羧基丁腈橡胶与乙烯丙烯酸锌盐离子键聚合体弹性体共混物v带包布胶胶料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于传动带用橡胶技术领域，具体涉及羧基丁腈橡胶与乙烯丙烯酸锌盐离子键聚合体弹性体共混物V带包布胶胶料及其制备方法。
【背景技术】
[0002]V带胶带简称V带或者三角带，是一种断面为梯形的环形传动带。与平型传动带一样，V带也是将原动机的电机旋转产生的动力，通过带轮由胶带传递到机械设备上。V带是传动带中产量最大、用途最广的产品。V带广泛的应用于船舶，电力，煤炭，办公等领域。
[0003]V带包布胶的质量是影响产品使用性能的主要因素之一，其主要包括要求包布胶胶料有较好的耐磨性，以保证运转时得以保护骨架；较好的耐热氧老化性，以保证运转时有较小的性能变化率；一定的耐油性，以抗耐运转时接触到的润滑油等，保证V带正常运转在一些特殊的工业领域，例如化工和煤炭等行业，V带需要长期在高温、含有各种添加剂的润滑油或者含各类灰尘的环境工作。在这种条件下，常见的以天然橡胶为主体的V带会因为天然橡胶本身的结构特性，而发生热氧老化，导致其使用寿命的大幅下降；或者由于油的溶胀作用而诱发强度的下降，发生变形甚至断裂，引发安全事故和经济损失。此外，环境中的灰尘和固体颗粒会附着在传动带表面，在使用过程中对传动带的带面造成磨损，并损坏其骨架结构，加速其老化。
[0004]为了提高V带的性能，现有技术做了各种改进，例如:
[0005]现有技术公开了一种用于制造传动带的橡胶组合物，该组合物成分包括氢化丁腈橡胶、硫化剂、交联剂、增塑剂、丙烯酸类树脂单体、环氧树脂、酚醛树脂，该组合物具有较好的耐热性、自润滑性、耐油性和耐久性。
[0006]该体系具有如下缺点和问题:
[0007]I)氢化丁腈橡胶和丙烯酸类树脂单体并用体的加工性能较差，其炼胶工艺和硫化工艺困难、复杂；
[0008]2)耐热氧老化及耐久性较差；
[0009]3)耐磨性能较差，特别是使用条件的耐磨性能有待提高；
[0010]4)氢化丁腈橡胶与包布骨架的粘着性和结合能力较差，产品的寿命降低；
[0011]5)硫化胶的伸长率较小，在V带运转过程中，易与骨架材料脱层，降低产品使用寿命;
[0012]6)原材料成本高。
【发明内容】
[0013]为了克服现有技术的存在的问题，本发明提供了一种羧基丁腈橡胶与乙烯丙烯酸锌盐离子键聚合体弹性体共混物V带包布胶胶料及其制备方法，来达到使所述胶料耐老化、耐油性和耐磨，且成本较低，其技术方案为:
[0014]—种羧基丁腈橡胶与乙烯丙烯酸锌盐离子键聚合体弹性体共混物V带包布胶胶料，所述胶料的各组分和质量份数如下:羧基丁腈橡胶20-45份、乙烯丙烯酸锌盐离子键聚合体弹性5-30份、氯丁橡胶50份、硫磺0.4-0.7份、氧化镁5_7份、氧化锌4_5份、硫化促进剂DM 0.7-1份、补强剂53份、软化剂16份、增粘树脂3份、防老剂2份。
[0015]优选的，所述补强剂为炭黑N550和炭黑N774。
[0016]优选的，所述软化剂为松焦油、妥尔油、芳烃油或者环烷油。
[0017]优选的，所述增粘树脂为酚醛树脂或古马隆树脂。
[0018]优选的，所述防老剂为4020。
[0019]本发明还提供了所述V带包布胶胶料的制备方法，包括如下步骤:
[0020]按照所述配方质量份数，将羧基丁腈橡胶、氯丁橡胶合炼，得到混炼胶；将混炼胶加入密炼机，加入乙烯丙烯酸锌盐离子键聚合体弹性，共混2-3分钟，依次加入氧化镁、氧化锌、硫化促进剂DM、补强剂、软化剂、增粘树脂、防老剂，混炼均匀，排胶温控制在110 °C以下；将上述混炼胶在开炼机上加入硫黄，加料温度低于90°C，开炼2-5分钟，混炼均匀后下片制得V带包布胶。
[0021]其中，羧基丁腈橡胶共混胶的混合物，充分利用XNBR的较为优异的耐磨性能，半成品硫化胶的DIN磨耗较小，大大提高包布胶在V带运转过程的耐磨性；同时，其有一定的耐油性和耐热氧老化性。
