CN115678137B - 一种耐磨型同步带 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐磨型同步带，包括骨架及包覆在骨架外的胶料，本方案中改进胶料的配方组分，以HNBR、HXNBR为主体，增加了三元复合材料、白炭黑、超细玄武岩、芳纶浆粕、硫酸钙晶须组成填料体系以大幅提高同步带的耐磨性及强度等，且粘土层间结构有助提高同步带的抗撕裂性能，同步带的综合性能提升。

Description

一种耐磨型同步带
技术领域
本发明涉及材料技术领域，具体涉及一种耐磨型同步带。
背景技术
同步带是综合了带传动、链条传动和齿轮传动的优点而发展起来的一种新型传送带。由于同步带的传动方式是利用齿轮与同步带的带轮齿槽啮合进行的，因此带与带轮之间在传动过程中不会因为滑差而呈现非同步传动，具有传动比准确，传动效率高，传动功率范围大，传动遵度高，传动平稳，冲击小，不需润滑，无污染，噪音低等优点。
HNBR材质型以其优异的耐油、耐高温、耐磨和耐臭氧性能，成为制备同步带的首选胶种，因单一材质的HNBR同步带难以满足使用需求，对此部分企业选择增加填料与HNBR相混以提升性能，或者引入其他橡胶组分等方式以提升性能，但在耐磨、抗撕裂等性能依旧不足，需改进。
发明内容
为解决上述至少一个技术缺陷，本发明提供了如下技术方案：
本申请文件公开一种耐磨型同步带，包括骨架及包覆在骨架外的胶料，以质量计，所述胶料的原料组分包括：
HNBR 65-75份、HXNBR 10-15份、粘土/炭黑/SBR纳米复合材料8-13份、粘土/炭黑/BR纳米复合材料9-12份、粘土/SBR纳米复合材料5-8份、白炭黑17-25份、超细玄武岩2-3份、芳纶浆粕5-7份、硫酸钙晶须4-6份、增塑剂4-6份、粘合剂8-12份、软化剂2-4份、硫磺2-4份、硫化促进剂1.5-2.2份、防老剂0.7-1.5份、氧化锌5-7份、硬脂酸2-3份。
本方案中改进胶料的配方组分，以HNBR、HXNBR为主体，增加了三元复合材料、白炭黑、超细玄武岩、芳纶浆粕、硫酸钙晶须组成填料体系以大幅提高同步带的耐磨性及强度等，且粘土层间结构有助提高同步带的抗撕裂性能，同步带的综合性能提升。
进一步，所述粘土/炭黑/SBR纳米复合材料中粘土、炭黑、SBR的质量比为3-4:3-4:15，将粘土的水悬浮液与炭黑、SBR的混合乳液相混合，絮凝干燥后得到，在限定量比下以乳液共沉的方式形成复合材料，方便成型且该三元复合材料性能优异。
其中炭黑优选采用N134、N550按照质量1:1组成。
进一步，所述粘土/炭黑/BR纳米复合材料中粘土、炭黑、BR的质量比为2-4:3-4:15，将粘土的水悬浮液与炭黑、SBR的混合乳液相混合，絮凝干燥后得到；
所述粘土/SBR纳米复合材料中粘土、SBR的质量比为2-4:10，将粘土的水悬浮液与BR的乳液相混合，絮凝干燥后得到。
进一步，所述粘合剂包括古马隆、增黏树脂PL600、粘合树脂502，且三者的质量比为1-1.5：1.5-2.5:1，复配粘合剂提高胶料的动态粘合能力。
进一步，所述软化剂为松焦油与BLE按质量1:1组成，所述硫化促进剂为促进剂CZ、促进剂DTDM、促进剂TMTD、促进剂MB按照质量1.5:0.4:1.2:2组成，所述防老剂为防老剂RD、防老剂4020按照质量1:1组成。本方案中复配软化剂、防老剂、促进剂等以提高同步带的综合性能。
进一步，所述增塑剂为DOP。
进一步，该同步带胶料为混炼成型，首先在开炼机上将HNBR、HXNBR依次进行薄通、塑炼、混炼、薄通、打三角包7次，之后加入其他组分并经左右割刀、翻炼、薄通、打三角包后下片，硫化，针对胶料的组分配方优选上述混炼工艺以提高成型后同步带的性能。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1、本发明重新设计同步带的胶料的配方，以HNBR、HXNBR复配主体有助提高粘合性能及力学性能、耐磨性能等，多元复配填料体系提升耐磨性能、抗撕裂强度等。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
粘土/炭黑/SBR纳米复合材料(简称A组分)的制备：粘土、炭黑与SBR的质量比为4:4:15，炭黑为炭黑采用N134、N550按照质量1:1组成。
首先将粘土与去离子水混合搅拌除杂后得到悬浮液，固含量在5％，将SBR、炭黑混合的乳液(固含量在15％)与悬浮液混合，搅拌半小时以上，之后加入絮凝剂(稀硫酸)絮凝，将絮凝得到的物质在50℃烘箱中烘20h以除去水分，得到粘土/炭黑/SBR纳米复合材料。
