CN109912895B - 三元乙丙弹性橡胶和三元乙丙弹性橡胶多楔带 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种三元乙丙弹性橡胶及三元乙丙弹性橡胶多楔带，其原料组分按重量份计如下：三元乙丙橡胶100份，氧化锌5～10份，硬脂酸3～5份，分散剂HM‑4 1.5～3份，防老剂1～3.0份，抗疲劳剂G‑108 10～20份，硫化剂BIBP‑40 4～8份，促进剂NOBS 0.1～0.5份，白炭黑30～50份，炭黑N330 10～20份，抗撕裂剂AT‑KL 3～6份，防焦剂SR‑50 0.1～0.5份。本发明提供了一种三元乙丙弹性橡胶；用该三元乙丙弹性橡胶制作的多楔带具有使用寿命长和弹性高的特点，可适应潮湿和高温等环境，还具有长时间使用后带体稳定性好的优点，对应的，本发明也提供了一种三元乙丙弹性橡胶多楔带。

Description

三元乙丙弹性橡胶和三元乙丙弹性橡胶多楔带

技术领域

本发明涉及传动带生产技术领域，特别涉及一种三元乙丙弹性橡胶和一种三元乙丙弹性橡胶多楔带。

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。

目前汽车等发动机中所应用的传动带多为非弹力多楔带，这导致传动装置需要依靠张紧轮调节皮带的张力，才能保证多楔带与带轮的紧密贴合和传输动力；张紧轮是汽车发动机的零配件，有了张紧轮后多楔带运行更加平稳；但张紧轮在实际使用过程中为了保持多楔带的带体张紧力、避免带体打滑、补偿带体磨损和补偿老化后引起的伸长量，需要一定的扭矩；当多楔带和张紧轮一起运转时，运动的多楔带可能在张紧轮中激起振动，会使得皮带和张紧轮过早磨损，这导致在更换皮带时也要把张紧轮一起更换，这会导致不必要的浪费。

中国专利CN201520584256公布了一种洗衣机弹性多楔带，包括依次相连的背部、带体和带楔，所述的带体内设有尼龙骨架，背部内设有聚酯帘子布，所述的聚酯帘子布包括多组经线和多组纬线，该弹性楔带结构强度大、具有回弹力，但橡胶的抗撕裂性差，使用的过程中容易开裂。

发明内容

为了克服现有技术中所存在的上述不足，本发明提供了一种三元乙丙弹性橡胶；用该三元乙丙弹性橡胶制作的多楔带具有使用寿命长和弹性高的特点，可适应潮湿和高温等环境，还具有长时间使用后带体稳定性好的优点；对应的，本发明也提供了一种三元乙丙弹性橡胶多楔带，其应用在某些特定场合时(如汽车发电机系统)，可不再需要张紧轮的辅助而单独应用，免去了楔带重新张紧的步骤，安装简易方便，经济效益大大提高。

对于三元乙丙橡胶而言，本发明的技术方案是：三元乙丙弹性橡胶，其原料组分按重量份计如下：

与现有技术相比，本发明的三元乙丙弹性橡胶具有如下显著的进步：

1)特定的组分配方，使得本发明的三元乙丙弹性橡胶具有优异的耐天候、耐日光、耐热、耐水蒸气等性能，增加了橡胶产品的使用时间，减少了开裂；

2)本发明的三元乙丙弹性橡胶制作的产品，拥有很广范围的适用温度，最低使用温度-50℃，可长期在130℃条件下使用，这能减少对相关橡胶制品的维护、更换，降低了使用成本；

3)特定组分比例的白炭黑与炭黑N330，在补充了橡胶的强度、耐磨性和增加耐油性的同时也减少了其他补强剂的加入量，在经济高效的同时还更好的增加了产品的使用寿命，也保证了三元乙丙弹性橡胶的小弹性模量和高弹性，在长时间拉伸后去除外力几乎能完全恢复；采用撕裂剂AT-KL可明显改善橡胶的抗开裂性和抗断裂性，明显提高制品老化后的抗撕裂程度和延长混炼胶焦烧时间，减少了使用成本；抗疲劳剂G-108能最有效提升楔带的粘合强度和耐久性能，从而降低使用成本；硫化剂BIBP-40硫化后的三元乙丙橡胶具有高的温度抗性，更低的压缩形变，制成的制品中无刺激性臭味。

