CN104761781A - 一种同步带及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种同步带，该同步带由胶料和强力线绳浇注而成，的胶料按重量计包括氢化丁腈橡胶45～60份，反式1,4-聚异戊二烯14～25份，聚对苯二甲酸丁二醇酯6～10份，甲基丙烯酰氧基硅烷4～8份，微胶囊7～15份，润滑剂1～4份，固化剂1～4份，防老剂1～2份；强力线绳为玻璃纤维、聚酯纤维、芳纶纤维、碳纤维中的一种。本发明还涉及上述同步带的制备方法，包裹了胶黏剂的微胶囊分散在基体中，当基体材料出现微裂纹时，聚脲树脂囊壁破裂，微胶囊中的胶黏剂流出胶囊从而通过环氧基与基体材料中的-NH₂交联固化，使同步带达到了自愈合的效果；而氢化丁腈橡胶、反式1,4-聚异戊二烯及甲基丙烯酰氧基硅烷的使用有效提高了同步带的整体性能。

Description

一种同步带及其制备方法

技术领域

本发明涉及同步带技术领域，具体指一种具有自愈合功能的同步带，本发明还涉及上述同步带的制备方法。

背景技术

同步带是一根内周表面设有等间距齿的环形带，转动时，通过带齿和齿轮的齿槽啮合来传递动力。同步带综合了带传动、链传动和齿轮传动各自的优点，具有传动效率高、传动比准确、传动比范围大、传动平稳、对轴作用力小、噪音小、节能等优点。

早期的同步带主体多是采用聚氨酯橡胶制造，聚氨酯橡胶具有一般液体橡胶的优点，耐磨性好、工艺简单、成型方便，但是，聚氨酯橡胶的耐热和耐水性较差，在80℃左右就容易发粘，在潮湿的环境下容易水解，导致同步带的强度明显下降。为了解决这一问题，经过不断研究改进，氯丁橡胶成为代替聚氨酯橡胶制备同步带的主要基材，氯丁橡胶具有优异的耐气候老化、耐油、阻燃和突出的粘合性能，但是，氯丁橡胶也有其自身的缺陷，如稳定性差、易焦烧、耐热性差等。而现代机械传动正在向小型化、高效化方向发展，尤其对耐热性提出了更高的要求，因此，氯丁橡胶的性能即使发挥到极限也难以满足现代机械传动的新要求。

为了解决上述问题，现有技术中逐渐出现了氢化丁腈橡胶(HNBR)制作的同步带，如申请公布号为CN103992535A的中国发明专利申请《高性能HNBR汽车同步带及其工艺流程》(申请号：201310742220.7)所披露，其采用HNBR橡胶、短纤维及硫磺作为原料，并配以配合剂制成，配合剂包括促进剂、防老剂、炭黑、软化剂。该类同步带能基本满足现代机械传动的要求，与氯丁橡胶相比，HNBR橡胶具有优异的耐高温和耐低温性能，有优异的物理机械性能、耐臭氧、耐油、耐磨性能，并且具有类似丁腈橡胶的良好加工工艺性能。但在现有的加工条件下，HNBR橡胶制作的同步带强度和弹性都较低，内部不可避免地存在着微裂纹、杂质、微空隙等微观缺陷。并且，在使用过程中，带体、带齿经常受到剪切、磨损或冲击，容易在带体内部产生微裂纹，而微裂纹的存在会强烈影响同步带基体材料的力学性能。在外力尤其是疲劳性周期载荷作用下，这些微观缺陷所承受的应力水平远远超过平均水平，形成高度的应力集中，在基体材料所承受的平均应力还没有达到其临界断裂强度以前，存在应力集中区域内的部分由于首先达到临界断裂强度值而导致微裂纹的扩展，从而导致基体材料整体发生宏观断裂。这严重影响了同步带的使用稳定性及使用寿命。

因此，对于目前的同步带，有待于做进一步的改进。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种耐磨耐热性能好，机械强度高且具有自愈合功能的同步带。

