中国橡胶网讯   橡胶面整芯阻燃输送带简称PVG阻燃带，由浸胶塑化后的整体带芯与上下橡塑覆盖层组成。由于PVG阻燃带阻燃抗静电性能好，整体拉断强度高，耐纵向撕裂性能好，相对于PVC阻燃带，又具有较好的弹性和耐候性能，适宜较大的输送倾角，因而近年来有逐步取代PVC 阻燃带的趋势，成为煤矿井下输送带用量最大的产品。

PVG阻燃带与PVC阻燃带的主要区别在于覆盖层的性能不同，而覆盖层的性能主要是由原材料、加工设备和生产工艺决定的。目前，国内生产PVG阻燃带以采用平板硫化和挤出成型两种工艺方法为主，不同的生产工艺，使用的主要原材料和加工设备不同，产品质量和使用性能也有很大的差别。

笔者根据多年的阻燃带生产和应用经验，对平板硫化与挤出成型两种工艺生产PVG阻燃带的技术进行简要对比分析，仅供设计、生产和使用人员参考。

一、覆盖层主要原材料

1.平板硫化法主要原材料

平板硫化法生产PVG阻燃带，覆盖层以合成橡胶为主要材料，如氯丁橡胶、丁腈橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶、氯化聚乙烯橡胶等，辅以少量的聚氯乙烯树脂，橡塑混合物中橡胶比例占70%以上，主要材料是块状物。

2.挤出成型法主要原材料

挤出成型法生产PVG阻燃带，覆盖层以聚氯乙烯树脂为主要材料，辅以少量的粉末丁腈橡胶(PNBR)或氯化聚乙烯(CPE)作为改性剂，混合物中塑料比例占70%以上，主要材料都是粉状物。

二、主要设备

1.平板硫化法主要设备

平板硫化法生产PVG阻燃带，所用生产设备较多，主要包括密炼机、开炼机、高速分散机、整体带芯浸胶塑化生产线、冷喂料挤出机、四辊压延机、平板硫化机等，除了制糊及浸胶塑化设备外，都是橡胶加工设备。

2.挤出成型法主要设备

挤出成型法生产PVG阻燃带，所用生产设备较少，主要包括塑料捏合机、塑料造粒机、高速分散机、整体带芯浸胶塑化生产线、塑料挤出机等，都是塑料加工设备。

三、生产工艺

1.平板硫化法生产工艺

平板硫化法生产工艺包括浸胶塑化整体带芯、覆盖胶的制作、覆盖胶与带芯的贴合、硫化4个过程，一是在浸胶塑化生产线上制备浸胶塑化整体带芯；二是通过开炼机或密炼机塑炼、混炼制备橡塑覆盖胶；三是通过压延机将橡塑覆盖层与浸胶塑化后的整体带芯贴合在一起，最后通过平板硫化机硫化成成品。

2.挤出成型法生产工艺

挤出成型法生产工艺包括制作用于覆盖层的塑料粒料、浸胶塑化整体带芯、覆盖层与带芯的贴合3个过程，一是以聚氯乙烯树脂为主要原料，经捏合、造粒制成阻燃抗静电的粒料；二是在浸胶塑化生产线上制备浸胶塑化整体带芯；三是将塑料粒料通过两台塑料挤出机及模具直接与浸胶塑化后处于热状态的整体带芯黏合一起，不需经过硫化，冷却至常温后即成成品。

3.两种工艺比较

压延成型平板硫化工艺生产PVG阻燃带，需要同时使用橡胶加工设备和塑料加工设备，工艺复杂，设备投资大。覆盖胶与带芯冷贴合成型，且硫化时需冷上锅、冷下锅，所以影响黏合因素多，技术要求高，且能源消耗大，生产效率低；带芯经过两次高温塑化，强度损失较大。

挤出机贴面成型工艺生产PVG阻燃带，全部使用塑料加工设备，工艺简单，设备投资少。带芯浸糊、塑化、覆盖胶贴合连续化生产，不需要经过炼胶、压延、成型、硫化等工艺过程，能源消耗少，生产效率高。

