CN102661356A

CN102661356A - 发动机用氢化丁腈多楔带

Info

Publication number: CN102661356A
Application number: CN2012101185805A
Authority: CN
Inventors: 蒋春雷
Original assignee: NINGBO FENGMAO FAR-EAST RUBBER Co Ltd
Current assignee: NINGBO FENGMAO FAR-EAST RUBBER Co Ltd
Priority date: 2012-04-23
Filing date: 2012-04-23
Publication date: 2012-09-12
Anticipated expiration: 2032-04-23
Also published as: CN102661356B

Abstract

本发明公开了一种发动机用氢化丁腈橡胶多楔带，其目的在于克服现有多楔带使用的温度范围较窄，超过使用温度范围寿命较短的缺陷。本发明所述的发动机用氢化丁腈多楔带由外至内依次包括背布层、粘合层及压缩层，粘合层中分布有骨架层，压缩层内表面具有多个楔形槽，所述粘合层和压缩层的主体胶种均为氢化丁腈橡胶，所述背布层为基布经主体胶种为氢化丁腈橡胶的胶浆浸渍处理而成。本发明能在更广的温度范围-50℃～150℃可以正常有效的长期工作，性能稳定，使用寿命长。

Description

发动机用氢化丁腈多楔带

技术领域

本发明涉及机械传动领域，特别涉及一种发动机用氢化丁腈橡胶多楔带。

背景技术

氢化丁腈橡胶多楔带普遍使用使用于汽车发动机，随着汽车发动机的空间越来越小，功率越来越大，使用条件日趋苛刻，使用温度越来越高，发动机对多楔带寿命要求越来越长。而目前所用的多楔带材料多为氯丁橡胶或三元乙丙橡胶，氯丁橡胶的有效使用温度范围为-30℃～100℃，三元乙丙橡胶的有效使用温度为-40℃～120℃，超过此温度范围，多楔带的使用寿命会大幅度下降，在-50℃的使用温度下，此两类皮带都已失去弹性，寿命也仅有20小时左右。因此在寒冷地带的室外大功率设备大都不得不采用昂贵的机械传动。

公开号CN101694234A的发明公开了一种汽车多楔带，包括带体，所述的带体由如下重量份的原料制成：100份氯丁橡胶、2.8-3.5份防老剂、35-45份补强剂、6-8份软化剂、8-12份硫化剂、1-1.5份促进剂、1.5-2.5份分散剂、15-25份短纤维和1.5-2.5份粘合剂。该多楔带的材料仍为氯丁橡胶，使用的温度范围较窄，超过使用温度范围寿命较短。

发明内容

本发明的目的在于克服现有多楔带使用的温度范围较窄，超过使用温度范围寿命较短的缺陷，提供一种氢化丁腈橡胶多楔带，它在更广的温度范围-50℃～150℃可以正常有效的长期工作。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种发动机用氢化丁腈多楔带，所述的发动机用氢化丁腈多楔带由外至内依次包括背布层、粘合层及压缩层，粘合层中分布有骨架层，压缩层内表面具有多个楔形槽，所述粘合层和压缩层的主体胶种均为氢化丁腈橡胶，所述背布层为基布经主体胶种为氢化丁腈橡胶的胶浆浸渍处理而成。

本发明各层的作用为：

1、背布层：保护带面，提高带子背面的耐磨性和耐刮刺性；

3、骨架层：承载带子的纵向拉力；

4、粘合层：增强骨架层与其他层的粘合力；

5、压缩层：主要与带轮摩擦传递动力。

本发明采用氢化丁腈橡胶为主要胶种，通过对结构层次的合理布局，对各层的材料和使用的胶种配方经过最佳的结合，提高了本发明的各项物理性能，使得本发明能在更广的温度范围-50℃～150℃可以正常有效的长期工作，性能稳定，使用寿命长。

