CN109804115A - 用于电力输送带的氨基甲酸酯粘合剂帘线处理和带 - Google Patents

Abstract

一种具有包埋在弹性体主体中的张力帘线的带，其具有粘合剂组合物，该组合物浸渍所述帘线和涂覆所述纤维。该粘合剂组合物是多异氰酸酯和多元醇，或者是衍生自它们的聚氨酯预聚物，和多胺固化剂以及任选的另外的多元醇的反应产物，并且具有任选加入的增塑剂。该多异氰酸酯、预聚物和多胺中的至少一种是用封闭剂封闭的。该带主体可以是流延聚氨酯、硫化橡胶或者热塑性弹性体。该帘线可以具有粘合剂外涂层。

Description

用于电力输送带的氨基甲酸酯粘合剂帘线处理和带

发明背景

发明领域

本发明通常涉及一种处理用于增强带的张力帘线的方法，该处理物、帘线和所得的带，更具体地涉及一种用封闭氨基甲酸酯粘合剂组合物增强处理的具有张力帘线的带，和具体涉及一种使用用封闭组分制备的胺固化的聚脲-氨基甲酸酯组合物浸渍的碳纤维帘线。

现有技术说明

Knutson等人的美国专利No.5807194，其内容在此以其全部引入作为参考，公开了一种同步电力输送带，其具有流延氨基甲酸酯带材料的带主体，由该主体形成的带齿，沿着带齿周围表面布置的耐磨织物增强材料，和包埋在带主体中的螺旋形的螺化帘线和碳纤维纱线的拉伸元件，其中在该帘线纤维之间存在间隙，并且带材料在所述带流延时渗透至少一部分的该帘线间隙，以使得该帘线间隙包含最小大约0.21mg带材料/mm³帘线体积。氨基甲酸酯弹性体向该帘线中的渗透可以产生优异的物理粘附。但是，在它的固化态时是高模量带的氨基甲酸酯会使得当它渗透到帘线的间隙时具体的帘线材料是不可接受的，因为这样渗透的帘线会具有不可接受的高的弯曲模量。同样，渗透氨基甲酸酯会将过高的应变转移到包含该帘线的长丝中，和因此引起不可接受的长丝断裂，形成帘线失效。流延氨基甲酸酯材料经常处于这样的粘度，即，它难以充分浸渍所述帘线。来自于不足浸渍的问题包括帘线磨损，差的疲劳寿命等。

Patterson等人的美国专利No.5231159，其内容在此以其全部引入作为参考，描述了可用于带的流延或者RIM氨基甲酸酯组合物。该聚氨酯是基于异氰酸酯封端的(优选聚醚)预聚物，胺-或者羟基封端的多元醇，和多胺或者多元醇扩链剂的反应产物。

Wu等人的美国专利No.6964626，其内容在此以其全部引入作为参考，公开了改进的聚氨酯/脲弹性体，其具有到大约140-150℃的高温稳定性和在大约-35到(-40)℃的低温挠性，用于动态应用中。这些弹性体可用于带应用，特别是自动正时或者同步带，V形带，多V棱纹或者微棱纹带，平带等。该聚氨酯/脲弹性体是通过多异氰酸酯预聚物与对称的伯二胺扩链剂，对称的伯二胺扩链剂和仲二胺扩链剂的混合物，或者对称的伯二胺扩链剂和非氧化性多元醇的混合物反应来制备，其全部选择来消除经由标准模制方法对于催化剂的需要，和改进相分离。该多异氰酸酯预聚物是下面组分的反应产物：多元醇(其在高温是非氧化性的)例如聚碳酸酯多元醇，聚酯多元醇或者其混合物，与有机多异氰酸酯(其是紧凑的、对称的和芳族的)例如对亚苯基二异氰酸酯，1，5–萘二异氰酸酯，和2，6-甲苯二异氰酸酯，或者是脂肪族的和具有反式或者反式，反式几何结构，例如反式-1，4-环己烷二异氰酸酯和反式，反式-4，4'-二环己基甲基二异氰酸酯。

现有技术的用较软的材料处理帘线来在聚氨酯带中产生更大挠性的帘线的尝试已经导致带具有较低的耐扭转性，挠曲过程中较高的热聚集，差的耐分层性等。用于碳纤维帘线的粘合剂处理通常对于苛刻的带应用来说是不够的，无论是聚氨酯还是橡胶带。代表性的现有技术的碳纤维粘合剂处理是Knutson的美国专利No.6695733和6945891，其公开了一种齿形橡胶带，具有间苯二酚-甲醛-乳胶(“RFL”)处理的碳纤维张力帘线。同样代表性的碳纤维粘合剂技术是Toki等人的美国专利No.4044540的环氧底漆和RFL处理，和Fujiwara等人的美国专利No.4978409的底漆和RFL处理。

Sakajiri等人的美国专利申请公开No.2005-0271874A1公开了碳纤维施胶处理，其使用不饱和的氨基甲酸酯化合物作为主要组分。Sakajiri等人的JP2005-023480A2公开了一种树脂组合物，其包括聚氨酯，环氧树脂和交联剂，用于浸渍碳纤维束。

美国专利申请公开No.2009/0098194A1描述了脲-氨基甲酸酯化学品。

美国专利No.3962511公开了用于包封工业传送带的纺织品织造织物的聚氨酯组合物和施用在有机溶剂溶液中的聚氨酯反应混合物的方法。

可以参考美国专利No.7824284和美国专利No.7824288，其二者的内容在此以其全部引入作为参考。

发明内容

本发明涉及系统和方法，其可以提供挠性的，高模量张力帘线来增强带和其他动态橡胶制品，包括聚氨酯电力输送带和橡胶驱动带。本发明可以提供这样的帘线，其具有与聚氨酯带主体材料良好的附着性和相容性以及改进的处置性，包括优异的拉伸强度，降低的磨损或者碎屑聚集，和耐久性。根据本发明的聚氨酯带可以具有用于持久处置，后弯曲等的改进的挠性，和改进的切割性能。具有根据本发明的碳张力帘线的橡胶带可以表现出相对于常规RFL处理的碳帘线改进的性能。本发明涉及进行了粘合剂处理的帘线，其可以施用到加捻的纤维束，并且能够良好渗入所述束中。

本发明涉及一种带，其具有包埋在弹性体带主体中的张力帘线，并且该帘线进行了聚脲-氨基甲酸酯(“PUU”)粘合剂处理。该PUU粘合剂可以基于聚氨酯预聚物，例如聚酯或者聚醚或者聚碳酸酯，其是用异氰酸酯封端的，衍生自多元醇与二异氰酸酯的反应，或者基于用于预聚物的原材料。该聚酯可以是聚己内酯。该多元醇可以是二醇和三醇的混合物。该二异氰酸酯可以是对称的，紧凑的二异氰酸酯，例如PPDI，TDI，MDI等。该二异氰酸酯可以不是完美对称的，但是优选是。该粘合剂处理物具有多胺固化剂。该多胺可以是紧凑的，对称的二胺固化剂或者三胺或者四胺。该粘合剂处理物的至少一种反应性组分可以是封闭的，为该粘合剂组合物提供室温稳定性以及在升高的温度的快速反应。可选择地，该多胺和预聚物(或者二异氰酸酯)二者可以同时是封闭的。本发明还涉及经处理的张力帘线和粘合剂组合物。

在本发明的一种实施方案中，该聚氨酯预聚物是用封闭剂例如吡唑，聚酮肟，酚，环酮，己内酰胺，肟或者三唑封闭的，该粘合剂组合物在这种实施方案中可以进一步包括多元醇或者增塑剂或者任何期望比例的二者，其可以用于调节该粘合剂的最终性能例如模量。

在本发明的另一实施方案中，该多胺固化剂是封闭的胺固化剂，例如MDA-NaCl络合物。该粘合剂组合物在这种实施方案中可以进一步包括增塑剂，其可以用于调节该粘合剂的最终性能例如模量。

在不同的实施方案中，该粘合剂组合物可以进一步包括多元醇，其可以用于调节性能例如模量，条件是该多元醇与预聚物的反应性产生了足够的工作时间或者存储寿命。

在本发明的一种实施方案中，该张力帘线可以基于碳纤维长丝纱线，其可以在用该粘合剂浸渍前加捻。所述纤维的间隙，不管纤维类型如何，可以部分或者完全地填充有所述粘合剂。该纤维可以用粘合剂涂覆。填充量可以是间隙体积的20％-99％或者100％。虽然该纤维可以是涂覆的和一些间隙填充有粘合剂，但是所述涂层可以是相对薄的，并且不足以将全部纤维完全粘合在一起。在将流延聚氨酯用于带主体材料的一种实施方案中，该流延聚氨酯可以浸渍一些或者全部的其余间隙和与粘合剂涂层紧密接触。可选择地，该帘线可以具有另外的外涂层粘合剂。

本发明还涉及一种方法，其包括如下来制造粘合剂浸液的步骤：将聚氨酯预聚物或者它的组成成分与胺固化剂一起在合适的溶剂中混合或者溶解，其之一可以是封闭的，将纱线或者加捻的纱线浸入该浸液中，干燥掉溶剂，和至少部分地固化该粘合剂。在固化过程中，所述封闭剂解封，并且在预聚物分子上的异氰酸酯端基和胺固化剂上的氨基端基之间形成脲连接。该预聚物可以是线性的(两个异氰酸酯端)或者接枝的(三个或者更多个异氰酸酯端基)(优选仅仅两个或者三个或者其混合物)。该预聚物可以通过在加入固化剂之前，将封闭剂加入溶剂中来封闭。该胺固化剂可以通过用盐在溶剂中或者在相容性惰性增塑剂中络合来封闭。该预聚物和固化剂都可以是封闭的。

前述内容宽泛地概括了本发明的特征和技术优点，以便能够更好地理解下面的本发明的具体实施方式。本发明另外的特征和优点将在下文中描述，其形成了本发明权利要求的主题。本领域技术人员应当理解所公开的理念和具体实施方案可以容易地用作基础，来改变或者设计其他结构来用于实施本发明相同的目的。本领域技术人员还应当理解这样的等价的构造不脱离附加的权利要求所述本发明的范围。当结合附图来考虑时，从下面的说明书将更好地理解据信是本发明的特性的新的特征，涉及它的组织和运行方法二者，以及另外的目标和优点。但是，要明确理解地是提供每个附图来仅用于显示和说明的目的，并非打算作为本发明的限度的定义。

附图说明

附图，其引入和形成说明书的一部分，其中相同的附图标记表示相同的部件，显示了本发明的实施方案，并且与说明书一起，用于解释本发明的原理。在附图中：

图1是根据本发明一种实施方案构建的正时带的一个片段透视图，具有处于截面中的部件；

图2是根据本发明一种实施方案构建的V形带的一个片段透视图，具有处于截面中的部件；

图3是根据本发明一种实施方案构建的多V形棱纹带的一个片段透视图，具有处于截面中的部件；

图4是挠性测试的示意图，用于测试本发明实施方案的带的特性；

图5是在所示直径的棒上后弯曲三次之后，几个实施例和对照物的带拉伸强度的图；

图6是存在于Weibull坐标中的示例性带的图；

图7是在所示直径的棒上后弯曲三次之后，两种以上实施例和对照物的带拉伸强度的图；和

图8是在所示直径的棒上后弯曲三次之后，多种实施例和对照物的带拉伸强度的图。

具体实施方式

本发明涉及一种聚脲-氨基甲酸酯(“PUU”)粘合剂组合物，其用于纺织品纤维上，和特别是用于制备用于增强的橡胶制品例如带或软管中的处理的张力帘线。该PUU粘合剂基于氨基甲酸酯连接的预聚物，其然后用胺或者水固化来形成脲连接。该PUU粘合剂可以优选是胺固化的，而非湿气固化的。优选所述反应物之一是封闭的。该PUU粘合剂可以优选基于对亚苯基二异氰酸酯(“PPDI”)和聚己内酯(“PCL”)的预聚物。该PUU处理的帘线在聚氨酯(“PU”)和/或PUU传送带或者其他聚氨酯制品中是特别有利的，不论是物理流延弹性体还是热塑性弹性体。鉴于合适的外涂层粘合剂，所述PUU处理的帘线还适用于橡胶传送带，软管或者其他硫化的橡胶制品。经处理的帘线的纤维可以优选是碳纤维。