本发明所要解决的另一个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种上述同步带的制备方法，该方法步骤简单，制备的同步带具有较好的耐磨、耐热性能，机械强度高且具有自愈合功能，同时，该方法制备的同步带具有较好的动态疲劳性能、弹性及耐氧老化性能。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种同步带，该同步带由胶料和强力线绳浇注而成，其特征在于：

所述的胶料按重量计包括以下组分：

所述的强力线绳为玻璃纤维、聚酯纤维、芳纶纤维、碳纤维中的一种。

作为本发明的进一步改进，所述微胶囊的囊壁为聚脲树脂，该微胶囊内包覆有胶黏剂。该微胶囊优选直径为5～50μm的微胶囊。

作为优选，所述固化剂为二邻氯二苯胺甲烷、3,5-二甲硫基甲苯二胺、4,4’-亚甲基-双(2,3-二氯苯胺)、4,4’-亚甲基-双(3-氯-2,6-二乙苯胺)、4,4’-亚甲基-双-(2,6-二乙苯胺)中的一种。

进一步优选，所述的防老剂为防老剂4010或防老剂CPPD。

优选地，所述的润滑剂为癸酸甘油酯、月桂酸甘油酯、三肉豆蔻酸甘油酯、棕榈酸甘油酯、硬脂酸甘油酯、油酸甘油酯、三亚油酸甘油酯中的一种。

一种上述同步带的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)将尿素、甲醛按照摩尔比1:1.5～2混合均匀，并用三乙醇胺调节其pH至8～9，然后升温至70～75℃反应1～1.5h，冷却至室温后加入浓度为0.1～1wt％的乳化剂；在搅拌条件下加入胶黏剂，并保持搅拌条件下乳化反应20～30min，反应完毕后用稀HCl调节pH至3.0～5.0，缓慢升温至55～60℃后反应2～3h，反应完毕后对生成物体系依次进行洗涤、过滤、过筛、干燥，即得到包裹了胶黏剂的微胶囊；

(2)按重量计，将45～60份氢化丁腈橡胶、14～25份反式1,4-聚异戊二烯混合加热至80～85℃，并在搅拌条件下加入6～10份聚对苯二甲酸丁二醇酯、4～8份甲基丙烯酰氧基硅烷、7～15份步骤(1)得到的包裹了胶黏剂的微胶囊、1～4份润滑剂、1～4份固化剂及1～2份防老剂，搅拌均匀后即得到所述的胶料；

(3)将传动带的内模模具组装成整体，将强力线绳缠绕在内模模具上并排列整齐，套上外模组装为整体模具，将该整体模具放在烘箱中于90～110℃下加热30～50min后取出，将步骤(2)所得胶料注入整体模具内，在2000r/min速度下进行离心浇注至有胶料从模腔溢出为止，继续在2000r/min速度下离心旋转3～5min后停止离心机转动，将整体模具移入烘箱中于100～110℃下热处理2～3h，冷却脱模后即得到所述的同步带。

作为改进，步骤(1)中所述胶黏剂的制备方法包括以下步骤：

(a)在冰水浴及搅拌条件下，向环氧氯丙烷中滴加二甘醇胺，先于0～5℃下反应2h，再于20℃下反应4h；反应结束后，减压蒸馏除去过量的环氧氯丙烷后得到生成物A，将该生成物A加入乙醇中，然后向该乙醇溶液中滴加氢氧化钠溶液至中性，0～5℃下反应2h，反应完毕后过滤，所得滤饼旋蒸除去乙醇和水后得到生成物B，向该生成物B中加入无水乙醇稀释、无水硫酸镁干燥，然后抽滤、真空干燥，得到二缩水甘油二甘醇胺；

(b)将二元醇加入烧瓶中，通氮气条件下加入二异氰酸酯，升温至80℃，用二正丁胺滴定法监控反应过程，待异氰酸酯基含量达到理论值后停止反应，降低温度至40℃；接着慢慢滴加2mol/L的二缩水甘油二甘醇胺，滴加完成后升温至50℃反应2h，反应完毕后向生成物体系中加入0.1～0.3wt％的二月桂酸二丁基锡，继续反应，直至红外监测异氰酸酯基消失为止，即得到所述的胶黏剂；