作为优选，背布层厚度为0.5-1.0mm，骨架层厚度为0.8-1.5mm，粘合层厚度为1.0-2.0mm，压缩层厚度为4.0-6.0mm。

合理控制各层的厚度，以使得本发明达到最佳的性能。

作为优选，用于背布层的基布浸渍处理的主体胶种为氢化丁腈橡胶的胶浆配方如下，各组份均按重量份计：氢化丁腈橡胶100.0份，氧化锌4.0-6.0份，硬脂酸1.0-2.0份，防老剂1.0-2.0份，粘合剂4.0-7.0份，炭黑50.0-60.0份，软化剂 6.0-8.0份，硫化剂3.0-5.0份，促进剂2.0-3.0份；共交联剂1.0-2.0份。浸渍处理是将基布浸没于胶浆中，马上取出，进入烘箱在100℃±1℃的温度下，烘2-3min即可。

作为优选，所述背布层的基布为高弹力尼龙弹力布，所述高弹力尼龙弹力布的定负荷伸长率为80%～120%。高弹力尼龙弹力布的定负荷伸长率为80%～120%，使得背布层具有较好的伸张强度，提高了耐磨性。

作为优选，粘合层主体胶种为氢化丁腈橡胶的材料配方如下，各组份均按重量份计：氢化丁腈橡胶100.0份，氧化锌5.0-6.0份，硬脂酸1.0-2.0份，防老剂1.0-3.0份，粘合剂5.0-6.0份，炭黑50.0-60.0份，软化剂 5.0-6.0份，增强剂15.0-18.0份，交联剂4.0-5.0份，共交联剂1.5-2.0份。

作为优选，压缩层主体胶种为氢化丁腈橡胶的材料配方如下，各组份均按重量份计：氢化丁腈橡胶100.0份，氧化锌5.0-6.0份，硬脂酸1.0-2.0份，防老剂2.0-3.0份，粘合剂4.0-5.0份，炭黑60.0-70.0份，软化剂 3.0-5.0份，增强剂15.0-17.0份，短纤维28-32份，交联剂4.0-5.0份，共交联剂1.5-2.0份。

上述各配方中，防老剂具体型号为防老剂RD，粘合剂为粘合剂RS+粘合剂A，炭黑选择炭黑N774或炭黑N550，软化剂为增塑剂TP-95，增强剂为丙烯酸锌，硫化剂为硫磺，促进剂为促进剂TMTD或DM，交联剂为过氧化二异丙苯(DCP），共交联剂为三烯丙基异三聚氰酸酯( TAIC)。

作为优选，短纤维为长度1-5mm的芳纶短纤维或聚酯短纤维。短纤维为长度1-5mm使得压缩层的性能好。

作为优选，所述骨架层的构成材料为聚酯线绳，聚酯线绳的排布密度为60-80根/100mm。聚酯线绳为市售产品（在工厂定制），该聚酯线绳主要生产工艺为：捻好的聚酯线绳先经过硬化剂浸渍，再经过RFL（间苯二酚-甲醛）胶乳浸渍，再涂覆一层与氢化丁腈橡胶有良好粘合作用的粘合剂（如开姆罗克），之后在表面涂覆一层主体胶种为氢化丁腈橡胶的胶浆（与用于背布层的基布浸渍处理的主体胶种为氢化丁腈橡胶的胶浆配方相同），涂覆厚度在0.15mm。聚酯线绳的排布密度为60-80根/100mm，这样本发明的氢化丁腈多楔带的强度好。

本发明的有益效果是：采用氢化丁腈橡胶为主要胶种，通过对结构层次的合理布局，对各层的材料和使用的胶种配方经过最佳的结合，提高了本发明的各项物理性能，使得本发明能在更广的温度范围-50℃～150℃可以正常有效的长期工作，性能稳定，使用寿命长。

附图说明

图1是本发明的一种剖视结构示意图；

图2是150℃条件下三种不同主体材料多楔带的疲劳寿命对比图，其中CR代表主体材料为氯丁橡胶；EPDM代表主体材料为三元乙丙橡胶；HNBR代表本发明；

图3是-50℃条件下三种不同主体材料多楔带的疲劳寿命对比图，其中CR代表主体材料为氯丁橡胶；EPDM代表主体材料为三元乙丙橡胶；HNBR代表本发明；

图中：1、背布层，2、骨架层，3、粘合层，4、压缩层。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。

