专利名称：齿型v带的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种机械传动带，尤其涉及一种用于传递机械动力的齿型V带，主要应用于一些机动车类的设备中。
背景技术：
目前机械传动所用的V带材料多为天然橡胶或氯丁橡胶，天然橡胶的有效使用温度范围为-20°C 80°C，氯丁橡胶的有效使用温度为-20°C 100°C，超过此温度范围，V带的使用寿命会大幅度下降，如在120°C的使用温度下，现有的天然橡胶或氯丁橡胶为主体材料的V带使用寿命不超过30小时；在-40°C的使用温度下，此两类皮带都已失去弹性，寿命也仅有10小时左右。随着V带的运用领域的扩大，其工作温度对材料的要求也越来越苛刻。例如现在汽车发动机传动带的温度正常时达到120°C，瞬间高温可以达到150°C，而南北极、俄罗斯等冬天的温度都在_40°C以下，在这些情况下，运用于机械传动的V带使用寿命往往极短， 往往被迫采用链条等昂贵复杂的机械传动方式。EPDM(Ethylene-Propylene-Diene Monomer，三元乙丙橡胶)虽然有较好的耐低温和耐高温性能，但其本身的抗撕裂性差、耐动态疲劳性差、加工性差等缺陷限制了其在传动带行业，特别是V带行业的使用，如何开发新型的EPDM齿形V带以满足现实需要，一直是一个值得研究的客体。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述的技术现状而提供一种能在-40°C 121°C范围内可以正常有效长期工作的齿型V带。本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为一种齿型V带，其特征在于自外向内依次包括顶布层、伸张层、粘合层及压缩层，前述的粘合层内设有强力层。进一步，所述的顶布层为采用经过90°或者120°经纬编织的涤棉材质的帆布， 并经过主体胶种为三元乙丙胶的胶乳或胶浆处理。所述的帆布先经间苯二酚-甲醛(RFL) 胶乳浸渍，再涂覆一层与三元乙丙胶有良好粘合作用的三元乙丙胶粘合剂，之后在表面涂覆一层主胶种为三元乙丙的胶乳或胶浆，总涂覆层厚度为0. 2mm。进一步，所述的强力层采用聚酯材料制成的线绳，并经过主体胶种为三元乙丙橡胶的胶乳处理。所述的线绳先经过硬化剂浸渍，再经过间苯二酚-甲醛(RFL)胶乳浸渍，再涂覆一层与三元乙丙胶有良好粘合作用的三元乙丙胶粘合剂，之后在表面涂覆一层主胶种为三元乙丙的胶乳或胶浆，总涂覆层厚度为0. 15mm。进一步，所述粘合层的组分及其重量配比为EPDM 52 56 ；改性胶4. 0 6. 0 ； 氧化锌2. 5 3.0 ；硬脂酸:0. 4 0.6 ；防老剂2.0 2.5 ；粘合剂:5.0 6.0 ；碳黑16 20 ；石蜡油3. 0 4. 0 ；白碳黑:10 13 ；交联剂3. 0 5. 0 ；共交联剂0. 2 0. 4，前述的改性胶为经甲基丙烯酸盐类接枝改性的接枝量为5% 50%的三元乙丙胶。
作为最佳所述粘合层的组分及其重量配比为EPDM 54 ；改性胶5. 0 ；氧化锌 2. 7 ；硬脂酸0. 5 ；防老剂2. 3 ；粘合剂5. 6 ；碳黑18 ；石蜡油3. 5 ；白碳黑11. 5 ；交联剂 4. 8 ；共交联剂0. 3，所述的改性胶为经甲基丙烯酸盐类接枝改性的接枝量为30% 40% 的三元乙丙胶。进一步，所述的伸张层和压缩层的组分及其重量配比均为EPDM :50. 0 55. 0 ；改性胶4. 0 5. 0 ；氧化锌2. 0 3. 0 ；硬脂酸0. . 