上述理论值由以下公式计算得到：-NCO％＝((-NOC/-OH)×42×100)/投料总量

其中，-NCO/-OH为所投加化合物中-NCO与-OH的质量比，投料总量为所投加各化合物的总质量。

作为优选，步骤(1)中所述的乳化剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、吐温80、OP-10、KF-6011、SQE-21、聚乙烯醇、羧甲基纤维素钠中的一种。

进一步优选，所述的二元醇为聚碳酸酯二醇、聚(六亚甲基碳酸酯)二醇、聚ε-己内酯二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、聚四氢呋喃二醇中的一种。

优选地，所述的二异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯-2,6-二异氰酸酯、甲苯-2,4-二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、二甲基联苯二异氰酸酯、异弗尔酮二异氰酸酯、多亚甲基多苯基二异氰酸酯中的一种。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

(1)相较于现有技术中常用的丁腈橡胶来说，本发明中所使用的氢化丁腈橡胶具有更好的耐磨性、耐热性及较高的机械强度，但是，氢化丁腈橡胶的动态疲劳性能、弹性及耐氧老化性能却较差，而反式1,4-聚异戊二烯作为一种结晶性高聚物，其分子链在晶区内有序排列，使其活动性降低，具有较高的耐热氧老化性能，这些微晶分布在氢化丁腈橡胶中起到了物理交联的作用，从而增大了胶料的交联密度，氢化丁腈橡胶与1,4-聚异戊二烯同时使用时形成了一种互穿网络结构，从而弥补了氢化丁腈橡胶的缺陷，在整体上提高了同步带的使用性能；

(2)本发明中使用的甲基丙烯酰氧基硅烷同时含有两种不同化学性质的基团，在加热的条件下甲基丙烯酰氧基硅烷中的不饱键-C＝C-、-C＝O-会与氢化丁腈橡胶、反式1,4-聚异戊二烯中的不饱和键-C＝C-进行接枝反应，从而提高了氢化丁腈橡胶与反式1,4-聚异戊二烯之间的相容性，进一步强化了氢化丁腈橡胶与反式1,4-聚异戊二烯的互补作用；同时，甲基丙烯酰氧基硅烷中的硅烷也使同步带整个体系具有更优异的耐热性；

(3)本发明中包裹了胶黏剂的微胶囊分散在基体中，当基体材料出现微裂纹时，聚脲树脂囊壁破裂，微胶囊中的胶黏剂流出胶囊从而与基体材料相接触，由于基体材料中含有多余的-NH₂，-NH₂可与胶黏剂中的环氧基迅速反应使胶黏剂交联固化，从而使同步带达到自愈合的效果；

(4)本发明中聚对苯二甲酸丁二醇酯的主链是由每个重复单元为刚性苯环和柔性脂肪醇连接起来的饱和线性分子组成的，分子的高度几何规整性和刚性部分使整个同步带体系具有了较高的机械强度、突出的耐化学试剂性、耐热性和优良的电性能，且聚对苯二甲酸丁二醇酯的分子中没有侧链，结构对称，使同步带中各组分易于紧密堆砌，从整体上提高了同步带的机械性能。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例1：

本实施例的同步带由胶料和玻璃纤维浇注而成，胶料按重量计包括以下组分：

上述同步带的制备方法包括以下步骤：

(1)制备胶黏剂：

(a)将1.1moL环氧氯丙烷加入到装有恒压滴液漏斗和回流冷凝管的三颈烧瓶中，浸入冰水浴中，开始搅拌，温度控制在0～5℃内，搅拌10min后，开始慢慢滴加0.5moL二甘醇胺，滴加完成后控制温度在0～5℃继续反应2h，再室温反应4h，反应结束后，减压蒸馏去除过量的环氧氯丙烷；加入300mL乙醇做溶剂，然后匀速滴加浓度为25％的氢氧化钠溶液，15min滴加完，随后保持温度在0～5℃内反应2h，反应结束后先过滤除去氯化钠，然后旋蒸除去乙醇和水，最后加无水乙醇稀释、再加无水硫酸镁干燥过夜，进行抽滤、真空干燥处理，得到二缩水甘油二甘醇胺；