粘土/炭黑/BR纳米复合材料(简称B组分)的制备：粘土、炭黑与BR的质量比为4:3:15，炭黑为炭黑采用N134、N550按照质量1:1组成。
首先将粘土与去离子水混合搅拌除杂后得到悬浮液，固含量在5％，将BR、炭黑混合的乳液(固含量在15％)与悬浮液混合，搅拌半小时以上，之后加入絮凝剂(稀硫酸)絮凝，将絮凝得到的物质在50℃烘箱中烘20h以除去水分，得到粘土/炭黑/BR纳米复合材料。
粘土/SBR纳米复合材料的制备(简称C组分)：粘土、SBR的质量比为3:10，将粘土的水悬浮液(固含量5％)与BR的乳液相(固含量15％)混合，絮凝干燥后得到，参考上述工序。
软化剂为松焦油与BLE按质量1:1组成。
硫化促进剂为促进剂CZ、促进剂DTDM、促进剂TMTD、促进剂MB按照质量1.5:0.4:1.2:2组成。
防老剂为防老剂RD、防老剂4020按照质量1:1组成。
增塑剂为DOP。
各实施例的组分配比(以质量份计)如表1所示，制备工艺如下：
首先在开炼机上将HNBR、HXNBR依次进行薄通、塑炼、混炼、薄通、打三角包7次，之后加入其他组分并经左右割刀、翻炼2次、薄通、打三角包4次后下片，停放12h后，硫化成型，工艺参数参考常规即可。
表1
实施例1 实施例2 实施例3
HNBR 65 70 75
HXNBR 10 12 15
A组分 8 10 13
B组分 9 11 12
C组分 5 7 8
白炭黑 17 22 25
超细玄武岩 2 2 3
芳纶浆粕 5 6 7
硫酸钙晶须 4 5 6
增塑剂 4 5 6
粘合剂 8 10 12
软化剂 2 3 4
硫化促进剂 1.5 2 2.2
防老剂 0.7 1.2 1.5
硫磺 2 3 3
氧化锌 5 6 7
硬脂酸 2 2.5 3
增加对比例，与实施例3相比：
对比例1中将A组分、B组分中各组分直接加入，无相混、絮凝等过程，其余与实施例3一致。
对比例2中去除超细玄武岩，其余与实施例3一致。
对上述实施例及对比例制备的的胶料进行性能的检测，如表3所示：
表2
经检测发现该材料机理如下：在三元复合材料参与下的多元填料体系在橡胶中形成三维网络，促进了材料拉伸、磨耗等性能的提升，且材料受到撕裂时，粘土片层(层之间以橡胶组分隔开)或少量聚集体之间的炭黑粒子阻止裂纹的进一步扩展，而对比例1中材料中粘土多聚集为一体，造成性能的下跌。
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种耐磨型同步带，包括骨架及包覆在骨架外的胶料，其特征在于，以质量计，所述胶料的原料组分包括：
HNBR 65-75份、HXNBR 10-15份、粘土/炭黑/SBR纳米复合材料8-13份、粘土/炭黑/BR纳米复合材料9-12份、粘土/SBR纳米复合材料5-8份、白炭黑17-25份、超细玄武岩2-3份、芳纶浆粕5-7份、硫酸钙晶须4-6份、增塑剂4-6份、粘合剂8-12份、软化剂2-4份、硫磺2-4份、硫化促进剂1.5-2.2份、防老剂0.7-1.5份、氧化锌5-7份、硬脂酸2-3份。
2.如权利要求1所述的一种耐磨型同步带，其特征在于：所述粘土/炭黑/SBR纳米复合材料中粘土、炭黑、SBR的质量比为3-4:3-4:15，将粘土的水悬浮液与炭黑、SBR的混合乳液相混合，絮凝干燥后得到；
所述粘土/SBR纳米复合材料中粘土、SBR的质量比为2-4:10，将粘土的水悬浮液与BR的乳液相混合，絮凝干燥后得到。
3.如权利要求1所述的一种耐磨型同步带，其特征在于：所述粘土/炭黑/BR纳米复合材料中粘土、炭黑、BR的质量比为2-4:3-4:15，将粘土的水悬浮液与炭黑、SBR的混合乳液相混合，絮凝干燥后得到。
4.如权利要求1所述的一种耐磨型同步带，其特征在于：所述粘合剂包括古马隆、增黏树脂PL600、粘合树脂502，且三者的质量比为1-1.5：1.5-2.5:1。
5.如权利要求1所述的一种耐磨型同步带，其特征在于：所述软化剂为松焦油与BLE按质量1:1组成，所述硫化促进剂为促进剂CZ、促进剂DTDM、促进剂TMTD、促进剂MB按照质量1.5:0.4:1.2:2组成，所述防老剂为防老剂RD、防老剂4020按照质量1:1组成。
6.如权利要求1所述的一种耐磨型同步带，其特征在于：所述增塑剂为DOP。
7.如权利要求1所述的一种耐磨型同步带，其特征在于：该同步带胶料为混炼成型，首先在开炼机上将HNBR、HXNBR依次进行薄通、塑炼、混炼、薄通、打三角包7次，之后加入其他组分并经左右割刀、翻炼、薄通、打三角包后下片，硫化。
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