3 0. 5 ；防老剂1. 9 2. 3 ；粘合剂 4.0 5.0 ；炭黑12 14 ；石蜡油2. .0 3.0 ；白炭黑8. 0 12. 0 ；经过EPDM胶乳处理的聚酯短纤维10 13千克；交联剂3. 0 4. 0 ；共交联剂0. 1 0. 3，前述的改性胶为经甲基丙烯酸盐类接枝改性的接枝量为5% 50%的三元乙丙胶。作为最佳所述的伸张层和压缩层的组分及其重量配比均为EPDM :52. 5 ；改性胶4. 5 ；氧化锌2. 5 ；硬脂酸0. 4 ；防老剂2. 1 ；粘合剂4. 6 ；炭黑13 ；石蜡油2. 6 ；白炭黑:10. 0 ；经过EPDM胶乳处理的聚酯短纤维11. 5 ；交联剂3. 6 ；共交联剂0. 2，所述的改性胶为经甲基丙烯酸盐类接枝改性的接枝量为5% 50%的三元乙丙胶。所述的聚酯短纤维先经过硬化剂浸渍，再经过间苯二酚-甲醛(RFL)胶乳浸渍，再涂覆一层与三元乙丙胶有良好粘合作用的三元乙丙胶粘合剂，之后在表面涂覆一层主胶种为三元乙丙的胶乳或胶浆，总涂覆层厚度为0. 15mm。与现有技术相比，本发明的优点在于通过结构层次的合理布局，结合各层具体原料的配比使得产品的耐寒性能提高，同时，各项物理特性也大大提高，保证了产品的可靠稳定地使用。
图1为实施例1的结构示意图；图2为121°C条件下两种不同主体材料齿形V带与各实施例的疲劳寿命对比图。图3为-40°C条件下两种不同主体材料齿形V带与各实施例的疲劳寿命对比图。
具体实施例方式以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。实施例1 如图1所示，本实施例中的齿形V带自外向内依次包括顶布层1、伸张层 2、粘合层4及压缩层5，粘合层4内设有强力层3。顶布层用于保护带面，提高带面的耐磨性和耐刮刺性；强力层用于承载V带的纵向拉力；伸张层用于提高V带横向刚性，并保证强力层中心受力位置在不弯曲不压缩的节线位置；粘合层能增强强力层与其他层的粘合力， 同时缓冲带体拉伸弯曲对强力层的冲击；压缩层带体主要工作面，与带轮摩擦传递动力。顶布层为采用涤棉材料经过90°或者120°经纬编织，并经过主体胶种为三元乙丙胶的胶乳或胶浆处理的帆布；所述伸张层和压缩层为含有短纤维的三元乙丙橡胶；强力层为采用聚酯材料制成，并经过主体胶种为三元乙丙橡胶的胶乳处理的线绳；粘合层为三元乙丙橡胶。粘合层的组分及其重量配比为EPDM:52 56 ；改性胶4. 0 6.0 ；氧化锌 2. 5 3. 0 ；硬脂酸0. 4 0. 6 ；防老剂2. 0 2. 5 ；粘合剂5. 0 6. 0 ；碳黑16 20 ；石蜡油:3.0 4.0 ；白碳黑10 13 ；交联剂3.0 5.0 ；共交联剂:0. 2 0. 4，前述的改性胶为经甲基丙烯酸盐类接枝改性的接枝量为5% 50%的三元乙丙胶。伸张层和压缩层的组分及其重量配比均为EPDM :50. 0 55. 0 ；改性胶4. 0 5. 0 ；氧化锌2. 0 3. 0 ；硬脂酸0. . 3 0. 5 ；防老剂1. 9 2. 3 ；粘合剂4. 0 5. 0 ；炭黑12 14 ；石蜡油2. . 0 3. 0 ；白炭黑8. 0 12. 0 ；经过EPDM胶乳处理的聚酯短纤维 10 13千克；交联剂3. 0 4. 0 ；共交联剂0. 1 0. 3，前述的改性胶为经甲基丙烯酸盐类接枝改性的接枝量为5% 50%的三元乙丙胶。其中，三元乙丙胶粘合剂可以采用开姆洛克、罗门哈斯等。粘合剂为与三元乙丙胶有良好增粘的树脂，如酚醛树脂、苯并呋喃茚树脂；交联剂和共交联剂为反应后能良好硫化三元乙丙胶的材料，如DCP与硫磺、DCP与TAIC、双2-5与TAIC等。