一種氯磺化聚乙烯汽車同步帶及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種氯磺化聚乙烯汽車同步帶及其制造方法，該同步帶由混合編織膠布層、玻璃線增強(qiáng)層和氯磺化聚乙烯橡膠層經(jīng)成型硫化研磨切割后制成；氯磺化聚乙烯橡膠層的組分中各原料按質(zhì)量份數(shù)計(jì)：氯磺化聚乙烯橡膠為100份，N,N’-間苯撐雙馬來酰亞胺為1.0份～2.5份，高活性氧化鎂為4.0份～12.0份，硬脂酸為0.5份～1.8份，過氧化二異丙苯為2.0份～5.0份，N550炭黑為40份～60份，二硫化四異丁基秋蘭姆為0.5份～2.0份，810酯為8.0份～14.0份，黃原酸鹽為0.5份～1.5份。其制造工藝、產(chǎn)品成本低廉，具有性價(jià)比高，環(huán)保和使用壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)。
【專利說明】一種氯磺化聚乙烯汽車同步帶及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及汽車同步帶制造【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地說是一種氯磺化聚乙烯汽車同步帶及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]氯磺化聚乙烯橡膠是聚乙烯先氯化再氯磺化后得到的產(chǎn)物，其主鏈高度飽和，具有優(yōu)異的耐高溫、耐臭氧性能，氯元素的存在使其耐油性能也較為優(yōu)異，可廣泛應(yīng)用在汽車液壓膠管、耐油密封圈和電線電纜等領(lǐng)域。傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為，氯磺化聚乙烯橡膠易結(jié)晶，動(dòng)態(tài)性能差，不宜用在動(dòng)態(tài)領(lǐng)域，比如在汽車傳動(dòng)帶領(lǐng)域的應(yīng)用就受到否定。但近年來隨氯磺化聚乙烯合成技術(shù)的進(jìn)步，出現(xiàn)了氯含量不同、門尼粘度不同的多種牌號(hào)產(chǎn)品，有些品種的氯磺化聚乙烯橡膠呈完全無定型態(tài)，具有較好的動(dòng)態(tài)性能，加之其優(yōu)異的耐高溫、耐臭氧和耐油性能，使其應(yīng)用領(lǐng)域逐漸擴(kuò)展到動(dòng)態(tài)領(lǐng)域上來，并且氯磺化聚乙烯橡膠價(jià)格不高，與目前現(xiàn)有技術(shù)中制造汽車同步帶的首選膠種氫化丁腈橡膠相比，價(jià)格低許多，與傳統(tǒng)制造汽車同步帶的膠種氯丁橡膠價(jià)格相當(dāng)，但耐高溫性能卻要大大優(yōu)于氯丁橡膠。因此如果能將氯磺化聚乙烯橡膠應(yīng)用在汽車同步帶產(chǎn)品上，對(duì)汽車同步帶制造企業(yè)來講，將是一個(gè)非常利好的消息，此產(chǎn)品具有著極高的性價(jià)比，在目前市場(chǎng)上汽車同步帶的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)、質(zhì)量競(jìng)爭(zhēng)幾乎到了白熱化程度，尋求創(chuàng)新途徑，開發(fā)性價(jià)比高的新型汽車同步帶勢(shì)在必行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)現(xiàn)狀，而提供性價(jià)比高，工藝簡(jiǎn)單，耐高溫、耐臭氧和耐油性能優(yōu)異且動(dòng)態(tài)性能好的一種氯磺化聚乙烯汽車同步帶及其制造方法。
