу, содержащую от 1 до 8 атомов углерода, или циклоалкоксильную группу, содержащую от 5 до 8 атомов углерода; где Alk представляет собой дивалентный углеводород из 1 до 18 атомов углерода и где n представляет собой целое число от 2 до 8. Меркаптосиланы и блокированные меркаптосиланы, которые могут быть применены в практике данного изобретения, описаны в международной патентной публикации WO 2006/076670. Раскрытие WO 2006/076670 включено в настоящее описание посредством ссылки с целью описания определенных меркаптосиланов и блокированных меркаптосиланов, которые могут быть применены в практике данного изобретения. Раскрытие WO 03091314 также включено в настоящее описание посредством ссылки с целью описания определенных силанов, которые могут быть применены в практике данного изобретения, которые выделяют низкие количества летучих органических соединений или нелетучих органических соединений.
Определенные примеры серосодержащих кремнийорганических соединений, которые могут быть применены как связующее вещество на основе диоксида кремния согласно настоящему изобретению, включают: 3,3ʹ-бис(триметоксисилилпропил)дисульфид, 3,3ʹ-бис(триэтоксисилилпропил)тетрасульфид, 3,3ʹ-бис(триэтоксисилилпропил)октасульфид, 3,3ʹ-бис(триметоксисилилпропил)тетрасульфид, 2,2ʹ-бис(триэтоксисилилэтил)тетрасульфид, 3,3ʹ-бис(триметоксисилилпропил)трисульфид, 3,3ʹ-бис(триэтоксисилилпропил)трисульфид, 3,3ʹ-бис(трибутоксисилилпропил)дисульфид, 3,3ʹ-бис(триметоксисилилпропил)гексасульфид, 3,3ʹ-бис(триметоксисилилпропил)октасульфид, 3,3ʹ-бис(триоктоксисилилпропил)тетрасульфид, 3,3ʹ-бис(тригексоксисилилпропил)дисульфид, 3,3ʹ-бис(три-2ʺ-этилгексоксисилилпропил)трисульфид, 3,3ʹ-бис(триизооктоксисилилпропил)тетрасульфид, 3,3ʹ-бис(три-трет-бутоксисилилпропил)дисульфид, 2,2ʹ-бис(метокси диэтокси силил этил)тетрасульфид, 2,2ʹ-бис(трипропоксисилилэтил)пентасульфид, 3,3ʹ-бис(трициклогексоксисилилпропил)тетрасульфид, 3,3ʹ-бис(трициклопентоксисилилпропил)трисульфид, 2,2ʹ-бис(три-2ʺ-метилциклогексоксисилилэтил)тетрасульфид, бис(триметоксисилилметил)тетрасульфид, 3-метокси этокси пропоксисилил 3ʹ-диэтоксибутокси силилпропилтетрасульфид, 2,2ʹ-бис(диметил метоксисилилэтил)дисульфид, 2,2ʹ-бис(диметил втор-бутоксисилилэтил)трисульфид, 3,3ʹ-бис(метил бутилэтоксисилилпропил)тетрасульфид, 3,3ʹ-бис(ди-трет-бутилметоксисилилпропил)тетрасульфид, 2,2ʹ-бис(фенил метил метокси силилэтил)трисульфид, 3,3ʹ-бис(дифенил изопропоксисилилпропил)тетрасульфид, 3,3ʹ-бис(дифенил циклогексоксисилилпропил)дисульфид, 3,3ʹ-бис(диметил этилмеркаптосилилпропил)тетрасульфид, 2,2ʹ-бис(метил диметоксисилилэтил)трисульфид, 2,2ʹ-бис(метил этоксипропоксисилилэтил)тетрасульфид, 3,3ʹ-бис(диэтил метоксисилилпропил)тетрасульфид, 3,3ʹ-бис(этил ди-втор-бутоксисилилпропил)дисульфид, 3,3ʹ-бис(пропил диэтоксисилилпропил)дисульфид, 3,3ʹ-бис(бутил диметоксисилилпропил)трисульфид, 3,3ʹ-бис(фенил диметоксисилилпропил)тетрасульфид, 3-фенил этоксибутоксисилил 3’-триметоксисилилпропил тетрасульфид, 4,4ʹ-бис(триметоксисилилбутил)тетрасульфид, 6,6ʹ-бис(триэтоксисилилгексил)тетрасульфид, 12,12ʹ-бис(триизопропоксисилил додецил)дисульфид, 18,18ʹ-бис(триметоксисилилоктадецил)тетрасульфид, 18,18ʹ-бис(трипропоксисилилоктадеценил)тетрасульфид, 4,4ʹ-бис(триметоксисилилбутен-2-ил)тетрасульфид, 4,4ʹ-бис(триметоксисилилциклогексенил)тетрасульфид, 5,5ʹ-бис(диметоксиметилсилилпентил)трисульфид, 3,3ʹ-бис(триметоксисилил-2-метилпропил)тетрасульфид, 3,3ʹ-бис(диметоксифенилсилил-2-метилпропил)дисульфид.