(b)将110℃脱水2h的聚碳酸酯二醇加入到烧瓶中，通氮气条件下加入甲苯-2,6-二异氰酸酯，升温至80℃，用二正丁胺滴定法监控反应过程，待异氰酸酯基含量达到理论值后，停止反应，降低温度至40℃，接着慢慢滴加2mol/L的二缩水甘油二甘醇胺，滴加完成后升温至50℃继续反应2h，再加入0.2wt％的二月桂酸二丁基锡继续反应，直至红外监测异氰酸酯基消失为止，即得环氧封端的胶黏剂；

(2)将尿素、甲醛按照摩尔比1:1.5混合均匀，并用三乙醇胺调节其pH至8，然后升温至70℃反应1h得到脲醛树脂预聚体，冷却至室温后加入浓度为0.1wt％的十二烷基硫酸钠；在搅拌条件下加入步骤(1)制备的胶黏剂，并保持搅拌条件下乳化反应30min形成稳定的水包油(O/W)乳液，反应完毕后用稀HCl调节pH至3.5，缓慢升温至58℃后反应2.5h，反应完毕后对生成物依次进行洗涤、过滤、过筛、干燥，即得到包裹了胶黏剂的微胶囊；

(3)按照胶料的组分重量，将氢化丁腈橡胶、反式1,4-聚异戊二烯加热至80℃，并在搅拌条件下加入聚对苯二甲酸丁二醇酯、甲基丙烯酰氧基硅烷、微胶囊、癸酸甘油酯、二邻氯二苯胺甲烷及防老剂4010，搅拌均匀后即得到胶料；

(4)将传动带的内模模具组装成整体，将玻璃纤维缠绕在内模模具上并排列整齐，套上外模组装为整体模具，将该整体模具放在烘箱中于90℃下加热30min后取出，将步骤(3)所得胶料注入模具内，2000r/min速度下进行离心浇注至有微量胶料从模腔溢出为止，继续在2000r/min速度下进行高速离心旋转3min后停止离心机转动，将整体模具移入烘箱中于100℃下热处理2h，冷却脱模后即得到同步带。

实施例2：

本实施例的同步带由胶料和聚酯纤维浇注而成，胶料按重量计包括以下组分：

上述同步带的制备方法包括以下步骤：

(1)制备胶黏剂：

(a)将1.1moL环氧氯丙烷加入到装有恒压滴液漏斗和回流冷凝管的三颈烧瓶中，浸入冰水浴中，开始搅拌，温度控制在0～5℃内，搅拌10min后，开始慢慢滴加0.5moL二甘醇胺，滴加完成后控制温度在0～5℃继续反应2h，再室温反应4h，反应结束后，减压蒸馏去除过量的环氧氯丙烷；加入300mL乙醇做溶剂，然后匀速滴加浓度为25％的氢氧化钠溶液，15min滴加完，随后保持温度在0～5℃内反应2h，反应结束后先过滤除去氯化钠，然后旋蒸除去乙醇和水，最后加无水乙醇稀释、再加无水硫酸镁干燥过夜，进行抽滤、真空干燥处理，得到二缩水甘油二甘醇胺；

(b)将110℃脱水2h的聚碳酸酯二醇加入到烧瓶中，通氮气条件下加入甲苯-2,6-二异氰酸酯，升温至80℃，用二正丁胺滴定法监控反应过程，待异氰酸酯基含量达到理论值后，停止反应，降低温度至40℃，接着慢慢滴加2mol/L的二缩水甘油二甘醇胺，滴加完成后升温至50℃继续反应2h，再加入0.2wt％的二月桂酸二丁基锡继续反应，直至红外监测异氰酸酯基消失为止，即得环氧封端的胶黏剂。

