CN105524319A - 一种齿形无级变速带底胶的配方及加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种齿形无级变速带底胶的配方及加工方法，它由：氯丁橡胶GNA、活性氧化锌ZnO、高活性氧化镁MgO120、促进剂DM(2,2’-二硫化二苯骈噻唑）、促进剂NA-22（1,2-亚乙基硫尿）、硫磺(S)、硬脂酸(十八烷酸)、防老剂ODA(4,4ˊ-二辛基二苯胺)、防老剂TPPD(N-N-苯基对苯二胺)、软化剂RX-90树脂、软化剂DBP（邻苯二甲酸二丁脂）、高耐磨炉黑N330、快压出炉黑N550、空心玻璃微珠、预处理PAFD凯夫拉短纤维、增粘酚醛树脂(烷基酚甲醛树脂)、工艺加工助剂STRUKTOLHT204、氯丁胶专用防焦剂CR-X加工配制而成。该配方生产的胶料在加工齿形带的过程中通过短纤维胶片的定向，增加了齿形带底胶的横向刚性和带两侧胶料的耐磨性能，有效地支撑了骨架抗拉层在工作时不下陷、不变形，提高了齿形带的整体强度。

Description

一种齿形无级变速带底胶的配方及加工方法

技术领域

本发明涉及一种用于大功率联合收割机行走传动及滚筒传动无级变速齿形带的底胶配方及加工方法。

背景技术

目前，现有的齿形无级变速带底胶由于短纤维的品种和用量不合理，造成齿形带胶料不耐磨，带体横向刚性不够，骨架线绳工作时受力不一致，不能形成合力效应，另外，由于胶料中的炭黑和短纤维的材质与型号选用的不正确，配合剂品种与胶料不能很好的发挥作用，造成齿形带耐磨性能差，硬度低，人造丝纤维的初始模量低，胶料横向刚性差，不耐热，耐老化，导致用该配方胶料制成的齿形带整体性能低，使用寿命与国外同类产品相比相差很大。