[0004]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:一種氯磺化聚乙烯汽車同步帶，該同步帶由混合編織膠布層、玻璃線增強(qiáng)層和氯磺化聚乙烯橡膠層經(jīng)成型硫化研磨切割后制成；氯磺化聚乙烯橡膠層的組分中各原料按質(zhì)量份數(shù)計(jì):氯磺化聚乙烯橡膠為100份，N, N’ -間苯撐雙馬來酰亞胺為1.0份?2.5份，高活性氧化鎂為4.0份?12.0份，硬脂酸為
0.5份?1.8份，過氧化二異丙苯為2.0份?5.0份，N550炭黑為40份?60份，二硫化四異丁基秋蘭姆為0.5份?2.0份，810酯為8.0份?14.0份，黃原酸鹽為0.5份?1.5份。
[0005]為優(yōu)化上述技術(shù)方案，采取的措施還包括:
上述的混合編織膠布層為浸潰有氯磺化聚乙烯橡膠膠漿的滌綸和尼龍混合編織的基布層。
[0006]上述的玻璃線增強(qiáng)層為纏繞在混合編織布層上經(jīng)氯磺化聚乙烯膠乳浸潰處理的高強(qiáng)度玻璃線繩層?，F(xiàn)有技術(shù)中玻璃線繩有很多種，本發(fā)明采用的是“高強(qiáng)度玻璃線繩”。
[0007]本發(fā)明的一種氯磺化聚乙烯汽車同步帶的制造方法，該方法包括以下步驟:
步驟1:將采用滌綸和尼龍混合編織的白坯布浸潰在氯磺化聚乙烯橡膠膠漿中進(jìn)行處
理，浸漿2次刮漿I次，并在一定溫度和牽引速度下進(jìn)行干燥制得混合編織膠布； 步驟2:將步驟I中制得的混合編織膠布采用超聲波縫制獲得膠布套備用；
步驟3:按質(zhì)量份數(shù)計(jì)將氯磺化聚乙烯橡膠為100份，N, N’ -間苯撐雙馬來酰亞胺為1.0份?2.5份，高活性氧化鎂為4.0份?12.0份，硬脂酸為0.5份?1.8份，過氧化二異丙苯為2.0份?5.0份，N550炭黑為40份?60份，二硫化四異丁基秋蘭姆為0.5份?2.0份，810酯為8.0份?14.0份，黃原酸鹽為0.5份?1.5份采用密煉機(jī)混煉制備獲得氯磺化聚乙烯混煉膠；
步驟4:將步驟3中獲得的氯磺化聚乙烯混煉膠放入冷喂料銷釘擠出機(jī)進(jìn)行熱煉并結(jié)合四輥壓延機(jī)進(jìn)行出片，獲得氯磺化聚乙烯混煉膠膠片；
步驟5:將步驟2中獲得的膠布套放在模具上，在膠布套上纏繞采用氯磺化聚乙烯膠乳處理過的高強(qiáng)度玻璃線繩，然后再在纏繞的高強(qiáng)度玻璃線繩上包覆2層?5層步驟4獲得的氯磺化聚乙烯混煉膠膠片，最后覆蓋一層隔離紙制得半成品坯料；
步驟6:將步驟5中制得的半成品坯料采用抽真空熱空氣硫化罐在一定的硫化工藝條件下硫化，硫化結(jié)束后冷卻，冷卻結(jié)束后脫模獲得硫化膠筒；
步驟7:將步驟6中獲得的硫化膠筒進(jìn)行研磨、切割，并經(jīng)檢驗(yàn)和移印標(biāo)識(shí)后最終得到本產(chǎn)品。
[0008]上述的步驟I中浸漿用膠漿固含量為18%?25%，粘度為lOOOcps?1500cps，以三官能團(tuán)異氰酸酯作為粘合劑，刮漿用膠漿固含量為25%?35%，粘度為2000cps?3000cps。
[0009]上述的步驟I中浸漿刮漿的白坯布在110°C?125°C下進(jìn)行干燥，牽引速度為Im/min ?5m/min。
[0010]上述的步驟4中出片獲得氯磺化聚乙烯混煉膠膠片的厚度為0.5mm?0.8mm。
[0011]上述的步驟5中高強(qiáng)度玻璃線繩纏繞的繞線張力為:5kg?12kg。
[0012]上述的步驟6中的硫化工藝條件為:外壓:1.5MPa?2.0MPa，內(nèi)壓:0.3MPa?