(2)将尿素、甲醛按照摩尔比1:1.6混合均匀，并用三乙醇胺调节其pH至8.6，然后升温至75℃反应1.5h，冷却至室温后加入浓度为0.5wt％的十二烷基磺酸钠；在搅拌条件下加入步骤(1)制备的胶黏剂，并保持搅拌条件下乳化反应20min，反应完毕后用稀HCl调节pH至4.5，缓慢升温至56℃后反应3h，反应完毕后对生成物依次进行洗涤、过滤、过筛、干燥，即得到包裹了胶黏剂的微胶囊；

(3)按照胶料的组分重量，将氢化丁腈橡胶、反式1,4-聚异戊二烯加热至82℃，并在搅拌条件下加入聚对苯二甲酸丁二醇酯、甲基丙烯酰氧基硅烷、微胶囊、月桂酸甘油酯、3,5-二甲硫基甲苯二胺、防老剂CPPD，搅拌均匀后即得到胶料；

(4)将传动带的内模模具组装成整体，将聚酯纤维缠绕在内模模具上并排列整齐，套上外模组装为整体模具，将该整体模具放在烘箱中于100℃下加热30min后取出，将步骤(3)所得胶料注入模具内，2000r/min速度下进行离心浇注至有微量胶料从模腔溢出为止，继续在2000r/min速度下进行高速离心旋转5min后停止离心机转动，将整体模具移入烘箱中于110℃下热处理2.5h，冷却脱模后即得到同步带。

实施例3：

本实施例的同步带由胶料和芳纶纤维浇注而成，胶料按重量计包括以下组分：

上述同步带的制备方法包括以下步骤：

(1)制备胶黏剂：

(a)将1.1moL环氧氯丙烷加入到装有恒压滴液漏斗和回流冷凝管的三颈烧瓶中，浸入冰水浴中，开始搅拌，温度控制在0～5℃内，搅拌10min后，开始慢慢滴加0.5moL二甘醇胺，滴加完成后控制温度在0～5℃继续反应2h，再室温反应4h，反应结束后，减压蒸馏去除过量的环氧氯丙烷；加入300mL乙醇做溶剂，然后匀速滴加浓度为25％的氢氧化钠溶液，15min滴加完，随后保持温度在0～5℃内反应2h，反应结束后先过滤除去氯化钠，然后旋蒸除去乙醇和水，最后加无水乙醇稀释、再加无水硫酸镁干燥过夜，进行抽滤、真空干燥处理，得到二缩水甘油二甘醇胺；

(b)将110℃脱水2h的聚碳酸酯二醇加入到烧瓶中，通氮气条件下加入甲苯-2,6-二异氰酸酯，升温至80℃，用二正丁胺滴定法监控反应过程，待异氰酸酯基含量达到理论值后，停止反应，降低温度至40℃，接着慢慢滴加2mol/L的二缩水甘油二甘醇胺，滴加完成后升温至50℃继续反应2h，再加入0.2wt％的二月桂酸二丁基锡继续反应，直至红外监测异氰酸酯基消失为止，即得环氧封端的胶黏剂。

(2)将尿素、甲醛按照摩尔比1:2混合均匀，并用三乙醇胺调节其pH至9，然后升温至72℃反应1.2h，冷却至室温后加入浓度为1wt％的吐温80；在搅拌条件下加入步骤(1)制备的胶黏剂，并保持搅拌条件下乳化反应25min，反应完毕后用稀HCl调节pH至5.0，缓慢升温至60℃后反应2h，反应完毕后对生成物依次进行洗涤、过滤、过筛、干燥，即得到包裹了胶黏剂的微胶囊；

(3)按照胶料的组分重量，将氢化丁腈橡胶、反式1,4-聚异戊二烯加热至84℃，并在搅拌条件下加入聚对苯二甲酸丁二醇酯、甲基丙烯酰氧基硅烷、微胶囊、三肉豆蔻酸甘油酯、4,4’-亚甲基-双(2,3-二氯苯胺)、防老剂4010，搅拌均匀后即得到胶料；