实施例1

如图1所示的一种发动机用氢化丁腈橡胶多楔带，所述发动机用氢化丁腈多楔带由外至内依次包括背布层1、粘合层3及压缩层4，粘合层3中分布有骨架层2，压缩层内表面具有多个楔形槽，骨架层2的构成材料为聚酯线绳（浙江海之门橡塑料公司，聚酯硬线绳，规格1100dtex），聚酯线绳的排布密度为60根/100mm，背布层1厚度为0.5mm，骨架层2厚度为0.8mm，粘合层3厚度为1.0mm，压缩层4厚度为4.0mm。所述粘合层3和压缩层4的主体胶种为氢化丁腈橡胶；背布层1为采用高弹性尼龙弹力布经过主体胶种为氢化丁腈橡胶的胶浆浸渍处理而成，高弹力尼龙弹力布的定负荷伸长率为80%，浸渍处理是将基布浸没于胶浆中，马上取出，进入烘箱在100℃±1℃的温度下，烘2-3min即可。

以下各配方中：防老剂具体型号为防老剂RD，粘合剂为粘合剂RS+粘合剂A，按照1：1的比例混合，炭黑选择炭黑N550，软化剂为增塑剂TP-95，增强剂为丙烯酸锌，硫化剂为硫磺，促进剂为促进剂TMTD，交联剂为过氧化二异丙苯(DCP），共交联剂为三烯丙基异三聚氰酸酯( TAIC)。

用于高弹性尼龙弹力布浸渍处理的主体胶种为氢化丁腈橡胶的胶浆配方如下，各组份均按重量份计：：

氢化丁腈橡胶100.0份，氧化锌4.0份，硬脂酸1.0份，防老剂1.0份，粘合剂4.0份，炭黑50.0份，软化剂 6.0份，硫化剂3.0份，促进剂2.0份，共交联剂1.0份。

粘合层3主体胶种为氢化丁腈橡胶的材料配方如下，各组份均按重量份计：

氢化丁腈橡胶100.0份，氧化锌5.0份，硬脂酸1.0份，防老剂1.0份，粘合剂5.0份，炭黑50.0份，软化剂 5.0份，增强剂15.0份，交联剂4.0份，共交联剂1.5份。

压缩层4主体胶种为氢化丁腈橡胶的材料配方如下，各组份均按重量份计：

氢化丁腈橡胶100.0份，氧化锌5.0份，硬脂酸1.0份，防老剂2.0份，粘合剂4.0份，炭黑60.0份，软化剂 3.0份，增强剂15.0份，短纤维28份，交联剂4.0份，共交联剂1.5份。短纤维为长度1mm的聚酯短纤维。

实施例2

如图1所示的一种发动机用氢化丁腈橡胶多楔带，所述发动机用氢化丁腈多楔带由外至内依次包括背布层1、粘合层3及压缩层4，粘合层3中分布有骨架层2，骨架层2的构成材料为聚酯线绳（浙江海之门橡塑料公司，聚酯硬线绳，规格1100dtex），聚酯线绳的排布密度为70根/100mm，背布层1厚度为0.75mm，骨架层2厚度为1.15mm，粘合层3厚度为1.5mm，压缩层4厚度为5.0mm。所述粘合层3和压缩层4的主体胶种为氢化丁腈橡胶；背布层1为采用高弹性尼龙弹力布经过主体胶种为氢化丁腈橡胶的胶浆浸渍处理而成，高弹力尼龙弹力布的定负荷伸长率为100%，浸渍处理是将基布浸没于胶浆中，马上取出，进入烘箱在100℃±1℃的温度下，烘2-3min即可。

以下各配方中：防老剂具体型号为防老剂RD，粘合剂为粘合剂RS+粘合剂A，按照1：1的重量比例混合，炭黑选择炭黑N774，软化剂为增塑剂TP-95，增强剂为丙烯酸锌，硫化剂为硫磺，促进剂为促进剂DM，交联剂为过氧化二异丙苯(DCP），共交联剂为三烯丙基异三聚氰酸酯( TAIC)。

用于高弹力尼龙弹力布浸渍处理的主体胶种为氢化丁腈橡胶的胶浆配方如下，各组份均按重量份计：

氢化丁腈橡胶100.0份，氧化锌5.0份，硬脂酸1.5份，防老剂1.5份，粘合剂5.5份，炭黑55.0份，软化剂 7份，硫化剂4.0份，促进剂2.5份；共交联剂1.5份。