该PUU粘合剂可以基于聚氨酯预聚物，例如异氰酸酯封端的聚酯或者聚醚或者聚碳酸酯。这样的预聚物是通过多异氰酸酯与多元醇反应来制备的(即，羟基封端的聚合物，优选二醇和/或三醇)。可选择地，该粘合剂可以基于多异氰酸酯和多元醇，而非所述预聚物。优选该多异氰酸酯是对称的，紧凑的二异氰酸酯例如PPDI，2，4-和/或2，6-甲苯二异氰酸酯(“TDI”)，4，4'-亚甲基二苯基二异氰酸酯(“MDI”)等。该多异氰酸酯可以不是完美对称的，但是优选是对称的。该PU预聚物然后可以与小的或者紧凑的、对称的二胺或者多胺固化剂/扩链剂或者仅仅与水一起溶解在合适的溶剂中，所述水可以简单地获自溶剂和/或空气中存在的环境湿气，其在所述溶剂干燥后，反应，来在预聚物分子的异氰酸酯端基之间形成脲连接。该预聚物可以是线性的(即，具有两个异氰酸酯端基)或者接枝的(即，具有三个或者更多个异氰酸酯端基)，但是优选仅具有两个或者三个异氰酸酯端基或者其混合物或者共混物。该脲连接/链段聚集来形成散布在聚酯、聚醚等的整个软链段基质中的硬链段域。对于带帘线应用来说，已经发现有利地是使得该粘合剂软于带主体材料，因此，优选小的、紧凑的固化剂。最优选的固化剂是水，这产生了最小的硬链段和因此最软的PUU粘合剂。用于带应用的最优选的软链段是聚酯例如聚己内酯，这归因于它优异的耐热性、耐撕裂性等。聚醚通常的耐撕裂性低于聚酯。耐撕裂性在增强的橡胶制品例如带中会是非常重要的，特别是在帘线和制品主体或者带的齿形合物之间的界面处更是如此。用于带应用的最优选的二异氰酸酯是PPDI，这归因于它的热稳定的连接，和因为它具有与固化剂例如水的最佳反应性。用优选的PUU制造的帘线在浸渍或者处理后是极其挠性的，和因此用PUU部分地或者完全地浸渍。结果，经处理的帘线在加工和最终使用过程中表现出最小的处置损坏，并且它们很好地结合到不同的流延PU或者PUU带主体配料、热塑性弹性体(“TPE”)和热塑性聚氨酯(“TPU”)以及硫化的橡胶带中的橡胶上。对于一些应用，所述结合可以用合适的外涂层粘合剂来增强。

通用术语“聚氨酯”(PU)通常在本领域中会用于包括聚脲、聚异氰尿酸酯和其他可能具有很少或者没有实际的氨基甲酸酯基团或者连接的聚合物。这里，在更字面的含义上“聚氨酯”用于表示这样的聚合物，其是异氰酸酯和醇的反应产物，和因此包含显著量的氨基甲酸酯连接，-NR-CO-O-。这里和在权利要求中，“聚脲”用于表示这样的聚合物，其是异氰酸酯与自身在湿气或者水存在下的反应产物，或者异氰酸酯与胺的反应产物，其可以是反应中间体，这产生了显著量的脲连接，-NR’-CO-NR”-。在这些氨基甲酸酯或者脲连接中，R，R’和R”每个独立的是氢；烷基或者芳基。缩二脲包括在术语“聚脲”中，其是当脲基团与另外的异氰酸酯反应来形成接枝聚合物时形成的。“聚异氰尿酸酯”用于表示这样的聚合物，其是异氰酸酯与自身在升高的温度反应来形成三异氰尿酸酯环结构的反应产物。术语聚脲和聚氨酯并不表示意味着反应的总纯度，而是用于表示据信是本发明的粘合剂体系中所涉及的主反应机理和/或反应产物。因此可以包括少量的其他反应产物或者其他反应机理，而无需进一步提及，其在此仍然可以称作主要是聚脲-氨基甲酸酯反应产物。术语“聚合物”将被理解为包括聚合物、共聚物(例如使用两种或者更多种不同的单体形成的聚合物)、低聚物(即，具有相对少的重复单元的聚合物)，及其组合，以及可以在混溶共混物中形成的聚合物、低聚物或者共聚物。术语“预聚物”指的是这样的单体或者单体体系，其已经反应到中间分子量状态。这种材料能够通过反应性基团进一步聚合到完全固化的高分子量状态。就此，具有未反应的单体的反应性聚合物的混合物也可以称作预聚物。典型地，这样的预聚物是相对低分子量的聚合物，通常处于单体和膜聚合物或者树脂的分子量之间。就此，本领域技术人员将理解单体反应来形成聚脲-氨基甲酸酯，以使得一旦聚合物形成时该单体不再存在。但是在本文所述一些组合物中，单体和聚合物二者可以在固化前存在于配料中。术语“多胺”意指每分子具有至少两个(伯和/或仲)胺官能团的化合物。术语“多元醇”意指每分子具有至少两个羟基官能团的化合物。术语“二醇”意指每分子具有两个羟基官能团的化合物。术语“三醇”意指每分子具有三个羟基官能团的化合物。术语“多异氰酸酯”和“多异硫代氰酸酯”统称为“多异(硫代)氰酸酯”，意指分别每分子具有至少两个异氰酸酯或者异硫代氰酸酯官能团的化合物。术语“二异氰酸酯”意指每分子具有两个异氰酸酯官能团的化合物。

可用于本发明的实施方案的聚氨酯预聚物可以通过多元醇与多异氰酸酯根据本领域已知的方法反应来制备。有用的多元醇包括但不限于聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚硫醚多元醇、聚碳酸酯多元醇和聚己内酯多元醇。

聚己内酯可以被认为是聚酯类型。用于需要热稳定性的应用的优选的多元醇在高到150℃是非氧化性的，并且包括但不限于聚酯多元醇、聚己内酯多元醇和聚碳酸酯多元醇。用于本发明的聚酯多元醇包括但不限于多羟基醇，优选二羟基醇加上一些三羟基醇，和/或多元羧酸，优选二元羧酸加上一些三元羧酸的反应产物。对于制备聚酯来说，相应的聚羧酸酐或者相应的低级醇或者其混合物的聚羧酸酯优于它们的游离聚羧酸配对物。该聚羧酸可以是脂肪族，脂环族和/或芳族性质的。下面作为非限定性例子提及：琥珀酸、己二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、偏苯三酸、邻苯二甲酸酐、四氢邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐、四氯邻苯二甲酸酐、内亚甲基四氢邻苯二甲酸酐、内亚甲基四氢邻苯二甲酸酐、戊二酸酐、富马酸、二聚和三聚脂肪酸，任选地混合有单体脂肪酸，对苯二甲酸二甲酯和对苯二甲酸-双-二醇酯。用于生产这样的聚酯的合适的多羟基醇包括但不限于以下：乙二醇、1，2-和1，3-丙二醇、1，4-和2，3-丁二醇、1，6-己二醇、1，8-辛二醇、1，10-癸二醇、新戊二醇、1，4-环己烷二甲醇或者1，4-双羟基甲基环己烷、2-甲基-1，3-丙二醇、甘油、三羟甲基丙烷(“TMP”)、1，2，6-己三醇、1，2，4-丁三醇，三羟甲基乙烷及其混合物。还可以使用内酯例如ε-己内酯与羟基羧酸例如ω-羟基己酸的聚酯。

合适的聚碳酸酯多元醇是已知的并可以例如通过二醇例如1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、1，6-己二醇、1，10-癸二醇、新戊二醇、二甘醇、三甘醇或者四甘醇及其混合物，与二芳基碳酸酯例如碳酸二苯酯、碳酸二烷基酯例如碳酸二乙酯，或者光气反应来制备。合适的聚醚多元醇是已知的和包括羟基封端的聚醚例如基于环氧烷的那些，其包括环氧丙烷(PPO)，环氧乙烷和聚四氢呋喃醚(PTMO)。优选的环氧烷是聚环氧丙烷。该多元醇可以是具有大约2-8的平均羟基官能度和大约500-5000的平均羟基当量的聚醚多元醇，或者大约2-4的羟基官能度和大约1000-3000的羟基当量的聚醚多元醇。在一种实施方案中，该聚醚多元醇包括大约2-3的平均羟基官能度和大约1500-2500的平均羟基当量。

优选的多元醇是具有大约500-大约4000或者5000分子量的聚碳酸酯多元醇和聚酯多元醇，或者这些多元醇的混合物。更优选的多元醇是聚(六亚甲基碳酸酯)(“PCB”)二醇和/或三醇，聚己内酯(“PCL”)二醇和/或三醇，和聚(六亚甲基己二酸酯)二醇和/或三醇，其分子量是大约300或者500-大约4000或者5000。用于处理带和软管的张力帘线的最优选的多元醇是聚己内酯二醇和/或三醇。二醇最优选的分子量是大约1500-大约2500和三醇是大约1000-大约4000，或者大约2500-大约3500。在与二异氰酸酯反应来形成可用于本发明的多异氰酸酯预聚物之前，将该多元醇脱水到小于大约0.03重量％的湿气水平和更优选到大约0.0150重量％的水平。用于制备该预聚物的多元醇可以是选自上述多元醇的至少一种三醇和一种或多种其他多元醇，优选二醇的混合物。最优选的二醇和三醇是上面所列的最优选的多元醇。对该多元醇混合物中的三醇交联剂的量没有特别限制，因为可以使用大约2％高到100％的任何量的三醇。虽然在优选的实施方案中，该多元醇混合物中的三醇的量可以优选是从5％高到大约65重量％，基于该预聚物中总多元醇组分，更优选大约15％-大约55％。该多元醇混合物的其余部分可以是二醇。过少的三醇导致不足的交联和高温性能很少或者没有改进，而由于预聚物粘度的增加和/或缺乏聚氨酯对于织物增强材料的润湿或者渗透和/或混合物的化学不稳定性，过多的三醇导致加工或者混合困难。在本发明的实施方案中，所述预聚物可以通过将二醇基预聚物与三醇基预聚物混合来制备。但是，三醇基预聚物的粘度增加使得这变得困难。因此，一种优选的实施方案是由二醇和三醇的混合物制备的预聚物，优选是聚己内酯(PCL)多元醇。

用于制备所述预聚物的有用的多异氰酸酯包括但不限于对亚苯基二异氰酸酯(“PPDI”)，2，4-和/或2，6-甲苯二异氰酸酯(“TDI”)，4，4'-亚甲基二苯基二异氰酸酯(“MDI”)，六亚甲基二异氰酸酯(“HDI”)，1，5-萘二异氰酸酯(“NDI”)，反式-1，4-环己烷二异氰酸酯(“t-CHDI”)，三甲基亚二甲苯基二异氰酸酯(“TMXDI”)，异佛尔酮二异氰酸酯(“IPDI”)等及其混合物。适于本发明所用的多异氰酸酯预聚物的有机多异氰酸酯优选是具有下面特性的那些：对于芳族化合物来说紧凑和对称的结构，或者对于脂肪族化合物来说反式或者反式、反式几何结构，用于所得弹性体的改进的相分离，和与胺基团或者水的高反应性来消除对于配料中催化剂的需要，其否则会加速所得弹性体在高温的反转。优选作为制备聚氨酯预聚物的起始组分的多异氰酸酯包括但不限于紧凑的、对称的芳族二异氰酸酯，包括但不限于PPDI，NDI和2，6-甲苯二异氰酸酯(“2，6-TDI”)。可用作制备多异氰酸酯预聚物的起始组分的多异氰酸酯还包括具有反式或者反式、反式几何构型的脂环族二异氰酸酯。这些异构体通常是纯的，即，它们以基本上不存在顺式构型异构体的方式存在，和因此在固化时促进了良好的相分离。它们包括但不限于t-CHDI，和反式，反式-4，4'-二环己基甲基二异氰酸酯(“t，t-HMDI”)。在本发明的实施方案中最优选用在用于增强带和软管的张力帘线中的是PPDI。

