CN101161710B - 用于制造传动带的短纤维橡胶复合材料 - Google Patents

用于制造传动带的短纤维橡胶复合材料 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于制造传动带的短纤维橡胶复合材料，该复合材料该复合材料按重量计份的下述组分：氢化丁腈橡胶或羧基丁腈橡胶100，丁苯橡胶40-60，废旧传动带补强帘线制成的短纤维20-40，氯丁橡胶16-30，硫化剂0.3-1.5，偶联剂10-30，酚醛树脂8-15，本发明的复合材料制成的传动带具有较好的耐热性、自润滑性、耐油性和耐久性，制造传动带时不用补强帘线和专门的粘结剂，节约制造成本并能大大延长传动带的使用寿命和提高传动效率。

Description

用于制造传动带的短纤维橡胶复合材料
技术领域
本发明涉及一种橡胶复合材料，特别涉及一种用于制造传动带的短纤维橡胶复合材料。
背景技术
传动带是机电设备的核心联结部件，种类异常繁多，用途极为广泛。现有技术中大多数传动方式仍以橡胶传动带为主，而且其发展仍在不断扩大。传动带基本上可以分为摩擦传动和啮合传动两大类别。现有技术中，传动带包括橡胶带体、补强帘线以及将橡胶带体和补强帘线粘结的粘合剂。由于传动过程中不可避免的要出现摩擦生热，对带体有不同程度的损坏，依靠摩擦传动的传动带根据温度的升高还容易出现打滑现象，降低传动效率。同时，现有技术中，制造传动带时，将涂抹粘结剂的补强帘线嵌入到复合材料中，将橡胶复合材料硫化并成型，制造过程复杂，成本高。橡胶带体与粘合剂的热膨胀系数不同，并且现有的粘合剂没有经过最优化选择，因此耐热性比较差，严重影响传动带的使用寿命。现代汽车由于对节能、环保、舒适、安全等的要求越来越高，使得整个发动机室结构复杂、紧凑，工作时温度较高，其中的橡胶件应具有耐高温的性能。随着发动机润滑技术的改进，润滑油中采用了新的添加剂，因此对发动机中的橡胶件的耐油性能提出了更高的要求。另一方面，较长的维修期，对橡胶件的耐久性的要求也越来越高。为了降低传动环境温度，将传动带置于液相环境中来加以克服，称之为湿式传动带，这种结构势必会使变速器结构复杂、体积大、能量消耗高。同时，废旧传动带中的补强帘线一般都废弃不用，对环境造成污染，也浪费了材料。
因此，需要一种制造传动带的材料，能够有较好的耐热性、耐油性和耐久性，有良好的自润滑性来减少摩擦生热，并能将废旧传动带中的补强帘线废物利用，节约制造成本。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种用于制造传动带的短纤维橡胶复合材料，添加利用废旧传动带中的补强帘线制成的短纤维，具有较好的耐热性、耐油性和耐久性，有良好的自润滑性来减少摩擦生热，不需要将转动带置于液相环境中，能大大延长传动带的使用寿命和提高传动效率。
本发明的一种用于制造传动带的短纤维橡胶复合材料，该复合材料该复合材料按重量计份的下述组分：氢化丁腈橡胶或羧基丁腈橡胶100，丁苯橡胶40-60，废旧传动带补强帘线制成的短纤维20-40，氯丁橡胶16-30，硫化剂0.3-1.5，偶联剂10-30，酚醛树脂8-15。
进一步，氢化丁腈橡胶或羧基丁腈橡胶100，丁苯橡胶50，废旧传动带补强帘线制成的短纤维35，氯丁橡胶25，硫化剂1，偶联剂25，酚醛树脂10；
进一步，所述氢化丁腈橡胶氢化度在96％以下，硫化剂为硫磺，偶联剂为钛酸酯配位体型偶联剂；
进一步，所述氢化丁腈橡胶氢化度在96％以上，硫化剂为硫的过氧化物，偶联剂为钛酸酯配位体型偶联剂。
本发明的有益效果是：本发明的用于制造传动带的短纤维橡胶复合材料，具有较好的耐热性，由于添加了树脂材料，有良好的自润滑性来减少摩擦生热，并具有良好的耐油性和耐久性，不需要将传动带置于液相环境中，可以减小变速器的体积；同时，本发明的材料在制造传动带时添加利用废旧传动带中的补强帘线制成的短纤维，不需要用新的补强帘线，因而不用单独的粘结剂，节约制造成本，简化制造程序的同时对废旧传动带补强帘线加以利用，利于环保；材料本身具有良好的粘结性和偶联性，可以与短纤维很好的粘结，不存在热膨胀系数不同而带来得缺点，能大大延长传动带的使用寿命和提高传动效率。
具体实施方式
实施例一
氢化度在96％以下的氢化丁腈橡胶100Kg，丁苯橡胶40Kg，废旧传动带补强帘线制成的短纤维20Kg，氯丁橡胶16Kg，硫磺0.3Kg，钛酸酯配位体型偶联剂10Kg，酚醛树脂8Kg。
实施例二
