CN109882543B - 降噪节能型三元乙丙橡胶多楔带 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及降噪节能型三元乙丙橡胶多楔带，包括三元乙丙橡胶材质的带体，带体的内侧设有一组梯形楔；带体的外侧设有与其通过硫化粘合的帆布层，帆布层的铺设方向与多楔带的传动方向平行；带体的内部设有由骨架绳组沿多楔带的传动方向并绕而成的骨架，骨架绳组由呈并排紧挨状的一根芳纶线和一根中空纤维线构成；芳纶线的线径为0.7～0.9mm，所述中空纤维线的线径为0.5～0.8mm，骨架绳组的绕制密度为3～5组/cm。本发明的降噪节能型三元乙丙橡胶多楔带不仅具有使用寿命长和无毒无污染的特点，还具有在使用过程中的噪音低的优点。
Description
技术领域
本发明涉及三元乙丙橡胶多楔带，特别涉及降噪节能型三元乙丙橡胶多楔带。
背景技术
多楔带作为传动带凭借其传动振动小、散热快、运转平稳、使用伸长小和极限线速度高等优点而在发动机、电器、压缩机等领域被广泛应用。
在多楔带的使用过程中，多楔带也出现了许多问题引起重视，例如：如何提高多楔带的传动效率、降低多楔带的磨损率及降低使用时的噪音等；在使用时多楔带被套装在驱动侧和从动侧的带轮上，在传动过程中，楔带与带轮接触面积大，楔与带轮之间摩擦力大，相比V带可以传递更高的功率，但可这也导致多楔带产生的噪音较大，限制了其应用。
中国专利CN200880024509公布了一种多楔带，具有楔形成面，该楔形成面形成有多条在带纵方向上延伸的楔，楔形成面设有凹入部位，使水流能流入，能减少沾水时楔带产生的噪音，但其结构复杂，且凹入部位的存在减少了楔带与带轮的接触面积，不适合传递大功率，应用范围不够广。
发明内容
为了克服现有技术中所存在的上述不足，本发明提供了降噪节能型三元乙丙橡胶多楔带；它不仅具有使用寿命长和无毒无污染的特点，还具有在使用过程中的噪音低的优点。
本发明解决其技术问题的技术方案是：降噪节能型三元乙丙橡胶多楔带，包括三元乙丙橡胶材质的带体，带体的内侧设有一组梯形楔；所述带体的外侧设有与其通过硫化粘合的帆布层，所述帆布层的铺设方向与多楔带的传动方向平行；所述带体的内部设有由骨架绳组沿多楔带的传动方向并绕而成的骨架，所述骨架绳组由呈并排紧挨状的一根芳纶线和一根中空纤维线构成；所述芳纶线的线径为0.7～0.9mm，所述中空纤维线的线径为0.5～0.8mm，所述骨架绳组的绕制密度为3～5组/cm。
与现有技术相比，本发明的降噪节能型三元乙丙橡胶多楔带具有如下显著的进步：
1)带体的材质为无极性的三元乙丙橡胶，对人体和环境友好，且对极性溶液和化学物具有抗性，从而吸水率低、耐腐蚀性好，从而使多楔带具有很好的抵抗热、水、酸、碱、光、氧气的能力；加上三元乙丙橡胶具有优良的低密度高填充性，从而使得本发明的多楔带具有生产成本低的特点。
2)带体的内部设有由芳纶线绳和中空纤维线绳组合的骨架绳组沿多楔带的传动方向并排绕制而成骨架；在特定的线径和绕制密度下的该绳组能把多楔带在工作时的产生声能转变成热能而耗散掉，降低楔带在使用中产生的噪音；也能减少在使用过程中由于间隔不当出现应力集中而导致线绳断裂的现象；更提高了梯形楔的拉伸强度，加强抗撕裂性能，减少了带体内部出现裂纹的现象，从而增加了产品的使用寿命，降低了用户的使用成本。
作为对前述的降噪节能型三元乙丙橡胶多楔带的优化，所述芳纶线绳的线径为0.8mm，所述中空纤维线绳的线径为0.6mm，骨架绳组绕制密度为4组/cm。经发明人摸索发现，此时，能够相对更好的降低楔带在使用中产生的噪音。
