CN104619481A - 动力传送带 - Google Patents

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Abstract

一种具有含橡胶组合物的弹性主体的动力传送带或软管或其他动态制品，所述橡胶组合物包括离聚的聚合物添加剂，例如乙烯-甲基丙烯酸共聚物或丁基离聚物。与不具有离聚物添加剂的相同主体组合物相比，该橡胶主体显示出改进的抗裂纹生长性。

Description

动力传送带
发明背景
发明领域
本发明一般地涉及离聚物(离子聚合物)在动态应用内的橡胶制品中的用途，更特别地涉及在橡胶胶料内具有离聚物添加剂的动力传送带，和具体地涉及在橡胶带和软管内的聚乙烯-共-甲基丙烯酸离聚物和丁基离聚物。
现有技术的说明
离聚物是沿着烃主链含有低水平离子基团(典型地小于15mol％)的多相聚合物。键合到低介电常数的聚合物(例如，丁腈橡胶，"BIIR")上的小量离子官能团可显著影响材料的性能：由于非极性主链不可能溶剂化离子组分，因此存在显著的离子对聚集。离子通过多重态(multiplets)离子缔合，生成与硫化胶(共价交联的聚合物材料)类似的可具有动态机械性能的网络。多重态是在非极性聚合物背景中在离子缔合下集合在一起的若干离子对的聚集体。这允许填料，例如炭黑与离子基团相互作用。文献研究证明鎓离子交换的蒙脱土粘土和沉淀二氧化硅二者均导致降低的填料聚集和较高程度的增强，当加入到离聚物中时(与非离子基础聚合物相比)。除了具有不同的化学键类型(离子vs共价)以外，离聚物不同于硫化胶在于它们具有蠕变行为；当在离聚物上诱导大的应变时，离子跳跃到不同的多重态上，从而引起蠕变，而若施加充足的应变到硫化胶上，则共价键不可逆地断裂。
许多类型的离聚物，不管基于苯乙烯，乙烯，丁二烯，聚氨酯还是砜类，已经被用于成功的工业应用。这些应用包括在燃料电池，包装，涂层中，在肥料工业，地板抛光，和粘合剂中使用离聚物作为膜或薄膜。添加离子特征到聚合物上可显著影响物理特征且强烈地影响玻璃化转变温度，模量，粘度和光学特征。由于离子基团导致的库仑相互作用，在造成这种性能，例如抗撕裂性，韧度，挠性，熔体强度，和使用离聚物作为提高混溶性目的的添加剂中扮演主要的作用。
在聚合物和聚合物复合材料中的自-愈合效果已经是多年来活跃研究项目的主题。学术综述文章，Y.C.YUAN等人"Self healing inpolymers and polymer composites.Concepts,realization andoutlook:A review,"eXPRESS Polymer Letters,第2卷第4期，第238-250页(2008)，得出结论，在该领域中的成就远没有达到满意的程度，且发明事实上自-愈合的裂纹的聚合物(不管单独使用(固有地)还是在一体化的愈合体系中使用)非常具有挑战性。
发明概述
本发明涉及提供在动力传送带、软管或遭受动态力的其他橡胶制品用橡胶胶料中改进挠裂生长性能的组合物，体系和方法。
本发明涉及具有由橡胶组合物形成的弹性主体的动力传送带或软管或其他动态制品，所述橡胶组合物包括离聚物聚合物添加剂，例如乙烯-甲基丙烯酸共聚物或丁基离聚物。与不含离聚物添加剂的相同主体的组合物相比，该橡胶主体显示出改进的抗裂纹生长性。该离聚物添加剂可以以最多50phr的浓度加入到橡胶组合物中。本发明还涉及通过添加离聚物添加剂到橡胶组合物中，在动态制品用橡胶组合物中改进抗裂纹生长性的方法。
前面相当宽泛地概述了本发明的特征和技术优点，以便可更好地理解本发明的详细说明。下文将描述形成本发明权利要求主题的本发明的额外的特征和优点。本领域技术人员应当理解，作为改性或设计实施与本发明相同目的的其他结构的基础，可容易地实现所公开的概念和具体实施方案。本领域技术人员还应当认识到，这些等价的构造没有脱离所附权利要求列出的本发明的范围。认为当结合附图考虑时，根据下述说明，将更好地理解就其组织和操作方法来说，属于本发明特性的新型特征以及进一步的目的和优点。然而，要清楚地了解，仅仅为了阐述和说明的目的，提供每一附图且不打算作为本发明范围的定义。