作为对前述三元乙丙弹性橡胶的优化，所述三元乙丙弹性橡胶的原料组分还包括TPV，用量为10～20份。从而，增加了TPV的三元乙丙弹性橡胶在提高了耐油耐溶剂性能的同时，更具备了优异的抗永久变形性能，使得其能应用于更多场合。

作为对前述三元乙丙弹性橡胶的优化，它由以下按重量份计的原料组分制得：

此时，产品在性能和制造成本上达到较好的平衡。

进一步，前述的三元乙丙弹性橡胶的混炼方法步骤如下：

A.按配比称取各组分；在温度40℃以下，投入三元乙丙橡胶、TPV、氧化锌、硬脂酸、分散剂HM-4、防老剂RD、抗疲劳剂G-108、硫化剂BIBP-40和促进剂NOBS在密炼机内加压混炼2-3min，得到预混胶A；

B、再加白炭黑、炭黑N330与预混胶A混炼4-8min，加压混炼到温度为130-150℃后排胶出片冷却，停放24小时，得到预混胶B；

C、向密炼机中投入预混胶B、抗撕裂剂AT-KL、防焦剂SR-50，低速加压混炼5-8min，温度为110-125℃时，排胶出片冷却，得到二段混炼胶，停放24小时制得三元乙丙弹性橡胶的混炼胶。

三元乙丙弹性橡胶按照上述方法制备，物料能与橡胶充分且均匀的混合，提高了生产效率的同时，也进一步缩短橡胶的硫化时间和降低硫化温度，本发明的混炼方法简单易实施，利于在橡胶产业推广。

对于多楔带而言，本发明的技术方案是：一种三元乙丙弹性橡胶多楔带，包括带体，带体的材质为三元乙丙弹性橡胶；所述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针织布；所述带体的内部设有由弹性线绳沿多楔带的传动方向并排绕制而成骨架；所述弹性线绳由一股尼龙纤维与一股氨纶纤维混撵而成；所述针织布由相互垂直的经纱和纬纱编织而成，所述经纱与多楔带的传动方向垂直或平行。

与现有技术相比，本发明的三元乙丙弹性橡胶多楔带具有如下显著进步：

1)本发明的三元乙丙弹性橡胶多楔带在使用和安装时无需调整楔带的张紧力，可独自使用于带轮上，有着安装简易方便的有点，加上不在需要张紧轮的辅助，免去后期使用中对张紧轮的维护；且针对单个驱动可对张力和拉伸率进行定制设计，无需重新张紧，经济效益大大提高；

2)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；加上三元乙丙橡胶分子内柔顺性好，分子间作用力小，这都保证了其高弹性和低的弹性模量，可减少多楔带在使用过程中出现应力疲劳，从而使得发明的多楔带具有生产成本低的特点；

3)带体的外侧设有与其通过硫化粘合的针织布，针织布在能提高产品强度的同时，可以分散多楔带在工作时带体表面产生的应力，从而减少带体表面出现裂纹的现象的出现，提高产品的使用寿命，降低用户的使用成本；带体的内部设有由弹性线绳沿多楔带的传动方向并排绕制而成骨架，弹性线绳具有特定的构造，在提高了带体的拉伸强度的同时，保证了带体的抗撕裂性能，减少了使用过程中产生的弯曲应力，减少了内部出现裂纹的现象，进一步增加产品的使用寿命，降低用户的使用成本。

作为对前述三元乙丙弹性橡胶多楔带的优化，所述经纱由一股莱卡棉丝和一股醋酸弹力纤维呈螺旋状相互交捻而成；所述莱卡棉丝的规格为50～60D，所述醋酸弹力纤维的规格为38～48D；所述经纱的纱密为22～32根/cm；所述纬纱的构造与所述经纱相同；所述纬纱的纱密与所述经纱的纱密相同。特定构造的经纱和纬纱，并按特定的方式铺设，进一步的提高了产品的强度和增加了产品的使用寿命。进一步的，所述莱卡棉丝的规格为55D，所述醋酸弹力纤维的规格为43D；所述经纱的纱密为27根/cm。此时，相比之下，可以更均匀地分散多楔带在工作时带体表面产生的应力，从而进一步提交产品的使用寿命。

