一種氯磺化聚乙烯汽車同步帶及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種氯磺化聚乙烯汽車同步帶及其制造方法，該同步帶由混合編織膠布層、玻璃線增強層和氯磺化聚乙烯橡膠層經成型硫化研磨切割后制成；氯磺化聚乙烯橡膠層的組分中各原料按質量份數計：氯磺化聚乙烯橡膠為100份，N,N’-間苯撐雙馬來酰亞胺為1.0份～2.5份，高活性氧化鎂為4.0份～12.0份，硬脂酸為0.5份～1.8份，過氧化二異丙苯為2.0份～5.0份，N550炭黑為40份～60份，二硫化四異丁基秋蘭姆為0.5份～2.0份，810酯為8.0份～14.0份，黃原酸鹽為0.5份～1.5份。其制造工藝、產品成本低廉，具有性價比高，環(huán)保和使用壽命長的特點。
【專利說明】一種氯磺化聚乙烯汽車同步帶及其制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及汽車同步帶制造【技術領域】，具體地說是一種氯磺化聚乙烯汽車同步帶及其制造方法。
【背景技術】
[0002]氯磺化聚乙烯橡膠是聚乙烯先氯化再氯磺化后得到的產物，其主鏈高度飽和，具有優(yōu)異的耐高溫、耐臭氧性能，氯元素的存在使其耐油性能也較為優(yōu)異，可廣泛應用在汽車液壓膠管、耐油密封圈和電線電纜等領域。傳統(tǒng)觀點認為，氯磺化聚乙烯橡膠易結晶，動態(tài)性能差，不宜用在動態(tài)領域，比如在汽車傳動帶領域的應用就受到否定。但近年來隨氯磺化聚乙烯合成技術的進步，出現了氯含量不同、門尼粘度不同的多種牌號產品，有些品種的氯磺化聚乙烯橡膠呈完全無定型態(tài)，具有較好的動態(tài)性能，加之其優(yōu)異的耐高溫、耐臭氧和耐油性能，使其應用領域逐漸擴展到動態(tài)領域上來，并且氯磺化聚乙烯橡膠價格不高，與目前現有技術中制造汽車同步帶的首選膠種氫化丁腈橡膠相比，價格低許多，與傳統(tǒng)制造汽車同步帶的膠種氯丁橡膠價格相當，但耐高溫性能卻要大大優(yōu)于氯丁橡膠。因此如果能將氯磺化聚乙烯橡膠應用在汽車同步帶產品上，對汽車同步帶制造企業(yè)來講，將是一個非常利好的消息，此產品具有著極高的性價比，在目前市場上汽車同步帶的價格競爭、質量競爭幾乎到了白熱化程度，尋求創(chuàng)新途徑，開發(fā)性價比高的新型汽車同步帶勢在必行。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術問題是針對上述現有技術現狀，而提供性價比高，工藝簡單，耐高溫、耐臭氧和耐油性能優(yōu)異且動態(tài)性能好的一種氯磺化聚乙烯汽車同步帶及其制造方法。
[0004]本發(fā)明解決上述技術問題所采用的技術方案為:一種氯磺化聚乙烯汽車同步帶，該同步帶由混合編織膠布層、玻璃線增強層和氯磺化聚乙烯橡膠層經成型硫化研磨切割后制成；氯磺化聚乙烯橡膠層的組分中各原料按質量份數計:氯磺化聚乙烯橡膠為100份，N, N’ -間苯撐雙馬來酰亞胺為1.0份?2.5份，高活性氧化鎂為4.0份?12.0份，硬脂酸為