选择可用于本发明中的扩链剂(即固化剂)，以便能够具有与预聚物足够的反应时间，和来产生期望的脲连接，具有期望量的相分离和硬链段性能。该扩链剂可以包括化合物脂肪族胺、芳族胺及其混合物。该扩链剂可以包括脂肪族胺例如亚乙基二胺，1，3-二氨基丙烷，1，4-二氨基丁烷，六亚甲基二胺，氨基乙醇胺，1，4-二氨基环己烷，异佛尔酮二胺(“IPDA”)和三亚乙基四胺。该扩链剂可以优选是芳族胺，其可以包括2，4-二氨基甲苯，2，6-二氨基甲苯，1，5-萘二胺，1，4-亚苯基二胺，1，4-二氨基苯，4，4'-亚甲基双(邻氯苯胺)(“MOCA”)，4，4'-亚甲基双二苯胺(“MDA”)，3，5-二乙基-2，4-二氨基甲苯，二乙基甲苯二胺(“DETDA”)，三亚甲基二醇二氨基苯甲酸酯(“TMGDAB”)，4，4'-亚甲基双(3-氯-2，6-二乙基苯胺)(“MCDEA”)，4，4'-亚甲基双(2，6-二乙基苯胺)(“MDEA”)和3，3'，5，5'-四异丙基-4，4'-亚甲基双苯胺。

优选的扩链剂是小的、紧凑的和对称的芳族二胺。

优选该固化剂具有不大于两个苯基环和/或不长于三个碳脂肪族基团。在一种实施方案中，该扩链剂是水，包括例如环境湿气。水形成了最紧凑的脲连接，-NH-CO-NH-。通过与作为固化剂的水反应形成的简单的脲连接使得硬链段域的尺寸最小化，同时仍然产生良好的相分离和物理性能。这导致所得的经处理的纤维或者张力帘线良好的挠性，如用于动态橡胶应用如带和软管所期望的。

此外，这样的基于水的小的硬链段与小的对称的二异氰酸酯例如PPDI的组合产生了良好的整体性能平衡，包括高温稳定性、挠性、模量和强度。但是，水的反应速度会比期望的慢，并且经处理的帘线会过长的时间保持得过粘。所以，多胺固化剂会是优选。

可用于制备根据本发明的一种实施方案的聚脲-氨基甲酸酯粘合剂的对称的伯二胺扩链剂是能够与多异氰酸酯预聚物无需催化剂地快速反应的那些。可用于本发明的实施方案的扩链剂的对称性提供了改进的相分离和因此增加了最终的PUU弹性体在动态应用中的热稳定性。合适的伯二胺扩链剂包括但不限于具有大约90-大约500的分子量的对称的芳族胺及其混合物。例子包括：1，4-亚苯基二胺，2，6-二氨基甲苯，1，5-萘二胺，4，4'-二氨基二苯基甲烷，3，3'-二甲基-4，4'-二氨基二苯基甲烷，1-甲基-3，5-双(甲基硫代)-2，6-二氨基苯，1-甲基-3，5-二乙基-2，6-二氨基苯，4，4'-亚甲基-双(3-氯-2，6-二乙基苯胺)(MCDEA)，4，4'-亚甲基-双(邻氯苯胺)，4，4'-亚甲基-双(2，3-二氯苯胺)，三亚甲基二醇二对氨基苯甲酸酯，4，4'-亚甲基-双(2，6-二乙基苯胺)(MDEA)，4，4'-亚甲基-双(2，6-二异丙基苯胺)，4，4'-亚甲基-双-(2-甲基-6-异丙基苯胺)，4，4'-二氨基二苯基砜等。该对称的伯二胺扩链剂可以任选地与少量的仲二胺扩链剂组合来改变弹性体特性例如硬度。仲二胺扩链剂合适的例子具有大约150-大约500的分子量，和包括但不限于N，N'-二仲丁基-氨基苯和N，N'-二仲丁基-氨基-二苯基甲烷。

可以有利的是封闭本发明的粘合剂组合物中的一种或多种反应性组分，即，多异氰酸酯、预聚物或者固化剂。封闭(也称作端封闭)指的是将封闭剂连接到反应性基团例如多异氰酸酯或者预聚物的异氰酸酯端基上或者二胺固化剂的胺基上，其中该封闭剂防止了反应性基团在室温参与其常规反应，但是容易在升高的温度解离，这使得该反应性基团可以再次用于所述常规反应。

可以有利的是封闭预聚物中的异氰酸酯基团。合适的封闭试剂包括聚酮亚胺、酚、环酮、己内酰胺、肟、三唑、某些醇和β-二羰基化合物例如乙酰乙酸乙酯和丙二酸乙酯。一种优选的封闭剂是甲乙酮肟(“MEKO”)。有用的酚包括壬基酚(例如对壬基酚)、丁基酚(例如对-或者邻-叔丁基酚)、十二烷基酚、丙基酚、庚基酚、辛基酚、甲酚、三甲基酚、二甲苯酚等。其他优选的封闭剂包括3，5-二甲基吡唑(“DMP”)、丙二酸二乙酯(“DEM”)、ε-己内酰胺(“ε-CAP”或者简单地“CAP”)、1，2，4-三唑、二甲基-1，2，4-三唑、咪唑、二异丙基胺、乙酰乙酸酯。有用的肟包括苯乙酮肟、丙酮肟、甲乙酮肟、环己酮肟、丙醛肟、甲醛肟、丁醛肟、环戊酮肟、苯甲酮肟和丁酮肟。可以使用封闭剂的混合物。异氰酸酯基团与用于制备封闭聚氨酯预聚物的起始材料中的封闭剂的当量比也可以根据期望而变化。在某些实施方案中，NCO与封闭剂的当量比可以是1：1.01-1：1.20，优选1：1.03-1：1.10，或者优选大约1：1.05。

根据本发明的一种实施方案，所述浸渍溶液可以包括封闭的异氰酸酯预聚物，和适当摩尔比的二胺或者脂肪族伯或者仲三胺或者四胺，和任选的增塑剂、低聚多胺，或者多元醇，全部处于有机溶剂溶液中。全部的这些所列的胺选项被认为包括在术语“多胺”中。所述胺可以与脱封闭的异氰酸酯预聚物在升高的温度自发反应和产生快干聚氨酯-脲处理物。将一种或多种增塑剂、低聚多胺或者多元醇加入所述配料中会降低膜模量和改进该张力帘线挠性，产生更好的耐带后弯性。应当注意的是粘合剂性能可以通过流延用于测试，例如用于硬度和拉伸模量、伸长率和强度的合适的膜来测定。

合适的封闭的异氰酸酯预聚物包括以商标Adiprene由Chemtura Corporation销售的Adiprene BLFP 2950A，Adiprene BLM 500和Adiprene BL 16；以及以Trixene商标由Baxenden Chemicals Ltd.销售的Trixene“BI级”，包括Trixene BI-7641；以及以商标Desmodur由Covestra销售的Desmodur BL 1100/1。类似的具有较低NCO的封闭的预聚物对于降低膜模量将是优选的。较高的NCO预聚物通常将产生更高的膜模量，其可以通过加入增塑剂、多元醇等来向下调节。要注意的是多元醇与异氰酸酯的反应性过大，而不能用于具有未封闭的预聚物的溶液中。该预聚物的封闭因此允许另外的配料选择来用于该粘合剂组合物。

与封闭的预聚物一起使用的合适的脂肪族伯或者仲三胺或者四胺固化剂包括Jeffamine T-5000、Jeffamine T-403、Jeffamine ST-404和Jeffamine XTJ-616，其以所述商标名由Huntsman Corporation销售。与二胺官能度相比，3或者4(大于2)的胺官能度可以为处理膜提供更快的固化和干燥和更低的模量。

代替封闭与二胺固化剂一起使用的预聚物，可能有利的是使用一种或多种封闭的二胺固化剂。该二胺固化剂可以例如通过与溶剂中或者在相容性惰性增塑剂中的盐络合来进行封闭。封闭的二胺的例子包括：三(4，4'-二氨基-二苯基甲烷)氯化钠(一种分散在增塑剂中的MDA-NaCl盐络合物)，例如以商标名Caytur 31、Duracure C 3LF和Duracure C3由Chemtura销售的那些。酮亚胺也可以被认为是封闭的胺和会是有用的。要注意的是所述预聚物和固化剂都可以是封闭的。

要加入的多胺的量可以是与所述预聚物上的全部可利用的异氰酸酯端基反应化学计量比量的，或者稍多或者稍少。使用稍小于化学计量比量的多胺会促进一些交联，这在一些应用可能是有益的。当在该粘合剂组合物中包括另外的多元醇时，则因此多胺的量可以减少，因为多元醇将与预聚物上的异氰酸酯端基反应。该另外的多元醇上的反应性胺基团加上活性醇基团与预聚物上的异氰酸酯基团数的摩尔比因此可以有利地选择为0.8-1.1，优选0.9-1.0。

可以引入增塑剂来用于降低膜模量。有用的或者合适的增塑剂的例子包括邻苯二甲酸酯，有机-磷酸酯，二烷基-醚二烷基酯和聚亚烷基-醚二烷基酯，例如二-或者聚-乙二醇二烷基酯。二烷基-醚二酯，包括C₁-到C₄-醚-或者聚醚-二羧酸的C₄-C₁₂-酯。这样的增塑剂的例子可以包括酯例如癸酸酯、辛酸酯、己酸酯、庚酸酯、壬酸酯、2-乙基己酸酯等。

这样的增塑剂的例子可以包括醚的二烷基酯例如乙二醇、丙二醇、三甘醇、四甘醇和具有高到大约800的分子量的聚乙二醇(“PEG”)。有用地，市售邻苯二甲酸酯类型和酯类型增塑剂的非限定性例子包括以商标名由BASF销售，以Jayflex^TM由ExxonMobile销售和以由Hall star销售的那些。

多元醇可以用于调节所述粘合剂的硬度或者模量，但是仅在封闭该预聚物或者多异氰酸酯以防止预聚物或者多异氰酸酯和多元醇之间在溶液中的早期反应的情况下。合适的多元醇可以包括一种或多种前述多元醇。一些优选的多元醇是与上述用于形成预聚物中相同的那些。

低聚多胺也可以用于调节粘合剂的硬度或者模量。有用的多胺可以与上述多元醇相同，但是用胺基代替羟基。这样的多胺可以有利地比等价的多元醇更快地反应，产生更快固化/干燥配料和因此更快加工或者处理张力帘线。示例性低聚多胺包括聚氧丙烯二胺，其作为Jeffamine D-2000可获自Huntsman Corporation。

本发明还可以利用不同的其他添加剂来帮助加工来自于本发明组合物的产品或者帮助功能化由本发明的弹性体制造的产品，包括抗氧化剂、其他增塑剂、填料、着色剂、粘附促进剂、共反应物、扩链剂等。例如当本发明的弹性体组合物用于电力输送带产品时抗氧化剂是特别有用的。合适的抗氧化剂包括2，6-二叔丁基酚和取代的链烷酸的受阻酚的聚亚烷基二醇酯。抗氧化剂的例子包括乙二醇的3，5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸酯，三亚甲基二醇的双{3-(3-甲基-5-叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯}。其他多元醇、多异氰酸酯、异氰酸酯封端的聚合物、环氧化物和/或胺可以包括例如作为粘附促进剂、共反应物，虽然优选不包括它们。