作为对前述三元乙丙弹性橡胶多楔带的优化，所述弹性线绳的线径为0.6～1.0mm，绕制密度为6～9根/cm。该绕制密度下的三元乙丙弹性橡胶多楔带弹性性能好。进一步的，所述弹性线绳的线径为0.8mm，绕制密度为9根/cm。此时，三元乙丙弹性橡胶多楔带在性能和成本上达到最优。

附图说明

图1是发明的三元乙丙弹性橡胶多楔带的结构示意图。

图2是本发明的三元乙丙弹性橡胶多楔带中的针织布的结构示意图。

图3是本发明中的针织布的经纱的纱线结构示意图。

附图标记：1-带体，11-梯形楔；2-针织布，21-经纱，211-莱卡棉丝，212-醋酸弹力纤维，22-纬纱，3-弹性线绳，31-尼龙纤维，32-氨纶纤维。

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。

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。下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域常规方法。

实施例1：

本发明的三元乙丙弹性橡胶，其原料组分按重量份计如下：三元乙丙橡胶100份，TPV15份，氧化锌7份，硬脂酸4份，分散剂HM-4 2份，防老剂2份，抗疲劳剂G-108 15份，硫化剂BIBP-40 6份，促进剂NOBS 0.4份，白炭黑40份，炭黑N330 15份，抗撕裂剂AT-KL 4份，防焦剂SR-50 0.4份。

并按以下步骤制备三元乙丙弹性橡胶的混炼胶：

S1，一段混炼：

A.按配比称取各组分；在温度40℃以下，投入三元乙丙橡胶100份、TPV15份、氧化锌7份、硬脂酸4份、分散剂HM-4 2份、防老剂2份、抗疲劳剂G-108 15份、硫化剂BIBP-40 6份和促进剂NOBS0.4份，在密炼机内加压混炼3min，得到预混胶A；

B、再加白炭黑40份，炭黑N330 15份，与预混胶A混炼6min，加压混炼到温度为135℃后排胶出片冷却，停放24小时，得到预混胶B；

C、向密炼机中投入预混胶B、抗撕裂剂AT-KL 4份、防焦剂SR-50 0.4份，低速加压混炼8min，温度为115℃时，排胶出片冷却，得到二段混炼胶，停放24小时制得三元乙丙弹性橡胶的混炼胶。

实施例2

与实施例1不同的是，本实施例中，三元乙丙弹性橡胶的各原料组分的用量为：TPV13份，氧化锌10份，硬脂酸5份，分散剂HM-4 3份，防老剂3份，抗疲劳剂G-108 20份，硫化剂BIBP-40 8份，促进剂NOBS0.5份，白炭黑50份，炭黑N330 20份，抗撕裂剂AT-KL 6份，防焦剂SR-50 0.5份。

实施例3

与实施例1不同的是，本实施例中，三元乙丙弹性橡胶的各原料组分的用量为：TPV10份，氧化锌5份，硬脂酸3份，分散剂HM-4 1.5份，防老剂1份，抗疲劳剂G-108 10份，硫化剂BIBP-40 4份，促进剂NOBS0.1份，白炭黑30份，炭黑N330 10份，抗撕裂剂AT-KL 3份，防焦剂SR-50 0.1份。

实施例检测数据

以下是用本发明的三元乙丙弹性橡胶制作多楔带的几个应用例。

应用例1：

参见图1至图3，本发明的三元乙丙弹性橡胶多楔带，包括带体1，带体1的材质为采用权利要求4的方法制得的三元乙丙弹性橡胶；所述带体1的内侧设有一组梯形楔11，带体1的外侧设有与其通过硫化粘合的针织布2，所述带体1的内部设有由弹性线绳3沿多楔带的传动方向并排绕制而成骨架，所述弹性线绳3由一股尼龙纤维31与一股氨纶纤维32混撵而成；所述弹性线绳3的线径为0.8mm，绕制密度为9根/cm(绕制密度即弹性线绳3在1厘米宽的带体内并绕的圈数)；所述针织布2由相互垂直的经纱21和纬纱22编织而成，所述经纱21与多楔带的传动方向垂直；所述经纱21由一股莱卡棉丝211和一股醋酸弹力纤维212呈螺旋状相互交捻而成；所述莱卡棉丝211的规格为55D，所述醋酸弹力纤维212的规格为43D；所述经纱21的纱密为27根/cm；所述纬纱22的构造与所述经纱相同。