0.5份?1.8份，過氧化二異丙苯為2.0份?5.0份，N550炭黑為40份?60份，二硫化四異丁基秋蘭姆為0.5份?2.0份，810酯為8.0份?14.0份，黃原酸鹽為0.5份?1.5份。
[0005]為優(yōu)化上述技術方案，采取的措施還包括:
上述的混合編織膠布層為浸潰有氯磺化聚乙烯橡膠膠漿的滌綸和尼龍混合編織的基布層。
[0006]上述的玻璃線增強層為纏繞在混合編織布層上經氯磺化聚乙烯膠乳浸潰處理的高強度玻璃線繩層。現有技術中玻璃線繩有很多種，本發(fā)明采用的是“高強度玻璃線繩”。
[0007]本發(fā)明的一種氯磺化聚乙烯汽車同步帶的制造方法，該方法包括以下步驟:
步驟1:將采用滌綸和尼龍混合編織的白坯布浸潰在氯磺化聚乙烯橡膠膠漿中進行處
理，浸漿2次刮漿I次，并在一定溫度和牽引速度下進行干燥制得混合編織膠布； 步驟2:將步驟I中制得的混合編織膠布采用超聲波縫制獲得膠布套備用；
步驟3:按質量份數計將氯磺化聚乙烯橡膠為100份，N, N’ -間苯撐雙馬來酰亞胺為1.0份?2.5份，高活性氧化鎂為4.0份?12.0份，硬脂酸為0.5份?1.8份，過氧化二異丙苯為2.0份?5.0份，N550炭黑為40份?60份，二硫化四異丁基秋蘭姆為0.5份?2.0份，810酯為8.0份?14.0份，黃原酸鹽為0.5份?1.5份采用密煉機混煉制備獲得氯磺化聚乙烯混煉膠；
步驟4:將步驟3中獲得的氯磺化聚乙烯混煉膠放入冷喂料銷釘擠出機進行熱煉并結合四輥壓延機進行出片，獲得氯磺化聚乙烯混煉膠膠片；
步驟5:將步驟2中獲得的膠布套放在模具上，在膠布套上纏繞采用氯磺化聚乙烯膠乳處理過的高強度玻璃線繩，然后再在纏繞的高強度玻璃線繩上包覆2層?5層步驟4獲得的氯磺化聚乙烯混煉膠膠片，最后覆蓋一層隔離紙制得半成品坯料；
步驟6:將步驟5中制得的半成品坯料采用抽真空熱空氣硫化罐在一定的硫化工藝條件下硫化，硫化結束后冷卻，冷卻結束后脫模獲得硫化膠筒；
步驟7:將步驟6中獲得的硫化膠筒進行研磨、切割，并經檢驗和移印標識后最終得到本產品。
[0008]上述的步驟I中浸漿用膠漿固含量為18%?25%，粘度為lOOOcps?1500cps，以三官能團異氰酸酯作為粘合劑，刮漿用膠漿固含量為25%?35%，粘度為2000cps?3000cps。
[0009]上述的步驟I中浸漿刮漿的白坯布在110°C?125°C下進行干燥，牽引速度為Im/min ?5m/min。
[0010]上述的步驟4中出片獲得氯磺化聚乙烯混煉膠膠片的厚度為0.5mm?0.8mm。
[0011]上述的步驟5中高強度玻璃線繩纏繞的繞線張力為:5kg?12kg。
[0012]上述的步驟6中的硫化工藝條件為:外壓:1.5MPa?2.0MPa，內壓:0.3MPa?