附图简述
附图被引入说明书并形成说明书的一部分，其中相同的数字表示相同的部件，所述附图阐述了本发明的实施方案，且与说明书一起，起到解释本发明原理的作用。在附图中：
图1是根据本发明一个实施方案构造的多V-肋条带的一部分的透视图，且在截面中具有各部件；
图2是根据本发明一个实施方案构造的V形带的一部分的透视图，且在截面中具有各部件；
图3是根据本发明一个实施方案构造的同步带的一部分的透视图，且在截面中具有各部件；
图4是对于实施例1-5来说，在120℃下的DeMattia裂纹生长的图表；
图5是对于实施例6-10来说，在80℃下的DeMattia裂纹生长的图表；
图6是对于实施例6-10来说，在100℃下的DeMattia裂纹生长的图表；
图7是是根据本发明一个实施方案构造的软管的一部分的透视图，且在截面中具有各部件。
详细说明
本发明涉及在橡胶胶料中使用离聚物添加剂，以改进动态橡胶产品例如皮带挠裂生长性能。认为改进机理可以是基于在胶料中聚合物链之间的离子键，离子簇或离子交联的断裂和再形成的自-愈合行为的形式。
本文中“离聚物”是指具有离子基团的聚合物，所述离子基团可缔合，形成离子区或者在聚合物链之间形成离子键。离子键可包括氢键键合。本文中术语“离聚物聚合物”可与离聚物互换使用。针对在橡胶胶料中的材料或成分，使用术语“添加剂”，它占总胶料的小于50wt％，优选小于100phr。术语“橡胶”是指能从大的形变中快速且有力地恢复且在沸腾的溶剂中基本上不可溶(由于存在共价交联)的材料。可以在ASTM D-1566中找到其他有用的定义，本文通过参考将其引入。
分别利用聚乙烯-共-甲基丙烯酸(EMAA)和丁基离聚物作为自-愈合成分，详细地研究本发明的两个实施方案。
在根据本发明第一实施方案的实施例中，EMAA用作添加剂，添加到纤维-负载的乙烯-丙烯-二烯烃弹性体(EPDM)皮带胶料中。使用DeMattia橡胶裂纹生长试验方法，监控材料的裂纹生长。同样研究EMAA对橡胶材料的静态和动态机械性能的影响。在这一工作中使用由DuPont制造的两类EMAA，亦即EMAA和部分中和的EMAA共聚物。
是由DuPont以商品名销售的一种热塑性的EMAA无规共聚物。925共聚物含有85wt％乙烯和15wt％甲基丙烯酸(MA),即，沿着聚合物链随机分布的5.4mol％MA基。925具有比8920大的平均分子量。常常在牵涉鞋类，线材和电缆涂层，金属涂层，和玻璃涂层的应用中用作热塑性模塑树脂或涂料树脂。它的性质是坚韧和挠曲、轻质的且容易着色。以获自DuPont的粒料树脂形式获得。
是由DuPont以商品名销售的热塑性的EMAA无规离聚物。它是的部分中和的变体。在这一研究过程中所使用的8920含有5.4mol％MA基，但具有60％用钠阳离子中和的它的MA基。配制8920树脂，提供优良的清澈度，坚硬度和耐磨性。8920常常在许多应用，其中包括高尔夫球套，曲棍球头盔和滑雪靴中使用。8920树脂以粒料形式获自DuPont。DuPont将离聚物树脂描述为含有使用金属盐，例如锌，钠，镁，锂，和其他，部分中和的酸基的高性能乙烯共聚物。与常规塑料相比，离子相互作用使得它成为具有提高的物理性能的结实热塑性树脂。据报道，DuPont制造的方法提供性能的微调组合，例如回弹性，硬度和刚度，以及抗切割和磨损性-所有这些高度适合于高尔夫球应用。
表1示出了在这一工作中所使用的第一组胶料配方。对比例1是在动力传送带中使用的代表性纤维-负载的EPDM配方，且在此处用作对照。在实施例2-5中，分别添加4phr和8phr的925和8920。"Phr"表示以相对于100份基础弹性体，以重量份计，在橡胶胶料中添加剂的浓度。