(4)将传动带的内模模具组装成整体，将芳纶纤维缠绕在内模模具上并排列整齐，套上外模组装为整体模具，将该整体模具放在烘箱中于110℃下加热40min后取出，将步骤(3)所得胶料注入模具内，2000r/min速度下进行离心浇注至有微量胶料从模腔溢出为止，继续在2000r/min速度下高速离心旋转4min后停止离心机转动，将整体模具移入烘箱中于105℃下热处理3h，冷却脱模后即得到同步带。

实施例4：

本实施例的同步带由胶料和碳纤维浇注而成，胶料按重量计包括以下组分：

上述同步带的制备方法包括以下步骤：

(1)制备胶黏剂：

(a)将1.1moL环氧氯丙烷加入到装有恒压滴液漏斗和回流冷凝管的三颈烧瓶中，浸入冰水浴中，开始搅拌，温度控制在0～5℃内，搅拌10min后，开始慢慢滴加0.5moL二甘醇胺，滴加完成后控制温度在0～5℃继续反应2h，再室温反应4h，反应结束后，减压蒸馏去除过量的环氧氯丙烷；加入300mL乙醇做溶剂，然后匀速滴加浓度为25％的氢氧化钠溶液，15min滴加完，随后保持温度在0～5℃内反应2h，反应结束后先过滤除去氯化钠，然后旋蒸除去乙醇和水，最后加无水乙醇稀释、再加无水硫酸镁干燥过夜，进行抽滤、真空干燥处理，得到二缩水甘油二甘醇胺；

(b)将110℃脱水2h的聚碳酸酯二醇加入到烧瓶中，通氮气条件下加入甲苯-2,6-二异氰酸酯，升温至80℃，用二正丁胺滴定法监控反应过程，待异氰酸酯基含量达到理论值后，停止反应，降低温度至40℃，接着慢慢滴加2mol/L的二缩水甘油二甘醇胺，滴加完成后升温至50℃继续反应2h，再加入0.2wt％的二月桂酸二丁基锡继续反应，直至红外监测异氰酸酯基消失为止，即得环氧封端的胶黏剂。

(2)将尿素、甲醛按照摩尔比1:1.7混合均匀，并用三乙醇胺调节其pH至9，然后升温至73℃反应1.3h，冷却至室温后加入浓度为0.2wt％的OP-10；在搅拌条件下加入步骤(1)制备的胶黏剂，并保持搅拌条件下乳化反应22min，反应完毕后用稀HCl调节pH至4，缓慢升温至55℃后反应2.3h，反应完毕后对生成物依次进行洗涤、过滤、过筛、干燥，即得到包裹了胶黏剂的微胶囊；

(3)按照胶料的组分重量，将氢化丁腈橡胶、反式1,4-聚异戊二烯加热至85℃，并在搅拌条件下加入聚对苯二甲酸丁二醇酯、甲基丙烯酰氧基硅烷、微胶囊、棕榈酸甘油酯、4,4’-亚甲基-双(3-氯-2,6-二乙苯胺)、防老剂CPPD，搅拌均匀后即得到胶料；

(4)将传动带的内模模具组装成整体，将碳纤维缠绕在内模模具上并排列整齐，套上外模组装为整体模具，将该整体模具放在烘箱中于95℃下加热35min后取出，将步骤(3)所得胶料注入模具内，2000r/min速度下进行离心浇注至有微量胶料从模腔溢出为止，继续在2000r/min速度下进行高速离心旋转3.5min后停止离心机转动，将整体模具移入烘箱中于105℃下热处理2.5h，冷却脱模后即得到同步带。