0.6MPa,滯后時(shí)間3?8min,硫化時(shí)間15min?30min。
[0013]上述的步驟6中硫化結(jié)束后的冷卻時(shí)間2min?8min。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的同步帶在原材料上替代了傳統(tǒng)的氯丁橡膠和氫化丁腈橡膠，選擇氯磺化聚乙烯橡膠作為基體材料，通過配方優(yōu)化和環(huán)保的配合體系，制備耐高溫、耐磨、耐臭氧及動(dòng)態(tài)疲勞性能優(yōu)異的氯磺化聚乙烯混煉膠，并配合新型滌綸與尼龍混合編織的高強(qiáng)度基布和氯磺化聚乙烯膠乳浸潰處理的高強(qiáng)度玻璃線繩，制造出環(huán)保、高壽命氯磺化聚乙烯橡膠汽車同步帶。在制造工藝上，本發(fā)明采用超聲波代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工縫紉機(jī)縫制布套，布套接口牢固無疤痕，采用大容量密閉式煉膠機(jī)結(jié)合冷喂料銷釘式螺桿擠出機(jī)設(shè)備進(jìn)行煉膠，使得氯磺化聚乙烯橡膠與各配合劑充分混合均勻，獲得可塑度較高的混煉膠，保證混煉膠加工性能優(yōu)異，壓延得到的膠片厚度均勻，表面光潔度好，并且從煉膠到壓延出片整個(gè)過程為自動(dòng)化過程，避免傳統(tǒng)的人為操作帶來的各種麻煩以及不良后果，大大降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了生產(chǎn)效率。本發(fā)明制造工藝簡(jiǎn)單、產(chǎn)品成本低廉，具有性價(jià)比高，環(huán)保和使用壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0015]以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0016]本發(fā)明屬于汽車同步帶制品領(lǐng)域的一項(xiàng)科技創(chuàng)新，傳統(tǒng)的汽車同步帶的首選膠種通常為氫化丁腈橡膠或氯丁橡膠。氯磺化聚乙烯橡膠被認(rèn)為動(dòng)態(tài)性能差而放棄使用，本發(fā)明通過選擇適宜氯含量，適宜門尼粘度的氯磺化聚乙烯橡膠作為基體材料，并對(duì)其進(jìn)行配方優(yōu)化，能生產(chǎn)出具有優(yōu)異性能的汽車同步帶。本發(fā)明的一種氯磺化聚乙烯汽車同步帶，由混合編織膠布層、玻璃線增強(qiáng)層和氯磺化聚乙烯橡膠層經(jīng)成型硫化研磨切割后制成；氯磺化聚乙烯橡膠層的組分中各原料按質(zhì)量份數(shù)計(jì):氯磺化聚乙烯橡膠為100份，N, N’ -間苯撐雙馬來酰亞胺為1.0份?2.5份，高活性氧化鎂為4.0份?12.0份，硬脂酸為0.5份?
1.8份，過氧化二異丙苯為2.0份?5.0份，N550炭黑為40份?60份，二硫化四異丁基秋蘭姆為0.5份?2.0份，810酯為8.0份?14.0份，黃原酸鹽為0.5份?1.5份。
[0017]為獲得最佳技術(shù)效果，本發(fā)明的混合編織膠布層為浸潰有氯磺化聚乙烯橡膠膠漿的滌綸和尼龍混合編織的基布層。
[0018]本發(fā)明的玻璃線增強(qiáng)層為纏繞在混合編織布層上經(jīng)氯磺化聚乙烯膠乳浸潰處理的高強(qiáng)度玻璃線繩層。
[0019]本發(fā)明還提供了一種氯磺化聚乙烯汽車同步帶的制造方法，該方法包括以下步驟:
步驟1:將采用滌綸和尼龍混合編織的白坯布浸潰在氯磺化聚乙烯橡膠膠漿中進(jìn)行處理，浸漿2次刮漿I次，并在一定溫度和牽引速度下進(jìn)行干燥制得混合編織膠布；
步驟2:將步驟I中制得的混合編織膠布采用超聲波縫制獲得膠布套備用；
步驟3、按質(zhì)量份數(shù)計(jì)將氯磺化聚乙烯橡膠為100份，N，N’-間苯撐雙馬來酰亞胺為1.0份?2.5份，高活性氧化鎂為4.0份?12.0份，硬脂酸為0.5份?1.8份，過氧化二異丙苯為2.0份?5.0份，N550炭黑為40份?60份，二硫化四異丁基秋蘭姆為0.5份?2.0份，810酯為8.0份?14.0份，黃原酸鹽為0.5份?1.5份采用密煉機(jī)混煉制備獲得氯磺化聚乙烯混煉膠；
步驟4:將步驟3中獲得的氯磺化聚乙烯混煉膠放入冷喂料銷釘擠出機(jī)進(jìn)行熱煉并結(jié)合四輥壓延機(jī)進(jìn)行出片，獲得氯磺化聚乙烯混煉膠膠片；
步驟5:將步驟2中獲得的膠布套放在模具上，在膠布套上纏繞采用氯磺化聚乙烯膠乳處理過的高強(qiáng)度玻璃線繩，然后再在纏繞的高強(qiáng)度玻璃線繩上包覆2層?5層步驟4獲得的氯磺化聚乙烯混煉膠膠片，最后覆蓋一層隔離紙制得半成品坯料；
步驟6:將步驟5中制得的半成品坯料采用抽真空熱空氣硫化罐在一定的硫化工藝條件下硫化，硫化結(jié)束后冷卻，冷卻結(jié)束后脫模獲得硫化膠筒；
步驟7:將步驟6中獲得的硫化膠筒進(jìn)行研磨、切割，并經(jīng)檢驗(yàn)和移印標(biāo)識(shí)后最終得到本產(chǎn)品。
[0020]上述的步驟I中浸漿用膠漿固含量為18%?25%，粘度為lOOOcps?1500cps，以三官能團(tuán)異氰酸酯作為粘合劑，刮漿用膠漿固含量為25%?35%，粘度為2000cps?3000cps。
[0021]上述的步驟I中浸漿刮漿的白坯布在110°C?125°C下進(jìn)行干燥，牽引速度為Im/min ?5m/min。
[0022]上述的步驟4中出片獲得氯磺化聚乙烯混煉膠膠片的厚度為0.5mm?0.8mm。
[0023]上述的步驟5中高強(qiáng)度玻璃線繩纏繞的繞線張力為:5kg?12kg。
[0024]上述的步驟6中的硫化工藝條件為:外壓:1.5MPa?2.0MPa，內(nèi)壓:0.3MPa?