发明内容

本发明的目的在于克服上述缺点，提供一种高耐磨、高强力、高耐油，耐天候老化、耐臭氧老化、耐高温，耐腐蚀，压缩永久变形小，阻燃性能好，采用合理的短纤维品种和用量，齿形带整体性能高的齿形无级变速带底胶的配方及加工方法。本发明的目的是这样实现的，它的配方组分按重量份数计为：氯丁橡胶GNA，100重量份、活性氧化锌ZnO，5.0-6.0重量份、高活性氧化镁MgO120，4.0-5.5重量份、促进剂DM(2,2’-二硫化二苯骈噻唑），0.7-1.3重量份、促进剂NA-22（1,2-亚乙基硫尿），0.6-1.4重量份、硫磺(S)，1.0-1.8重量份、硬脂酸(十八烷酸)，0.6-2.0重量份、防老剂ODA(4,4'-二辛基二苯胺)，1.0-2.0重量份、防老剂TPPD(N-N-苯基对苯二胺)，0.6-1.2重量份、软化剂RX-90树脂，1.5-2.5重量份、软化剂DBP（邻苯二甲酸二丁脂），1.0-2.5重量份、高耐磨炉黑N330，25-35重量份、快压出炉黑N550，15-25重量份、空心玻璃微珠（主要成分SiO2、Na2O、Al2O3等），10-20重量份、预处理PAFD凯夫拉短纤维，15-25重量份、增粘酚醛树脂(烷基酚甲醛树脂)，3.0-4.8重量份、工艺加工助剂STRUKTOLHT204，1.0-2.0重量份、氯丁胶专用防焦剂CR-X，1.0-2.0重量份。它的加工方法：在密炼机中加入氯丁橡胶GNA，100重量份、促进剂DM(2,2’-二硫化二苯骈噻唑），0.7-1.3重量份，在50－75℃塑炼4－5分钟，冷却，辊筒速比小于1：1.2；在密炼机中进行混炼，混炼分两段进行，第一段混炼：先加入上述塑炼好的氯丁胶GNA及硫磺(S)，1.0-1.8重量份、防老剂ODA(4,4'-二辛基二苯胺)，1.0-2.0重量份、防老剂TPPD(N-N-苯基对苯二胺)，0.6-1.2重量份、氯丁胶专用防焦剂CR-X，1.0-2.0重量份、高活性氧化镁MgO120，4.0-5.5重量份，混炼2分钟，加入高耐磨炉黑N330，25-35重量份、快压出炉黑N550，15-25重量份、预处理PAFD凯夫拉短纤维，15-25重量份、空心玻璃微珠（主要成分SiO2、Na2O、Al2O3等），10-20重量份、工艺加工助剂STRUKTOLHT204，1.0-2.0重量份、软化剂RX-90树脂，1.5-2.5重量份、增粘酚醛树脂(烷基酚甲醛树脂)，3.0-4.8重量份，混炼3分钟，加入软化剂DBP（邻苯二甲酸二丁脂），1.0-2.5重量份、硬脂酸(十八烷酸)，0.6-2.0重量份、混炼2－3分钟，下料温度不超过110℃，在开炼机上通过一遍辊再翻炼均匀后出片冷却，停放8小时后进行二段混炼，二段混炼：将一段混炼好的胶片加入到密炼机中回皮2分钟，加入活性氧化锌ZnO，5.0-6.0重量份、促进剂NA-22（1,2-亚乙基硫尿），0.6-1.4重量份，加压45秒下料，下料温度不超过85℃，在开炼机上翻炼均匀下片待用即可。本发明以氯丁橡胶即聚氯丁二烯橡胶为主要材料，以高耐磨炉黑N330、快压出炉黑N550、预处理PAFD凯夫拉短纤维、硬脂酸、软化剂RX-90树脂、软化剂邻苯二甲酸二丁脂、工艺加工助剂为辅料，再配以活性氧化锌ZnO、高活性氧化镁MgO120、促进剂DM(2,2’-二硫化二苯骈噻唑）、促进剂NA-22（1.2-亚乙基硫尿）、硫磺、防老剂ODA、防老剂TPPD等促进剂辅料合理配比而成。氯丁橡胶的型号为GNA型，该氯丁橡胶是硫磺改性的通用型氯丁橡胶，门尼粘度较高为42-59，结晶速率中等，物理机械性能优良，有较好的生胶稳定性，工艺加工性能良好，高耐磨炉黑N330、快压出炉黑N550都是氯丁橡胶的有效补强剂，能改善氯丁橡胶的力学性能，提高拉伸强度、耐磨性、撕裂强度和定伸应力，快压出炉黑N550加入该配方中能赋予胶料很好的加工性能，压出胶片速度快、表面光滑，也能提高胶料的耐高温性能，预处理PAFD凯夫拉短纤维的作用是进一步提高胶料的强度及初始模量，通过在胶料中的定向使胶料在定向方向上的强度增大、压缩变形减少，在定向垂直方向上的刚性变小、柔软性增加，用该胶料制成的齿形带横向刚性大、纵向柔软性好，使带体变形小、生热低、热稳定性好，并且预处理PAFD凯夫拉短纤维在胶料中大大提高了胶料的耐磨性能，同时也提高了胶料的耐热能力，RX-90树脂、邻苯二甲酸二丁脂是氯丁胶的软化剂，邻苯二甲酸二丁脂又是氯丁胶的增塑剂，添加以上两种软化剂能缩短混炼时间，有助于炭黑及短纤维的分散，改善胶料的压出、压延及粘着力等性能，活性氧化锌ZnO、高活性氧化镁MgO120是氯丁橡胶的硫化剂，硫化过程中氧化锌与氯丁胶分子链反应形成醚键而完成氯丁橡胶的交联即硫化反应，氧化镁在加工温度下起稳定剂的作用，在100-110℃以下能防止胶料加工过程中和存放期间的焦烧，而在硫化温度下则参与硫化，同时起促进剂的作用，增加它的用量可增加胶料的塑性和储存稳定性，硫化胶的硬度和定伸应力亦随之增加，硬脂酸(十八烷酸)能够防止氯丁胶料在加工过程中的粘辊现象发生，氯丁橡胶虽然对多种形式的老化具有较高的稳定性，但加入防老剂尤其是ODA(4,4'-二辛基二苯胺)、防老剂TPPD(N-N-苯基对苯二胺)更能提高氯丁橡胶的耐热、耐天候、耐屈挠龟裂等性能，促进剂NA-22（1,2-亚乙基硫尿）能够提高氯丁橡胶的硫化速率和硫化程度，使氯丁胶具有优良的耐热老化、高定伸应力及最好的压缩永久变形，增粘酚醛树脂提高了胶料之间的粘合性能，也能提高与纤维等配合剂的结合强度，在混炼时又能起到增塑剂的作用，工艺加工助剂STRUKTOLHT204保证了氯丁胶料混炼、出片等过程易于操作、不粘辊，氯丁胶专用防焦剂CR-X的加入有效的保证了氯丁橡胶混炼及储存过程中的稳定性能，不焦烧，加工更加安全。本发明通过最新补强材料空心玻璃微珠和特种预处理凯夫拉短纤维与炭黑等的科学配比例，达到增强齿形带底胶的定伸强力、扯断强度，改善底胶的硬度，提高齿形带底胶的耐磨性能，最新补强材料空心玻璃微珠由硼硅酸盐原料经高科技加工而成，是一种尺寸微小的空心玻璃球体，属无机非金属材料，典型粒径范围10-180微米，堆积密度0.1-0.25克/立方厘米，具有质轻、阻燃、低导热、高强度、高分散、耐磨、隔音、绝缘、良好的热稳定性和化学稳定性等优点，其表面经过处理具有亲油增水性能，非常容易分散于有机材料体系中，是近几年发展起来的一种用途广泛、性能优异的新型轻质材料，配方中充分利用其硬度高比重轻体积大的特点,空心玻璃微珠的密度约是传统填充料微粒密度的十几分之一，填充后不但可大大减轻V带产品的基重，减轻V带高速转动时离心力对带体的破坏程度，提高其使用寿命，而且由于其比重轻占有的体积空间大还可降低产品成本。将此新材料应用于橡胶配方中还是首创。另外，特种预处理凯夫拉短纤维的长度为2-5mm，通过密闭式炼胶机的分段加入混炼，很好地解决了纤维在胶料中分散不均的问题，通过防老剂的选用及适宜的配比很好地改善了氯丁胶配方的耐老化性能，工艺助剂的加入使胶料的焦烧性能完全满足了工艺操作需要，增粘树脂有效的改进了胶料与纤维的粘合性及胶料的初始粘度，该配方生产的胶料在加工齿形带的过程中通过短纤维胶片的定向，极大地增加了齿形带底胶的横向刚性和带两侧胶料的耐磨性能，有效地支撑了骨架抗拉层在工作时不下陷、不变形，提高了齿形带的整体强度，并使齿形带受力均匀，运转平稳。延长了齿形带的使用寿命。