表2示出了在这一工作中所使用的表1的胶料的胶料性能。根据ASTM D1646，在121℃下经30分钟的门尼粘度(MV)和焦烧时间(t5)。在添加EMAA情况下，门尼粘度增加约20个点。这可通过高分子量的Nucrel，以及Surlyn的强离聚物相互作用来解释。在试验温度(121℃)下，所有变化的方案具有约30分钟的焦烧时间(t5)。因此，EMAA对抗焦烧性不具有负面影响。根据ASTM D5289，在动模流变仪(MDR)上，在177℃下经30分钟测试固化特征。用Ts2表示的焦烧时间再次表明没有影响，而粘度ML通过添加EMAA而增加。用t90表示的固化速率在添加EMAA情况下增加仅仅一点点，但在固化之后模量(用MH或MH-ML表示)稍微下降。
表1
1用量以phr计。
270wt％乙烯，4.5wt％ENB,59门尼粘度ML 1+4＠257°F。
在表2中还示出了胶料的物理性能。胶料的起始和老化硬化相当接近地相当。根据ASTM D2240，在肖氏A标度上测试硬度。可看出，添加EMAA，略微增加硬度，尤其在热老化之后。根据ASTM D624，采用die-C，测试撕裂强度。在添加EMAA情况下，胶料的撕裂强度存在非常很少的变化。在这一试验中的撕裂通常非常快速地发生，因此没有时间发生任何裂纹愈合。
根据ASTM D412,die C，测试表2中所示的拉伸性能。在纵纹(with-grain)(WG)和横纹(cross-grain)(XG)方向上，在低的材料应变下的拉伸结果表明添加EMAA增加纵纹方向上的胶料模量，但在横纹方向上具有很少的影响。根据ASTM D1566和D412，在给定的伸长率下，以应力形式报道拉伸模量。最终拉伸性能，强度和伸长率显示出很少来自EMAA的影响。
根据ASTM D6601，采用RPA测试仪，测量表3和4中所示的胶料动态性能。表3的比较包括在100，80和66℃下，和在±6.98％的应变下的频率扫描，和表4示出了在66℃下，在1.667Hz的频率下的应变扫描。看出添加EMAA对胶料的弹性模量(G')具有很少的影响。然而，阻尼因子，tgδ随EMAA的添加而增加。
根据ASTM D813，测定DeMattia裂纹生长。在许多挠曲循环过程中，这一试验追随(follow)起始裂纹生长。在穿刺(pierced)样品上，在120℃下和在0.5"冲程(stroke)下，进行试验。根据表2的结果可看出，添加EMAA显著改进材料的抗龟裂性，特别是925。特别地，在DeMattia试验中，添加相对小量EMAA显著减慢橡胶中裂纹生长。
在所研究的第一实施方案的概述中，在纤维-负载的EPDM皮带胶料中评价离聚物材料EMAA。假设EMAA的自-愈合行为导致改进的抗龟裂性。发现添加EMAA增加材料的MV，阻尼因子，tgδ，固化速度和纵纹模量。EMAA对焦烧时间，材料的动态弹性模量和其他物理性能(例如，拉伸，伸长率，撕裂，硬度)具有很少的影响。在DeMattia试验中，添加EMAA(特别地酸性等级，925)，通过降低裂纹生长，显著改进橡胶材料的抗龟裂性。图4图示了对于第一系列的实施例来说，DeMattia裂纹生长进程vs循环次数。因925EMAA添加剂导致的改进是剧烈的，特别是在仅仅4phr负载下。
表2
另一理论(并不意味着限制本发明)是，在加热测试过程中，例如在DeMattia试验中，在橡胶内存在EMAA添加剂的热塑性结晶组分的某种熔融。通过胶料软化，这种效果可造成裂纹生长的改进，或者通过离聚物的迁移率增加，它可造成自-愈合。
表3.动态性能1
1在±6.98％的应变下，RPA频率扫描，单位kPa。
表4.动态性能1
1在1.667Hz的频率下，RPA应变扫描；G'单位kPa。