其他加入的化合物可以用于本发明的组合物。它们包括降低组分的反应时间的催化剂。该催化剂可以选自本领域已知的任何令人期望的化合物例如有机-金属化合物、叔胺和碱金属烷氧化物。但是，该聚脲-氨基甲酸酯可以使用或者不使用催化剂来制备，而基于多元醇的聚氨酯(其不包含胺封端的基团)最典型地是用催化剂来制备的。可以用作催化剂的合适的有机-金属化合物包括但不必需限于锡、汞、铁、锌、铋、锑、钴、锰、钒、铜等的脂肪族皂。例子包括有机配体，其是2-20碳的羧酸，例如二月桂酸二丁基锡、二月桂酸二甲基锡、苯基丙酸汞、环烷酸铜、新癸酸铋等。在一种优选的实施方案中不使用催化剂。

因此，根据本发明的一种粘合剂组合物的优选的实施方案包含聚氨酯预聚物和多胺固化剂作为唯一的反应性成分。在某些应用中，单独使用水作为固化剂会产生慢于期望的固化速率，并且使用二胺固化剂会产生具有低于期望的存储稳定性的粘合剂混合物。在根据本发明的一种实施方案的粘合剂组合物中使用封闭的组分可以提供可接受的存储稳定性和适当快的固化速率二者。所述封闭的组分可以是聚氨酯预聚物或者多胺固化剂，并且在任一情况中，水不用作固化剂。令人惊讶地，还已经发现使用封闭的组分还会导致改进的产物性能，如下面的某些实施例中将看到的。

贯穿本发明，术语“帘线处理”用于表示施用到纱线和/或纱线长丝的材料(其可以或者可以不包括施胶剂)，并且其最终至少位于一部分的纱线和/或纱线长丝表面或者施胶表面上和处于在这样的长丝和纱线之间形成的至少一部分的一个或多个间隙内。本文公开的帘线处理物被认为不同于纱线或者长丝上存在的任何施胶剂。

许多的多异氰酸酯预聚物是商购可得的，并且可以有益地用于本发明的一种或多种实施方案的实践中；和包括通常称作“低游离”预聚物的那些，如Peter的美国专利No.6174984，Rosenberg的美国专利No.5703193，Rosenberg等人的美国专利公开No.2003/0065124和Rosenberg等人的美国专利No.6046297中所述，其中该预聚物中游离的二异氰酸酯的水平被降低到例如小于预聚物的1％的水平，或者小于0.5％，或者小于0.25％，例如大约0.1％或者更低。

用于实施本发明的合适的异氰酸酯封端的预聚物包括下面的市售品。例如许多有用的预聚物是以商标DURACAST和中的一个或多个来自Chemtura Corporation，包括LFP 2950A，一种优选的低游离单体，PPDI封端的聚己内酯预聚物；LFP 3940A，一种PPDI封端的聚碳酸酯预聚物；LFP 1950A，一种PPDI封端的聚酯预聚物；LF1950A，一种TDI封端的聚酯预聚物，和LFP 950A，一种PPDI封端的聚醚预聚物；LF 1600D，LF 1700A，LF 1800A，LF 1860A和LF 1900A，其是有用的低游离单体，TDI封端的聚酯预聚物；和LF 600D，LF 750D，LF 753D，LF 800A，LF900A，LF 950A，LFG740D，LFG 920和LFG 964A是有用的低游离单体，TDI封端的聚醚预聚物；LFM2450，Duracast^TMC 930和8030和8045是有用的MDI封端的聚己内酯预聚物；LFH 120、2840、3520和3860是有用的HDI封端的预聚物。有用的预聚物也是以一种或多种商标名和可获自Covestra；以商标TECHTHA可获自Trelleborg；以商标IMUTHA和/或VERSATHA可获自COIM USA，Inc.；以可获自Anderson Development Company；以商标ECHELON^TM由Dow销售的聚氨酯预聚物；等等。

合适的封闭的异氰酸酯预聚物可以由用于实施本发明的合适的异氰酸酯封端的预聚物如下来制备：将该预聚物和封闭剂加入有机溶剂和在合适的条件下反应。优选使用稍微过量的封闭剂来确保异氰酸酯端基完全封闭。合适的条件取决于所选择的组分的挥发性和反应性。通常，封闭可以在溶液中在室温和搅拌下进行。该封闭反应可以通过加热来加速，例如将溶液加热高到大约70℃或者80℃。

参考图1，显示了一种典型的正时带10。带10包括弹性体主体部分12和沿着主体部分12的内周布置的槽轮接触部分14。这种具体的槽轮接触部分14处于横齿16和凸起部分18交替的形式，其设计来与带横向凹槽的滑轮或者链轮齿啮合。拉伸层20位于主体部分12内来为带10提供支撑和强度。在所示的形式中，拉伸层20处于沿着主体部分12的长度纵向对齐的多个张力帘线22的形式。应当理解通常可以使用本领域已知的任何类型的拉伸层20。此外，任何期望的材料都可以用作拉伸元件，例如棉花，人造丝，聚酰胺，聚酯，芳酰胺，钢，玻璃，碳，PBO，聚酮，玄武岩，硼和甚至定向来用于降低载荷能力的不连续的纤维，或者其杂合体。在图1的实施方案中，拉伸层20处于所示的由一种或多种高模量纤维的纱线制成的张力帘线22的形式，其加捻或者层化在一起来形成帘线和用本文所述PUU粘合剂处理物进行处理。优选的高模量纤维包括碳，聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)，聚(对亚苯基-2，6-苯并双噁唑)(PBO)，芳酰胺，玄武岩，硼或者液晶聚合物(LCP)。在一种优选的实施方案中，帘线22包含芳酰胺或者碳纤维。更优选该帘线可以是加捻的长丝纱线，或者连续碳长丝的加捻的纱线束。

用芳酰胺表示长链合成聚酰胺，其具有在对位或者间位直接连接到两个芳环上的它的酰胺连接。在本发明中，可以使用例如PPD-T，聚(对苯酰胺)，共聚(对亚苯基/3，4'-氧二亚苯基对苯二甲酰胺)等。用PPD-T表示由对亚苯基二胺和对苯二酰氯逐摩尔聚合形成的均聚物，以及由引入了少量的其他二胺的对亚苯基二胺和引入了少量其他二酸氯的对苯二酰氯形成的共聚物。适于本发明实践的市售芳酰胺纤维包括以商标TEIJINCONEX，TECHNORA和TWARON由Teijin Limited销售，和以商标NOMEX和KEVLAR由E.I.DuPont de Nemours andCompany销售的那些。

可以使用增强织物24，并且沿着带10的交替的齿16和交替的凸起部分18贴合来形成面覆盖物或者齿覆盖物，以用于槽轮接触部分。这种织物可以是任何期望的构造例如常规的由经线和纬线以任何期望的角度形成的编织物或者可以由通过空间结合帘线保持在一起的经线组成，或者是编织的或者辫子状构造，或者非织造织物等。可以使用大于一层的织物，或者不同的织物类型的组合。如果期望，织物24可以斜线切割，以使得所述线股与带行进方向形成一定角度。可以使用常规的织物，其使用了这样的材料如棉花，聚酯，聚酰胺，丙烯酸，芳酰胺，聚酮，大麻纤维，黄麻，纤维玻璃和不同的其他天然和合成纤维，包括其共混物或者组合物。在本发明的一种优选的实施方案中，织物层24由可膨胀的耐磨织物组成，其中至少一种经线或者纬线由尼龙制成。在优选的形式中，织物层24由尼龙66拉伸织物制成，并且具有无弹性体(无聚氨酯/脲)表面，用于与驱动槽轮匹配协同运行。该无弹性体的表面可以包括层合到所述织物上的聚合物膜。如果期望，该织物也可以用本发明的PUU帘线粘合剂处理。

参见图2，其中显示了标准的带缺口的V形带26。V形带26包括类似于图1的弹性体主体部分12和处于帘线22形式的拉伸增强层20，其也类似于图1所示。

V形带26的弹性体主体12，拉伸层20和帘线22可以由与上述用于图1的相同的材料构成。应当注意的是拉伸层20可以任选地包括弹性体组合物或者橡胶材料，其不同于所述主体部的其余部分，来提供在模量或者其他性能方面的过渡层和/或充当了帘线和主体之间的粘合剂层。任选的粘合剂橡胶元件可以例如模量高于主体，如South的美国专利No.6616558所述，其内容在此引入作为参考。

V形带26还包括槽轮接触部分14，如图1的电力输送带那样。但是在这种实施方案中，槽轮接触部分14是所述带的两个并列侧面，其设计来楔入V形槽轮中。V形带26的底表面处于交替的凹陷表面或者凹槽28和凸起部30。这些交替的凹陷表面28和凸起部30可以依照所示的通常正弦形路径，其用于在槽轮接触部分14在滑轮和槽轮周围送过时分布和使得弯曲应力最小化。以不同的方式偏离了正弦形的不同的缺口异型也是有用的。但是，凹槽28和凸起部30是任选的。包括在V形带种类中的是设计来用于连续可变的传输(“CVT”)应用的那些V形带，其经常表现出相对宽于带厚度的带主体。

参见图3，显示了多V形棱纹带32。多V形棱纹带32包括弹性体主体部分12(如图1和2的带那样)，并且还包括拉伸增强元件20，其优选处于帘线22形式，也如前所述。纵向带凹槽的槽轮接触部分14处于多个凸起区域或者顶点36的形式，并且与具有相对面的侧面(其限定了带32的驱动表面34)的多个凹槽区域38交替。在图1-3的这些情况的每个中，槽轮接触部分14与主体部分12整合，并且可以由下面更详细描述的相同的弹性体材料形成，或者由不同的材料层化。虽然本发明是参考图1-3所示的实施方案来描述的，但是应当理解本发明不限于这些所示的具体实施方案或者形式，而是可应用于下面所定义的权利要求范围内的任何带构造。

碳纤维典型地通过碳化另一纤维例如聚丙烯腈纤维来制造，其中在该碳化方法过程中，所述纤维的直径明显减小。碳纱线通常用其中所含的纤维数来表征，而非用旦尼尔或者分特来表征。使用数字命名和字母“k”来表示纱线中的碳纤维数。当然，在期望之处碳纤维可以通过这样的其他术语来表征。在“3k”碳纤维纱线中，“k”是用于“1000个纤维”的缩写名称，和“3”表示乘数。因此“3k”碳纱线表示3000个纤维或者长丝的纱线。该长丝通常具有足以被认为是连续的长度。如同其他纺织品材料那样，将许多碳纤维组合来形成纱线。纱线可以与其他纱线组合来形成更大的纱线，并且该纱线或者纱线束可以加捻在一起来形成帘线。碳纤维可以具有极小的直径，其可以是大约4-大约8微米，或者大约5-7微米。单个纤维在纱线加工来形成帘线时容易断裂。为此原因，令人期望的是使得形成帘线时所述纱线所经历的机械操作数最小化。例如，将几个纱线加捻在一起来形成纱线束和反向扭转这样的成层纱线束来形成帘线是使得单个纤维断裂的机械操作。通过减少加捻操作数来减少裂缝数。为了形成期望的帘线尺寸，可以包括将较小长丝数的多个纱线成束在一起，例如五个3k纱线来获得15k(称作3k-5)，或者三个6k纱线来获得18k帘线(称作6k-3)。优选捻度不要过高，以免损坏纤维。因此优选的捻度是0.75-2.5圈/英寸，或者高到大约2圈/英寸。最终的碳纤维束可以是3k-60k，这取决于期望的应用。

纤维制造商经常用施胶剂涂覆纤维，其用于润滑该纤维和在该纤维加工成纱线和缠绕在线轴上时抑制断裂。在一些情况中，所述施胶剂可以具有这样的化学结构，其与用于处理包括在电力输送带中的帘线的粘合剂相容。碳纤维制造商所用的施胶剂类型包括例如环氧树脂，环氧树脂和聚氨酯的共混物，有机硅氧烷，聚酰胺-酰亚胺等。施胶剂可以以基于纱线最终重量大约0.1-大约2.5％的吸收重量而存在。据信本文所述本发明的实施方案对于可以存在于碳纤维上的施胶剂的类型和含量不是特别敏感。PUU粘合剂处理物结合到碳纤维束的主要模式是物理互锁，而非化学结合。同样，本发明可以包括使用溶剂来将PUU粘合剂施用到碳纤维束上，并且在期望时，该溶剂可以渗透或者甚至除去施胶剂。

