CN100434746C - 一种同步带及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种同步带及其制造方法，所述同步带的组分中含有以重量百分比计5-25%特种纤维，带体齿条外表的织物上涂有含纳米材料高苯乙烯17-23%的涂层；所述方法包括以下步骤：进行原材料配料，所述配料中含有5-25%特种纤维；然后炼胶、压延出片并将织物和线绳以及胶片复合在模具上成型；在所述织物的外表刮涂含纳米材料高苯乙烯的涂层；然后对模具外腔通水压，内腔通蒸汽进行硫化；通过本发明可以增加齿部的抗剪切能力和齿底部的耐温及耐磨性能，使得橡胶同步带可以在高温高速和大扭矩输出工作环境中进行动力传动。

Description

一种同步带及其制造方法

技术领域

本发明涉及传动带领域，特别是涉及一种同步带及其制造方法。

背景技术

由于现代汽车的发展要求驾乘舒适、动力强劲，安全性要求不断提高，维修保养要求免维护化，从而使得汽车发动机室空间变小，温度升高，而且，随着环保标准的提高，有必要采用新的冷冻剂，使用无铅汽油或酸性汽油，改善燃油系统。这些无疑都对汽车中的橡胶件提出了更高、更苛刻的标准，要求橡胶件：更耐油、更耐滲透、更耐老化、更耐热、更长寿命。

汽车同步带是一种工作面带有齿状结构的传动带，它集齿轮、链条和带传动为一体，具有传动效率高、传动比准确、噪音小、节能、维修方便等优点。同步带由布套、NGF线绳及外层的胶片组成。同步带是汽车技术的一大进步，橡胶同步带重量轻、噪声低，得到了汽车行业的重视。由于外层胶片的性能对同步带的性能有直接的影响，因此，如何选择胶片的配方及制造方法尤为必要。

高性能的汽车为了延长车的寿命，减少零部件的更换频率，期望同步带能与车具有相同的寿命，而且安全可靠，氢化丁腈橡胶就是目前同步带常用的材料。

现有的汽车同步带通常选用高弹力弹性尼龙布作为同步带齿面包布，橡胶采用氢化丁腈橡胶，并配以氧化锌、硬脂酸、防老化剂、碳黑、软化剂、硫磺及促进剂，其组成和配比(按重量百分比)为：

A：氢化丁腈橡胶53.01一57.01

B：氧化锌2.65一2.85

C：硬脂酸0.53一0.57

D：防老化剂2.10一2.30

E：半补强炭黑29.80一31.80

F：软化剂5.40一5.60

G：硫磺0.43一0.45

H：促进剂2.65一2.80。

采用氢化丁腈橡胶制造汽车同步带，虽然具有硫化成型时充齿方便的优点，但是也存在齿条的定伸模量低、抗剪切强度较差以及耐温耐磨性能不够理想的缺点，容易导致掉齿、齿部变形、传动功率及使用寿命的降低。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种同步带，提高齿条的抗剪切强度。

本发明的同步带，具有齿型外轮廓，同步带体的组成成分中含有特种纤维，所述同步带的组分中按重量比含有5-25％特种纤维，所述特种纤维采用碳纤维、涤纶纤维、芳纶纤维中的一种。

进一步，在所述齿型外轮廓的织物表面涂上特种耐高温、耐磨的纳米材料高苯乙烯，该涂层按重量百分比计含有17-23％纳米材料高苯乙烯。

本发明的另一目的在于提供一种制造上述同步带的方法，包括以下步骤：

步骤A)按常规方法进行原材料配料，在配好的原料中按重量比添加5-25％特种纤维；所述特种纤维采用自碳纤维、涤纶纤维、芳纶纤维中的一种；

步骤B)将配好的原材料混炼、压延出片，将织物和线绳以及压延的胶片复合在模具上成型；

步骤C)对模具外腔通水压，内腔通蒸汽进行硫化。

进一步，在所述步骤B)中还包括：

在所述同步带齿型外轮廓的织物表面上均匀涂刮有耐高温、耐磨涂层，该涂层按重量百分比计含有17-23％的纳米材料高苯乙烯。

本发明的有益效果是：增加了齿条的抗剪切能力和齿条底部的耐温及耐磨性能，使得橡胶同步带可以在高温高速和大扭短输出工作环境中进行动力传动。

附图说明

图1为本发明的同步带的主视图；

图2为图1的A-A剖面图。

具体实施方式

下面结合附图1、2和实施例对本发明作进一步描述。

实施例一

图1为本发明的同步带的主视图；图2为图1的同步带的A-A剖面图。如图1、2所示，本发明的同步带1设有多个等节距分布、相同轮廓且轮廓外表具有特殊耐磨保护材料的橡胶齿条2，在该同步带的中含有5％高模量的碳纤维，由于碳纤维容易分散，且与氢化丁腈橡胶具有很高的粘合力，因此可以提高齿条的抗剪切强度。