在根据本发明第二实施方案的实施例中，丁基离聚物用作离子聚合物添加剂，加入到纤维-负载的乙烯-丙烯-二烯烃弹性体(EPDM)皮带胶料内。使用DeMattia橡胶裂纹生长方法，监控材料的裂纹生长。同样研究丁基离聚物对橡胶材料的静态和动态机械性能的影响。"LanXess XLINK TP"丁基离聚物由LanXess供应。它为粒料形式，和比重为0.93g/cm3。这种丁基离聚物的制备例如描述于美国专利No.7,662,480B2,美国专利No.7,915,333B2，和美国专利申请公布No.2010/0010140Al中，所有这些授予Resendes等人，其内容在本文中通过参考引入。本文中“丁基离聚物”一般地是指在这些专利公布中描述的任何离聚丁基聚合物。
丁基橡胶要理解为是异烯烃和作为共聚单体的一种或多种，优选共轭多烯烃的共聚物。可使用在4-16个碳原子，优选4-7个碳原子范围内的异烯烃，例如异丁烯，2-甲基-l-丁烯,3-甲基-l-丁烯,2-甲基-2-丁烯,4-甲基-l-戊烯及其混合物。可使用在4-14个碳原子范围内的多烯烃，例如异戊二烯，丁二烯，2-甲基丁二烯，2,4-二甲基丁二烯，次胡椒酰胺,3-甲基-l,3-戊二烯,2,4-己二烯,2新戊基丁二烯,2-甲基-l,5-己二烯,2,5-二甲基-2,4-己二烯,2-甲基-l,4-戊二烯,2-甲基-l,6-庚二烯，环戊二烯，甲基环戊二烯，环己二烯,1-乙烯基-环己二烯及其混合物，优选共轭二烯烃。也可使用可与异烯烃共聚的其他任选的单体。优选的商业丁基橡胶("IIR")具有主要比例的异丁烯异烯烃(即，异丁烯)和次要量，通常不大于2.5mol％的共轭多烯烃异戊二烯。丁基离聚物可以衍生于具有最多8mol％共轭多烯烃的丁基橡胶。通过用氮-和/或磷-基亲核试剂亲核取代处理，丁基离聚物可以衍生于卤代-丁基橡胶，例如溴化丁基橡胶("BIIR")。合适的亲核试剂包括三甲基胺，三乙基铵，三异丙基胺，三正丁基铵，三甲基膦，三乙基膦，三异丙基膦，三正丁基膦和三苯基膦。一般地，在丁基聚合物内多烯烃越多，则更多潜在的溴化位点和因此更多潜在的离子官能度。所得高多烯烃的卤代丁基-基离聚物优选具有0.05-2.0mol％，更优选0.2-1.0mol％和甚至更优选0.5-0.8mol％的离聚物部分和2-10mol％，更优选3-8mol％和甚至更优选4-7.5mol％的多烯烃。在这一研究中所使用的丁基离聚物的离子官能度认为是约0.6mol％，且衍生于通过用离聚物基团取代基本上所有溴，具有1.8wt％溴含量的BIIR。
表5示出了在这一实施例系列中所使用的胶料配方。对比例6是在V形带中用作下帘线(undercord)的代表性纤维-负载的EPDM配方且此处用作对照。对比例6和1是相同的配方。在实施例7-10中，分别添加用量为5phr一直到20phr的丁基离聚物。
表5
1用量以phr计。
270wt％乙烯，4.5wt％ENB,59门尼粘度ML 1+4257°F。
表6示出了第二组实施例的胶料性能。以与第一组实施例一样，在121℃下经30分钟测试MV和t5。在添加离聚物的情况下，材料的门尼粘度(MV1+2)没有大的变化，但焦烧安全时间(t5)较长。在MDR上，在177℃下经30分钟测试硫化特征。在添加离聚物的情况下，固化速度增加一点点，但对于最高负载，实施例9和10来说，固化的模量，MH下降一点点。这一现象类似于在EMAA离聚物系列中观察到的现象。
根据ASTM D6601的工序，通过在RPA测试仪上测量，比较胶料的动态性能。比较包括在100，80和66℃下，在±6.98％的应变下的频率扫描(表7)，和在66℃下(表8)，在1.667Hz的频率下的应变扫描。根据表7和8的结果，可看出，添加丁基离聚物对胶料的弹性模量(G')具有很少的影响。阻尼因子，tgδ，显示出小的变化，这是因为添加了丁基离聚物，从而通常稍微增加。