氢化度在96％以下的氢化丁腈橡胶100Kg，丁苯橡胶60Kg，废旧传动带补强帘线制成的短纤维40Kg，氯丁橡胶30Kg，硫磺1.5Kg，钛酸酯配位体型偶联剂30Kg，酚醛树脂15Kg。
实施例三
氢化度在96％以下的氢化丁腈橡胶100Kg，丁苯橡胶50Kg，废旧传动带补强帘线制成的短纤维35Kg，氯丁橡胶25Kg，硫磺1Kg，钛酸酯配位体型偶联剂25Kg，酚醛树脂10Kg。
实施例四
羧基丁腈橡胶100Kg，丁苯橡胶40Kg，废旧传动带补强帘线制成的短纤维20Kg，氯丁橡胶16Kg，硫磺0.3Kg，钛酸酯配位体型偶联剂10Kg，酚醛树脂8Kg。
实施例五
羧基丁腈橡胶100Kg，丁苯橡胶60Kg，废旧传动带补强帘线制成的短纤维40Kg，氯丁橡胶30Kg，硫磺1.5Kg，钛酸酯配位体型偶联剂30Kg，酚醛树脂15Kg。
实施例六
羧基丁腈橡胶100Kg，丁苯橡胶50Kg，废旧传动带补强帘线制成的短纤维35Kg，氯丁橡胶25Kg，硫磺1Kg，钛酸酯配位体型偶联剂25Kg，酚醛树脂10Kg。
实施例七
氢化度在96％以下的氢化丁腈橡胶100Kg，丁苯橡胶40Kg，废旧传动带补强帘线制成的短纤维20Kg，氯丁橡胶16Kg，硫的过氧化物0.3Kg，钛酸酯配位体型偶联剂10Kg，酚醛树脂8Kg。
实施例八
氢化度在96％以上的氢化丁腈橡胶100Kg，丁苯橡胶60Kg，废旧传动带补强帘线制成的短纤维40Kg，氯丁橡胶30Kg，硫的过氧化物1.5Kg，钛酸酯配位体型偶联剂30Kg，酚醛树脂15Kg。
实施例九
氢化度在96％以下的氢化丁腈橡胶100Kg，丁苯橡胶50Kg，废旧传动带补强帘线制成的短纤维35Kg，氯丁橡胶25Kg，硫的过氧化物1Kg，钛酸酯配位体型偶联剂25Kg，酚醛树脂10Kg。
当然，本发明中，硫化剂也可以是硫的过氧化物，但耐热性没有硫磺好，交联剂也不局限于N，N‘-间苯撑双马来酰胺，也可以是TAC或TAIC，增塑剂也不局限于癸二酸二辛酯，也可以是其他种类，如果丁腈橡胶的氢化度如果在96％以上，则硫化剂只能用过氧化物。
本发明的材料制成传动带与其他常用材料传动带性能实验对比表：
  材料名称   本发明的材料   氯丁橡胶为基体的材料   氯磺化聚乙烯为基体的材料
  硬度   65-70   65-75   80-95
  拉伸强度(Mpa)   22   18   18
  耐热疲劳实验产生裂纹时间(h)   640   590   560
  扯断伸长率(％)   290   480   230
由上表可以看出，本发明利用废旧补强帘线短纤维制成的材料用于制造传动带，在性能上比较优越，能够达到发明目的。本发明的复合材料中的氢化丁腈橡胶耐油、耐磨、耐低温等性能优越，而且还具有更优异的耐热氧老化、耐臭氧、耐化学介质、良好的动态性能；酚醛树脂具有良好的自润滑性和粘结性，与氢化丁腈橡胶或羧基丁腈橡胶混合硫化后可以大大提高材料本身的物理化学性能，是传动带的寿命延长，并能提高传动效率。
本发明的复合材料在制造传动带时，将复合材料，硫化并成型，通过钛酸酯配位体型偶联剂将短纤维和基体偶联，增大传动带抗拉强度，不需要补强帘线和涂抹粘结剂过程，使制造程序简单并且周期缩短，传动带的物理和化学性能达到传动带所需标准或有所提高。
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宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.一种用于制造传动带的短纤维橡胶复合材料，其特征在于：该复合材料按重量计份的下述组分：氢化丁腈橡胶或羧基丁腈橡胶100，丁苯橡胶40-60，废旧传动带补强帘线制成的短纤维20-40，氯丁橡胶16-30，硫化剂0.3-1.5，偶联剂10-30，酚醛树脂8-15。
2.根据权利要求1所述的用于制造传动带的短纤维橡胶复合材料，其特征在于：包括按重量计份的下述组分：氢化丁腈橡胶或羧基丁腈橡胶100，丁苯橡胶60，废旧传动带补强帘线制成的短纤维35，氯丁橡胶25，硫化剂1，偶联剂25，酚醛树脂10。
3.根据权利要求1或2所述的用于制造传动带的短纤维橡胶复合材料，其特征在于：所述氢化丁腈橡胶氢化度在96％以下，硫化剂为硫磺，偶联剂为钛酸酯配位体型偶联剂。
4.根据权利要求1或2所述的用于制造传动带的短纤维橡胶复合材料，其特征在于：所述氢化丁腈橡胶氢化度在96％以上，硫化剂为硫的过氧化物，偶联剂为钛酸酯配位体型偶联剂。
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