所述弹性体带(或者其他制品)的主体部分可以是硫化橡胶或者其他交联的弹性体例如流延聚氨酯(PU)；或者可以是热塑性弹性体(TPE)或者热塑性聚氨酯(TPU)。本文公开的PUU帘线处理物是与流延聚氨酯或者PUU带主体特别相容的，并且可以有利地与之一起使用，而无需任何另外的粘合剂处理。同样，PUU帘线处理物可以与TPE和TPU弹性体相容，并且会不需要任何另外的粘合剂处理物来与之共用。在硫化的橡胶制品的情况中，有利的可以包括一种或多种另外的粘合剂处理物来提供在PUU处理的张力帘线和硫化的弹性体之间改进的结合。这样的另外的粘合剂处理物在此将称作外涂层或者外涂层粘合剂。有利的可以使用两种不同的外涂层粘合剂来在PUU和橡胶带主体材料之间提供最大的结合。

关于用于PUU处理的张力帘线的实施方案的弹性体主体，可以使用流延PU或者PUU组合物，其可以用于本发明不同的实施方案的实践中，并且这样的组合物和方法描述在例如Patterson等人的美国专利No.5231159和Wu等人的美国专利No.6964626，其内容在此引入作为参考。PUU典型地具有相对于PU更好的动态性能，这归因于增强的相分离，更韧的硬链段等，并且PUU因此对于高性能带应用是优选的。

该弹性体主体可以由TPE或者TPU形成，其使用了例如用于长度较长的带的热塑性层合方法，或者合适的其他模制方法。可以用于不同的实施方案的TPE类型包括但不限于聚苯乙烯-弹性体嵌段共聚物，聚酯嵌段共聚物，聚氨酯嵌段共聚物，聚酰胺嵌段共聚物和聚丙烯/EP共聚物混合物。可以用于不同的实施方案的TPU类型没有特别限制，但是可以包括与上面与流延聚氨酯相关所述类似化学品，例如聚酯热塑性聚氨酯或者聚醚热塑性聚氨酯。热塑性带实施方案可以具有图1的齿形带的常规形式，例如环形带，其是模制的或者将两个带端部结合在一起。实施方案可以具有两端，其可以夹持到不同的相关机构上，例如用于传送，运输，保持或者布置应用中。

在上面所示的图1-3的每种情况中，带主体部分12可以由任何常规的和/或合适的固化的弹性体组合物形成，并且可以与下面涉及包含拉伸层20的任选的粘合剂橡胶元件所述相同或者不同。可以用于此目的合适的弹性体包括例如聚氨酯弹性体(包括聚氨酯/脲弹性体以及所谓的可研磨的树胶)(PU)，聚氯丁二烯橡胶(CR)，丙烯腈丁二烯橡胶(NBR)，氢化NBR(HNBR)，苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)，烷基化的氯磺化聚乙烯(ACSM)，聚表氯醇，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)，乙烯丙烯二烯三元聚合物(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)；乙烯丙烯酸甲酯(EAM)；和有机硅橡胶，或者前述任意两种或者更多种的组合。

为了形成根据本发明一种实施方案的弹性体带(或者其他制品)的主体部分12，所述弹性体可以与常规橡胶配混料成分共混，其包括填料，增塑剂，稳定剂，硫化剂/固化剂和加速剂，其是常规用量。例如为了与乙烯-α烯烃弹性体和二烯弹性体例如HNBR一起使用，α-β有机酸的一种或多种金属盐可以以目前通常用于改进所得的制品的动态性能的量使用。因此二甲基丙烯酸锌和/或二丙烯酸锌可以以大约1-大约50phr；或者可选择的大约5-大约30phr；或者大约10-大约25phr的量用于这样的组合物中。此外这些材料构成了所述组合物的粘结性，和增加了聚合物通过与环氧化物或者相关试剂通过离子交联的固化的整体交联密度，如本领域目前公知的。

本领域技术人员将容易理解任何诸多的合适的组合物可用于或者用作在此有用的橡胶制品的弹性体部分。许多合适的弹性体组合物描述在例如R.T.Vanderbilt RubberHandbook(第13版，1996)中，并且关于EPM或者EPDM组合物和具有特别高的拉伸模量性能的这样的组合物，此外分别描述在美国专利No.5610217和6616558，其涉及可以适用于形成电力输送带主体部分的不同的弹性体组合物的内容在此明确引入作为参考。在本发明的与汽车附件驱动应用相关的实施方案中，弹性体带主体部分12可以由合适的乙烯α烯烃组合物例如EPM，EPDM，EBM或者EOM组合物形成。

弹性体带主体部分12可以此外用本领域公知的不连续纤维来负载，其使用了材料例如包括但不限于棉花，聚酯，纤维玻璃，芳酰胺和尼龙，其处于如人造短纤维或者短切纤维，胶粘短纤维或者纸浆这样的形式，其量是通常所使用的。在涉及成型(例如通过切割或者研磨形成的)多V形棱纹带的优选的实施方案中，优选形成和排列这样的纤维负载，以使得大部分纤维形成和排列来在通常与带行进方向横向的方向上铺设。但是在模制的多V形棱纹带和/或根据流过式方法制造的同步带中，纤维负载量通常缺乏相同的定向度。

对于用于橡胶带来说，本发明的PUU处理的帘线可以有利地用意欲主要涂覆该帘线束外表面的第二粘合剂来涂覆。本文中称这样的粘合剂为外涂层粘合剂。

外涂层通常以大约1％-大约10％干重的水平来施用，基于经处理的帘线的最终重量。有用的外涂层粘合剂的例子是本领域已知的，并且包括但不限于以商标CHEMLOK或者CHEMOSIL由Lord Corporation销售的不同的组合物，和以商标CILBO ND由ChemicalInnovations Limited(CIL)销售的不同的组合物。具体的外涂层可以选择为与下面的粘合剂处理和橡胶带主体二者是相容的，并且具有其他期望的性能例如耐热性，耐环境性等。有利的是可以施用两种分开的外涂层粘合剂组合物。如果将该PUU处理的帘线仅部分浸渍，则第一外涂层可以用于完全浸渍该帘线和第二外涂层用于涂覆经处理的帘线束的外表面。对于PUU处理的帘线和橡胶带主体组合物的某些组合，有利的可以使用两层外涂层来确保良好的结合，例如因为PUU的极性会大于许多弹性体。

因此，本发明提供一种制备高模量张力帘线例如碳帘线的方法，其至少部分地填充或者浸渍有PUU粘合剂。与在流延PU带中使用碳帘线(或者其他高模量帘线)的现有技术相比，本发明提供了对于帘线性能的独立控制。例如用于碳帘线的PUU粘合剂可以选择为软于或者硬于带主体的流延PU。本发明因此可以产生改进的带处置性能，而不会不利地影响动态负荷或者弯曲能力。本发明也可以改进加工和在低压流延操作中所产生的产物和其中流延树脂具有更快凝胶时间或者更高粘度的方法，因为该帘线已经用PUU粘合剂进行了浸渍，其赋予该帘线整体性和防止切割时碎屑，无论随后的流延树脂是否也渗透该帘线。用低粘度粘合剂处理已经加捻的碳纤维的能力有利地可以产生通常比现有技术处理方法(其需要在处理过程中铺展纤维，随后加捻)更圆，更均匀的帘线。

在具有高模量齿或者主体PU化合物的流延PU制品或者带的一种实施方案中，可以用聚氨酯预聚物溶液处理该张力帘线，和用较小固化剂分子或者比主体的流延PU更软链段或者更多增塑剂固化，这产生了类似的，或者至少相容的化学品的低模量粘合剂。因此，可以降低所述帘线的复数模量(即可以增加帘线的挠性)，而不会不利地影响复合体的整体性。在填充的帘线和主体/齿形合物之间存在着良好的粘附性。优选主体PU化合物是在该帘线内用类似的，但是具有较小的，更紧凑的硬链段或者固化剂例如水的预聚物来更换，来产生更软，更低模量的帘线处理物。因此，虽然所述制品的主体可以使用相同的预聚物，但是常规扩链剂例如二胺或者聚合物二胺等，该帘线粘合剂固化剂可以优选包括较小的，更紧凑的二胺固化剂和/或另外的多元醇软链段和/或增塑剂，这导致该粘合剂的模量低于主体。

为了将该PUU粘合剂树脂施用到张力帘线纤维上，该粘合剂组合物成分可以溶解或者悬浮在合适的溶剂中。合适的溶剂是这样的溶剂，其将溶解所述预聚物，并且还润湿该张力帘线的纤维来用于良好的浸渍。溶剂或者粘合剂溶液和纤维之间低的接触角是令人期望的。合适的溶剂包括但不限于四氢呋喃(“THF”)，二甲基亚砜，二甲基甲酰胺，N-甲基吡咯烷酮(“NMP”)，甲苯，二甲苯，苯，丙酮，甲乙酮，甲基异丁基酮等。对于根据本发明一种实施方案的处理碳纤维帘线来说，优选的溶剂包括THF和甲苯。

在一种优选的实施方案中，将低游离PPDI/聚己内酯预聚物以预定浓度(其可以是10-50重量％，或者20-40重量％)溶解在溶剂例如甲苯或者THF，并且将该溶液加入到浸渍槽中。所述帘线(其可以优选处于加捻形式，例如对于碳纤维帘线来说0.75-2.5圈/英寸)牵引穿过浸渍槽，和然后穿过烘箱，在这里闪蒸掉所述溶剂。可选择地，该帘线可以以未加捻形式浸渍和干燥，并且使用装置来铺展所述纤维来用于最大的渗透，随后加捻。在送过烘箱和除去大部分溶剂之后，使得所述预聚物与水反应。如果不打算使用二胺固化，则在卷绕到线轴上之前，该帘线可以浸渍在水浴中来增强反应，例如来防止帘线粘附到线轴上。该水浴可以包含但不必需包含化学品例如加速帘线外部上的脲皮形成的催化剂。同样例如在干燥烘箱中的加热可以用于加速脲皮形成。该帘线内部上的预聚物将用周围环境湿气来固化。该帘线内部上的这种固化会花费几天，但是该帘线可以用于用流延PU在处理的任何时间所制造的产品，无论是否完全固化。该帘线将在产物固化时持续固化。甚至完全固化的帘线处理物通常将具有足够的反应性基团来持续固化和在产物固化过程中与产物的主体材料结合。水通过与预聚物上的异氰酸酯基团反应来起到固化剂的功能。异氰酸酯与水反应来形成氨基甲酸。氨基甲酸解离来形成胺和二氧化碳。所述胺将与另一异氰酸酯反应来形成二取代的脲连接和进一步所述缩合反应。这种反应与脲连接产生了非常紧凑的硬链段。

如果市售的封闭的预聚物与胺固化剂一起使用，则所述方法可以与上述的基本相同，除了所述结果将是更快的干燥/固化处理，并且帘线本身较少地粘附到卷轴上。因为使用二胺固化剂与封闭的预聚物较快的反应时间(与水固化相比)，会需要调节所述浸渍方法来获得该帘线通过浸渍更好的渗透，例如通过以不同的速度或者张力在浸渍线上运行，或者在浸渍溶液中具有不同的驻留时间。

可选择地，当原位进行封闭时，即，在制造该粘合剂溶液的同时，所述方法可以合适地稍微改变。如果要封闭未封闭的预聚物，例如用MEKO或者DMP封闭，则所述方法可以如下来改变。所述预聚物和封闭剂可以在溶剂溶液中反应，使用上述合适的溶剂的之一。稍微过量的封闭剂可以用于确保全部的异氰酸酯基团完全封闭。例如可以使用1.05摩尔比的封闭剂：NCO。在一种示例性的情况中，所述反应是在8小时内在室温在搅拌的鼓中来完成的，但是可以使用其他反应条件。加热可以用于加速封闭反应。可以向所得的封闭的预聚物溶液中加入二胺，三胺和/或四胺，和任选的多元醇，例如二醇或者三醇或者其混合物，和/或增塑剂或者其他成分。所产生的浸渍溶液可以用于通过浸渍、喷涂等来处理张力帘线。通过在合适的高温和驻留时间干燥该帘线，可以驱离所述溶剂，释放封闭剂(“解封”)，和通过解封的异氰酸酯封端的预聚物、多胺和任选的多元醇之间反应来形成聚氨酯-脲反应产物。封闭的预聚物可以使用催化剂来使得它更快地解封。