0.6MPa,滯后時間3?8min,硫化時間15min?30min。
[0013]上述的步驟6中硫化結束后的冷卻時間2min?8min。
[0014]與現有技術相比，本發(fā)明的同步帶在原材料上替代了傳統(tǒng)的氯丁橡膠和氫化丁腈橡膠，選擇氯磺化聚乙烯橡膠作為基體材料，通過配方優(yōu)化和環(huán)保的配合體系，制備耐高溫、耐磨、耐臭氧及動態(tài)疲勞性能優(yōu)異的氯磺化聚乙烯混煉膠，并配合新型滌綸與尼龍混合編織的高強度基布和氯磺化聚乙烯膠乳浸潰處理的高強度玻璃線繩，制造出環(huán)保、高壽命氯磺化聚乙烯橡膠汽車同步帶。在制造工藝上，本發(fā)明采用超聲波代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工縫紉機縫制布套，布套接口牢固無疤痕，采用大容量密閉式煉膠機結合冷喂料銷釘式螺桿擠出機設備進行煉膠，使得氯磺化聚乙烯橡膠與各配合劑充分混合均勻，獲得可塑度較高的混煉膠，保證混煉膠加工性能優(yōu)異，壓延得到的膠片厚度均勻，表面光潔度好，并且從煉膠到壓延出片整個過程為自動化過程，避免傳統(tǒng)的人為操作帶來的各種麻煩以及不良后果，大大降低勞動強度，提高了生產效率。本發(fā)明制造工藝簡單、產品成本低廉，具有性價比高，環(huán)保和使用壽命長的特點。
【具體實施方式】
[0015]以下結合實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述。
[0016]本發(fā)明屬于汽車同步帶制品領域的一項科技創(chuàng)新，傳統(tǒng)的汽車同步帶的首選膠種通常為氫化丁腈橡膠或氯丁橡膠。氯磺化聚乙烯橡膠被認為動態(tài)性能差而放棄使用，本發(fā)明通過選擇適宜氯含量，適宜門尼粘度的氯磺化聚乙烯橡膠作為基體材料，并對其進行配方優(yōu)化，能生產出具有優(yōu)異性能的汽車同步帶。本發(fā)明的一種氯磺化聚乙烯汽車同步帶，由混合編織膠布層、玻璃線增強層和氯磺化聚乙烯橡膠層經成型硫化研磨切割后制成；氯磺化聚乙烯橡膠層的組分中各原料按質量份數計:氯磺化聚乙烯橡膠為100份，N, N’ -間苯撐雙馬來酰亞胺為1.0份?2.5份，高活性氧化鎂為4.0份?12.0份，硬脂酸為0.5份?
1.8份，過氧化二異丙苯為2.0份?5.0份，N550炭黑為40份?60份，二硫化四異丁基秋蘭姆為0.5份?2.0份，810酯為8.0份?14.0份，黃原酸鹽為0.5份?1.5份。
[0017]為獲得最佳技術效果，本發(fā)明的混合編織膠布層為浸潰有氯磺化聚乙烯橡膠膠漿的滌綸和尼龍混合編織的基布層。
[0018]本發(fā)明的玻璃線增強層為纏繞在混合編織布層上經氯磺化聚乙烯膠乳浸潰處理的高強度玻璃線繩層。
[0019]本發(fā)明還提供了一種氯磺化聚乙烯汽車同步帶的制造方法，該方法包括以下步驟:
步驟1:將采用滌綸和尼龍混合編織的白坯布浸潰在氯磺化聚乙烯橡膠膠漿中進行處理，浸漿2次刮漿I次，并在一定溫度和牽引速度下進行干燥制得混合編織膠布；
步驟2:將步驟I中制得的混合編織膠布采用超聲波縫制獲得膠布套備用；
步驟3、按質量份數計將氯磺化聚乙烯橡膠為100份，N，N’-間苯撐雙馬來酰亞胺為1.0份?2.5份，高活性氧化鎂為4.0份?12.0份，硬脂酸為0.5份?1.8份，過氧化二異丙苯為2.0份?5.0份，N550炭黑為40份?60份，二硫化四異丁基秋蘭姆為0.5份?2.0份，810酯為8.0份?14.0份，黃原酸鹽為0.5份?1.5份采用密煉機混煉制備獲得氯磺化聚乙烯混煉膠；
步驟4:將步驟3中獲得的氯磺化聚乙烯混煉膠放入冷喂料銷釘擠出機進行熱煉并結合四輥壓延機進行出片，獲得氯磺化聚乙烯混煉膠膠片；
步驟5:將步驟2中獲得的膠布套放在模具上，在膠布套上纏繞采用氯磺化聚乙烯膠乳處理過的高強度玻璃線繩，然后再在纏繞的高強度玻璃線繩上包覆2層?5層步驟4獲得的氯磺化聚乙烯混煉膠膠片，最后覆蓋一層隔離紙制得半成品坯料；
步驟6:將步驟5中制得的半成品坯料采用抽真空熱空氣硫化罐在一定的硫化工藝條件下硫化，硫化結束后冷卻，冷卻結束后脫模獲得硫化膠筒；
步驟7:將步驟6中獲得的硫化膠筒進行研磨、切割，并經檢驗和移印標識后最終得到本產品。
[0020]上述的步驟I中浸漿用膠漿固含量為18%?25%，粘度為lOOOcps?1500cps，以三官能團異氰酸酯作為粘合劑，刮漿用膠漿固含量為25%?35%，粘度為2000cps?3000cps。
[0021]上述的步驟I中浸漿刮漿的白坯布在110°C?125°C下進行干燥，牽引速度為Im/min ?5m/min。
[0022]上述的步驟4中出片獲得氯磺化聚乙烯混煉膠膠片的厚度為0.5mm?0.8mm。
[0023]上述的步驟5中高強度玻璃線繩纏繞的繞線張力為:5kg?12kg。
[0024]上述的步驟6中的硫化工藝條件為:外壓:1.5MPa?2.0MPa，內壓:0.3MPa?