四、产品性能

PVG阻燃带的性能主要包括安全性能、整体物理机械性能、覆盖层物理机械性能、覆盖层与塑化带芯的黏合强度等。

1.安全性能

阻燃带的安全性能包括阻燃性能和抗静电性能，是阻燃带最重要的质量性能指标。目前我国阻燃带行业在满足整芯阻燃带的安全性能方面的工艺技术已十分成熟，任何一种工艺生产的PVG阻燃带都能满足MT  914-2008《煤矿用织物整芯阻燃输送带》标准的要求，且各项指标也相差不大。

2.整体物理机械性能

阻燃带的整体物理机械性能主要是指全厚度拉伸强度、拉断伸长率、抗撕裂性能、接头强度等指标。PVG阻燃带的两种生产工艺过程都是先将整体带芯浸胶塑化后，再在其表面用不同的方法贴合橡塑覆盖层。阻燃带的上述性能主要是由浸胶塑化后的整体带芯决定的，只要带芯符合标准，浸糊透彻、塑化温度达到要求，无论采用哪种工艺，同一型号产品的上述性能指标都无明显的差异。

3.覆盖层物理机械性能

覆盖层的物理机械性能主要是由原材料组成和生产工艺决定的。PVG阻燃带覆盖层物理机械性能主要是指拉伸强度、拉断伸长率和磨耗量，MT 914-2008标准规定：橡胶面整芯阻燃输送带覆盖层拉伸强度≥10MPa，拉断伸长率≥350%，磨耗量≤200mm3。

目前国内利用压延成型平板硫化工艺生产的PVG阻燃带，覆盖层是阻燃抗静电的硫化橡胶，拉伸强度可达到16MPa，拉断伸长率可达450%，磨耗量可小于120 mm3，远优于标准的规定。

而利用挤出机贴面成型工艺生产的PVG阻燃带，覆盖层的主要成分是塑料，需要添加大量的橡胶材料和采用特殊工艺方法，才能达到标准的规定指标，简单的共混挤出成型生产的阻燃带覆盖层的拉伸强度和拉断伸长率是达不到标准要求的。

理论与实践表明，以PVC/PNBR为主要材料，当PNBR比例超过PVC时，适当添加补强剂、阻燃剂和其他助剂，通过高速密炼机和双螺杆挤出机高温混炼、动态硫化制备热塑性弹性体作为阻燃带的覆盖层，其性能可以达到标准的规定。但动态硫化制备热塑性弹性体，一是工艺复杂、技术难度大，掌握关键技术的人员较少；二是很多企业不具备工艺装备条件；三是生产成本高，价格竞争力差，所以采用动态硫化工艺的企业很少。不同工艺条件下覆盖层的物理机械性能见表1。

表1    不同工艺条件下覆盖层的物理机械性能

4.覆盖层与塑化带芯的黏合强度

目前国内利用压延成型平板硫化工艺生产的PVG阻燃带，覆盖层与带芯间的黏合强度可达10N/mm，利用挤出机贴面成型工艺生产的PVG阻燃带，当覆盖层厚度＜2mm时，覆盖层与带芯间的黏合强度与硫化法相当；但随着覆盖层厚度的增加急剧下降，当覆盖层厚度达到4mm时，与带芯的黏合强度仅能达到MT  914-2008标准规定的最低值（≥4N/mm）；当覆盖层超过4.5mm时，黏合强度已低于标准规定的最低值。可见，当覆盖层厚度超过2mm时，硫化法PVG阻燃带覆盖层的与带芯间的黏合强度高于挤出法PVG阻燃带。不同工艺条件下覆盖层与带芯间的黏合强度见表2。

表2  不同工艺条件下覆盖层与带芯间的黏合强度

5.使用性能

在满足安全性能的前提下，使用性能是阻燃带最重要的性能。一种好产品，应有较好的耐候性和成槽性、较大的输送角度，运行过程中不跑偏、不伸长、不脱层、使用寿命长。而这些性能的优劣大都有与覆盖层的性能及覆盖层与带芯间的黏合强度有关，而覆盖层的性能及覆盖层与带芯间的黏合强度的大小都与工艺有关。

（1）耐候性

利用压延成型平板硫化工艺生产的PVG阻燃带，覆盖层的主要成分是橡胶，因此具有较好的耐候性能，可以在-10℃～60℃范围内使用。而利用挤出机贴面成型工艺生产的PVG阻燃带，覆盖层的主要成分是塑料，耐候性较差，它预热变软，遇冷发硬，适宜的温度范围是10℃～60℃。不同工艺条件下覆盖层的拉伸耐寒系数见表3。