在表6中包括了各种胶料的物理性能。表6比较了胶料的起始和老化硬度。可看出，添加丁基离聚物对材料硬度具有很小的影响。
表6还比较了对于在室温和80℃下测试的起始样品来说，在纵纹方向上材料的拉伸结果，起始和烘箱老化(150℃，70h)，但在室温下测试的拉伸结果。添加丁基离聚物降低材料的拉伸强度，但看到在低应变区域下(<10％)对模量不具有大的影响。
表6示出了第二实施例系列的拉伸性能，撕裂强度，和压缩形变比较。根据ASTM D395，方法B，测试压缩形变。添加丁基离聚物降低材料的撕裂强度。表6示出了起始材料和热老化材料的压缩形变的比较(150℃，70h)。添加丁基离聚物增加材料的压缩形变。表6还报道了根据ASTM D2228测试的Pico磨蚀指数。添加离聚物降低材料的抗磨损性(即，降低该指数)。
表6中还示出了DeMattia裂纹生长结果(根据ASTM D813测试)。在80℃，0.5"冲程下，和在100℃，0.5"冲程下，进行试验。可看出，添加丁基离聚物会改进橡胶材料的抗龟裂性，从而显著增加起始裂纹生长到一英寸宽所要求的循环次数。对于较炽热的试验来说，在100℃下，对于最高负载的丁基离聚物来说，生长速率减半(实施例10)。图5和6分别图示了对于80℃和100℃的试验来说，DeMattia裂纹生长进展vs循环次数。因添加离聚物导致的改进是剧烈的，和因此愈加增加离聚物的水平。
最后，表6示出了在对比例6和实施例10上，根据ASTM D4482测试的张紧疲劳寿命试验结果。在80℃下，在100％应变下，采用0.5N预负载，进行试验(即，伸长比为2.0)。可看出，对于本发明的实施例(实施例10)vs对照，通过添加20phr丁基离聚物，材料的疲劳寿命增加大致翻倍。
在第二系列的实施例的概述中，在纤维负载的EPDM皮带胶料中，评价Lanxess丁基离聚物材料。认为该结果证明作为在橡胶材料内的添加剂，离聚物材料的自-愈合行为，用以改进抗裂纹生长性。发现添加丁基离聚物对EPDM材料的MV，动态机械性能和在较低应变下的模量具有很小的影响。丁基离聚物增加材料的压缩形变，并降低材料的拉伸强度，撕裂强度和磨损性能。添加离聚物显著改进材料的抗龟裂性。在丁基离聚物的情况下，认为热塑性熔体不是一个因素，因为离聚物不像EMAA一样，是半-结晶的。所观察到的自-愈合或抗龟裂性被加热是由于离子重排导致的。
在Stephen James Kalista,Jr.,"Self-Healing ofThermoplastic Poly(Ethylene-co-Methacrylic Acid)CopolymersFollowing Projectile Puncture,"Virg.Polytechnic Inst.,Master's Thesis(2003年9月1日)中描述了离聚物的自-愈合的可能机理，且其内容在此通过参考引入。然而，在本发明的橡胶胶料和混合物中的机理可以显著不同于Kalista描述的纯聚合物中的机理。另外，在皮带中采用橡胶胶料被视为明显不同于Kalista的申请的射弹穿孔(projectile puncture)测试。
表6
表7.动态性能1
1在6.98％的应变下，RPA应变扫描；单位kPa。
表8.动态性能
1在1.667Hz的频率下，RPA应变扫描；G'单位kPa。
本文描述的含离聚物添加剂的实施例胶料可用于动态橡胶制品，其中包括皮带和软管中。所描述的主要优势是改进的抗裂纹生长性，但取决于应用所需的性能，可获得其他优势。在本发明的实施方案的实践中的橡胶胶料可有利地含有水平最多50phr，或优选最多30phr，或最多20phr，或4phr或5phr到10phr或20phr的离聚物添加剂，例如EMMA或丁基离聚物。由于这些离聚物材料通常是热塑性材料(塑料)，因此，太高的水平可使得橡胶胶料在动态橡胶应用中使用时特性太硬和/或为热塑性。太少的离聚物不可能导致增加抗裂纹生长性的所需效果。认为该优势导致动态橡胶制品，例如皮带增加的产品寿命，至少在其中观察到橡胶龟裂故障模型的情况下。