下面是本发明的实施例：

实施例1，配方组分按重量份数计为氯丁橡胶GNA，100重量份、活性氧化锌ZnO，5.0重量份、高活性氧化镁MgO120，4.0重量份、促进剂DM(2,2’-二硫化二苯骈噻唑），0.7重量份、促进剂NA-22（1,2-亚乙基硫尿），0.6重量份、硫磺(S)，1.0重量份、硬脂酸(十八烷酸)，0.6重量份、防老剂ODA(4,4'-二辛基二苯胺)，1.0重量份、防老剂TPPD(N-N-苯基对苯二胺)，0.6重量份、软化剂RX-90树脂，1.5重量份、软化剂DBP（邻苯二甲酸二丁脂），1.0重量份、高耐磨炉黑N330，25重量份、快压出炉黑N550，15重量份、空心玻璃微珠（主要成分SiO2、Na2O、Al2O3等），10重量份、预处理PAFD凯夫拉短纤维，15重量份、增粘酚醛树脂(烷基酚甲醛树脂)，3.0重量份、工艺加工助剂STRUKTOLHT204，1.0重量份、氯丁胶专用防焦剂CR-X，1.0重量份。它的加工方法：在密炼机中加入氯丁橡胶GNA，100重量份、促进剂DM(2,2’-二硫化二苯骈噻唑），0.7重量份，在50－75℃塑炼4－5分钟，冷却，辊筒速比小于1：1.2；在密炼机中进行混炼，混炼分两段进行，第一段混炼：先加入上述塑炼好的氯丁胶GNA及硫磺(S)，1.0重量份、防老剂ODA(4,4'-二辛基二苯胺)，1.0重量份、防老剂TPPD(N-N-苯基对苯二胺)，0.6重量份、氯丁胶专用防焦剂CR-X，1.0重量份、高活性氧化镁MgO120，4.0重量份，混炼2分钟，加入高耐磨炉黑N330，25重量份、快压出炉黑N550，15重量份、预处理PAFD凯夫拉短纤维，15重量份、空心玻璃微珠（主要成分SiO2、Na2O、Al2O3等），10重量份、工艺加工助剂STRUKTOLHT204，1.0重量份、软化剂RX-90树脂，1.5重量份、增粘酚醛树脂(烷基酚甲醛树脂)，3.0重量份，混炼3分钟，加入软化剂DBP（邻苯二甲酸二丁脂），1.0重量份、硬脂酸(十八烷酸)，0.6重量份、混炼2－3分钟，下料温度不超过110℃，在开炼机上通过一遍辊再翻炼均匀后出片冷却，停放8小时后进行二段混炼，二段混炼：将一段混炼好的胶片加入到密炼机中回皮2分钟，加入活性氧化锌ZnO，5.0重量份、促进剂NA-22（1,2-亚乙基硫尿），0.6重量份，加压45秒下料，下料温度不超过85℃，在开炼机上翻炼均匀下片待用即可。