作为对前述的降噪节能型三元乙丙橡胶多楔带的优化，所述带体的材料配方中含有芳纶短纤维，三元乙丙橡胶与芳纶短纤维的组分配比为：三元乙丙橡胶100份，芳纶短纤维20～40份。此时，带体具有优良的耐老化性、耐腐蚀性、耐磨损的特点，还具有对人体和环境友好的优点，且芳纶短纤维的加入能使得多楔带在使用的过程中不易形变，更加牢固的贴合带轮，增加了楔带的传动效率，同时也能传递更高的功率；并且能增加多楔带在高温时的结构稳定性，可以保证多楔带尺寸精度，进一步提高产品的使用寿命。
作为对前述的降噪节能型三元乙丙橡胶多楔带的优化，所述的芳纶短纤维是由芳纶纤维与环氧氯丙烷基于傅-克反应原理制得的环氧氯丙烷改性芳纶短纤维；此时，不仅可以明显提高芳纶纤维与三元乙丙材橡胶的结合度，而且对芳纶纤维本身的强度没有负面影响，也能使芳纶短纤维表面的吸湿性得到增强，从而，使得多楔带的抗水能力大幅增加。
作为对前述的降噪节能型三元乙丙橡胶多楔带的优化，所述改性芳纶短纤维的长度为0.2～0.4mm。研究表明，此时，带体的散热能力相对更好。
作为对前述的降噪节能型三元乙丙橡胶多楔带的一种优化，所述的环氧氯丙烷改性芳纶短纤维的制备步骤如下：
1)先在索氏提取器中依次加入二氯乙烷和丙酮处理芳纶纤维，然后取出芳纶纤维放于真空干燥箱中在105℃下干燥2h；
2)再把芳纶纤维和环氧氯丙烷加入三口烧瓶中，然后用油浴加热到120℃，分批加入无水氯化铝催化，反应结束后取出芳纶纤维，用丙酮在索氏提取器中连续清洗干净；
3)然后将芳纶纤维在氢氧化钠溶液中在70℃下浸泡3h，最后将芳纶纤维用蒸馏水多次洗涤，在100℃的真空烘箱中烘干3h；
4)按照需求剪成特定长度备用，即可。
环氧氯丙烷改性芳纶短纤维按照上述方法制得，芳纶纤维比表面积提高了30％，大大增加了纤维与三元乙丙橡胶的有效接触面积；表面自由能变大，动态接触角变小，有效地改善了纤维表面的浸润性。
作为优化，所述带体由以下按重量份计的原料组分制得：
特定的组分配方，使得本发明的多楔带带体具有优异的耐天候、耐腐蚀、耐温变性能，这增加了橡胶产品的使用时间，减少了开裂；添加了芳纶短纤维后的带体在增加了吸湿性的同时，抗拉性能也有所增加，对本发明的多楔带的性能有着很大的提升。
进一步的，所述带体由以下按重量份计的原料组分制得：
此时，带体的制造成本和性能达到较好的平衡。
附图说明
图1是本发明的降噪节能型三元乙丙橡胶多楔带的结构示意图。
图2是本发明的降噪节能型三元乙丙橡胶多楔带的骨架绳组结构示意图。
附图标记：1-带体，11-梯形楔；2-帆布层；3-骨架绳组，31-芳纶线，32-中空纤维线。
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做进一步具体说明，但并不作为对本发明限制的依据。
本发明中，若非特指，所采用的原料和设备等均可从市场购得或本领域常用的。对于生产本发明的三元乙丙降噪节能芳纶短纤维多楔带的方法步骤，如无特别说明，均为本领域常规方法步骤。
本发明中，所述中空纤维可以采用绍兴喜能纺织科技有限公司生产的中空纤维。
实施例1：
参见图1和图2，本发明的三元乙丙降噪节能芳纶短纤维多楔带包括带体，包括三元乙丙橡胶材质的带体1，带体1的内侧设有一组梯形楔11，楔高为2.05mm，梯形楔11的楔距为3.56mm，梯形楔11的楔角为40度；所述带体2的外侧设有与其通过硫化粘合的帆布层2，所述帆布层2的铺设方向与多楔带的传动方向平行；所述带体1的内部设有由骨架绳组3沿多楔带的传动方向并绕而成的骨架，所述骨架绳组3由呈并排紧挨状的一根芳纶线31和一根中空纤维线32构成；所述所述芳纶线31的线径为0.8mm，所述中空纤维线32的线径为0.6mm，所述骨架绳组3的绕制密度为4组/cm(绕制密度：骨架绳组在1厘米宽的带体内并绕的总圈数)。