现参考图1，一般地示出了根据本发明一个实施方案的多-V肋条带10。多-V肋条带10包括弹性带主体体部分12，或下帘线(undercord)，和沿着主体体部分12的内周边定位的槽轮接触部分14。在本发明的上下文中所使用的措辞“槽轮”包括与动力传送带一起使用的常规的滑轮和链轮齿，以及滚轮(roller)和类似的机构。图1的皮带中特定的槽轮接触部分14为与多个凹槽区域38交替的含凸出区域或顶点36的多个肋条形式，从而确定在其间相对的侧面(facing side)。在图1-2的每一情况下，槽轮接触部分14与主体体部分12一体，且可由与以下所述相同的弹性材料形成。然而，在图3中，可看到槽轮接触部分14包括在同步带制造构造中常规地使用的增强织物24，这将在以下进一步详细地描述，和由此由在本发明的该实施方案中的除了主体体部分12以外的材料形成。
拉伸或负载-携带绳索部分20位于下帘线12上方，用以提供皮带10支持和强度。在所示的形式中，拉伸部分包括沿着皮带长度对准的至少一个纵向延伸的拉伸帘线22(这将在以下进一步详细地描述)，且根据本发明的各种实施方案，它至少部分与以下进一步详细地描述的粘合剂橡胶元件18接触或者包埋在其内。熟练的从业者将容易理解在图1-3的数个附图中，以放大的形式示出了粘合剂橡胶元件18，以便在视觉上将其与皮带的其他弹性部分区分。在现实中，已固化的复合材料常常视觉上与周围的弹性带主体部分不可区分，例外的是例如在其中一个且并非其他粘合剂橡胶元件18和下帘线12被纤维负载的情形。粘合剂橡胶元件18实际上可具有与弹性主体体12相同的材料。
可任选地使用增强织物(在图1中未示出)，且在V形带和多-V肋条带的情况下，增强织物沿着与槽轮接触部分14相对的皮带表面紧密地拟合，形成皮带的面部覆盖层(face cover)或上帘线(overcord)。该织物也可以是任何所需的构造，例如由经线和纬线以任何所需的角度组成的常规编织物，或者可由通过隔开的纬帘线(pick cord)(其中例举轮胎帘线织物)保持在一起的经线组成，或者由针织或编织构造或者由非织造构造，或者纸张，或塑料薄膜，和类似物组成。织物可以用与弹性主体体12相同或不同的弹性体组合物摩擦-或撇渣-涂布(skim-coat)。可使用大于一层织物。视需要，可切割织物或者在其他情况下，形成织物，偏向(on a bias)排列，结果股线与皮带的行进方向形成一个角度。在图2中示出了这种增强织物用途的一个实施方案，其中以放大的形式阐述了橡胶-撇渣涂布的轮胎帘线织物29。使用非织造或纸张材料例如描述于Patterson等人的美国专利No.6,793,599中，且该专利关于这些的内容在此通过参考引入。使用塑料薄膜例如描述于美国专利申请公布No.20020187869中，和该公布专利相对于这些的内容在此通过参考引入。
参考图2，阐述了标准的齿形三角带26。该齿形三角带26包括与图1中阐述的相类似的弹性主体体部分12，和包埋在同样与图1中阐述的相类似的任选的粘合剂橡胶元件18内的一个或多个拉伸帘线22形式的拉伸或负载-携带部分20。齿形三角带26中的弹性主体体部分12，粘合剂橡胶元件18和负载-携带部分20可由与以上针对图1描述的相同材料构造。
齿形三角带26还包括与图1的多-V肋条带10一样的槽轮接触部分14。弹性主体体部分12的侧面，或者在所阐述的V形带的情况下压缩部分的侧面充当皮带26的驱动表面。在所阐述的实施方案中，槽轮接触部分14为交替的缺口凹陷表面或凹槽28和齿状突出部分30的形式。这些交替的凹陷表面28和突出部分30可优选遵循所阐述的通常正弦路线，该路线起到分布并最小化弯曲应力的作用，当在操作期间，槽轮接触部分14绕滑轮穿过时。