实施例2，氯丁橡胶GNA，100重量份、活性氧化锌ZnO，5.5重量份、高活性氧化镁MgO120，5.0重量份、促进剂DM(2,2’-二硫化二苯骈噻唑），1.0重量份、促进剂NA-22（1,2-亚乙基硫尿），1.0重量份、硫磺(S)，1.5重量份、硬脂酸(十八烷酸)，1.5重量份、防老剂ODA(4,4'-二辛基二苯胺)，1.5重量份、防老剂TPPD(N-N-苯基对苯二胺)，1.0重量份、软化剂RX-90树脂，2.0重量份、软化剂DBP（邻苯二甲酸二丁脂），2.0重量份、高耐磨炉黑N330，30重量份、快压出炉黑N550，20重量份、空心玻璃微珠（主要成分SiO2、Na2O、Al2O3等），15重量份、预处理PAFD凯夫拉短纤维，20重量份、增粘酚醛树脂(烷基酚甲醛树脂)，4.0重量份、工艺加工助剂STRUKTOLHT204，1.5重量份、氯丁胶专用防焦剂CR-X，1.5重量份。它的加工方法：在密炼机中加入氯丁橡胶GNA，100重量份、促进剂DM(2,2’-二硫化二苯骈噻唑），1.0重量份，在50－75℃塑炼4－5分钟，冷却，辊筒速比小于1：1.2；在密炼机中进行混炼，混炼分两段进行，第一段混炼先加入上述塑炼好的氯丁胶GNA及硫磺(S)，1.5重量份、防老剂ODA(4,4'-二辛基二苯胺)，1.5重量份、防老剂TPPD(N-N-苯基对苯二胺)，1.0重量份、氯丁胶专用防焦剂CR-X，1.5重量份、高活性氧化镁MgO120，5.0重量份，混炼2分钟，加入高耐磨炉黑N330，30重量份、快压出炉黑N550，20重量份、预处理PAFD凯夫拉短纤维，20重量份、空心玻璃微珠（主要成分SiO2、Na2O、Al2O3等），15重量份、工艺加工助剂STRUKTOLHT204，1.5重量份、软化剂RX-90树脂，2.0重量份、增粘酚醛树脂(烷基酚甲醛树脂)，4.0重量份，混炼3分钟，加入软化剂DBP（邻苯二甲酸二丁脂），2.0重量份、硬脂酸(十八烷酸)，1.5重量份、混炼2－3分钟，下料温度不超过110℃，在开炼机上通过一遍辊再翻炼均匀后出片冷却，停放8小时后进行二段混炼，二段混炼：将一段混炼好的胶片加入到密炼机中回皮2分钟，加入活性氧化锌ZnO，5.5重量份、促进剂NA-22（1,2-亚乙基硫尿），1.0重量份，加压45秒下料，下料温度不超过85℃，在开炼机上翻炼均匀下片待用即可。

实施例3，氯丁橡胶GNA，100重量份、活性氧化锌ZnO，6.0重量份、高活性氧化镁MgO120，5.5重量份、促进剂DM(2,2’-二硫化二苯骈噻唑），1.3重量份、促进剂NA-22（1,2-亚乙基硫尿），1.4重量份、硫磺(S)，1.8重量份、硬脂酸(十八烷酸)，2.0重量份、防老剂ODA(4,4'-二辛基二苯胺)，2.0重量份、防老剂TPPD(N-N-苯基对苯二胺)，1.2重量份、软化剂RX-90树脂，2.5重量份、软化剂DBP（邻苯二甲酸二丁脂），2.5重量份、高耐磨炉黑N330，35重量份、快压出炉黑N550，25重量份、空心玻璃微珠（主要成分SiO2、Na2O、Al2O3等），20重量份、预处理PAFD凯夫拉短纤维，25重量份、增粘酚醛树脂(烷基酚甲醛树脂)，4.8重量份、工艺加工助剂STRUKTOLHT204，2.0重量份、氯丁胶专用防焦剂CR-X，2.0重量份。它的加工方法：在密炼机中加入氯丁橡胶GNA，100重量份、促进剂DM(2,2’-二硫化二苯骈噻唑），1.3重量份，在50－75℃塑炼4－5分钟，冷却，辊筒速比小于1：1.2；在密炼机中进行混炼，混炼分两段进行，第一段混炼：先加入上述塑炼好的氯丁胶GNA及硫磺(S)，1.8重量份、防老剂ODA(4,4'-二辛基二苯胺)，2.0重量份、防老剂TPPD(N-N-苯基对苯二胺)，1.2重量份、氯丁胶专用防焦剂CR-X，2.0重量份、高活性氧化镁MgO120，5.5重量份，混炼2分钟，加入高耐磨炉黑N330，35重量份、快压出炉黑N550，25重量份、预处理PAFD凯夫拉短纤维，25重量份、空心玻璃微珠（主要成分SiO2、Na2O、Al2O3等），20重量份、工艺加工助剂STRUKTOLHT204，2.0重量份、软化剂RX-90树脂，2.5重量份、增粘酚醛树脂(烷基酚甲醛树脂)，4.8重量份，混炼3分钟，加入软化剂DBP（邻苯二甲酸二丁脂），2.5重量份、硬脂酸(十八烷酸)，2.0重量份、混炼2－3分钟，下料温度不超过110℃，在开炼机上通过一遍辊再翻炼均匀后出片冷却，停放8小时后进行二段混炼，二段混炼：将一段混炼好的胶片加入到密炼机中回皮2分钟，加入活性氧化锌ZnO，6.0重量份、促进剂NA-22（1,2-亚乙基硫尿），1.4重量份，加压45秒下料。下料温度不超过85℃，在开炼机上翻炼均匀下片待用即可。

