皮带胶接

抗张强度：抗张强度与定伸强度和硬度不同， 它不随交联键数目的增加而不断地上升，当交 联度达到适当值后，如若继续交联，其抗张强 度反会下降。 伸长率和永久变形：橡胶的伸长率随交联度的 增加而降低，永久变形也有同样的规律。有硫 化返原性的橡胶如天然橡胶和丁基橡胶，在过 硫化以后由于交联度不断降低，其伸长率和永 久变形又会逐渐增大。 弹性：橡胶硫化后，交联使分子或链段固定， 形变受到网络的约束，外力作用消除后，分子 或链段力图回复原来构象和位置，所以硫化后 橡胶表现出很大的弹性。交联度的适当增加， 这种可逆的弹性回复表现得更为显著。

过硫阶段：正硫阶段之后，继续硫化便进入过 硫阶段。这一阶段的前期属于硫化平坦期的一 部分。在平坦期中，硫化胶的各项物理机械性 能基本上保持稳定。当过平坦期之后，天然橡 胶和丁基橡胶由于断链多于交联出现“硫化返 原”现象而变软；合成橡胶则因交联继续占优 势和环化结构的增多而变硬，且伸长率也随之 降低，橡胶性能受到损害。
因其作业速度快，一般作为应急措施，或者作 为硫化胶接前的准备工作。


热硫化胶接法
将胶带接头一部分的带芯和胶层，按一定形 式和角度剖切成对称差级，通过胶浆、胶片粘连， 然后在一定的温度、压力条件下加热一段时间， 使得胶片、胶浆发生硫化反应获得较高的连接强 度。这种方法获得的胶接头强度可达原胶带强度 的85% — 90%。 工艺流程如下：
输送带胶接工艺
皮带冷热交接及工艺要求
第一节 工艺流程

主要工序
将胶带接口或待更换部分转至适宜接口工作的 位置。 设备停电，做好防止转动措施。

用起吊工具将配置拉起或将张紧装置松开，提 升高度或松开量视皮带接头需要量而定，一般 标准为皮带胶接完成后，张紧装置行程量不小 于3/4拉紧额定行程。 皮带接头两侧用皮带卡子与皮带架固定，使接 头处皮带呈松弛状态。

调整胶带两边的松紧程度，按中心线贴合接头， 并以覆盖胶填充封口处。 加热硫化：压力不小于0.5MPa，温度135℃－ 145℃，恒温时间25―40分钟。


冷硫化胶接法
冷硫化胶接工艺与热硫化胶接类似，不同之 处在于采用专门的胶黏剂（天然胶、氯丁胶）在 常温、常压下硫化，现场施工比较方便。 冷硫化胶接与热硫化胶接在工艺要求上的主 要区别有以下几点： 接头角度：多采用直角。 打磨：必须将残余橡胶打磨干净。 贴合：贴合处必须严密，缝隙小于1mm，否则 影响外观和质量。 施工环境：温度20℃―40℃，相对湿度小于80%， 现场无飞尘。

硫化三要素对胶带性能的影响

温度：硫化温度是硫化三要素之首，是橡胶进 行硫化反应（交联反应）的基本条件，直接影 响橡胶硫化速度和制品的质量。与所有化学反 应一样，硫化反应随着温度升高而加快，温度 每上升8~10℃，其反应速度约增加一倍，即反 应时间约减少一半。 硫化温度决定于橡胶的品种，如天然橡胶 的最佳硫化温度为145-148度，丁苯胶的最佳硫 化温度为148—153度。在实际操作时应考虑温 差，调节温度在这个基础一般加3-5 度左右。 从提高硫化效率来说，硫化温度越高越好， 但考虑到橡胶的耐热性和“硫化返原”现象， NR（天然橡胶） 最好在140-150℃，最高不超 过160℃。


硫化过程的四个阶段

硫化起步阶段（又称焦烧期或硫化诱导期）： 硫化起步的意思是指硫化时间胶料开始变硬而 后不能进行热塑性流动那一点的时间。在这一 阶段内，交联尚未开始，胶料有良好的流动性。 胶料硫化起步的快慢，直接影响胶料的焦烧和 操作安全性。这一阶段的长短取决于所用配合 剂，特别是促进剂的种类。用有超速促进剂的 胶料，其焦烧比较短，此时胶料较易发生焦烧， 操作安全性差；在使用迟效性促进剂时，可取 得较长的焦烧期和良好的操作安全性。在大多 数情况下，希望有较长的焦烧时间以保证操作 的安全性。

按照胶接头制做工艺完成胶接头（第二节详细 阐述）。 拆除卡子，张紧装置拉紧。 清理现场，设备交付使用。

第二节 皮带胶接头的制做方法

机械连接法

一般采用钩卡（搭扣）连接。搭扣为多爪状， 用锤楔入皮带两端，穿入柱销后即成；

这种方法对胶带强度削弱很大，只能达到胶带 本身强度的35% — 40%；

欠硫阶段（又称预硫阶段）：硫化起步与正硫 化之间的阶段称为欠硫阶段。在此阶段，由于 交联度低，橡胶制品应具备的性能大多还不明 显。尤其是此阶段初期，胶料的交联度很低， 其性能变化甚微，制品没有实用意义。但是到 了此阶段的后期，制品轻微欠硫时，尽管制品 的抗张强度、弹性、伸长率等尚未达到预想的 水平，但其抗撕裂性耐磨性和抗动态裂口性等 则优于正硫化胶料。因此，如果着重要求后几 种性能时，制品可以轻微欠硫。

