技术领域
本发明涉及抗老化助剂，具体地，涉及一种高使用寿命编织机皮带及其制备方法。
背景技术
编织机是十分常见的编织机器。编织机中存在大量的皮带轮以及皮带以驱动编织机的运转。现有的皮带一般均是橡胶带，主要原料可以是天然橡胶、聚丁二烯橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、乙烯丙烯二烯橡胶、氯丁橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶、丁腈橡胶和氢化丁腈橡胶等。虽然现有的皮带具有优异的拉伸强度、适当的硬度、柔韧性、弹性、良好的屈曲性和较大的耐冲击性，但是由于皮带高速运转进而使得皮带轮的表面产生高温，由此高使用寿命编织机皮带往往表面老化进而使得其产生断裂。
发明内容
本发明的目的是提供一种高使用寿命编织机皮带及其制备方法，该高使用寿命编织机皮带具有优异的抗老化特性，同时该制备方法具有工序简单和原料易得优点。
为了实现上述目的，本发明提供了一种高使用寿命编织机皮带的制备方法，该制备方法为：
1)将硅藻土、乙烯基三乙氧基硅烷、铝盐、镁盐、锆盐、碱和水进行水热反应，接着过滤取滤饼以制得水热产物；
2)将水热产物、氮化硅、碳化硼、十二烷基三甲基氯化铵盐进行球磨以制得抗老化助剂；
3)将异戊橡胶、硫磺、磷酸锌、凡士林、硬脂酸和所述抗老化助剂进行混合以制得编织机皮带材料；
4)将编织机皮带材料混炼、成型以制得抗老化所述高使用寿命编织机皮带。
本发明还提供了一种高使用寿命编织机皮带，该高使用寿命编织机皮带通过上述的制备方法制备而得。
在上述技术方案中，本发明通过各原料以及各步骤的共同作用使得制得高使用寿命编织机皮带具有优异的抗老化性能，同时该制备方法具有工序简单和原料易得优点。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
本发明提供了一种高使用寿命编织机皮带的制备方法，该制备方法为：
1)将硅藻土、乙烯基三乙氧基硅烷、铝盐、镁盐、锆盐、碱和水进行水热反应，接着过滤取滤饼以制得水热产物；
2)将水热产物、氮化硅、碳化硼、十二烷基三甲基氯化铵盐进行球磨以制得抗老化助剂；
3)将异戊橡胶、硫磺、磷酸锌、凡士林、硬脂酸和所述抗老化助剂进行混合以制得编织机皮带材料；
4)将编织机皮带材料混炼、成型以制得抗老化所述高使用寿命编织机皮带。
在本发明的步骤1)中，各物料的用量可以在宽的范围内选择，但是为了使制得高使用寿命编织机皮带具有更优异的抗老化性能，优选地，在步骤1)中，硅藻土、乙烯基三乙氧基硅烷、铝盐、镁盐、锆盐、碱和和水的重量比为100∶8-12∶2-3∶2-3∶1-1.5∶5-10∶150-200。
在本发明的步骤1)中，硅藻土的平均粒径可以在宽的范围内选择，但是为了使制得高使用寿命编织机皮带具有更优异的抗老化性能，优选地，在步骤1)中，硅藻土的平均粒径为0.08-0.15mm。
在本发明的步骤1)中，各种盐的具体种类可以在宽的范围内选择，但是为了使制得高使用寿命编织机皮带具有更优异的抗老化性能，优选地，在步骤1)中，铝盐选自硝酸铝、氯化铝和硫酸铝中的至少一者；镁盐选自硝酸镁、氯化镁和硫酸镁中的至少一者；锆盐选自硝酸锆、氯化锆和硫酸锆中的至少一者。
在本发明的步骤1)中，碱的具体种类可以在宽的范围内选择，但是为了使制得高使用寿命编织机皮带具有更优异的抗老化性能，优选地，在步骤1)中，碱选自氢氧化钠和氢氧化钾中的至少一者。
在本发明的步骤1)中，水热反应的条件可以在宽的范围内选择，但是为了使制得高使用寿命编织机皮带具有更优异的抗老化性能，优选地，在步骤1)中，水热反应的条件为：先将体系自15-25℃以1.5-2℃/min的速率升温至55-65℃并保温1-2h，然后以0.8-1.4℃/min的速率升温至120-125℃并保温3-5h。
在本发明的步骤2)中，各物料的用量可以在宽的范围内选择，但是为了使制得高使用寿命编织机皮带具有更优异的抗老化性能，优选地，在步骤2)中，水热产物、氮化硅、碳化硼、十二烷基三甲基氯化铵盐的重量比为10∶0.5-1.2∶0.3-0.7∶5-8。
在本发明的步骤2)中，球磨的条件可以在宽的范围内选择，但是为了使制得高使用寿命编织机皮带具有更优异的抗老化性能，优选地，在步骤2)中，球磨为：大球与小球的质量比为2∶0.8-1.2，磨球与物料的质量比为20∶0.8-1.2，转速为1800-2000rpm，球磨时间为40-60min。