[0022]共混胶混合物中乙烯丙烯酸锌盐离子键聚合体弹性体的使用，首先改善了共混胶在混炼过程的加工性能，同时，又能够提高V带包布胶的耐老化性能和耐磨性能，使包布胶有较好的物机性能保持率。
[0023]共混胶混合物中氯丁橡胶的使用，在提高包布胶加工过程的一定粘合性的同时，使包布胶的耐热氧老化程度进一步提高，保证V带在运转过程中，包布胶胶料的性能基本不变，进而延长V带的使用寿命。
[0024]同时，本发明合理的选择相应的硫化体系，使其硫化过程与其他胶料有良好的配合，可进一步保证V带的质量。
[0025]本发明的有益效果为:
[0026]本发明所述的一种氯丁橡胶与丙烯酸钾盐离子键聚合体弹性体共混物橡胶V带包布胶胶料及其制备方法，使所述胶料的使用寿命及性能明显提高提高，热氧老化后的拉伸强度和断裂伸长率的变化率较小，进一步抗耐V带使用过程中热氧老化及沾油环境的胶料性能保持率和DIN磨耗。
【具体实施方式】
[0027]下面通过具体的实施例对本发明的技术方案进行详细的说明，但是本发明的范围不受这些实施例的限制。
[0028]对比例:
[0029]本对比例中的V带包布胶胶料为现有技术中常用配方，其组成按重量计包括如下组分:天然橡胶70份、丁苯橡胶SBR1500 30份、氧化锌5份、硬脂酸3份、硫磺I份、硫化促进剂DM 0.8份、硫化促进剂NOBS 0.5份、补强剂53份、软化剂16份、增粘树脂3份、防老剂4020 2份。
[0030]所述配方按照常规方法制备胶料，所得胶料的性能指标如下:拉伸强度14.2MPa，拉断伸长率511%，300%定伸强度6.3MPa，永久变形20%，160°C X72h老化前后拉伸强度变化率-22%，160°C X 72h老化前后拉伸强度变化率-46%，DIN磨耗137mm3，3#油1600C X 72体积变化率40.2% ο
[0031]实施例1:
[0032]—种羧基丁腈橡胶与乙烯丙烯酸锌盐离子键聚合体弹性体共混物V带包布胶胶料，所述胶料的各组分和质量份数如下:羧基丁腈橡胶45份、乙烯丙烯酸锌盐离子键聚合体弹性5份、氯丁橡胶50份、硫磺0.7份、氧化镁7份、氧化锌5份、硫化促进剂DMl份、炭黑N550 53份、松焦油16份、酚醛树脂3份、防老剂4020 2份。
[0033]本发明还提供了所述V带包布胶胶料的制备方法，包括如下步骤:
[0034]将羧基丁腈橡胶、氯丁橡胶合炼，得到混炼胶；将混炼胶加入密炼机，加入乙烯丙烯酸锌盐离子键聚合体弹性，共混2分钟，依次加入氧化镁、氧化锌、硫化促进剂DM、炭黑N550、松焦油、酚醛树脂、防老剂4020，混炼均匀，排胶温控制在110°C;将上述混炼胶在开炼机上加入硫黄，加料温度90°C，开炼2-5分钟，混炼均匀后下片制得V带包布胶。
[0035]所得胶料性能指标如下:拉伸强度15.2MPa，拉断伸长率462 %，300 %定伸强度
7.9MPa，永久变形26%，160°C X 72h老化前后拉伸强度变化率+7%，160°C X72h老化前后拉伸强度变化率-9%，DIN磨耗121mm3，3#油160°C X 72体积变化率22.1 %。
[0036]实施例2:
[0037]—种羧基丁腈橡胶与乙烯丙烯酸锌盐离子键聚合体弹性体共混物V带包布胶胶料，所述胶料的各组分和质量份数如下:羧基丁腈橡胶40份、乙烯丙烯酸锌盐离子键聚合体弹性10份、氯丁橡胶50份、硫磺0.6份、氧化镁6份、氧化锌4份、硫化促进剂DM I份、炭黑N550 53份、松焦油16份、酚醛树脂3份、防老剂4020 2份。
[0038]本发明还提供了所述V带包布胶胶料的制备方法，包括如下步骤:
[0039]将羧基丁腈橡胶、氯丁橡胶合炼，得到混炼胶；将混炼胶加入密炼机，加入乙烯丙烯酸锌盐离子键聚合体弹性，共混3分钟，依次加入氧化镁、氧化锌、硫化促进剂DM、炭黑N550、松焦油、酚醛树脂、防老剂4020，混炼均匀，排胶温控制在105°C;将上述混炼胶在开炼机上加入硫黄，加料温度85°C，开炼3分钟，混炼均匀后下片制得V带包布胶。
[0040]所得胶料性能指标如下:拉伸强度15.5MPa，拉断伸长率436 %，300 %定伸强度
8.2MPa，永久变形23%，160