压力：促使胶料流动，防止胶料气泡的产生， 提高胶料的致密性 ，提高附着力，改善硫化胶 物理性能 。压力越高，胶带拉伸强度越高，扯 断伸长率降低，抗撕裂强度降低。
拉伸强度与压力的关系图 扯断伸长率与压力的关系图

时间：硫化时间的设定是根据胶带的厚度及操 作要求来设定的。因为橡胶的导热性是很差的， 胶带越厚硫化时间越长。薄制品硫化时间太长 是对生产力及能源的浪费，还可能造成过硫； 厚制品硫化时间太短，外焦里不熟，影响产品 质量。 为了提高硫化速度一般有两种方法：首先 是加温，再一种是增加促进剂用量或改用超速 促进剂。加温物性要求不高的情况下是可以考 滤的，但很难控制。按理论计算每提高10度硫 化时间约缩短一半时间，提高温度也应该按这 样推算应提高多少温度。
从实践来看，由于冷硫化胶接工艺条件ห้องสมุดไป่ตู้比较难掌握，另外粘合剂的质量对接头的 影响非常大，所以不是很稳定。

胶带冷胶接的质量标准

胶带各台阶等分的不均匀度小于1mm 裁剥时对下层带芯的误割深度不得大于带芯厚 度的50%，每个台阶误损长度不超过全长10%
打磨对带芯的毛糙或误损不超过带芯厚度的 25% 接头处胶带边缘应为直线，直线度小于0.3%

正硫阶段：大多数情况下，制品在硫化时都必须使之 达到适当的交联度，达到适当的交联度的阶段叫做正 硫化阶段，即正硫阶段。在此阶段，硫化胶的各项物 理机械性能并非在同一时都达到最高值，而是分别达 到或接近最佳值，其综合性能最好。此阶段所取的温 度和时间称为正硫化温度和正硫化时间。 正硫化时间 须视制品所要求的性能和制品断面的厚薄而定。要求 抗撕裂性好的制品，应考虑抗撕强度最高或接近最高 值的硫化时间定为正硫化时间；要求耐磨性高的制品， 则可考虑磨耗量小的硫化时间定为正硫化时间。 在选择正硫时间时，尚需将“后硫化”考虑进去。 所谓“后硫化”，即是当正硫化完成以后，由于橡胶 导热性差，传热时间长，制品因散热而降温也就较慢， 所以它还可以继续进行硫化，特将它称为“后硫化”。 “后硫化”导致的抗张强度和硬度进一步增加，弹性 和其它机械性能降低。所以，制品越厚就越应将“后 硫化”的影响考虑进去。

接头质量应保证使用一年以上，其间不发生空 洞、翘边等不良现象

热硫化胶接注意事项
胶浆浓度不易过大，以便渗透布层。 胶浆为汽油泡制，远离火源，注意安全。

胶片在放卷过程中，应尽量轻拉放卷以避免胶 片变薄，硫化时填充量不足，影响粘接质量。
胶片和胶浆生产后应尽快用于胶带的粘接，以 取得最佳效果。胶片的存放有效期为三个月， 最佳粘合期为一个月，存放温度25℃以下；胶 浆的存放期为15天，一般存放温度以10～20℃ 为宜。

总结

要求高强度、较低的定伸应力和硬度时，硫化 温度可选择较低一些，反之硫化温度宜采用高 一些。
橡胶属于热的不良导体，受热升温较慢。采用 高温硫化很难使内外层胶料同时达到平坦范围， 从而内部出现欠硫化，或者内部恰好出现正硫 化时，而外部已过硫化。为了保证硫化均匀， 在选择硫化温度时，可考虑硫化温度低一些或 采用逐步升温的操作方法。 天然橡胶胶带硫化温度一般控制在145±2℃， 恒温时间30分钟，压力不低于0.5MPa。调整硫 化温度应对应调整恒温时间。

思 考 题

胶带胶接头制做的质量要求有哪些？
热硫化与冷硫化胶接在工艺上的主要区别 有哪些？ 热硫化胶接三要素是什么？ 对于天然橡胶制成的胶带，硫化三要素通 用标准是什么？




在胶带裁剥之前，划出待接胶带两端的宽度中心线， 以便对齐找正。 对于1200－1400mm宽的胶带，裁剥台阶个数一般为胶 带层数－1，长度150－200mm，接头长度为带宽的50% －100%，角度一般为23o、63.5o、71.5o、90o。
裁剥后的打磨：清扫裁剥处残余胶屑，毛糙带 芯表面，需控制力度，不要损伤带芯。胶带接 头两侧边和覆盖胶接头斜面也要打磨粗糙。 涂胶：涂1－2遍稀胶浆（每遍需待前次胶浆 干），待胶浆干至不沾手时铺一层芯胶片。

第三节 热硫化质量控制

关于橡胶的几个基本概念

定伸强度：通过硫化，橡胶单个分子间产生交 联，且随交联密度的增加，产生一定变形（如 拉伸至原长度的200%或300%）所需的外力就随 之增加，硫化胶也就越硬。 这说明交联度大， 定伸强度也就越高。

硬度：与定伸强度一样，随交联度的增加，橡 胶的硬度也逐渐增加，有关定伸强度的概念基 本适用于硬度。