0.6MPa,滯后時(shí)間3?8min,硫化時(shí)間15min?30min。[0025]上述的步驟6中硫化結(jié)束后的冷卻時(shí)間2min~8min。
[0026]本發(fā)明，采用氯磺化聚乙烯橡膠作為基體材料，經(jīng)配方優(yōu)化后制備的氯磺化聚乙烯硫化膠力學(xué)強(qiáng)度高，耐高溫、耐磨和耐臭氧性能優(yōu)異，硫化膠拉伸強(qiáng)度大于25MPa，在130°C下老化168h后，扯斷伸長(zhǎng)率仍保持65%以上，邵A硬度增加低于8，在(200±20) X 10-8臭氧濃度下放置500h后未見裂紋，DIN磨耗體積小于120mm3，采用此種氯磺化聚乙烯混煉膠并配合氯磺化聚乙烯膠乳處理的高強(qiáng)度玻璃線繩及滌綸與尼龍混合編織的高強(qiáng)度膠布，采用自動(dòng)化的密煉和擠出設(shè)備制備的氯磺化聚乙烯橡膠汽車同步帶動(dòng)靜態(tài)性能均較優(yōu)異，同步帶抗拉力大于15kN，齒剪切力大于3.0kN,布剝離力大于500N，線抽出力大于900N，帶背邵A硬度75~80 ;在130°C、同樣負(fù)荷及轉(zhuǎn)速條件下，動(dòng)態(tài)疲勞壽命接近氫化丁腈橡膠汽車同步帶，是氯丁橡膠汽車同步帶壽命的1.5~2倍。本發(fā)明的同步帶采用新型環(huán)保交聯(lián)劑、促進(jìn)劑、防老劑和增塑劑代替?zhèn)鹘y(tǒng)有毒、有害、致癌的助劑，因此非常環(huán)保。具體表現(xiàn)為:采用雙馬來酰亞胺與金屬氧化鎂復(fù)合硫化體系代替含鉛金屬氧化物硫化體系，采用促進(jìn)劑二硫化四異丁基秋蘭姆代替四硫化雙戊亞甲基秋蘭姆，采用防老劑黃原酸鹽代替二硫代氨基甲酸鎳，采用增塑劑810酯代替偏苯三酸三辛酯。采用超聲波縫制接口牢固無疤痕布套，采用自動(dòng)化密煉和冷喂料銷釘式螺 桿擠出設(shè)備，制備出成本低、環(huán)保、使用壽命高的氯磺化聚乙烯橡膠汽車同步帶。
【權(quán)利要求】
1.一種氯磺化聚乙烯汽車同步帶，其特征是:所述的同步帶由混合編織膠布層、玻璃線增強(qiáng)層和氯磺化聚乙烯橡膠層經(jīng)成型硫化研磨切割后制成；所述的氯磺化聚乙烯橡膠層的組分中各原料按質(zhì)量份數(shù)計(jì):氯磺化聚乙烯橡膠為100份，N，N’-間苯撐雙馬來酰亞胺為1.0份~2.5份，高活性氧化鎂為4.0份~12.0份，硬脂酸為0.5份~1.8份，過氧化二異丙苯為2.0份~5.0份，N550炭黑為40份~60份，二硫化四異丁基秋蘭姆為0.5份~2.0份，810酯為8.0份~14.0份，黃原酸鹽為0.5份~1.5份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氯磺化聚乙烯汽車同步帶，其特征是:所述的混合編織膠布層為浸潰有氯磺化聚乙烯橡膠膠漿的滌綸和尼龍混合編織的基布層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氯磺化聚乙烯汽車同步帶，其特征是:所述的玻璃線增強(qiáng)層為纏繞在混合編織布層上經(jīng)氯磺化聚乙烯膠乳浸潰處理的高強(qiáng)度玻璃線繩層。