所述带体的材料配方中含有芳纶短纤维，所述芳纶短纤维的长度为3mm。所述带体1由以下按重量份计的原料组分制得：三元乙丙橡胶100份，芳纶短纤维30份，氧化锌6份，硬脂酸3.5份，分散剂HM-4 2份，防老剂RD 2份，抗疲劳剂10份，硫磺2.6份，促进剂TMTD 1.4份，炭黑N220 30份，炭黑N330 20份，抗撕裂剂AT-KL 4份，防焦剂CPT0.6份。
实施例2
与实施例1不同的是，本实施例中，多楔带的梯形楔11高为2.0mm；芳纶线3的线径为0.7mm，中空纤维线4的线径为0.5mm，骨架绳组3的绕制密度为3组/cm；芳纶短纤维的含量为20份，芳纶短纤维的长度为2mm。所述带体1由以下按重量份计的原料组分制得：三元乙丙橡胶100份，芳纶短纤维20份，氧化锌3份，硬脂酸2份，分散剂HM-4 1份，防老剂RD 1份，抗疲劳剂8份，硫磺2份，促进剂TMTD 1份，炭黑N220 20份，炭黑N330 15份，抗撕裂剂AT-KL 3份，防焦剂CPT 0.2份。
实施例3
与实施例1不同的是，本实施例中，多楔带的梯形楔11高为2.1mm；芳纶线3的线径为0.9mm，中空纤维线4的线径为0.8mm，骨架绳组3的绕制密度为5组/cm；芳纶短纤维的含量为40份，芳纶短纤维的长度为4mm，所述带体1由以下按重量份计的原料组分制得：三元乙丙橡胶100份，芳纶短纤维40份，氧化锌7份，硬脂酸4份，分散剂HM-4 3份，防老剂RD 3份，抗疲劳剂12份，硫磺3份，促进剂TMTD 3份，炭黑N220 35份，炭黑N330 25份，抗撕裂剂AT-KL 5份，防焦剂CPT 0.7份。
实施例4
与实施例1不同的是，本实施例中，多楔带的梯形楔11高为1.9mm；芳纶线3的线径为0.7mm，中空纤维线4的线径为0.7mm，骨架绳组3的绕制密度为5组/cm；芳纶短纤维的含量为40份，芳纶短纤维的长度为2mm，所述带体1由以下按重量份计的原料组分制得：三元乙丙橡胶100份，芳纶短纤维25份，氧化锌4份，硬脂酸3份，分散剂HM-4 2.5份，防老剂RD1.5份，抗疲劳剂99份，硫磺2.5份，促进剂TMTD 1份，炭黑N220 23份，炭黑N330 18份，抗撕裂剂AT-KL 3.5份，防焦剂CPT 0.3份。
实施例5
与实施例1不同的是，本实施例中，多楔带的梯形楔11高为2.0mm；芳纶线3的线径为0.9mm，中空纤维线4的线径为0.8mm，骨架绳组3的绕制密度为3组/cm；芳纶短纤维的含量为20份，芳纶短纤维的长度为4mm，所述带体1由以下按重量份计的原料组分制得：三元乙丙橡胶100份，芳纶短纤维35份，氧化锌5份，硬脂酸3.5份，分散剂HM-4 2.2份，防老剂RD 1.8份，抗疲劳剂11份，硫磺2.2份，促进剂TMTD 1.3份，炭黑N220 27份，炭黑N330 22份，抗撕裂剂AT-KL 2.8份，防焦剂CPT 0.6份。
实施例检测数据
上述各实施例的降噪节能型三元乙丙橡胶多楔带均能实现本发明的目的，其中，实施例1为最优实施例。
以上各实施例所用的芳纶短纤维按以下步骤制得：
1)先在索氏提取器依次加入二氯乙烷20ml和丙酮20ml处理芳纶纤维，然后取出芳纶纤维在真空干燥箱中105℃下干燥2h。