氢化丁腈橡胶100.0份，氧化锌5.5份，硬脂酸1.5份，防老剂2.0份，粘合剂5.5份，炭黑55.0份，软化剂 5.5份，增强剂16.5份，交联剂4.5份，共交联剂1.75份。

氢化丁腈橡胶100.0份，氧化锌5.5份，硬脂酸1.5份，防老剂2.5份，粘合剂4.5份，炭黑65.0份，软化剂 4.0份，增强剂16.0份，短纤维30份，交联剂4.5份，共交联剂1.75份。短纤维为长度3mm的芳纶短纤维。

实施例3

如图1所示的一种发动机用氢化丁腈橡胶多楔带，所述发动机用氢化丁腈多楔带由外至内依次包括背布层1、骨架层2、粘合层3及压缩层4，，粘合层3中分布有骨架层2，骨架层2的构成材料为聚酯线绳（浙江海之门橡塑料公司，聚酯硬线绳，规格1100dtex），聚酯线绳的排布密度为80根/100mm，背布层1厚度为1.0mm，骨架层2厚度为1.5mm，粘合层3厚度为2.0mm，压缩层4厚度为6.0mm。所述粘合层3和压缩层4的主体胶种为氢化丁腈橡胶；背布层1为采用高弹性尼龙弹力布经过主体胶种为氢化丁腈橡胶的胶浆浸渍处理而成，高弹力尼龙弹力布的定负荷伸长率为120%，浸渍处理是将基布浸没于胶浆中，马上取出，进入烘箱在100℃±1℃的温度下，烘2-3min即可。

以下各配方中：防老剂具体型号为防老剂RD，粘合剂为粘合剂RS+粘合剂A，按照1：1的重量比例混合，炭黑选择炭黑N774，软化剂为增塑剂TP-95，增强剂为丙烯酸锌，硫化剂为硫磺，促进剂为促进剂TMTD，交联剂为过氧化二异丙苯(DCP），共交联剂为三烯丙基异三聚氰酸酯( TAIC)。

氢化丁腈橡胶100.0份，氧化锌6.0份，硬脂酸2.0份，防老剂2.0份，粘合剂7.0份，炭黑60.0份，软化剂 8.0份，硫化剂5.0份，促进剂3.0份，共交联剂2.0份。

氢化丁腈橡胶100.0份，氧化锌6.0份，硬脂酸2.0份，防老剂3.0份，粘合剂6.0份，炭黑60.0份，软化剂 6.0份，增强剂18.0份，交联剂5.0份，共交联剂2.0份。

氢化丁腈橡胶100.0份，氧化锌6.0份，硬脂酸2.0份，防老剂3.0份，粘合剂5.0份，炭黑70.0份，软化剂 5.0份，增强剂17.0份，短纤维32份，交联剂5.0份，共交联剂2.0份。短纤维为长度5mm的芳纶短纤维。

为保证氢化丁腈橡胶多楔带的长度均匀，采用整筒成型、切割后磨轮打磨的生产流程。

本发明的生产方式

成型时采用反包成型的方法，即：在金属模具上先包贴一层背布层1，再包贴一层粘合层3胶片，之后缠绕骨架层2的聚酯线绳，包贴一层粘合层3胶片，包贴六层压缩层4胶片后。

胶片都是通过压延机生产的，控制辊筒的间隙，厚度0.7-1.5mm，胶片在压延过程中，用冷却辊进行冷却。

硫化使用橡胶硫化平胶套进行，即：先由技术人员在控制电脑上设定硫化参数（温度160-180度，压力0.8-1.5Mpa，时间25-50min）再将成型好的带坯与金属模具一起，吊入立式硫化罐的平台上，套好相应的橡胶硫化平胶套，按启动按钮，整个硫化过程在电脑的监控下自动完成，操作工人不能更改硫化罐的工作参数，保证了每筒产品硫化程度的均匀一致。

切割使用卧式双辊切割机张紧，预先设定切割宽度与进刀速度，钨钢圆盘刀片与带筒轴向成90°直切的进刀方式，电脑自动控制切割完成。

打磨使用卧式自动打磨机进行，预先设定带子长度与打磨进给量，使用金刚砂磨轮自动进行打磨。

不同主体胶种的性能对比

将本发明与氯丁橡胶为主体胶种、三元乙丙为主体胶种的同规格同结构成品试验比较，结果见附图2、附图3。

表1

	CR	EPDM	HNBR
				径向拉伸强力（Mpa）	12.1	16.7	18.6
径向扯断伸长率（%）	50	79	45
				纬向拉伸强力（Mpa）	8	12.5	13.5
纬向扯断伸长率（%）	185	203	250
				硬度（SHA°）	83	86	85