应用例2：

与应用例1不同的是，本实施例中，弹性线绳3的线径为0.6mm，绕制密度为9根/cm；莱卡棉丝211的规格50D，涤纶纤维212的规格为38D，经纱21和纬纱22的纱密为32根/cm。

应用例3：

与应用例1不同的是，本实施例中，弹性线绳3的线径为0.7mm，绕制密度为6根/cm；莱卡棉丝211的规格60D，涤纶纤维212的规格为48D，经纱21和纬纱22的纱密为22根/cm。

应用例4：

与应用例1不同的是，弹性线绳3的线径为1.0mm，绕制密度为7根/cm；莱卡棉丝211的规格58D，涤纶纤维212的规格为44D，经纱21和纬纱22的纱密为29根/cm。

应用例检测数据

本发明的制备三元乙丙弹性橡胶多楔带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 (5)

1.三元乙丙弹性橡胶多楔带，包括带体(1)，带体(1)的材质为三元乙丙弹性橡胶；所述带体(1)的内侧设有一组梯形楔(11)，带体(1)的外侧设有与其通过硫化粘合的针织布(2)；所述带体(1)的内部设有由弹性线绳(3)沿多楔带的传动方向并排绕制而成骨架；所述弹性线绳(3)由一股尼龙纤维(31)与一股氨纶纤维(32)混撵而成；所述针织布由相互垂直的经纱(21)和纬纱(22)编织而成，所述经纱(21)与多楔带的传动方向垂直或平行；所述三元乙丙弹性橡胶的原料组分按重量份计如下：

所述经纱由一股莱卡棉丝(211)和一股醋酸弹力纤维(212)呈螺旋状相互交捻而成；所述莱卡棉丝(211)的规格为50～60D，所述醋酸弹力纤维(212)的规格为38～48D；所述经纱(21)的纱密为22～32根/cm；所述纬纱(22)的构造与所述经纱相同；所述纬纱(22)的纱密与所述经纱(21)的纱密相同；

所述三元乙丙弹性橡胶的混炼方法步骤如下：

A.按配比称取各组分；在温度40℃以下，投入三元乙丙橡胶、TPV、氧化锌、硬脂酸、分散剂HM-4、防老剂RD、抗疲劳剂G-108、硫化剂BIBP-40和促进剂NOBS在密炼机内加压混炼2-3min，得到预混胶A；

B、再加白炭黑、炭黑N330与预混胶A混炼4-8min，加压混炼到温度为130-150℃后排胶出片冷却，停放24小时，得到预混胶B；

C、向密炼机中投入预混胶B、抗撕裂剂AT-KL、防焦剂SR-50，低速加压混炼5-8min，温度为110-125℃时，排胶出片冷却，得到二段混炼胶，停放24小时制得三元乙丙弹性橡胶的混炼胶。

2.根据权利要求1所述的三元乙丙弹性橡胶多楔带，其特征在于，它由以下按重量份计的原料组分制得：

3.根据权利要求1所述的三元乙丙弹性橡胶多楔带，其特征在于：所述莱卡棉丝(211)的规格为55D，所述醋酸弹力纤维(212)的规格为43D；所述经纱(21)的纱密为27根/cm。

4.根据权利要求1或3所述的三元乙丙弹性橡胶多楔带，其特征在于：所述弹性线绳(3)的线径为0.6～1.0mm，绕制密度为6～9根/cm。

5.根据权利要求4所述的三元乙丙弹性橡胶多楔带，其特征在于：所述弹性线绳(3)的线径为0.8mm，绕制密度为9根/cm。

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