尽管在所阐述的实施方案中，V-形带26为毛边皮带形式，但可使用以上所述的增强织物29，或者作为所示皮带的面部覆盖层或者上帘线，或者包围皮带，形成带状V形带。
参考图3，阐述了齿状带32。该齿状带32包括与图1和2的皮带情况一样的弹性主体体部分12和槽轮接触部分14，且还包括与前面针对图1和2的皮带描述的负载-携带部分20。然而，对于同步带32来说，槽轮接触部分14为交替的齿16和齿刃(land)部分19形式。此外，也可使用以上针对图1和2的皮带描述的增强织物24，和在这一情况下，最终沿着皮带32的交替齿16和齿刃部分19拟合，形成面部覆盖层。
在以上所示的图1-3每一情况下，主体体部分12可由任何常规和/或合适的固化弹性体组合物形成，且可与以下相对于任选的粘合剂橡胶元件18所述的相同或不同。弹性体组合物包括本文中一般地和结合本文的具体实施例描述的离聚的聚合物添加剂。该离聚的聚合物添加剂可以是聚乙烯-甲基丙烯酸共聚物或丁基离聚物。聚乙烯-甲基丙烯酸共聚物可使至少一部分它的酸基中和。离聚的聚合物添加剂可以以最多50phr的浓度存在于橡胶组合物内。以上描述了其他特征。
可用于这一目的的合适的弹性体包括例如聚氨酯弹性体(其中同样包括聚氨酯/脲弹性体)(PU)，氯丁烯橡胶(CR)，丙烯腈丁二烯橡胶(NBR)，氢化NBR(HNBR)，苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)，烷基化氯磺化聚乙烯(ACSM)，表氯醇，聚丁二烯橡胶(BR)，天然橡胶(NR)和乙烯α烯烃弹性体，例如乙烯丙烯共聚物(EPM)，乙烯丙烯二烯烃三元共聚物(EPDM)，乙烯辛烯共聚物(EOM)，乙烯丁烯共聚物(EBM)，乙烯辛烯三元共聚物(EODM)；和乙烯丁烯三元共聚物(EBDM)；乙烯乙酸乙烯酯弹性体(EVM)；乙烯甲基丙烯酸酯(EAM)；和硅橡胶，或前述任何两种或更多种的组合。
可使用混合橡胶胶料的任何已知方法或设备，其中包括密炼机，挤出机，橡胶磨和类似装置，进行橡胶组合物的混合。
为了根据本发明的一个实施方案形成弹性主体体部分12，可共混弹性体与常规使用量的常规橡胶配混成分，其中包括填料，增塑剂，稳定剂，硫化剂/固化剂和促进剂。例如，为了与乙烯-α-烯烃弹性体和二烯烃弹性体，例如HNBR一起使用，可使用现在常规使用量的α-β有机酸的一种或多种金属盐，以改进所得制品的动态性能。因此，可在这些组合物中使用用量为约1-约50phr；或者约5-约30phr；或者约10-约25phr的二甲基丙烯酸锌(ZDMA)和/或二丙烯酸锌。此外，这些材料造成组合物的粘合性，并增加聚合物的交联密度，一旦用过氧化物或相关的自由基固化剂通过离子交联固化时。本文描述的实施例使用ZDMA作为助剂。优选地，橡胶组合物是过氧化物固化的或者通过另一自由基机理固化。
相关领域的技术人员将容易地理解在皮带的弹性体部分中使用或者用作皮带的弹性部分的许多合适的组合物中的任何一种。许多合适的弹性体组合物例如描述于The R.T.Vanderbilt Rubber Handbook(第13版，1996)中，和此外，相对于EPM或EPDM组合物，和具有特别高拉伸模量性能的这种组合物分别在美国专利Nos.5,610,217和6,616,558中列出，其中相对于可适合于在形成动力传送带主体部分中使用的各种弹性体组合物，其内容具体地在此通过参考引入。根据本发明的一个实施方案，可向任何这些橡胶配方中，添加离聚物，以改进挠曲疲劳性能或抗裂纹生长性。
在与机动车辅助驱动应用有关的本发明的一个实施方案中，弹性带主体部分12可由合适的乙烯α烯烃组合物，例如EPM,EPDM,EBM或EOM组合物形成，所述组合物可以是与粘合剂橡胶元件组合物所使用的相同或不同的组合物。