所述封闭方案的优点很多。该浸渍溶液是相对稳定的和具有良好的存储寿命。该封闭的预聚物方案是最稳定的和通用的，因为该封闭的预聚物对于热和湿气和其他成分如多元醇是更稳定的。一旦解封，则所述反应非常快地进行，产生更快的加工和更干燥的帘线，其不粘附到本身上。所述配料选项很多，因此根据期望，该处理物可以比带主体配料更软或者更硬。虽然大部分封闭剂可以在干燥/固化步骤中被驱离，痕量封闭剂可以保留在经处理的帘线和/或最终产物中，因此使得该帘线或者产物有别于未封闭的选项。

根据本发明的一种实施方案，该PUU处理物可以有利地是20-40％固体和优选足够低的粘度来在浸渍处理过程中完全渗透所述纤维束，无论是否加捻。在通过干燥除去溶剂之后(可能与固化或者部分固化一起)，该PUU优选涂覆所述束的单个纤维，但是无需完全填充该帘线的间隙。有利的是PUU树脂可以占据所述间隙的大约20％-大约99％或者100％，这取决于经处理的帘线的目标用途。具体地，对于用于流延聚氨酯制品例如电力输送带来说，仅仅部分地填充所述间隙，例如20％-90％，或者全部的30％-80％，或者全部的40％-60％，这会留下间隙或者空隙，其会被带主体的流延PU渗透，因此提供了机械粘附水平，而不使得该帘线过硬和仍然受益于PUU处理物的使用。当流延PU带主体因此渗透经PUU处理的帘线中的空隙时，所述PU和PUU材料可以密切接触，这有利于它们之间的化学结合。另一方面，当该帘线打算用另外的粘合剂外涂覆来用于化学粘附(如可能在某些橡胶制品中进行的结合)，更充分的浸渍帘线可以是更合适的，例如是全部的40％-100％，或者60％-99％。所示的吸收水平例如基于生坯(未处理的)帘线的重量的重量％粘合剂吸收可以根据所加捻的帘线中的空隙或者间隙而变化。PUU粘合剂在该帘线上的吸收水平可以是6％-25％，或者8％-22％或者10％-20％。

根据一种使用本发明的张力帘线的实施方案的流延聚氨酯带可以根据已知的方法来制造例如描述在已经引入作为参考的参考文献中的那些。同样，TPE或者TPU带可以通过已知的方法来制造，包括连续层合/挤出方法，其产生了具有两端的带，代替环形带。所述两端可以根据已知的方法结合来产生环形TPE或者TPU带。橡胶带可以根据本领域已知的方法在心轴上构建，固化和切割到一定宽度。

应当理解根据本发明一种实施方案的增强帘线可以用于不同种类的弹性体复合制品，例如电力输送带，运输或者转移带，传送带，皮带，轮胎，软管，空气弹簧，振动台等。

实施例：

下面的示例和实施例不表示限制本发明，而是证实了它在不同的实施方案中的效用。实施例证实了本发明在流延聚脲-氨基甲酸酯带应用，TPU带应用和橡胶带应用中的用途。

示例I。

将来自于Toho的一对12k-1纱线以相反方向加捻到2.0±0.1圈/英寸的水平来形成“S”和“Z”12k碳帘线。使用一部分的该生坯的挠曲帘线来根据Knutson等人的美国专利No.5807194的方法来制造8mm齿距流延PU齿形带的厚片，在此称作对比例1(“Comp.Ex.”1)。将另一部分的帘线根据本发明的实施方案进行处理，然后用于制造本发明的8mm齿距的齿形带第二厚片，在此称作实施例2(“Ex.”2)。

对于Ex.2的PUU粘合剂处理，将具有大约2.1的最终官能度的二-和三-官能化PPDI封端的聚己内酯预聚物的混合物加入甲苯溶剂中来制造用于浸渍槽的33重量％的固体溶液。将该生坯加捻的帘线浸渍，然后通过将该湿帘线送过烘箱来闪蒸掉溶剂。在离开该烘箱之后，立即将该帘线浸渍在水浴中，空气干燥，然后卷绕到线轴上。测定“S”和“Z”浸渍帘线的固体吸收量分别是16.1和14.0重量％。在缠绕到线轴上之后和在置于高湿度环境中过夜之后立即测量帘线刚度。在Tinius Olsen刚度测试仪上根据ASTM D747程序测量帘线刚度，但是对于在12.7mm跨度在0-65°的偏转范围所测试的五个平行的帘线，基于实际的峰值弯曲力(单位是磅力或者千克力)。Ex.2的初始刚度分别是0.49和0.73lbf。在放置过夜之后，刚度分别测量为1.14和1.08lbf。水固化会是相当慢的，在几小时或者甚至几天内产生刚度的梯度变化。基于所报告的纱线中的等价的横截面积(0.00455cm²)和带中最终的帘线横截面积(0.00665cm²)，该帘线中的空隙体积计算为最终横截面的大约31.6％。S和Z帘线吸收的处理物的重量百分比因此对应于用PUU树脂填充大约55-60％的帘线间隙。对所得帘线的检查显示纤维外层是稍微涂覆的，留下许多间隙空间，用于在带构建过程中用流延PU另外浸渍，产生该帘线对于带主体非常良好的附着。经处理的帘线相比于生坯帘线的拉伸测试产生了148lbs(生坯帘线)和222lbs(经处理的帘线)的拉伸强度，改进了50％。拉伸强度中的这种明显改进可以反映拉伸测试生坯纱线中的困难，和经处理纱线的处置性能的改进。在高放大倍率下检查带横截面揭示了该流延PU树脂已经基本上完全填充了粘合剂处理帘线之后剩余的全部间隙。用于制造带的流延PU树脂配料是基于TDI封端的聚醚预聚物(其基于聚四亚甲基醚二醇(“PTMEG”))，用TMGDAB固化。

在带制造之后，从生坯帘线带和处理的帘线带上移出帘线样品，并且进行帘线刚度测试。使用两个平行的帘线样品代替常规的五个。Comp.Ex.1的帘线刚度大于来自于Ex.2的经处理的帘线，即分别是0.66相比于0.52lbf。本发明的帘线处理因此将带中的帘线静态弯曲刚度降低了大约20％。

在两个频率和温度的动态带弯曲测试也显示了生坯帘线和经处理的帘线之间的明显模量差异。这种测试的结果显示在表1中。在全部测试条件，具有Ex.2的经处理的帘线的带的带弯曲模量低于具有Comp.Ex.1的生坯帘线的带。用本发明的PUU粘合剂处理物处理帘线降低了该帘线的动态弯曲模量。

表1.

3-点动态弯曲测试	Comp.Ex.1	Ex.2	Ex.2：Comp.Ex.1比
				K*23℃，0.1Hz(N/mm)<sup>1</sup>	7.86	5.00	0.64
K'23℃，0.1Hz(N/mm)<sup>2</sup>	7.59	4.88	0.64
				K”23℃，0.1Hz(N/mm)<sup>3</sup>	2.03	1.09	0.53
K*100℃，0.1Hz(N/mm)	5.96	3.65	0.61
				K'100℃，0.1Hz(N/mm)	5.87	3.62	0.62
K”100℃，0.1Hz(N/mm)	1.02	0.49	0.48
				K*23℃，1.0Hz(N/mm)	8.40	5.14	0.61
K'23℃，1.0Hz(N/mm)	8.13	5.05	0.62
				K”23℃，1.0Hz(N/mm)	2.12	0.97	0.46
K*100℃，1.0Hz(N/mm)	5.91	3.71	0.63
				K'100℃，1.0Hz(N/mm)	5.84	3.68	0.63
K”100℃，1.0Hz(N/mm)	0.93	0.46	0.49

¹K*是复数刚度。

²K'是储能或者弹性刚度。

³K”是损耗或者非弹性刚度。

Ex.2的PUU处理物还以浓度25重量％的固体混入THF中和用于在IR窗上流延膜。所产生的PUU膜0.018英寸厚。溶剂蒸发和NCO基团与水反应后将它置于FTIR仪器中。在大约200分钟后NCO峰值面积减少了50％，并且在大约500分钟后基本上消失。进行了尝试来流延更厚的本发明的处理物的膜和流延带主体的PUU来用于拉伸测试。虽然观察到一些气泡，但是所得的膜被认为足以用于拉伸测试对比。该水固化的粘合剂处理物表现出模量比TMGDAB固化的带材料小了大约2/3，伸长率大致相同，和拉伸强度小了大约1/3。因此根据本发明的一种实施方案，增强帘线可以用二胺固化的PUU流延组合物的湿气固化的PUU类似物来处理来获得相对低的模量，更大挠性的帘线，具有等价于明显更好的拉伸强度，和具有与流延PUU优异的相容性。

将Ex.2的带进行许多测试，其证实了优于Comp.Ex.1的某些优点。通过将带安装在两个60凹槽链轮齿上，并且在常规的拉伸测试机上以25.4mm/min牵引来测量带拉伸强度，任选地使用了夹持伸长计。带的弯曲调节是在两点布局上用两个22凹槽滑轮来进行的，其以3600rpm驱动，并且用165磅载重张力持续168和336小时。在弯曲调节后(即，“后”弯曲调节)的保留拉伸强度报告在表2中。在后弯曲测试中，在给定直径的管周围在带的相同位置将带后弯曲三次，然后在两个滑轮之间的跨度中的损坏位置进行拉伸测试。在后弯曲后的保留拉伸强度也报告在表2中。对带的静态帘线附着测试(从带中牵引出短长度的两个帘线)和静态齿剪切测试显示出Comp.Ex.2和Ex.1之间没有明显差异。最后，在测力计索具上运行动态带测试(“Dyno测试”)来评价带负荷能力、动态附着、耐久性等。使用了18mm宽，140个齿，8mm成型带的Dyno测试在19hp和2000rpm，在两个24凹槽滑轮上在室温运行，用213磅载重张力。使用了以明显不同结果而已知的两种不同的测试仪。对于两种带寿命，平均了表2报告的每个结果。

从表2中可见在初始和在弯曲调节之后，本发明的带具有比对照带稍高的拉伸强度。这可以归因于经处理的帘线具有比生坯帘线改进的处置容差性。但是，后弯曲测试最清楚地显示了较软的PUU处理的帘线相比于生坯帘线的明显优点。虽然生坯帘线在27mm后弯曲之后失去了它一半的强度，但是本发明的帘线没有遭受强度损失。在较紧的后弯曲时，本发明的帘线损失了强度，但是远小于对照带。因此，本发明带以10mm弯曲的表现类似于对照以27mm弯曲。从表2中还可以看到在Dyno测试上Ex.2带的表现平均上稍好于对照带(对于全部带观察到齿剪切失效模式)。因此，软PUU粘合剂处理物在处置容差性中提供了明显改进，而不损失其他性能特征例如附着性或者负荷能力。

表2.

带拉伸强度测试(lbf/英寸带宽度)	Comp.Ex.1	Ex.2
			初始拉伸强度	9406	11552
弯曲调节后(168h)	9500	10000
			弯曲调节后(336h)	9400	10000
在27mm直径后弯曲后	4800	10900
			在17mm直径后弯曲后	2600	7000
在10mm直径后弯曲后	2000	4600
			在4.5mm直径后弯曲后	1700	3700
Dyno测试
			在测试仪#1上(平均寿命，小时)	316	379
在测试仪#2上(平均寿命，小时)	43.4	68.4

示例II.