Предпочтительные серосодержащие кремнийорганические соединения представляют собой 3,3ʹ-бис(триметокси или триэтоксисилилпропил)сульфиды. Наиболее предпочтительное соединение представляет собой 3,3ʹ-бис(триэтоксисилилпропил)тетрасульфид. Поэтому, что касается формулы I, Z представляет собой предпочтительно следующую структуру:
2
в которой R представляет собой алкокси из 2 до 4 атомов углерода, где особенно предпочтительны 2 атома углерода; Alk представляет собой дивалентный углеводород из 2 до 4 атомов углерода, где особенно предпочтительны 3 атома углерода; и n представляет собой целое число от 3 до 5, где 4 является особенно предпочтительным.
Количество связующего вещества на основе диоксида кремния, которое должно быть введено в эластомерные композиции данного изобретения, будет меняться в зависимости от уровня кремнийсодержащих наполнителей, которые включены в композицию каучука. Вообще говоря, количество используемого связующего вещества на основе диоксида кремния будет находиться в интервале от приблизительно 0,01 до приблизительно 5 масс. частей на масс. часть кремнийсодержащих наполнителей. Предпочтительно, количество применяемого связующего вещества на основе диоксида кремния будет находиться в интервале от приблизительно 0,02 до приблизительно 1 масс. части на масс. часть кремнийсодержащих наполнителей. Предпочтительно, количество применяемого связующего вещества на основе диоксида кремния будет находиться в интервале от приблизительно 0,04 до приблизительно 0,4 масс. части на масс. часть кремнийсодержащих наполнителей. Более предпочтительно, количество связующего вещества на основе диоксида кремния, включенного в эластомерные композиции данного изобретения, будет находиться в интервале от приблизительно 0,05 до приблизительно 0,25 масс. части на масс. часть кремнийсодержащих наполнителей.
Усиливающий наполнитель на основе диоксида кремния, который может быть использован в несущем покровном слое лент транспортера по данному изобретению, обычно также может отличаться наличием величины абсорбции дибутилфталата (DBP) в интервале от приблизительно 100 до приблизительно 400, более применимо от приблизительно 150 до приблизительно 300. Усиливающий наполнитель на основе диоксида кремния обычно имеет средний предельный размер частиц, который находится в интервале от 0,01 до 0,05 микрон, как определено при использовании электронного микроскопа, хотя определенные частицы кремнезема могут быть даже меньше и некоторые больше по размеру. Различные коммерчески доступные усиливающие наполнители на основе диоксида кремния могут быть применены в рамках практики данного изобретения. Некоторые иллюстративные примеры таких кремнеземов включают кремнеземы от фирмы PPG Industries, которые продаются под торговым названием Hi-Sil, с обозначениями 210 и 243, кремнеземы, доступные от фирмы Rhone-Poulenc, c обозначениями Z1165MP и Z165GR, и кремнеземы, доступные от фирмы Degussa AG, с обозначениями VN2 и VN3.
Углеродную сажу обычно также можно добавлять в полиуретановую композицию, используемую в несущем покровном слое, для того, чтобы делать его черным по цвету и рассеивать статическое электричество, которое может закладываться в ленте. Углеродная сажа будет обычно включена в полиуретановой композиции в количестве, которое находится в интервале от 0,25 phr до приблизительно 2 phr.