实施例5：

本实施例的同步带由胶料和玻璃纤维浇注而成，胶料按重量计包括以下组分：

上述同步带的制备方法包括以下步骤：

(1)制备胶黏剂：

(a)将1.1moL环氧氯丙烷加入到装有恒压滴液漏斗和回流冷凝管的三颈烧瓶中，浸入冰水浴中，开始搅拌，温度控制在0～5℃内，搅拌10min后，开始慢慢滴加0.5moL二甘醇胺，滴加完成后控制温度在0～5℃继续反应2h，再室温反应4h，反应结束后，减压蒸馏去除过量的环氧氯丙烷；加入300mL乙醇做溶剂，然后匀速滴加浓度为25％的氢氧化钠溶液，15min滴加完，随后保持温度在0～5℃内反应2h，反应结束后先过滤除去氯化钠，然后旋蒸除去乙醇和水，最后加无水乙醇稀释、再加无水硫酸镁干燥过夜，进行抽滤、真空干燥处理，得到二缩水甘油二甘醇胺；

(b)将110℃脱水2h的聚碳酸酯二醇加入到烧瓶中，通氮气条件下加入甲苯-2,6-二异氰酸酯，升温至80℃，用二正丁胺滴定法监控反应过程，待异氰酸酯基含量达到理论值后，停止反应，降低温度至40℃，接着慢慢滴加2mol/L的二缩水甘油二甘醇胺，滴加完成后升温至50℃继续反应2h，再加入0.2wt％的二月桂酸二丁基锡继续反应，直至红外监测异氰酸酯基消失为止，即得环氧封端的胶黏剂。

(2)将尿素、甲醛按照摩尔比1:1.9混合均匀，并用三乙醇胺调节其pH至8.5，然后升温至74℃反应1.4h，冷却至室温后加入浓度为0.8wt％的聚乙烯醇；在搅拌条件下加入步骤(1)制备的胶黏剂，并保持搅拌条件下乳化反应27min，反应完毕后用稀HCl调节pH至3.0，缓慢升温至57℃后反应2.7h，反应完毕后对生成物依次进行洗涤、过滤、过筛、干燥，即得到包裹了胶黏剂的微胶囊；

(3)按照胶料的组分重量，将氢化丁腈橡胶、反式1,4-聚异戊二烯加热至83℃，并在搅拌条件下加入聚对苯二甲酸丁二醇酯、甲基丙烯酰氧基硅烷、微胶囊、三亚油酸甘油酯、4,4’-亚甲基-双-(2,6-二乙苯胺)、防老剂4010，搅拌均匀后即得到胶料；

(4)将传动带的内模模具组装成整体，将玻璃纤维缠绕在内模模具上并排列整齐，套上外模组装为整体模具，将该整体模具放在烘箱中于105℃下加热45min后取出，将步骤(3)所得胶料注入整体模具内，2000r/min速度下进行离心浇注至有微量胶料从模腔溢出为止，继续在2000r/min速度下高速离心旋转4.5min后停止离心机转动，将整体模具移入烘箱中于108℃下热处理3h，冷却脱模后即得到同步带。

对上述各实施例制备的胶料进行性能测试，测试结果如表1所示，其中，邵氏硬度按GB/T531-92测定；拉伸强度和断裂伸长率按GB/T528-1998测定，拉伸速率100mm/min；撕裂强度的测定，按GB/T529-99测定。

表1

对上述各实施例制备的同步带进行性能测试，测试结果如表2所示，其中，同步带的拉伸强度、参考力伸长率按GB10716-89测定。

表2

Claims (10)

1.一种同步带，该同步带由胶料和强力线绳浇注而成，其特征在于：

所述的胶料按重量计包括以下组分：

所述的强力线绳为玻璃纤维、聚酯纤维、芳纶纤维、碳纤维中的一种。

2.根据权利要求1所述的同步带，其特征在于：所述微胶囊的囊壁为聚脲树脂，该微胶囊内包覆有胶黏剂。

3.根据权利要求1所述的同步带，其特征在于：所述固化剂为二邻氯二苯胺甲烷、3,5-二甲硫基甲苯二胺、4,4’-亚甲基-双(2,3-二氯苯胺)、4,4’-亚甲基-双(3-氯-2,6-二乙苯胺)、4,4’-亚甲基-双-(2,6-二乙苯胺)中的一种。