2)再把芳纶纤维和100ml环氧氯丙烷加入三口烧瓶中，然后用油浴加热到120℃，分批加入无水氯化铝催化，反应结束后取出芳纶纤维，用丙酮在索氏提取器中连续清洗干净。
3)然后将芳纶纤维在100ml、40％浓度的氢氧化钠溶液中在70℃下浸泡3h，最后芳纶纤维用蒸馏水多次洗涤，在100℃的真空烘箱中烘干3h，制得环氧氯丙烷改性芳纶纤维；
4)按照需求剪成特定长度备用。
本发明的制备改性芳纶短纤维的上述方法仅是一种较优的制备方法，但并不限于使用本发明的上述方法步骤制备。
上述对本申请中涉及的发明的一般性描述和对其具体实施例的描述不应理解为是对该发明技术方案构成的限制。本领域所属技术人员根据本申请的公开，可以在不违背所涉及的发明构成要素的前提下，对上述一般性描述或/和实施例中的公开技术特征进行增加、减少或组合，形成属于本申请保护范围之内的其它的技术方案。
Claims (1)
1.降噪节能型三元乙丙橡胶多楔带，包括三元乙丙橡胶材质的带体（1），带体（1）的内侧设有一组梯形楔（11）；其特征在于：所述带体（1）的外侧设有与其通过硫化粘合的帆布层（2），所述帆布层（2）的铺设方向与多楔带的传动方向平行；所述带体（1）的内部设有由骨架绳组（3）沿多楔带的传动方向并绕而成的骨架，所述骨架绳组（3）由呈并排紧挨状的一根芳纶线（31）和一根中空纤维线（32）构成；所述芳纶线绳（31）的线径为0.8mm，所述中空纤维线（32）的线径为0.6mm，骨架绳组(3)绕制密度为4组/cm；
所述带体（1）的材料配方中含有芳纶短纤维；
所述芳纶短纤维是由芳纶纤维与环氧氯丙烷基于傅-克反应原理制得的环氧氯丙烷改性芳纶短纤维；
所述芳纶短纤维的长度为3mm；
所述的环氧氯丙烷改性芳纶短纤维的制备步骤如下：
1）先在索氏提取器中依次加入二氯乙烷和丙酮处理芳纶纤维，然后取出芳纶纤维放于真空干燥箱中在105℃下干燥2h；
2）再把芳纶纤维和环氧氯丙烷加入三口烧瓶中，然后用油浴加热到120℃，分批加入无水氯化铝催化，反应结束后取出芳纶纤维，用丙酮在索氏提取器中连续清洗干净；
3）然后将芳纶纤维在氢氧化钠溶液中在70℃下浸泡3h，最后将芳纶纤维用蒸馏水多次洗涤，在100℃的真空烘箱中烘干3h；
4）按照需求剪成特定长度备用，即可；
所述带体（1）由以下按重量份计的原料组分制得：
三元乙丙橡胶 100份， 芳纶短纤维 30份，
氧化锌 6份， 硬脂酸 3.5份，
分散剂HM-4 2份， 防老剂RD 2份，
抗疲劳剂 10份， 硫磺 2.6份，
促进剂TMTD 1.4份， 炭黑N220 30份，
炭黑N330 20份， 抗撕裂剂AT-KL 4份，
防焦剂CPT 0.6份。
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Denomination of invention: Noise reducing and energy-saving EPDM rubber multi wedge belt Granted publication date: 20230929 Pledgee: Zhejiang Sanmen Yinzuo Village Bank Co.,Ltd. Pledgor: TAIZHOU GRECO RUBBER BELT Co.,Ltd. Registration number: Y2025330000018 |
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