而且，使用通常使用量的例如，其中包括，但不限于棉，聚酯，玻璃纤维，芳族聚酰胺和尼龙之类的材料的诸如短纤维或短切纤维，棉绒或纸浆形式，弹性带主体部分12可负载有不连续的纤维，这是本领域熟知的。在涉及型材(例如，通过切割或粉碎)多V肋条带的优选实施方案中，优选形成这种纤维负载，且其排列使得形成并排列显著部分的纤维，以与皮带行进方向通常横向的方向上层铺。然而，在根据通流方法制造的模塑的多-V-肋条带和/或同步带中，纤维负载将通常缺少相同的取向程度。
根据本发明的一个实施方案，在以上针对图1-3的数个实施方案中描述的复合皮带结构体内，在至少部分接触负载载体帘线中使用的已固化组合物可任选地包括在前述美国专利No.6,616,558中详细地描述的本发明的特征和优势，其内容在此通过参考引入。
在操作中，皮带通常在至少一个传动皮带轮和一个从动皮带轮周围串列(train)，任选地与惰轮和/或其他滑轮一起，形成皮带驱动或驱动体系。
同样，根据本发明的一个实施方案，使用橡胶组合物的软管可进行反复的压力脉冲或挠曲，和因此在增加的寿命和/或降低的裂纹生长速率方面受益于本发明。软管典型地包括一个或多个橡胶层和一个或多个增强层。增强层可以是纺织品，帘线或线材，它们可被包裹或缠绕或编织。也可存在衔接层，将各层结合在一起，和衔接层也可以是橡胶组合物。图7示出了例举的软管实施方案71，其中包括内管层72，增强层74，和外部覆盖层76。在软管中所使用的任何橡胶组合物可以有利地包括本文中一般地且结合本文的具体实施例描述的例举的聚合物添加剂。该例举的聚合物添加剂可以是聚乙烯-甲基丙烯酸共聚物或丁基离聚物。聚乙烯-甲基丙烯酸共聚物可使至少一部分它的酸基中和。例举的聚合物添加剂在橡胶组合物内以最多50phr的浓度存在。以上结合皮带且一般地描述了其他特征。
尽管详细地描述了本发明及其优点，但应当理解，可在没有脱离所附权利要求定义的本发明的范围情况下，作出各种变化，取代，和变化。而且，本申请的范围不打算限制到在本说明书中描述的工艺，机器，制造，物质组合物，机构，方法，和步骤的特定实施方案上。由于本领域技术人员根据本发明的公开内容，将容易地理解，可根据本发明，使用目前已有或者随后开发的行驶与本文描述的相应实施方案基本上相同功能或实现基本上相同结果的工艺，机器，制造，物质组合物，机构，方法，或步骤。因此，所附权利要求打算包括在这些工艺，机器，制造，物质组合物，机构，方法，或步骤的它们的范围内。在不存在本文中没有具体地公开的任何要素情况下，可合适地实践本文中公开的本发明。

Claims (11)

1.一种动力传送带，它包括弹性带主体，所述主体包括含离聚的聚合物添加剂的橡胶组合物。
2.权利要求1的皮带，其中所述离聚的聚合物添加剂包括聚乙烯-甲基丙烯酸共聚物或丁基离聚物。
3.权利要求1的皮带，其中所述离聚的聚合物添加剂包括聚乙烯-甲基丙烯酸共聚物。
4.权利要求3的皮带，其中所述聚乙烯-甲基丙烯酸共聚物的至少一部分它的酸基被中和。
5.权利要求1的皮带，其中所述离聚的聚合物添加剂在所述橡胶组合物内以最多50phr的浓度存在。
6.一种动态橡胶制品，它包括弹性主体，所述主体包括含离聚的聚合物添加剂的橡胶组合物。
7.一种软管，它包括弹性层，所述层包括含离聚的聚合物添加剂的橡胶组合物。
8.在含使用中遭受挠曲的橡胶主体的动态制品中增加抗裂纹生长性的方法，该方法包括：
添加离聚的聚合物添加剂到形成所述橡胶主体所使用的橡胶组合物中。
9.权利要求9的方法，其中所述离聚的聚合物添加剂包括聚乙烯-甲基丙烯酸共聚物或丁基离聚物。
10.权利要求9的方法，其中所述离聚的聚合物添加剂包括浓度为约4phr-约8phr的聚乙烯-甲基丙烯酸共聚物。
11.权利要求9的方法，其中所述离聚的聚合物添加剂是丁基离聚物，它在所述橡胶组合物内的存在浓度为最多50phr。
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