表3  不同工艺条件下覆盖层的拉伸耐寒系数

（2）成槽性

PVG阻燃带的成槽性主要是由浸胶塑化后的整体带芯确定的，但由于利用压延成型平板硫化工艺生产的PVG阻燃带，覆盖层的弹性、柔顺性及耐候性均优于挤出成型法，所以硫化法PVG阻燃带的成槽性优于挤出法。不同工艺条件下阻燃带的成槽性见表4。

表4  不同工艺条件下阻燃带的成槽性

（3）输送角度

PVG阻燃带的输送角度主要是由成槽性和覆盖层的性能决定的，由于硫化法PVG阻燃带的成槽性和覆盖层的性能优于挤出法，因而输送角度也大于挤出法。一般情况下，挤出法PVG阻燃带输送倾角小于12º，在阻燃带的表面上制成花纹，其输送倾角可提高到18º；而硫化法PVG阻燃带的输送倾角可达到20º，在阻燃带的表面上制成花纹，其输送倾角可提高到30º以上。不同工艺条件下阻燃带的输送倾角见表5。

表5  不同工艺条件下阻燃带的输送倾角

（4）使用寿命

在阻燃带强度达标、工况正常的前提下，使用寿命主要取决于覆盖层的厚度、耐磨性能及覆盖层与带芯间的黏合强度等因素，由于硫化法PVG阻燃带的上述性能均优于挤出法，所以同等工况条件下，硫化法PVG阻燃带比挤出法PVG阻燃带有更长的使用寿命。

五、产品应用

通过对煤矿井下阻燃带的使用状况进行调查，硫化法PVG阻燃带的使用量在25%左右，而挤出法生产的PVG阻燃带的使用量占75%左右。用户普遍反映，硫化法PVG阻燃带使用性能好，但价格高；挤出法PVG阻燃带价格低，但使用性能差，具体表现为覆盖层无弹性、易打滑、窄幅阻燃带成槽性不好，使用寿命短。造成这种现象的原因，一是低价中标规则导致硫化法PVG阻燃带失去成本优势；二是使用单位普遍注重安全性能和整体物理机械性能检测，而忽视覆盖层性能检测，导致大量覆盖层性能不达标的阻燃带投入使用。

六、覆盖层的性能检测

MT  914-2008标准规定，PVG产品“阻燃带覆盖层中橡胶含量占橡胶和塑料总和的80%以上”，这是比较模糊的标准定义，在实践中难以精确检测出橡胶含量，原则上通过红外光谱仪可以对覆盖层材料组成进行定性分析，但定量分析非常困难。所以，MT  914—2008标准又规定，PVG阻燃带“覆盖层性能应符合下列规定：拉伸强度≥10.0MPa，拉断伸长率≥350%，磨耗量≤200mm3”，同时又规定“磨耗量试验按GB/T  9867的规定进行”，“橡胶覆盖层物理机械性能试验按GB/T  528-1998的规定进行，试样尺寸采用4型（狭小平行部分宽为2.0mm±0.1mm）哑铃状裁刀裁切试样。”

目前各大煤矿企业大都建有阻燃带检测站，但主要检测阻燃带的安全性能和整体物理机械性能，检测覆盖层物理机械性能的并不多，导致一些覆盖层性能不达标的PVG阻燃带下井使用。各使用单位检测站只要增添红外光谱仪和电子强力拉力机等设备，进行适当培训，严格按照标准检验和判定，不难判定覆盖层性能是否合格，可以避免覆盖层性能不达标的PVG阻燃下井使用。

七、结论和建议

综上所述，平板硫化工艺生产的PVG阻燃带覆盖层弹性好，拉断伸长率高，耐候性、成槽性、抗冲击性能及输送角度都优于挤出法工艺生产的PVG阻燃带，但采用挤出法工艺生产PVG阻燃带工艺简单，设备投资少，能源消耗低，生产效率高，具有成本优势。动态硫化工艺兼具二者的优点，但技术难度大，不易掌握，是今后PVG阻燃带生产工艺技术进步的方向。

故提出以下3条建议：一是在标准制定上进一步提高PVG阻燃带覆盖层的性能指标；二是使用单位加强对覆盖层性能的检测；三是生产企业进行技术创新，不断研究PVG阻燃带的新工艺、新技术，共同推动PVG阻燃带产品质量和工艺技术的进步。