表1表示硫化后三种不同材料制得的胶片的性能对比；（其中CR代表氯丁橡胶；EPDM代表三元乙丙橡胶；HNBR代表主体材料为本发明）。

表2

	CR	EPDM	HNBR
				拉伸强度（单根/KN）	4.5	4.6	4.6
1.0KN定负荷伸长率（单根、%）	1.2	1.1	1.2
				布胶附着力（N/mm）	3.5	2.8	3.2
线绳抽出（KN/m）	30	32	35

表2表示常温下三种不同主体材料氢化丁腈多楔带的常规性能对比，（其中CR代表主体材料为氯丁橡胶；EPDM代表主体材料为三元乙丙橡胶；HNBR代表主体材料为本发明）。

根据以上图2、图3及表1、表2可以看出，在高温和低温时，本发明的寿命明显高于其他两种对比例。

以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims

1. 一种发动机用氢化丁腈多楔带，其特征在于：所述的发动机用氢化丁腈多楔带由外至内依次包括背布层（1）、粘合层（3）及压缩层（4），粘合层中分布有骨架层（2），压缩层内表面具有多个楔形槽，所述粘合层和压缩层的主体胶种均为氢化丁腈橡胶，所述背布层为基布经主体胶种为氢化丁腈橡胶的胶浆浸渍处理而成。

2.根据权利要求1所述的发动机用氢化丁腈多楔带，其特征在于：背布层厚度为0.5-1.0mm，骨架层厚度为0.8-1.5mm，粘合层厚度为1.0-2.0mm，压缩层厚度为4.0-6.0mm。

3.根据权利要求1或2所述的发动机用氢化丁腈多楔带，其特征在于：用于背布层的基布浸渍处理的主体胶种为氢化丁腈橡胶的胶浆配方如下，各组份均按重量份计：氢化丁腈橡胶100.0份，氧化锌4.0-6.0份，硬脂酸1.0-2.0份，防老剂1.0-2.0份，粘合剂4.0-7.0份，炭黑50.0-60.0份，软化剂 6.0-8.0份，硫化剂3.0-5.0份，促进剂2.0-3.0份；共交联剂1.0-2.0份。

4.根据权利要求3所述的发动机用氢化丁腈多楔带，其特征在于：所述背布层的基布为高弹力尼龙弹力布，所述高弹力尼龙弹力布的定负荷伸长率为80%～120%。

5.根据权利要求1或2所述的发动机用氢化丁腈多楔带，其特征在于：粘合层主体胶种为氢化丁腈橡胶的材料配方如下，各组份均按重量份计：氢化丁腈橡胶100.0份，氧化锌5.0-6.0份，硬脂酸1.0-2.0份，防老剂1.0-3.0份，粘合剂5.0-6.0份，炭黑50.0-60.0份，软化剂 5.0-6.0份，增强剂15.0-18.0份，交联剂4.0-5.0份，共交联剂1.5-2.0份。

6.根据权利要求1或2所述的发动机用氢化丁腈多楔带，其特征在于：压缩层主体胶种为氢化丁腈橡胶的材料配方如下，各组份均按重量份计：氢化丁腈橡胶100.0份，氧化锌5.0-6.0份，硬脂酸1.0-2.0份，防老剂2.0-3.0份，粘合剂4.0-5.0份，炭黑60.0-70.0份，软化剂 3.0-5.0份，增强剂15.0-17.0份，短纤维28-32份，交联剂4.0-5.0份，共交联剂1.5-2.0份。

7.根据权利要求6所述的发动机用氢化丁腈多楔带，其特征在于：短纤维为长度1-5mm的芳纶短纤维或聚酯短纤维。

8.根据权利要求1或2所述的发动机用氢化丁腈多楔带，其特征在于：所述骨架层的构成材料为聚酯线绳，聚酯线绳的排布密度为60-80根/100mm。