2
2
2
Фактически любой тип обычно доступной, коммерчески производимой углеродной сажи может быть применен в практике данного изобретения. Углеродные сажи, используемые в практике данного изобретения, могут быть в гранулированной форме или в виде не гранулированной хлопьевидной массы. Скорее, для более однородного перемешивания предпочтительной является не гранулированная углеродная сажа. Углеродные сажи, имеющие площадь поверхности (EMSA) по меньшей мере 20 м/г и, предпочтительнее, по меньшей мере 35 м/г вплоть до 200 м/г или выше, являются предпочтительными. Величины площадей поверхности, используемые в данной заявке, являются величинами, определенными по ASTM-тесту D-1765 c применением методологии на основе цетилтриметил-аммоний бромида (СТАВ). Среди применимых углеродных саж находятся печная сажа, газовые канальные сажи и ламповые сажи. Более определенно, примеры углеродных саж включают суперизносостойкие печные (SAF) сажи, износостойкие печные (HAF) сажи, быстро шприцуемые печные (FEF) сажи, тонкодисперсные печные (FF) сажи, промежуточные суперизносостойкие печные (ISAF) сажи, полуактивные печные (SRF) сажи, среднеобрабатываемые газовые канальные сажи, труднообрабатываемые газовые канальные сажи и токопроводящие газовые канальные сажи. Другие углеродные сажи, которые могут быть использованы, включают ацетиленовые сажи. Смеси двух или более из вышеприведенных саж могут быть использованы при приготовлении продуктов из углеродной сажи данного изобретения. Типичные величины площадей поверхностей применимых углеродных саж суммированы в следующей таблице.
ASTM обозначение (D-1765-82a)
Площадь поверхности (D-3765)
N-110
126 м<sup>2</sup>/г
N-220
111 м<sup>2</sup>/г
N-330
83 м<sup>2</sup>/г
N-339
95 м<sup>2</sup>/г
N-550
42 м<sup>2</sup>/г
N-660
35 м<sup>2</sup>/г
Несущий покровный слой 2 предпочтительно еще содержит пластификатор из силиконового масла, который присутствует на уровне, находящемся внутри интервала от 1 phr до 10 phr. Пластификатор из силиконового масла более типично присутствует на уровне, находящемся внутри интервала от 3 phr до 8 phr.
Слой прослоечной резины 3 состоит из смеси поливинилхлорида и акрилонитрильного каучука. Слой прослоечной резины лент транспортера по данному изобретению обычно будет содержать от 40 phr до 90 phr поливинилхлорида и от 10 phr до 60 phr акрилонитрильного каучука. Слой прослоечной резины более типично будет содержать от 45 phr до 80 phr поливинилхлорида и от 20 phr до 55 phr акрилонитрильного каучука. Обычно для слоя прослоечной резины предпочитают, что он должен содержать от 48 phr до 60 phr поливинилхлорида и от 40 phr до 52 phr акрилонитрильного каучука. Слой прослоечной резины 3 также обычно будет содержать от 5 phr до 30 phr по меньшей мере одного усиливающего наполнителя. Усиливающий наполнитель обычно будет представлять собой углеродную сажу, диоксид кремния или их комбинацию, которая присутствует на уровне, находящемся внутри интервала от 15 phr до 25 phr. Например, усиливающий наполнитель может представлять собой смесь из приблизительно от 5 phr до приблизительно 15 phr углеродной сажи и из приблизительно от 5 phr до приблизительно 15 phr диоксида кремния. Типы усиливающего диоксида кремния и углеродной сажи, описанные по отношению к несущему покровному слою, также применимы в слое прослоечной резины. В случаях, где усиливающий диоксид кремния использован в слое прослоечной резины, важно дополнительно включать кремнекислотное связующее вещество в состав слоя прослоечной резины, как описано по отношению к полиуретановому составу, используемому в несущем покровном слое 2.
Для слоя прослоечной резины предпочтительно, чтобы он дополнительно содержал пластификатор на уровне, который находится внутри интервала от 4 phr до 20 phr. Пластификатор более типично будет присутствовать на уровне, который находится внутри интервала от 6 phr до 15 phr, и более типично будет присутствовать на уровне, который находится внутри интервала от 8 phr до 12 phr. Пластификатор обычно будет выбран из фталатных пластификаторов, галогенированных парафиновых пластификаторов и фосфатных пластификаторов. Пластификатор предпочтительно будет представлять собой фосфатный пластификатор.