在齿条2轮廓外表包覆有织物3，在织物3上有涂层4，该涂层4中有含量为17％的既耐温又耐磨的纳米材料高苯乙烯，涂层4提高了同步带的底部耐温耐磨性。

本实施例的同步带的按重量比配料为：

A：氢化丁腈橡胶51.07

B：涤纶纤维5

C：氧化锌2.65

D：硬脂酸0.55

E：防老化剂2.10

F：半补强炭黑30

G：软化剂5.5

H：硫磺0.43

I：促进剂2.7。

本发明的同步带制造方法是：

先进行原材料配料，其配料成分如上所述；

然后，进行炼胶并进行压延制片，保证在胶带不同的受力部位有各种作用不同、厚度不同的材料；接下来，将织物3和线绳5以及胶片复合在模具上成型；然后，在成型的齿条2轮廓外表的织物3上涂刮涂层4，该涂层4中有含量为17％的既耐温又耐磨的纳米材料高苯乙烯；最后，对模具外腔通水压，内腔通蒸汽进行硫化，水压1-2MPa，蒸汽温度为153°士10°硫化35分钟，促使其产生化学反应并按模具的型状定形。

在上述过程中，硫化工序是制造方法中的关键环节，它改变了传统的蒸汽硫化法，而采用水压硫化，确保在温度恒定的情况下，水压可调，以保证橡胶的强力和耐磨性，避免了传统方法中硫化压力与温度成正比，造成橡胶早期过硫化或致密度不够这一固有缺陷，保证了胶片、线绳和布套间的整体粘合，使胶片各受力层浑然一体，从而增加了使用寿命。

实施例二

同步带包括多个等节距分布的齿形轮廓即齿条2，该同步带中含有10％高模量的芳纶纤维，芳纶纤维容易分散，且与氢化丁腈橡胶具有很高的粘合力。在齿条2轮廓外表的织物3上涂刮有涂层4，该涂层4中有含量为20％的既耐温又耐磨的纳米材料高苯乙烯，涂层4提高了同步带的底部耐温耐磨性。

本实施例的同步带的配料为(按重量百分比计)：

A：氢化丁腈橡胶46.13

B：芳纶纤维10

C：氧化锌2.65

D：硬脂酸0.53

E：防老化剂2.2

F：半补强炭黑29.80

G：软化剂5.60

H：硫磺0.44

I：促进剂2.65。

本发明的同步带制造方法是：

先进行原材料配料，其配料成分如上所述；

然后，将已经混合料进行压延制片，保证在胶带不同的受力部位有各种作用不同、厚度不同的材料；接下来，将织物3和线绳5以及压延胶片复合在模具上成型；在成型后的齿条2轮廓外表的织物3上涂刮涂层4，涂层4中有含量为20％既耐温磨的纳米材料高苯乙烯。

对模具外腔通水压，内腔通蒸汽进行硫化，水压1-2MPa，蒸汽温度为153°士10°硫化35分钟，促使其产生化学反应并按模具的型状定形；

实施例三

同步带体1包括多个等节距分布的齿形轮廓即齿条2，其外表的织物3上涂有具有特殊耐磨保护层的涂层4，同步带1的配料中混有25％的高模量的碳纤维。在齿条2轮廓外表织物3上的涂层4中有含量为23％的既耐温又耐磨的纳米材料高苯乙烯，提高了同步带的底部耐温耐磨性。

本实施例的同步带的配料为(按重量百分比计)：

A：氢化丁腈橡胶28.78

B：碳纤维25

C：氧化锌2.85

D：硬脂酸0.57

E：防老化剂2.30

F：半补强炭黑31.80

G：软化剂5.60

H：硫磺0.45

I：促进剂2.65。

本发明的同步带制造方法是：

先进行原材料配料，其配料成分如上所述；

然后，将已经混炼的胶料进行压延制片，保证在胶带不同的受力部位有各种作用不同、厚度不同的材料；接下来，将织物3和线绳5以及胶片复合在模具上成型；在成形后的齿条2轮廓外表织物3上涂刮涂层4，涂层4中含有23％既耐温又耐磨的纳米材料高苯乙烯，最后，对模具外腔通水压，内腔通蒸汽进行硫化，水压1-2MPa，蒸汽温度为153°士10°硫化35分钟，促使其产生化学反应并按模具的型状定形。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.一种同步带，具有齿型外轮廓，同步带体的组成成分中含有特种纤维，其特征在于，所述同步带的组分中按重量比含有5-25％特种纤维，所述特种纤维选自碳纤维、涤纶纤维、芳纶纤维中的一种。

2、如权利要求1所述的同步带，其特征在于，在所述齿型外轮廓的织物表面涂上特种耐高温、耐磨的涂层，该涂层按重量百分比计含有17-23％纳米材料高苯乙烯。

3.一种同步带制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤A)按常规方法进行原材料配料，在配好的原料中按重量比添加5-25％特种纤维；所述特种纤维选自碳纤维、涤纶纤维、芳纶纤维中的一种；

步骤B)将配好的原材料混炼、压延出片，将织物和线绳以及压延的胶片复合在模具上成型；

步骤C)对模具外腔通水压，内腔通蒸汽进行硫化。

4.如权利要求3所述的同步带制造方法，其特征在于，在所述步骤B)中还包括：

在所述同步带齿型外轮廓的织物表面上均匀涂刮耐高温、耐磨的涂层，所述涂层按重量百分比计含有17-23％的纳米材料高苯乙烯。

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