0.6MPa,滯后時間3?8min,硫化時間15min?30min。[0025]上述的步驟6中硫化結束后的冷卻時間2min~8min。
[0026]本發(fā)明，采用氯磺化聚乙烯橡膠作為基體材料，經配方優(yōu)化后制備的氯磺化聚乙烯硫化膠力學強度高，耐高溫、耐磨和耐臭氧性能優(yōu)異，硫化膠拉伸強度大于25MPa，在130°C下老化168h后，扯斷伸長率仍保持65%以上，邵A硬度增加低于8，在(200±20) X 10-8臭氧濃度下放置500h后未見裂紋，DIN磨耗體積小于120mm3，采用此種氯磺化聚乙烯混煉膠并配合氯磺化聚乙烯膠乳處理的高強度玻璃線繩及滌綸與尼龍混合編織的高強度膠布，采用自動化的密煉和擠出設備制備的氯磺化聚乙烯橡膠汽車同步帶動靜態(tài)性能均較優(yōu)異，同步帶抗拉力大于15kN，齒剪切力大于3.0kN,布剝離力大于500N，線抽出力大于900N，帶背邵A硬度75~80 ;在130°C、同樣負荷及轉速條件下，動態(tài)疲勞壽命接近氫化丁腈橡膠汽車同步帶，是氯丁橡膠汽車同步帶壽命的1.5~2倍。本發(fā)明的同步帶采用新型環(huán)保交聯劑、促進劑、防老劑和增塑劑代替?zhèn)鹘y(tǒng)有毒、有害、致癌的助劑，因此非常環(huán)保。具體表現為:采用雙馬來酰亞胺與金屬氧化鎂復合硫化體系代替含鉛金屬氧化物硫化體系，采用促進劑二硫化四異丁基秋蘭姆代替四硫化雙戊亞甲基秋蘭姆，采用防老劑黃原酸鹽代替二硫代氨基甲酸鎳，采用增塑劑810酯代替偏苯三酸三辛酯。采用超聲波縫制接口牢固無疤痕布套，采用自動化密煉和冷喂料銷釘式螺 桿擠出設備，制備出成本低、環(huán)保、使用壽命高的氯磺化聚乙烯橡膠汽車同步帶。
【權利要求】
1.一種氯磺化聚乙烯汽車同步帶，其特征是:所述的同步帶由混合編織膠布層、玻璃線增強層和氯磺化聚乙烯橡膠層經成型硫化研磨切割后制成；所述的氯磺化聚乙烯橡膠層的組分中各原料按質量份數計:氯磺化聚乙烯橡膠為100份，N，N’-間苯撐雙馬來酰亞胺為1.0份~2.5份，高活性氧化鎂為4.0份~12.0份，硬脂酸為0.5份~1.8份，過氧化二異丙苯為2.0份~5.0份，N550炭黑為40份~60份，二硫化四異丁基秋蘭姆為0.5份~2.0份，810酯為8.0份~14.0份，黃原酸鹽為0.5份~1.5份。
2.根據權利要求1所述的一種氯磺化聚乙烯汽車同步帶，其特征是:所述的混合編織膠布層為浸潰有氯磺化聚乙烯橡膠膠漿的滌綸和尼龍混合編織的基布層。
3.根據權利要求1所述的一種氯磺化聚乙烯汽車同步帶，其特征是:所述的玻璃線增強層為纏繞在混合編織布層上經氯磺化聚乙烯膠乳浸潰處理的高強度玻璃線繩層。