2
2
Упрочняющий слой 4 состоит из стальных кордов 5, которые заделаны в полихлорпропен 6. Усиленный слой 4 расположен непосредственно ниже слоя прослоечной резины 3 смолы способом, посредством которого упрочняющий слой 4 находится в полном контакте со слоем прослоечной резины 3. Иными словами, в основном вся нижняя поверхность слоя прослоечной резины 3 находится в прямом контакте в основном со всей верхней поверхностью упрочняющего слоя 4. Могут быть использованы стандартные стальные корды 5 тех видов, которые являются обычно применяемыми в усиленных лентах транспортера для тяжелых грузов. Полихлорпропеновый каучук, используемый в упрочняющем слое, синтезируют полимеризацией 2-хлорбута-1,3-диена (СН=CCl-CH=CH). Полихлоропропен продается фирмой DuPont под хорошо известным торговым названием Neoprene.
Слой обычного каучука расположен ниже упрочняющего слоя в качестве тягового покровного слоя 7. Тяговый покровный слой 7 имеет толщину обычно от приблизительно 1/16 дюйма (1,5 мм) до приблизительно 1/4 дюйма (6 мм). Обычный каучук, используемый в данном слое, может представлять собой бутадиен-стирольный каучук, природный каучук, синтетический полиизопреновый каучук, полибутадиеновый каучук, полихлоропреновый каучук, бутадиен-акрилонитрильный каучук и тому подобное или их смеси.
В другом варианте осуществления данного изобретения, как показано на фиг. 2, лента транспортера 10 для тяжелых грузов включает несущий покровный слой 11, который состоит из способного к вальцеванию состава на основе уретанового каучука, описанного ранее, упрочняющий слой 12, который включает тканевый упрочнитель, покрытый резорцинол-формальдегидным латексом, и который расположен ниже несущего покровного слоя 11, и тяговый покровный слой 13, который расположен ниже упрочняющего слоя 12. В данном варианте осуществления объекта изобретения способный к вальцеванию уретановый каучук, использованный в несущем покровном слое 11, представляет собой тот же тип состава, который использован в первом варианте осуществления изобретения, как описано ранее.
Ткань, используемая в тканевом упрочняющем слое 12, может представлять собой фактически любой тканевый материал, имеющий подходящие физические свойства. Например, ткань может быть полисложноэфирной тканью, нейлоновой тканью или полисложноэфирной-нейлоновой тканью. Ткань покрывают обычным резорцинол-формальдегид-латексным (RFL) пропиточным составом, который широко используется повсюду для шин и в отрасли промышленных продуктов из каучука при обработке тканевыми наполнителями. Патент US 3525703 раскрывает водную адгезивную композицию для связывания синтетического волокнистого материала с резиной, которая может быть использована в практике данного изобретения. Патент US 3525703, в частности, раскрывает использование бутадиен-стирольного латекса и бутадиен-винилпиридин-стирольного латекса в таких водных адгезивных композициях. Патент US 3525703 включен в настоящий документ посредством ссылки с целью описания подходящего состава для пропитки.
Типичный RLF-состав для пропитки может содержать от приблизительно 250 до 30 масс. частей воды, от 5 до 15 масс. частей резорцина, от приблизительно 10 до 20 масс. частей формальдегида, от приблизительно 0,1 до 0,5 масс. частей гидроксида натрия, от приблизительно 200 до 280 масс. частей винил-пиридинового латекса и от приблизительно 8 до 16 масс. частей аммиака. Такой REL-пропиточный состав может быть получен сначала приготовлением резорцин-формальдегидного раствора путем перемешивания требуемого количества гидроксида натрия (NaOH) в воде и затем добавлением требуемых количеств резорцина и формальдегида в водный раствор с основанием при постоянном перемешивании. Затем, RFL-пропиточный раствор готовят добавлением требуемого количества резорцин-формальдегидного раствора в винил-пиридиновый латекс с постоянным перемешиванием раствора. Затем, требуемое количество аммиака добавляют при непрерывном перемешивании до тех пор, пока не будет получен гомогенный раствор. Температура будет обычно установлена приблизительно от 70°F (21°C) до 80°F (27°C) во время всей процедуры смешивания. RFL-пропиточный состав затем может быть применен для покрытия материала ткани, который обычно будет тканым при применении стандартных процедур.