在第二测试系列中，用聚酯基TPU带主体和织造尼龙织物在齿表面上构建带Comp.Ex.3和Ex.4。这些齿形带是环形的，具有米制T10异型(10mm齿距，和梯形齿形状)，并且切割到25mm的宽度。用常规的钢帘线构建Comp.Ex.3，和Ex.4使用了与上面的Ex.2相同的本发明的帘线。这两种带的样本进行了帘线粘附测试，其结果显示在表3中。表3显示了Ex.4中的本发明处理的帘线具有与Comp.Ex.3所用常规帘线相同或者更好的粘合剂性能，这证明了本发明的实施方案适用于TPU带。

表3.

	Comp.Ex.3	Ex.4
			帘线粘附(N)	977.1	1060.4
失效模式	帘线断裂	粘合剂

示例III.

对于这个系列，使用Torayca 12k-1纱线来制造8mm齿距的齿形的流延PUU带，如示例I那样。用生坯的加捻帘线制造的对照带被称作Comp.Ex.5。将一部分的该帘线根据本发明的另一实施方案处理，然后用于制造本发明的8mm齿距的齿形带厚片，在此称作Ex.6。Ex.6的PUU粘合剂处理物包含聚酯/TDI预聚物，在异氰酸酯基团上具有MEKO封闭剂。固化剂是二胺DETDA。将该封闭的预聚物和固化剂的液体混合物在压力下浸渍到碳纤维束中，虽然使用上述溶剂将更容易。将所述带在弯曲调节测试上再次评价了拉伸衰变，但是处于150磅载重张力，并且用于在不同直径的管子上后弯曲和前弯曲二者的处置损坏。结果显示在表4中。可以看到该实施方案还表现出相对于对照物改进的耐处置性。在使用封闭的预聚物的另一实施例中(称作Ex.7)，固化剂是二胺MCDEA，但是没有获得带数据。

表4.

带拉伸强度测试(lbf/英寸带宽度)	Comp.Ex.5	Ex.6
			初始拉伸强度	12100	10100
弯曲调节后(2h)	8800	10100
			弯曲调节后(24h)	8600	10200
弯曲调节后(48h)	8000	10200
			弯曲调节后(190h)	8000	9900
在50mm直径后弯曲后	5800	10300
			在37mm直径前弯曲后	5500	10600

示例IV.

在这组实施例中，将使用PUU处理的碳帘线的实施方案与常规的RFL处理的碳帘线在橡胶齿形带中进行比较。12k-1碳束同样是PUU处理的，如示例I中的Ex.2那样，但是另外，经处理的帘线浸渍到Cilbond 81外涂层粘合剂中和再次干燥。为了对照，根据美国专利No.6695733的方法(参见其中的表1和相关文字，其在此引入作为参考)制备X-HNBR-RFL处理的12k帘线，并且也用Cilbond 81进行了外涂覆。根据公知的方法制造齿形带，包括将尼龙织物套管施用到97凹槽(9.525mm齿距)心轴上，以18总条束/英寸螺旋卷绕S和Z加捻帘线二者，这产生了合适的间距来允许橡胶流过，施用硫固化的HNBR橡胶层，并且在压力和温度下固化，以使得橡胶流过该帘线，在所述复合物固化时将所述织物压入凹槽中和形成齿。在从心轴上除去所得的套管之后，将单个带切割到19mm宽。具有RFL处理的帘线的对照带称作Comp.Ex.8，和具有PUU处理的帘线的本发明的带称作Ex.9。进行了许多的带测试，结果显示在表5中。如前所述，在帘线粘附时测量拉伸强度。护套附着测试包括从带上剥离掉齿织物，这产生了在织物区中的最小值(这里主要测量护套-帘线附着)和在齿区域中的最大值(这里主要测量护套-橡胶附着)。在24小时的时间段在无负荷的弯曲测试索具上测量带运行温度。图4中示出弯曲测试。在具有19个凹槽的驱动滑轮50，分别具有19个凹槽和20个凹槽的两个驱动滑轮52和54，两个背侧惰轮56(50mm直径)和张紧轮58上运行97齿同步带。用张紧轮58通过悬挂配重来施加200N的张力。在6200rpm在室温进行该弯曲测试。

表5显示了根据本发明的橡胶带的表现与对照带相当。要注意的是在一些情况中，初始时本发明带测试劣于对照带，而空气老化的本发明带是相当的，例如在帘线附着测试和动态齿耐久性测试上。这据信归因于PUU材料慢的固化和表明对于本发明的一些实施方案来说使用后固化处理或者将催化剂加入粘合剂或者胺基固化的可能优势。在弯曲测试索具上，本发明的PUU处理的帘线所产生的带运行温度低于RFL处理的帘线，其据信归因于PUU相比于RFL改进的动态性能。

表5.

示例V.

这个系列的实施例很大程度重复了示例I，但是粘合剂溶液中使用了27.5％固体，改变了粘合剂吸收水平，和多种其他碳帘线尺寸，包括加捻成1.2-1.3圈/英寸的明显更大的12k-4碳帘线束。在处理后使用了湿气固化，没有水浸。如前那样，使用了一部分的生坯的加捻帘线(S和Z二者)根据Knutson等人的美国专利No.5807194的方法来制造对比流延-PUU齿形带。如表6所示，处理的12k-4碳帘线(由示例I的Toho12k纱线制造)制成14mm齿距异型带。这个示例的14mm带使用了与上面示例I的相同的流延PUU树脂配料来用于带主体，即，TDI封端的聚醚预聚物，其基于PTMEG，并且用TMGDAB固化。如表6所示，Ex.11和12的12k-4帘线显示出相对于Comp.Ex.10的生坯帘线改进的拉伸强度。相对于示例I的12k-1帘线的刚度增加是与增加的帘线直径一致的。该帘线在处理后的拉伸强度增加是与在上面的示例I中所观察的相当的。对于这种运行的12k-4帘线，浸液吸收量是10.3-14％。最后，要注意的是Ex.11和12带的处置测试同样显示了相对于Comp.Ex.10，在尺寸渐降的滑轮上后弯曲后保留的拉伸强度明显改进。

表6.

表7中所示的结果表明本发明可用于制造一定范围的帘线尺寸，在这个示例中是12k-1到18k-1。表7的结果还显示了用于所得的帘线的宽范围的固体吸收值6.2％-17％。在每种情况中，本发明实施例帘线表现出拉伸强度相对于生坯帘线明显改进，其最可能是拉伸测试中改进的处置性的指示。还值的注意的是本发明帘线的拉伸强度独立于固体吸收水平，因此报告了S和Z帘线二者的单个平均值。帘线刚度表现为随着帘线尺寸和固体吸收量的增加而增加。

显微镜方法是在所制备的不同的帘线实施例和在流延或者形成后的带横截面上进行的。本发明帘线的外侧通常没有聚合物皮。所述帘线的外纤维通常表现出用PUU充分涂覆，但是不必须结合在一起，但是外纤维在切割帘线时不飞灰或者破碎。该帘线的内侧通常用PUU粘合剂充分渗透，但是不必须完全填充。流延聚氨酯带中的带主体材料通常能够渗透经处理的帘线和几乎完全填充其余的间隙。这据信提供了优异的物理或者机械附着，以及化学附着。取决于处理条件，经处理的帘线不会如生坯帘线的横截面那样圆，这归因于经处理的帘线在线轴上的干燥和聚合或者固化。因此，本发明帘线可以已经在它位于帘线的前面层上之处形成平坦部，这归因于在线轴上的卷绕。

表7.

示例VI.

在这个系列的实施例中，封闭的异氰酸酯封端的预聚物是如上面用于示例III那样，但是使用溶剂溶液来将该粘合剂组合物施用到碳纤维张力帘线。另外，使用多元醇来将固化的粘合剂模量优化到低于用于11mm带主体的流延聚氨酯基质。以与上面的示例I相同的方式测试了所得的带的耐后弯曲性，即，在所示直径的棒上三个后弯曲之后保留的拉伸强度。同样，在测力计索具(“负荷寿命测试”)上进行动态带测试来评价带的负荷能力、动态附着、耐久性等。负荷寿命测试使用了10mm宽，108、111或者113个齿，11mm异型带，在15hp和1750rpm，在两个30凹槽滑轮上，使用396磅总载重张力和5/1张力比，在室温运行。使用了以产生相当的结果而已知的两个不同的测试仪。对于两个带寿命，将表8报告的每个结果平均。该寿命可以基于不同的测试长度的周期数来归一化，但是小的差异(<5％)不被认为对于这些示例是重要的。

带的测试结果显示在表8中。对照带没有在碳纤维张力帘线上进行粘合剂处理，但是具有来自于流延PU带主体的良好的渗透。类似于上面的Ex.2来制造Ex.2'，但是具有11mm异型。Ex.21和22是DMP封闭的PPDI-聚己内酯预聚物，并且加入了聚己内酯三醇。Ex.23是DMP封闭的TDI-聚醚预聚物，并且加入了聚己内酯三醇。在制造该粘合剂溶液的过程中(即，原位)进行Ex.21-23中的封闭。Ex.24是一种市售的DMP封闭的TDI-聚醚预聚物，和聚己内酯二醇也加入该粘合剂组合物中。全部四个实施例使用了MDEA作为固化剂。很显然本发明实施例保留拉伸强度远好于对照带。另外，相对于湿气固化方案，使用封闭的预聚物和多胺固化在耐后弯曲中取得了明显改进。此外，负荷寿命测试结果得以改进，即使该粘合剂处理物软于带主体材料。在一些情况中(即Ex.21和23)，负荷寿命是对照物的大约三倍。相反，用于示例I(水固化)的Dyno测试结果表现出相对于对照物的更适度的改进，并且示例IV中的耐久性结果仅仅表明在长的后固化之后的改进。表8的后弯曲拉伸数据也在图5的图中进行了绘制。

表8.

为了进一步比较这些带的负荷寿命相对于湿气固化方法的改进，将来自于Ex.2'和Ex.21每个的一系列8个带在负荷寿命测试上进行了测试。这提供了用于数据的Weibull分布分析的足够重复。Ex.21带的寿命是210，220，230，240，260，270，300和400，分别产生291小时和6.4的Weibullη和β，而Ex.2带的寿命是105，110，110，130，190，220，310和400，分别产生221小时和2.4的Weibullη和β(η是平均寿命的指示，和β是分布的窄度的指示)。因此，Ex.21带的寿命平均长了大约1/3，但是在带寿命中具有明显更窄的分布，这反映了明显更少更短的寿命结果。虽然Ex.2带中的八个中的五个的寿命是100-200小时，但是Ex.21带寿命没有低于200小时的。图6是这两个实施例Ex.2'和Ex.21的Weibull图。

耐卷曲性是示例性带的关键益处之一。为了进一步证实这个，将耐卷曲性和负荷寿命测试相组合。对于这种具体测试，将Ex.2'和Ex.21的带在0.25”直径后弯曲三次，然后进行负荷寿命测试。Ex.21的带正常失效，即，具有与未卷曲的对照带类似的寿命和失效模式。但是，Ex2'的卷曲的带由于在弯曲位置拉伸断裂而在几分钟内失效。

示例VII.

这个系列是以类似于前面系列，示例VI的方式进行的，但是所用的封闭剂是MEKO。Ex.25使用了MEKO封闭的预聚物，其基于TDI/聚(四亚甲基醚)二醇，和Ex.26使用了MEKO封闭的预聚物，其基于PPDI聚己内酯二醇。二者都使用MCDEA作为固化剂和包括另外的聚己内酯二醇。很显然本发明实施例保留的拉伸强度远好于对照带。另外，使用封闭的预聚物和多胺固化产生了相比于Ex.2'的湿气固化方案明显改进的耐后弯曲性。此外，令人惊讶地，负荷寿命得以改进，即使该粘合剂处理物软于带主体材料。表9的后弯曲拉伸数据还在图7的图中进行了绘图。

表9.