4.一種權(quán)利要求1所述的氯磺化聚乙烯汽車同步帶的制造方法，其特征是:該方法包括以下步驟: 步驟1:將采用滌綸和尼龍混合編織的白坯布浸潰在氯磺化聚乙烯橡膠膠漿中進(jìn)行處理，浸漿2次刮漿I次，并在一定溫度和牽引速度下進(jìn)行干燥制得混合編織膠布； 步驟2:將步驟I中制得的混合編織膠布采用超聲波縫制獲得膠布套備用； 步驟3、按質(zhì)量份數(shù)計(jì)將氯磺化聚乙烯橡膠為100份，N，N’-間苯撐雙馬來酰亞胺為1.0份~2.5份，高活性氧化鎂為4.0份~12.0份，硬脂酸為0.5份~1.8份，過氧化二異丙苯為2.0份~5.0份，N550炭黑為40份~60份，二硫化四異丁基秋蘭姆為0.5份~2.0份，810酯為8.0份~14.0份，黃原酸鹽為0.5份~1.5份采用密煉機(jī)混煉制備獲得氯磺化聚乙烯混煉膠； 步驟4:將步驟3中獲得的氯磺化聚乙烯混煉膠放入冷喂料銷釘擠出機(jī)進(jìn)行熱煉并結(jié)合四輥壓延機(jī)進(jìn)行出片，獲 得氯磺化聚乙烯混煉膠膠片； 步驟5:將步驟2中獲得的膠布套放在模具上，在膠布套上纏繞采用氯磺化聚乙烯膠乳處理過的高強(qiáng)度玻璃線繩，然后再在纏繞的高強(qiáng)度玻璃線繩上包覆2層~5層步驟4獲得的氯磺化聚乙烯混煉膠膠片，最后覆蓋一層隔離紙制得半成品坯料； 步驟6:將步驟5中制得的半成品坯料采用抽真空熱空氣硫化罐在一定的硫化工藝條件下硫化，硫化結(jié)束后冷卻，冷卻結(jié)束后脫模獲得硫化膠筒； 步驟7:將步驟6中獲得的硫化膠筒進(jìn)行研磨、切割，并經(jīng)檢驗(yàn)和移印標(biāo)識(shí)后最終得到本產(chǎn)品。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種氯磺化聚乙烯汽車同步帶的制造方法，其特征是:所述的步驟I中浸漿用膠漿固含量為18%~25%，粘度為lOOOcps~1500cps，以三官能團(tuán)異氰酸酯作為粘合劑，刮漿用膠漿固含量為25%~35%，粘度為2000cps~3000cps。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種氯磺化聚乙烯汽車同步帶的制造方法，其特征是:所述的步驟I中浸衆(zhòng)刮衆(zhòng)的白還布在110°C~125°c下進(jìn)行干燥,牽引速度為lm/min~5m/min。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種氯磺化聚乙烯汽車同步帶的制造方法，其特征是:所述的步驟4中出片獲得氯磺化聚乙烯混煉膠膠片的厚度為0.5mm~0.8mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種氯磺化聚乙烯汽車同步帶的制造方法，其特征是:所述的步驟5中高強(qiáng)度玻璃線繩纏繞的繞線張力為:5kg~12kg。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種氯磺化聚乙烯汽車同步帶的制造方法，其特征是:所述的步驟6中的硫化工藝條件為:外壓:1.5MPa~2.0MPa,內(nèi)壓:0.3MPa~0.6MPa，滯后時(shí)間3~8min,硫化時(shí)間15min~30min。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種氯磺化聚乙烯汽車同步帶的制造方法，其特征是:所述的步驟6中硫化結(jié)束 后的冷卻時(shí)間2min~8min。
【文檔編號(hào)】C08K5/14GK103758925SQ201410026524
【公開日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2014年1月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月21日
【發(fā)明者】王滕滕, 馬鋒, 黃小明, 俞旭明, 邵文龍, 別龍嬌, 劉小龍, 許英家, 嚴(yán)忠 申請(qǐng)人:寧波裕江特種膠帶有限公司