Тяговый покровный слой 13 расположен ниже упрочняющего слоя 12 и состоит из стандартного каучука, описанного в связи с первым вариантом осуществления данного изобретения. Стандартный каучук обычно будет представлять собой бутадиен-стирольный каучук, природный каучук, синтетический полиизопреновый каучук, полибутадиеновый каучук, полихлоропропеновый каучук или акрилонитрильный каучук (сополимер 1,3-бутадиена и акрилонитрила).
Данное изобретение проиллюстрировано следующими примерами, которые даются только с целью иллюстрации и не должны рассматриваться как ограничение объема изобретения или способа, по которому оно может быть практически реализовано. Если конкретно не указано иное, части и проценты даны как массовые.
Примеры 1-3
В данном эксперименте готовили серии составов на основе полиуретанового каучука для использования в несущем покровном слое ленты транспортера. Данные составы на основе каучука имели композиции и физические свойства, указанные в таблице 1.
Таблица 1
Пример
1
2
3
Millathane E34 простой полиэфир вулканизированного под давлением уретанового каучука*
100,0 частей
100,0 частей
100,0 частей
Стеарат цинка
0,5 частей
0,5 частей
0,5 частей
Углеродная сажа N330
30,0 частей
25,0 частей
-
Углеродная сажа N220
-
-
25,0 частей
Дибутоксиэтоксиэтил адипат
5,0 частей
5,0 частей
5,0 частей
Алифатическая жирная кислота, сложный эфир
1,0 часть
1,0 часть
1,0 часть
Сера
1,5 части
1,5 части
1,5 части
MBTS (бензотиазилдисульфид)
4,0 части
4,0 части
4,0 части
МВТ (2-меркаптобензотиазол)
2,0 части
2,0 части
2,0 части
Thanecure ZM, активатор/ускоритель для полиуретанового каучука**
1,0 часть
1,0 часть
1,0 часть
Прочность на разрыв
3005 фунт-сила на квадратный дюйм
3722 фунт-сила на квадратный дюйм
4556 фунт-сила на квадратный дюйм
Удлинение
433%
448%
464%
100% модуль
581
485
505
300% модуль
2074
1864
2033
Твердость Shore A
77
69
69
DIN-истирание (вращение)
45
42
36
DIN-истирание (не-вращение)
44
45
41
* Mooney ML(1+4) вязкость @ 100°C = 50±10** Неполный комплекс хлорида цинка и MBTS
Примеры 4-5
В данном эксперименте готовили дополнительные серии составов на основе полиуретанового каучука для использования в несущем покровном слое ленты транспортера. Данные составы на основе каучука имели более высокую устойчивость к истиранию, чем составы, полученные в примерах 1-3. Данные составы имели композиции и физические свойства, указанные в таблице 2.
Таблица 2
Пример
4
5
Millathane E34 простой полиэфир способного к вальцеванию уретанового каучука*
100,0 частей
100,0 частей
Ultrasil 7000 Silica
20 частей
15 частей
Si 266 Кремнекислотное связующее средство (50% в углеродной саже)
2,0 частей
2,0 частей
Силиконовая жидкость (Akrochem DF55-1000)**
5,0
5,0
Сера
2,0 частей
2,0 частей
MBTS (бензотиазилдисульфид)
4,0 частей
4,0 частей
МВТ (2-меркаптобензотиазол)
2,0 частей
2,0 частей
Thanecure ZM, активатор/ускоритель для полиуретанового каучука***
1,0 частей
1,0 частей
Дополнительные составляющие средства
2,0 частей
2,0 частей
Прочность на разрыв
3430 фунт-сила на квадратный дюйм
3568 фунт-сила на квадратный дюйм
Удлинение
450%
470%
300% модуль
1564
1318
Твердость Shore A
62
60
DIN-истирание (вращение)
32
23
* Mooney ML(1+4) вязкость @ 100°C = 50±10** Вязкость = 1000 сантистоксов (25°С)*** Неполный комплекс хлорида цинка и MBTS
Хотя некоторые иллюстративные варианты осуществления и подробности были показаны с целью иллюстрации предмета изобретения, для специалистов в данной области будет очевидно, что могут быть сделаны различные изменения и модификации в них без отступления от объема предмета изобретения.