Claims (2)

1.一种齿形无级变速带底胶的配方，其特征在于：

组分按重量份数计为：氯丁橡胶GNA，100重量份、活性氧化锌ZnO，5.0-6.0重量份、高活性氧化镁MgO120，4.0-5.5重量份、促进剂DM(2,2’-二硫化二苯骈噻唑），0.7-1.3重量份、促进剂NA-22（1,2-亚乙基硫尿），0.6-1.4重量份、硫磺(S)，1.0-1.8重量份、硬脂酸(十八烷酸)，0.6-2.0重量份、防老剂ODA(4,4'-二辛基二苯胺)，1.0-2.0重量份、防老剂TPPD(N-N-苯基对苯二胺)，0.6-1.2重量份、软化剂RX-90树脂，1.5-2.5重量份、软化剂DBP（邻苯二甲酸二丁脂），1.0-2.5重量份、高耐磨炉黑N330，25-35重量份、快压出炉黑N550，15-25重量份、空心玻璃微珠10-20重量份、预处理PAFD凯夫拉短纤维，15-25重量份、增粘酚醛树脂(烷基酚甲醛树脂)，3.0-4.8重量份、工艺加工助剂STRUKTOLHT204，1.0-2.0重量份、氯丁胶专用防焦剂CR-X，1.0-2.0重量份。

2.权利要求1所述的一种齿形无级变速带底胶的配方加工方法，其特征在于：

a.在密炼机中加入氯丁橡胶GNA，100重量份、促进剂DM(2,2’-二硫化二苯骈噻唑），0.7-1.3重量份，在50－75℃塑炼4－5分钟，冷却，辊筒速比小于1：1.2；

b.在密炼机中进行混炼，混炼分两段进行，第一段混炼：先加入上述塑炼好的氯丁胶GNA及硫磺(S)，1.0-1.8重量份、防老剂ODA(4,4'-二辛基二苯胺)，1.0-2.0重量份、防老剂TPPD(N-N-苯基对苯二胺)，0.6-1.2重量份、氯丁胶专用防焦剂CR-X，1.0-2.0重量份、高活性氧化镁MgO120，4.0-5.5重量份，混炼2分钟，加入高耐磨炉黑N330，25-35重量份、快压出炉黑N550，15-25重量份、预处理PAFD凯夫拉短纤维，15-25重量份、空心玻璃微珠10-20重量份、工艺加工助剂STRUKTOLHT204，1.0-2.0重量份、软化剂RX-90树脂，1.5-2.5重量份、增粘酚醛树脂(烷基酚甲醛树脂)，3.0-4.8重量份，混炼3分钟，加入软化剂DBP（邻苯二甲酸二丁脂），1.0-2.5重量份、硬脂酸(十八烷酸)，0.6-2.0重量份、混炼2－3分钟，下料温度不超过110℃，在开炼机上通过一遍辊再翻炼均匀后出片冷却，停放8小时后进行二段混炼，二段混炼：将一段混炼好的胶片加入到密炼机中回皮2分钟，加入活性氧化锌ZnO，5.0-6.0重量份、促进剂NA-22（1,2-亚乙基硫尿），0.6-1.4重量份，加压45秒下料，下料温度不超过85℃，在开炼机上翻炼均匀下片待用即可。