4.一種權利要求1所述的氯磺化聚乙烯汽車同步帶的制造方法，其特征是:該方法包括以下步驟: 步驟1:將采用滌綸和尼龍混合編織的白坯布浸潰在氯磺化聚乙烯橡膠膠漿中進行處理，浸漿2次刮漿I次，并在一定溫度和牽引速度下進行干燥制得混合編織膠布； 步驟2:將步驟I中制得的混合編織膠布采用超聲波縫制獲得膠布套備用； 步驟3、按質量份數計將氯磺化聚乙烯橡膠為100份，N，N’-間苯撐雙馬來酰亞胺為1.0份~2.5份，高活性氧化鎂為4.0份~12.0份，硬脂酸為0.5份~1.8份，過氧化二異丙苯為2.0份~5.0份，N550炭黑為40份~60份，二硫化四異丁基秋蘭姆為0.5份~2.0份，810酯為8.0份~14.0份，黃原酸鹽為0.5份~1.5份采用密煉機混煉制備獲得氯磺化聚乙烯混煉膠； 步驟4:將步驟3中獲得的氯磺化聚乙烯混煉膠放入冷喂料銷釘擠出機進行熱煉并結合四輥壓延機進行出片，獲 得氯磺化聚乙烯混煉膠膠片； 步驟5:將步驟2中獲得的膠布套放在模具上，在膠布套上纏繞采用氯磺化聚乙烯膠乳處理過的高強度玻璃線繩，然后再在纏繞的高強度玻璃線繩上包覆2層~5層步驟4獲得的氯磺化聚乙烯混煉膠膠片，最后覆蓋一層隔離紙制得半成品坯料； 步驟6:將步驟5中制得的半成品坯料采用抽真空熱空氣硫化罐在一定的硫化工藝條件下硫化，硫化結束后冷卻，冷卻結束后脫模獲得硫化膠筒； 步驟7:將步驟6中獲得的硫化膠筒進行研磨、切割，并經檢驗和移印標識后最終得到本產品。
5.根據權利要求4所述的一種氯磺化聚乙烯汽車同步帶的制造方法，其特征是:所述的步驟I中浸漿用膠漿固含量為18%~25%，粘度為lOOOcps~1500cps，以三官能團異氰酸酯作為粘合劑，刮漿用膠漿固含量為25%~35%，粘度為2000cps~3000cps。
6.根據權利要求4所述的一種氯磺化聚乙烯汽車同步帶的制造方法，其特征是:所述的步驟I中浸衆(zhòng)刮衆(zhòng)的白還布在110°C~125°c下進行干燥,牽引速度為lm/min~5m/min。
7.根據權利要求4所述的一種氯磺化聚乙烯汽車同步帶的制造方法，其特征是:所述的步驟4中出片獲得氯磺化聚乙烯混煉膠膠片的厚度為0.5mm~0.8mm。
8.根據權利要求4所述的一種氯磺化聚乙烯汽車同步帶的制造方法，其特征是:所述的步驟5中高強度玻璃線繩纏繞的繞線張力為:5kg~12kg。
9.根據權利要求4所述的一種氯磺化聚乙烯汽車同步帶的制造方法，其特征是:所述的步驟6中的硫化工藝條件為:外壓:1.5MPa~2.0MPa,內壓:0.3MPa~0.6MPa，滯后時間3~8min,硫化時間15min~30min。
10.根據權利要求4所述的一種氯磺化聚乙烯汽車同步帶的制造方法，其特征是:所述的步驟6中硫化結束 后的冷卻時間2min~8min。
【文檔編號】C08K5/14GK103758925SQ201410026524
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年1月21日 優(yōu)先權日:2014年1月21日
【發(fā)明者】王滕滕, 馬鋒, 黃小明, 俞旭明, 邵文龍, 別龍嬌, 劉小龍, 許英家, 嚴忠 申請人:寧波裕江特種膠帶有限公司