4.根据权利要求1所述的同步带，其特征在于：所述的防老剂为防老剂4010或防老剂CPPD。

5.根据权利要求1所述的同步带，其特征在于：所述的润滑剂为癸酸甘油酯、月桂酸甘油酯、三肉豆蔻酸甘油酯、棕榈酸甘油酯、硬脂酸甘油酯、油酸甘油酯、三亚油酸甘油酯中的一种。

6.一种权利要求1～5中任一权利要求所述同步带的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)将尿素、甲醛按照摩尔比1:1.5～2混合均匀，并用三乙醇胺调节其pH至8～9，然后升温至70～75℃反应1～1.5h，冷却至室温后加入浓度为0.1～1wt％的乳化剂；在搅拌条件下加入胶黏剂，并保持搅拌条件下乳化反应20～30min，反应完毕后用稀HCl调节pH至3.0～5.0，缓慢升温至55～60℃后反应2～3h，反应完毕后对生成物体系依次进行洗涤、过滤、过筛、干燥，即得到包裹了胶黏剂的微胶囊；

(2)按重量计，将45～60份氢化丁腈橡胶、14～25份反式1,4-聚异戊二烯混合加热至80～85℃，并在搅拌条件下加入6～10份聚对苯二甲酸丁二醇酯、4～8份甲基丙烯酰氧基硅烷、7～15份步骤(1)得到的包裹了胶黏剂的微胶囊、1～4份润滑剂、1～4份固化剂及1～2份防老剂，搅拌均匀后即得到所述的胶料；

(3)将传动带的内模模具组装成整体，将强力线绳缠绕在内模模具上并排列整齐，套上外模组装为整体模具，将该整体模具放在烘箱中于90～110℃下加热30～50min后取出，将步骤(2)所得胶料注入整体模具内，在2000r/min速度下进行离心浇注至有胶料从模腔溢出为止，继续在2000r/min速度下离心旋转3～5min后停止离心机转动，将整体模具移入烘箱中于100～110℃下热处理2～3h，冷却脱模后即得到所述的同步带。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述胶黏剂的制备方法包括以下步骤：

(a)在冰水浴及搅拌条件下，向环氧氯丙烷中滴加二甘醇胺，先于0～5℃下反应2h，再于20℃下反应4h；反应结束后，减压蒸馏除去过量的环氧氯丙烷后得到生成物A，将该生成物A加入乙醇中，然后向该乙醇溶液中滴加氢氧化钠溶液至中性，0～5℃下反应2h，反应完毕后过滤，所得滤饼旋蒸除去乙醇和水后得到生成物B，向该生成物B中加入无水乙醇稀释、无水硫酸镁干燥，然后抽滤、真空干燥，得到二缩水甘油二甘醇胺；

(b)将二元醇加入烧瓶中，通氮气条件下加入二异氰酸酯，升温至80℃，用二正丁胺滴定法监控反应过程，待异氰酸酯基含量达到理论值后，停止反应，降低温度至40℃；接着慢慢滴加2mol/L的二缩水甘油二甘醇胺，滴加完成后升温至50℃反应2h，反应完毕后向生成物体系中加入0.1～0.3wt％的二月桂酸二丁基锡，继续反应，直至红外监测异氰酸酯基消失为止，即得到所述的胶黏剂；

上述理论值由以下公式计算得到：-NCO％＝((-NOC/-OH)×42×100)/投料总量

其中，-NCO/-OH为所投加化合物中-NCO与-OH的质量比，投料总量为所投加各化合物的总质量。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的乳化剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、吐温80、OP-10、KF-6011、SQE-21、聚乙烯醇、羧甲基纤维素钠中的一种。

9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述的二元醇为聚碳酸酯二醇、聚(六亚甲基碳酸酯)二醇、聚ε-己内酯二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、聚四氢呋喃二醇中的一种。

10.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述的二异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯-2,6-二异氰酸酯、甲苯-2,4-二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、二甲基联苯二异氰酸酯、异弗尔酮二异氰酸酯、多亚甲基多苯基二异氰酸酯中的一种。