本發(fā)明涉及一種帶有彈性基體的驅(qū)動帶,該驅(qū)動帶包括一個作為帶背部的遮蓋層和一個帶有力傳遞區(qū)的下部構(gòu)造,其中該遮蓋層和/或該下部構(gòu)造由至少一種含纖維的聚合物混合物組成。
背景技術(shù):
驅(qū)動帶(也被稱為力傳遞帶并且在運行狀態(tài)下環(huán)形地閉合)可以設(shè)計為扁平帶、楔形帶、多楔帶以及齒條帶。在此,齒條帶具有特別的意義。
尤其對于齒條帶而言可能的是,只有用非常高的耗費才能夠生產(chǎn)用于基體的含纖維的聚合物混合物。對于突出的特性(如高強度、高應力值以及高抗撕裂擴展強度)而言,具有各向異性的取向的最佳纖維分布是必不可少的。為此,如果使用具有高分子量的聚合物,例如對于具有純粹的高分子hnbr的聚合物混合物的由wo00/29762、wo2005/080821a1或wo2010/006831a1公開的,則條帶一般來說具有改善的耐久性,尤其在摩擦特性和強度方面。但是,此類聚合物很難適用于含纖維的聚合物混合物,因為該聚合物的高粘度阻礙了均勻的纖維分布。此外,這些粗混合物形成非常高的粘度,使得流動能力在很大程度上受到限制并且條帶、尤其該齒條帶能夠不完全地成型。這些混合物具有由纖維組成的集合物、即團聚體,這些團聚體作為異物在該混合物中起作用并且使得無法在整個條帶上形成均勻的物理特性。此外,纖維取向受到干擾,這導致了減少的各向異性效果。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
因此,本發(fā)明的目的在于,提供一種所屬類型的驅(qū)動帶、尤其齒條帶,該驅(qū)動帶的突出之處在于,在具有高分子聚合物的聚合物混合物中,纖維的均勻分布和最佳取向。應提供如下驅(qū)動帶,尤其針對在油影響下的使用而言,這些驅(qū)動帶在纖維方向上具有改善的強度、改善的抗撕裂擴展強度以及非常高的應力值。此外,應在驅(qū)動帶的制造過程中優(yōu)化流動能力,以便尤其使齒條帶的這些齒更好地成型。
該目的通過以下方式實現(xiàn):帶有彈性基體的驅(qū)動帶的該遮蓋層和/或該下部構(gòu)造由至少一種含纖維的聚合物混合物組成,其中該聚合物混合物包含至少一種由丁二烯和丙烯腈構(gòu)成的具有在10和50之間的門尼粘度[(ml1+4),100℃)]的共聚物。
出人意料地顯示出:當該聚合物混合物包含至少一種由丁二烯和丙烯腈構(gòu)成的低粘度的(即具有在10和50之間的門尼粘度[(ml1+4),100℃)])共聚物時,在不對該條帶的其他物理特性產(chǎn)生不利影響的情況下,可以實現(xiàn)這些纖維的均勻分布和最佳取向。在此相關(guān)的是:這種由丁二烯和丙烯腈構(gòu)成的低粘度的共聚物不是被額外地添加到該含纖維的聚合物混合物,而是代替該聚合物的具有較高的分子量的一部分。
優(yōu)選的是:該含纖維的聚合物混合物額外地包含至少一種另外的由丁二烯和丙烯腈構(gòu)成的高粘度的(即具有大于或等于60的門尼粘度[(ml1+4),100℃)])共聚物。
在一個特別的實施方式中,該含纖維的聚合物混合物排他地由高粘度的、由丁二烯和丙烯腈構(gòu)成的共聚物和低粘度的、由丁二烯和丙烯腈構(gòu)成的共聚物組成。
此外,在以下情況下可以獲得特別好的結(jié)果:由丁二烯和丙烯腈構(gòu)成的這兩種共聚物僅在門尼粘度上相異,但是在其他方面具有同一、即完全相同的微觀結(jié)構(gòu)。
在另一個優(yōu)選的實施方式中,由丁二烯和丙烯腈構(gòu)成的該高粘度的和該低粘度的共聚物分別是一種部分氫化或完全氫化的丁腈橡膠(hnbr)。丙烯腈含量(acn含量)為尤其大于或等于35重量%,優(yōu)選大于或等于39重量%。
