Độ chống mài mòn của băng tải công nghiệp và khai thác chuyên nghiệp là khả năng của cao su lưu hóa chống lại sự mài mòn vật liệu bề mặt khi chịu lực ma sát, một tính chất cơ học có liên quan mật thiết đến tuổi thọ của băng tải cao su công nghiệp. Nó không chỉ liên quan đến điều kiện sử dụng, trạng thái bề mặt ma sát và cấu trúc sản phẩm, mà còn đến các tính chất cơ lý khác như tính chất đàn hồi nhớt. Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến nó, phức tạp hơn so với mài mòn kim loại.
Có ba loại mài mòn đối với băng tải bao gồm mài mòn do hao mòn, mài mòn do mỏi và mài mòn do cuốn, tất cả đều liên quan đến tính chất cơ học chính của cao su lưu hóa. Do đó, trong thiết kế công thức, cần đạt được sự cân bằng toàn diện cho tất cả các tính chất.
1. Ảnh hưởng của loại cao su:
Trong cao su diene thông dụng, chuỗi phân tử của nó thể hiện tính linh hoạt tốt, độ đàn hồi cao, và khả năng chống mài mòn tăng lên cùng với khối lượng phân tử. Khi nhiệt độ của cao su lưu hóa tăng lên 100°C, khả năng chống mài mòn giảm nhanh chóng; băng tải polyester (EP) thể hiện khả năng chống mài mòn tốt nhất trong tất cả các loại băng tải và cho thấy khả năng chống mài mòn nổi bật ở nhiệt độ thường, nhưng ở nhiệt độ cao, khả năng chống mài mòn của nó giảm nhanh chóng;
2. Ảnh hưởng của hệ thống lưu hóa:
Có một giá trị tối ưu cho độ chống mài mòn của cao su lưu hóa khi mật độ liên kết ngang tăng lên, điều này không chỉ phụ thuộc vào hệ thống lưu hóa mà còn vào liều lượng và cấu trúc của carbon đen. Vấn đề này có thể được giải thích bằng khái niệm độ cứng tối ưu cho chống mài mòn: khi liều lượng và cấu trúc của carbon đen tăng lên, độ cứng do carbon đen cung cấp sẽ tăng. Để duy trì giá trị tối ưu về độ cứng của cao su lưu hóa, cần giảm độ cứng do hệ thống lưu hóa cung cấp, tức là giảm mật độ liên kết ngang một cách phù hợp. Ngược lại, tăng mật độ liên kết ngang của cao su lưu hóa. Thử nghiệm cho thấy hàm lượng liên kết đơn lưu huỳnh càng nhiều thì độ chống mài mòn của cao su lưu hóa càng tốt.
3. Ảnh hưởng của hệ thống phối trộn:
Nhìn chung, độ chống mài mòn của cao su lưu hóa giảm theo kích thước hạt của carbon đen, và sau đó tăng lên cùng với sự gia tăng hoạt tính bề mặt và khả năng phân tán. Cao su lưu hóa được phối trộn với carbon đen trong băng tải nylon, độ chống mài mòn của nó tăng gấp đôi so với khi được độn bằng carbon đen tương đương. Có nhiều quan điểm khác nhau về ảnh hưởng của cấu trúc carbon đen đến khả năng chống mài mòn của cao su lưu hóa, điều này cần được nghiên cứu thêm.
Cũng có một giá trị tối ưu cho liều lượng carbon đen và độ chống mài mòn của cao su lưu hóa. Nhìn chung, thể tích tối ưu của carbon đen được sử dụng làm lớp phủ băng tải có độ mài mòn cao tăng lên cùng với mức độ khắc nghiệt của điều kiện sử dụng. Carbon đen công nghệ mới và silica trắng được xử lý bằng tác nhân ghép silane có thể cải thiện độ chống mài mòn của cao su lưu hóa cho băng tải chịu nhiệt cường độ cao.