带拉伸强度测试(lbf/英寸带宽度)	对照	Ex.2'	Ex.25	Ex.26
					初始拉伸强度	10210	10948	10588	9941
在1英寸直径后弯曲后	5374	8145	10206	-
					在3/4英寸直径后弯曲后	4258	5927	9310	9345
在1/2英寸直径后弯曲后	3338	4135	7754	8505
					在1/4英寸直径后弯曲后	2545	2893	6285	-
负荷寿命测试(h)	85	-	164	230

示例VIII.

在这个系列实施例中，异氰酸酯封端的预聚物与封闭的胺固化剂和任选的增塑剂一起使用来调节固化的粘合剂模量。该预聚物是PPDI/聚己内酯(Ex.27)和TDI聚四亚甲基二醇(Ex.28和Ex.29)。该封闭的胺是分散在己二酸二辛酯中的三(4，4'-亚甲基二苯胺)氯化钠。该增塑剂是C6，C8和C10邻苯二甲酸酯的共混物，并且量是预聚物的80重量％(Ex.27和Ex.29)和不使用增塑剂(Ex.28)。胺官能度与NCO官能度摩尔比是90％。该粘合剂组合物的固含量是40重量％。该粘合剂组合物是如前那样施用到碳纤维张力帘线上。带和测试类似于上面的示例VI，使用相同的对照带。带测试结果显示在表10中。很显然当通过后弯曲来不当操作时，本发明实施例同样保留拉伸强度远好于对照带。另外，使用封闭的多胺固化产生了相比于Ex.2'的湿气固化的方案的耐后弯曲性的明显改进。表10的后弯曲拉伸数据也在图8的图中绘图。此外，当使用增塑剂时明显改进了负荷寿命，即使该粘合剂处理软于带主体材料。但是，应当注意的是当不使用增塑剂时，耐后弯曲性仍然是优异的，即使负荷寿命下降到大约对照物那样。这看起来与教导了较高模量的粘合剂将带有高带负荷但是挠性较低的常规认知相矛盾。所述证据看起来显示了简单使用本文所述封闭方法可以同时改进带的耐后弯曲(或者卷曲)性和负荷寿命二者。

表10.

在包括流延聚脲膜来用于物理性能测试的其他示例性实验中，使用不同的封闭剂，不同的异氰酸酯封端的预聚物，不同的胺固化剂和不同的多元醇和/或增塑剂，和与不同的比率或者水平获得了多种合适的粘合剂组合物。本发明因此确定了是此处和权利要求中所定义的宽的实践。这些膜实验的一些列于表11中，并且邵氏A硬度、拉伸强度和伸长率作为物理性能。包括了上述的Ex.21和Ex.25来用于比较。Ex.30和Ex.31类似于Ex.25，但是CAP或者DMP分别作为封闭剂，并且没有另外的多元醇。同样，Ex.32类似于Ex.21，但是没有另外的多元醇。Ex.33使用了MDI代替PPDI。Ex.34到37显示使用不同量的增塑剂来调节硬度，以代替配料中的多元醇，类似于Ex.21。

表11.

流延膜配料和性能	Ex.21	Ex.25	Ex.30	Ex.31	Ex.32	Ex.33
							预聚物-异氰酸酯	PPDI	TDI	TDI	TDI	PPDI	MDI
预聚物-多元醇	PCL	PTMEG	PTMEG	PTMEG	PCL	PCL
							封闭剂	DMP	MEKO	CAP	DMP	DMP	DMP
多胺	MDEA	MCDEA	MDEA	MDEA	MDEA	MDEA
							多元醇	PCL三醇	PCL二醇	-	-	-	-
增塑剂<sup>1</sup>(份/100预聚物)	-	-	-	-	-	-
							硬度(邵氏A)	81	82	83	84	91	89
拉伸强度(psi)	2790	1851	1867	4844	8491	6544
							断裂伸长率(％)	315	361	361	640	409	372

¹PEG二-2-乙基己酸酯

表11-续

流延膜配料和性能	Ex.34	Ex.35	Ex.36	Ex.37
					预聚物-异氰酸酯	PPDI	PPDI	PPDI	PPDI
预聚物-多元醇	PCL	PCL	PCL	PCL
					封闭剂	DMP	DMP	DMP	DMP
多胺	MDEA	MDEA	MDEA	MDEA
					多元醇	-	-	-	-
增塑剂<sup>1</sup>(份/100预聚物)	40	50	60	70
					硬度(邵氏A)	85	82	81	79
拉伸强度(psi)	4131	3560	2232	1769
					断裂伸长率(％)	503	541	418	421

表12包括这样的实施例，其显示了这样的实施方案，其中该粘合剂组合物基于封闭的多异氰酸酯和多元醇，代替封闭的预聚物。Ex.38和39具有DEM封闭的HDI和IPDI的共混物，并且Ex.38中是PCL三醇和Ex.39中是PCL四醇。这些实际形成氨基甲酸酯聚合物。

Ex.40到42具有MEKO封闭的聚合物MDI，并且加入PCL多元醇和MDEA多胺。Ex.42的三醇相对于封闭的异氰酸酯的比率高于Ex.41。

表12.

流延膜配料和性能	Ex.38	Ex.39	Ex.40	Ex.41	Ex.42
						封闭的异氰酸酯	HDI/IPDI	HDI/IPDI	MDI<sup>2</sup>	MDI<sup>2</sup>	MDI<sup>2</sup>
封闭剂	DEM	DEM	MEKO	MEKO	MEKO
						多元醇	PCL三醇	PCL四醇	PCL二醇	PCL三醇	PCL三醇
多胺	-	-	MDEA	MDEA	MDEA
						硬度(邵氏A)	32	63	52	65	75
拉伸强度(psi)	225	461	582	596	817
						断裂伸长率(％)	160	71	364	151	152

²聚合物MDI和大约60％MDI的共混物。

本发明的实施方案表现出相比于现有技术的许多优点。本发明会消除切割过程中的帘线碎屑和提供带拉伸强度、带耐弯曲性和耐处置损坏方面的改进。

通常，本发明不会不利地影响带的其他物理性能，涉及带的表现。例如在流延PU带的情况中，本发明带的耐弯曲疲劳性和负荷寿命能力会明显好于由生坯帘线所生产的带。类似的优点应当可以在其他增强的弹性体应用中实现，例如此前所列和/或所示的那些。

下面的特征可以包括在本发明的帘线，方法或者带实施方案中：

其中所述聚氨酯预聚物包含对亚苯基二异氰酸酯和一种或多种聚己内酯多元醇的反应产物；

其中所述多元醇是选自下面的一种或多种：

聚碳酸酯多元醇和聚己内酯多元醇；

其中所述多元醇包含二醇和三醇的混合物。

其中所述弹性体主体包含流延聚氨酯弹性体，和所述弹性体是与所述粘合剂组合物密切接触的；

其中所述张力帘线包含纱线，其包含多个在碳纤维之间具有间隙的碳纤维，和其中所述粘合剂组合物浸渍所述间隙体积的20％-99％和涂覆了所述碳纤维；和其中所述弹性体浸渍了至少一部分的剩余的所述间隙；

其中所述弹性体主体包含硫化的橡胶；

其中所述张力帘线包含位于所述粘合剂组合物和所述硫化的橡胶之间的外涂层粘合剂层；

其中所述带是环形电力输送带；或者

其中所述带是齿形带。

虽然已经详细描述了本发明及其优点，但是应当理解可以在其中进行不同的改变，取代和变化，而不脱离附加的权利要求所定义的本发明的范围。此外，本申请的范围并非意欲限于说明书所述具体实施方案的方法，机器，制造商，物质组成，装置，方法和步骤。因为本领域技术人员将容易从本发明公开内容理解到现有的或者以后开发的方法，机器，制造商，物质组成，装置，方法和步骤(其起到与本文所述相应实施方案基本相同的功能或者实现了基本相同的结果)可以用于本发明。因此，附加的权利要求目的是在它们的范围内包括这样的方法，机器，制造商，物质组成，装置，方法或步骤。此处公开的本发明可以在不存在此处明确公开的任何元件时合适地实践。

Claims (19)

1.一种带，其包含：弹性体主体，和包埋在该弹性体主体中的张力帘线；

并且该张力帘线是用粘合剂组合物浸渍的，该组合物包含下面组分的反应产物：

多异氰酸酯和第一多元醇或者包含所述多异氰酸酯和所述第一多元醇的聚氨酯预聚物；和

选自二胺、三胺和四胺的至少一种固化剂；

其中将所述聚氨酯预聚物、所述多异氰酸酯和所述固化剂中的至少一种的反应性基团用封闭剂封闭。

2.权利要求1的带，其中所述粘合剂组合物进一步是第二多元醇或者低聚多胺的反应产物。

3.权利要求1的带，其中所述粘合剂组合物进一步包含增塑剂。

4.权利要求3的带，其中所述增塑剂是选自下面的至少一种：邻苯二甲酸酯、有机磷酸酯、二烷基醚二烷基酯和聚亚烷基醚二烷基酯。

5.权利要求1的带，其中所述聚氨酯预聚物、所述多异氰酸酯和所述固化剂中的所述至少一种是封闭的固化剂络合物4，4'-亚甲基双二苯胺-NaCl。

6.权利要求1的带，其中用选自下面的至少一种所述封闭剂来封闭所述聚氨酯预聚物：3，5-二甲基吡唑(“DMP”)、丙二酸二乙酯(“DEM”)、ε-己内酰胺(“CAP”)和甲乙酮肟(“MEKO”)。

7.权利要求6的带，其中所述封闭剂是DMP。

8.权利要求6的带，其中所述封闭剂是MEKO。

9.权利要求1的带，其中所述张力帘线包含碳纤维。

10.一种制备包含增强的弹性体主体的带的方法，所述方法包括：

提供张力帘线，其是用粘合剂组合物浸渍的，该组合物包含下面组分的反应产物：

多异氰酸酯和第一多元醇或者包含所述多异氰酸酯和所述第一多元醇的聚氨酯预聚物；和

选自二胺、三胺和四胺的至少一种固化剂；其中将所述聚氨酯预聚物、所述多异氰酸酯和所述固化剂中的至少一种的反应性基团用封闭剂来封闭；和

将该浸渍的张力帘线包埋在所述带的弹性体主体中。

11.权利要求10的方法，其中将所述粘合剂组合物在溶剂溶液中施用到所述帘线，随后干燥来除去溶剂和封闭剂。

12.权利要求11的方法，其进一步包括在浸渍步骤中，使用所述聚氨酯预聚物和所述固化剂的溶液；和进一步包括在所述浸渍后，加热来干燥所述帘线的步骤。

13.权利要求12的方法，其中所述加热步骤也解封闭了至少一部分的所述封闭的反应性基团。

14.权利要求10的方法，其中该封闭剂选自3，5-二甲基吡唑(“DMP”)、丙二酸二乙酯(“DEM”)、ε-己内酰胺(“CAP”)和甲乙酮肟(“MEKO”)。

15.权利要求14的方法，其中该封闭剂是DMP。

16.权利要求14的方法，其中该封闭剂是MEKO。

17.权利要求11的方法，其进一步包括如下来制备用于浸渍步骤的粘合剂浸液的步骤：将所述封闭剂和预聚物在有机溶剂中混合，直到该预聚物被封闭；然后加入固化剂。

18.一种用于增强弹性体制品的张力帘线，其中至少一部分的所述帘线是用聚脲-氨基甲酸酯组合物浸渍的，该组合物包含下面组分的反应产物：

聚氨酯预聚物，其包含多异氰酸酯和选自聚酯多元醇、聚碳酸酯多元醇和聚醚多元醇的至少一种多元醇的反应产物；和

选自二胺、三胺和四胺的扩链剂；和

其中所述预聚物和所述扩链剂的至少一种的反应性基团是用封闭剂封闭的。

19.权利要求27的张力帘线，其中所述张力帘线包含长丝纱线，该纱线包含多个在碳纤维之间具有间隙的碳纤维，和其中所述聚脲-氨基甲酸酯组合物浸渍了所述间隙体积的20％-99％和涂覆了所述碳纤维。