作為用于該含纖維的聚合物混合物的纖維,可以使用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的所有纖維。在此方面的材料可以尤其是高模量纖維,例如聚酰胺(pa),聚酰亞胺(pi),芳族聚酰胺、尤其對芳酰胺或間芳酰胺,聚乙烯縮醛(pva),聚醚醚酮(peek),聚酯、尤其聚對苯二甲酸乙二酯(pet)或聚2,6-萘二甲酸乙二酯(pen),聚砜(psu),聚噁二唑(pod),聚(對亞苯基-2,6-苯并二噁唑)(pbo),聚苯或聚苯衍生物、尤其聚苯硫醚(pps)。尤其高模量的纖維適用性良好,因為這些高模量的纖維獲得了最高的增強效果(應力值/強度)。這些纖維可以純粹地或以混合形式作為混合物而存在。這些纖維可以優(yōu)選地以短纖維的形式或作為原纖化的纖維、即作為紙漿而存在。原纖化的纖維通過產(chǎn)生的原纖維而具有非常高的纖維表面積并且因此從自身出發(fā)提供了與該聚合物的良好結(jié)合。短纖維優(yōu)選地以0.1至10mm的長度、特別優(yōu)選以0.1至8mm并且非常特別優(yōu)選以0.5至5mm的長度被使用。在進一步加工該聚合物混合物時、例如在壓延過程中,這些短纖維能夠?qū)崿F(xiàn)這些纖維的特別好的取向。
為了更好地結(jié)合,在混入該聚合物混合物中之前,這些纖維在適當時還可以設(shè)置有一個由rfl或另一種適合的粘合劑構(gòu)成的涂層。全部聚合物混合物中的纖維量為優(yōu)選在1和20phr之間,特別優(yōu)選在3和10phr之間,非常特別優(yōu)選在4和6phr之間。
一般來說,該含纖維的聚合物混合物還包含多種其他的混合物成分。這些混合物成分進而包括至少一種交聯(lián)劑或一種交聯(lián)體系(交聯(lián)劑和加速劑)。其他的混合物成分大多情況下還有填料和/或加工助劑和/或軟化劑和/或抗老化劑以及在適當時其他添加劑(例如顏料)。
作為填料優(yōu)選地使用炭黑和/或硅酸??梢詥为毜鼗蚪M合地使用這兩種所述的填料。尤其如果單獨地使用硅酸作為淺色填料,則可以通過添加適合的顏料根據(jù)顧客希望來制造彩色的或部分彩色的(即僅遮蓋層或帶背部)驅(qū)動帶。
如下可以獲得特別好的結(jié)果:在混入具有由丁二烯和丙烯腈構(gòu)成的具有在10和50之間的門尼粘度[(ml1+4),100℃)]的至少一種共聚物的聚合物混合物中之前,在一批中混合在本制造方法范圍內(nèi)的該含纖維的聚合物混合物的這些纖維、尤其短纖維。在一批中的短纖維的數(shù)量為優(yōu)選10到50phr,特別優(yōu)選10到30phr,并且非常特別優(yōu)選15到25phr。
該批的制造優(yōu)選地在軋機或粉碎機中在室溫下優(yōu)選在20至45分鐘內(nèi)完成。
如下同樣可以獲得特別好的結(jié)果:在混入具有至少一種填料(如炭黑)的聚合物混合物中之前,在一批中混合在本制造方法范圍內(nèi)的該含纖維的聚合物混合物的這些纖維、尤其紙漿。
具體實施方式
現(xiàn)借助于對比實例和實施例來詳細說明本發(fā)明,這些例子總結(jié)在表1、2和3中。在此,用“e”標示的混合物是本發(fā)明的混合物,而用“v”標示的混合物為對比混合物。在此,在表1中展示了混合物組成,表2示出了所使用的聚合物,并且在表3中標示了與之相關(guān)的對應的物理特性。
在表中獲得的全部混合物示例中,所給出的量值是相對于100重量份的全部橡膠的重量份(phr)。
在常見條件下,在一個常見的混合室中進行混合物制造。通過固化從所有的混合物制造樣品并且用這些樣品來確定對于橡膠工業(yè)而言典型的材料特性。為了確定樣品的物理特性,使用以下測試方法:
·門尼粘度,根據(jù)astmd1646
·室溫下的肖氏a硬度借助于硬度計,根據(jù)diniso7619-1
·室溫下在10%和100%的拉伸率下分別縱向和橫向的應力值,根據(jù)din53504
·室溫下分別縱向和橫向的拉伸強度,根據(jù)din53504
·室溫下雕刻后的抗撕裂擴展強度,根據(jù)din53515或新的iso34-1
·在180℃(20min)下來自流變儀測試的fa或fe,根據(jù)astmd5289和iso6502
表1
hnbr:zeofortezsc2295
纖維:芳族聚酰胺纖維,長度3mm
交聯(lián)劑體系:naugard445、vulkanoxzmb2、perkadox14-40b
表2
表3