在本发明的步骤3)中，各物料的用量可以在宽的范围内选择，但是为了使制得高使用寿命编织机皮带具有更优异的抗老化性能，优选地，在步骤3)中，所述异戊橡胶、硫磺、磷酸锌、凡士林、硬脂酸和抗老化助剂的重量比为100∶3-5∶12-16∶30-38∶10-18∶20-25。
本发明还提供了一种高使用寿命编织机皮带，该高使用寿命编织机皮带通过上述的制备方法制备而得。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
实施例1
1)将硅藻土(平均粒径为0.12mm)、乙烯基三乙氧基硅烷、铝盐(硝酸铝)、镁盐(硝酸镁)、锆盐(硝酸锆)、碱(氢氧化钠)和水按照100∶10∶2.5∶2.4∶1.3∶8∶180的重量比进行水热反应(先将体系自20℃以1.8℃/min的速率升温至59℃并保温1.5h，然后以1.2℃/min的速率升温至123℃并保温4h)，接着过滤取滤饼以制得水热产物；
2)将所述水热产物、氮化硅、碳化硼、十二烷基三甲基氯化铵盐按照10∶0.9∶0.5∶6的重量比进行球磨(大球与小球的质量比为2∶1，磨球与物料的质量比为20∶1，转速为1900rpm，球磨时间为50min)以制得抗老化助剂；
3)将异戊橡胶、硫磺、磷酸锌、凡士林、硬脂酸和所述抗老化助剂按照100∶4∶14∶35∶16∶23的重量比进行混合以制得编织机皮带材料；
4)将编织机皮带材料混炼(混炼温度为180℃，混炼时间为5h)、成型以制得抗老化所述高使用寿命编织机皮带A1。
实施例2
1)将硅藻土(平均粒径为0.08mm)、乙烯基三乙氧基硅烷、铝盐(氯化铝)、镁盐(氯化镁)、锆盐(氯化锆)、碱(氢氧化钾)和水按照100∶8-12∶2∶2∶1∶5∶150的重量比进行水热反应(先将体系自15℃以1.5℃/min的速率升温至55℃并保温1h，然后以0.8℃/min的速率升温至120℃并保温3h)，接着过滤取滤饼以制得水热产物；
2)将所述水热产物、氮化硅、碳化硼、十二烷基三甲基氯化铵盐按照10∶0.5∶0.3∶5的重量比进行球磨(大球与小球的质量比为2∶0.8，磨球与物料的质量比为20∶0.8，转速为1800rpm，球磨时间为40min)以制得抗老化助剂；
3)将异戊橡胶、硫磺、磷酸锌、凡士林、硬脂酸和所述抗老化助剂按照100∶3∶12∶30∶10∶20的重量比进行混合以制得编织机皮带材料；
4)将编织机皮带材料混炼(混炼温度为175℃，混炼时间为4h)、成型以制得抗老化所述高使用寿命编织机皮带A2。
实施例3
1)将硅藻土(平均粒径为0.15mm)、乙烯基三乙氧基硅烷、铝盐(硫酸铝)、镁盐(硫酸镁)、锆盐(硫酸锆)、碱(氢氧化钾)和水按照100∶12∶3∶3∶1.5∶10∶200的重量比进行水热反应(先将体系自25℃以2℃/min的速率升温至65℃并保温2h，然后以1.4℃/min的速率升温至125℃并保温5h)，接着过滤取滤饼以制得水热产物；
2)将所述水热产物、氮化硅、碳化硼、十二烷基三甲基氯化铵盐按照10∶1.2∶0.7∶8的重量比进行球磨(大球与小球的质量比为2∶1.2，磨球与物料的质量比为20∶1.2，转速为2000rpm，球磨时间为60min)以制得抗老化助剂；
3)将异戊橡胶、硫磺、磷酸锌、凡士林、硬脂酸和所述抗老化助剂按照100∶5∶16∶38∶18∶25的重量比进行混合以制得编织机皮带材料；
4)将编织机皮带材料混炼(混炼温度为185℃，混炼时间为6h)、成型以制得抗老化所述高使用寿命编织机皮带A3。
对比例1
按照实施例1的方法进行制得高使用寿命编织机皮带B1，不同的是，步骤2)未使用水热产物。
对比例2
按照实施例1的方法进行制得高使用寿命编织机皮带B2，不同的是，步骤2)未进行球磨。
对比例3
按照实施例1的方法进行制得高使用寿命编织机皮带B3，不同的是，步骤1)未使用铝盐。
对比例4
按照实施例1的方法进行制得高使用寿命编织机皮带B4，不同的是，步骤1)未使用镁盐。
对比例5
按照实施例1的方法进行制得高使用寿命编织机皮带B5，不同的是，步骤1)未使用锆盐。
检测例1
将上述高使用寿命编织机皮带安装在皮带轮上，然后以1000rpm的速率进行转动直至高使用寿命编织机皮带产生裂痕或者断裂，并记录使用寿命，结果如表1所示。
表1
抗老化助剂 A1 A2 A3 B1 B2 B3 B4 B5 使用寿命/天 125 122 120 65 102 88 86 90
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。