技术简介
我国是煤炭生产大国,井下输送带的用量占世界第一。由于我国煤矿井下运输条件普遍较差,输送带的安全尤为重要。通过二十多年的发展,我国已成为世界上PVC、PVG 织物整芯阻燃输送带生产能力最大的国家,生产能力高达8000 万平方米。
阻燃输送带以其重量轻、寿命长、阻燃性较好、不易产生摩擦等优点,被广泛应用于煤矿、矿山和各类工厂企业,尤其是煤矿井下的重要运输工具。它是由涤/ 棉整体带芯浸渍PVC 糊塑化后, 贴合PVC 覆盖胶片或橡胶经平板塑化成型而成。但是塑料和橡胶具有优良的电绝缘性,在使用过程中会因摩擦使带体上的正、负电荷失去平衡而造成静电荷的积累,造成吸尘、电击甚至产生火花,从而引发火灾和瓦斯爆炸等恶性事故,造成重大人员伤亡和经济损失。所以,阻燃输送带的抗静电性能成为煤矿安全生产中需要考查的重要指标之一。
阻燃型输送带分为PVC 输送带和PVG 输送带,PVC 型上下覆盖层均为PVC 盖胶, PVG 型上下覆盖层均为丁腈橡胶和PVC 并用。
采用端羟基超支化聚合物作为PVC 输送带用抗静电剂,直接涂覆到阻燃输送带表面,依靠其超强的亲水能力,可以吸收矿井中的水气,进而在阻燃输送带表面形成更为致密紧凑的导电水膜,从而高效地对静电荷进行传导和泄露,防止静电荷的积累,达到抗静电的目的。与普通抗静电剂相比,超支化抗静电剂单个分子含有更多的有效基团,形成的水分子膜更加致密厚实。
图1.普通抗静电剂(左)与超支化抗静电剂(右)作用原理的区别
项目优势
1、产品优势
超支化非离子型抗静电剂是一种具有较大分子量的端羟基超支化型抗静电剂。与传统市售抗静电剂相比,超支化型抗静电剂分子机构中一段含有大量的亲水基团,增加了分子的亲水性,是抗静电剂具有更高的抗静电活性,此外,由于分子结构中具有超支化聚合物的三维空间立体结构,分子链间无缠绕,使其在宏观上表现出在基体中分散性好,粘度低易称取等特点。而传统市售产品,在使用时,由于活性较低,在使用量上较大,而且分子间易团聚,使其在输送带基体中分散不均匀,且易析出,给抗静电剂在实际应用中带来不便。
2、工艺优势
(1)低温或者常温反应技术,无需高压高热,能源消耗最低
(2)整个生产工艺过程相对简单、易操作。产品质量稳定,人力消耗降低
(3)投资少,见效快
3、产品性能
由图2可看出,G3超支化型抗静电剂在较低的掺加量(1.5%及以上)便能使输送带的表面电阻降至期望值(7.5*107Ω,lg值为7.8)。而市售样品在掺加量为2%时才能达到同等效果。
图2.抗静电剂的抗静电性能
成本估算
目前市售型号为KJ-100/120的输送带常用抗静电剂价格约为3.5~4.0万元/吨,掺加量为2.0%~4.0%,折算为输送带配方原料,成本上升700~1600元/吨;而本试验合成的G3代超支化非离子型抗静电剂的推荐掺量为1.5%-2.5%,同等抗静电性能下,参加量较少,折算为输送带配方原料,每吨成本上升375~625元/吨。综上所述,每消耗1吨输送带配方原料,可节约成本300~1000元。