本实施例中的粘合层材料的配方是EPDM :54千克；改性胶5. 0千克；氧化锌2. 7千克；硬脂酸0. 5千克；防老剂RD (Antioxidant RD，2，2，4-三甲基_1，2-二氢化喹啉聚合体)1. 1千克；防老剂BLE-W (Antioxidant BLE, 4-氨基联苯)1. 2千克；粘合剂萜烯树脂(terpene resin，聚萜烯树脂)5. 6千克；碳黑(N539) : 18千克；石蜡油3. 5千克；白碳黑 11. 5千克；交联剂DCP (Dicumyl Peroxide,过氧化二异丙苯)4. 8千克；共交联剂 TAIC(Triallylisocyanurate，三烯丙基异氰酸酯):0. 3 千克。②伸张层和⑤压缩层材料的配方均为EPDM 52. 5千克；改性胶4. 5千克；氧化锌2. 5千克；硬脂酸0. 4千克；防老剂 RD :1. 0千克；防老剂BLE-W 1. 1千克；粘合剂(萜稀树脂):4. 6千克；炭黑(N539) 13千克；石蜡油2. 6千克；白炭黑10. 0千克；专用聚酯短纤维(经过EPDM胶乳处理，长度为 l-2mm) :11. 5千克；交联剂DCP :3. 6千克；共交联剂TAIC :0. 2千克。实施例2 本实施例中的粘合层材料的配方是EPDM :56千克；改性胶6. 0千克；氧化锌2. 7千克；硬脂酸0. 5千克；防老剂RD (Antioxidant RD，2，2，4-三甲基_1，2-二氢化喹啉聚合体)1. 1千克；防老剂BLE-W (Antioxidant BLE, 4-氨基联苯)1. 2千克；粘合剂萜烯树脂(terpene resin，聚萜烯树脂)5. 6千克；碳黑(N539) : 18千克；石蜡油3. 5千克；白碳黑 11. 5千克；交联剂DCP (Dicumyl Peroxide,过氧化二异丙苯)5. 0千克；共交联剂 TAIC(Triallylisocyanurate，三烯丙基异氰酸酯):0. 3 千克。②伸张层和⑤压缩层材料的配方均为EPDM :55千克；改性胶5. 0千克；氧化锌2. 5千克；硬脂酸0. 4千克；防老剂RD
I.0千克；防老剂BLE-W:1. 1千克；粘合剂(萜稀树脂):4. 6千克；炭黑(N539) :13千克；石蜡油2. 6千克；白炭黑10.0千克；专用聚酯短纤维(经过EPDM胶乳处理，长度为l_2mm)
II.5千克；交联剂DCP 3. 7千克；共交联剂TAIC :0. 2千克。实施例3 本实施例中的粘合层材料的配方是EPDM :52千克；改性胶4. 0千克；氧化锌2. 7千克；硬脂酸0. 5千克；防老剂RD (Antioxidant RD，2，2，4-三甲基_1，2-二氢化喹啉聚合体)1. 1千克；防老剂BLE-W (Antioxidant BLE, 4-氨基联苯)1. 2千克；粘合剂萜烯树脂(terpene resin，聚萜烯树脂)5. 6千克；碳黑(N539) : 18千克；石蜡油3. 5千克；白碳黑 11. 5千克；交联剂DCP (Dicumyl Peroxide,过氧化二异丙苯)4. 5千克；共交联剂TAIC(Triallylisocyanurate，三烯丙基异氰酸酯)0. 3 千克。②伸张层和⑤压缩层材料的配方均为EPDM :50千克；改性胶4. 0千克；氧化锌2. 5千克；硬脂酸0. 4千克；防老剂RD
I.0千克；防老剂BLE-W:1. 1千克；粘合剂(萜稀树脂):4. 6千克；炭黑(N539) :13千克；石蜡油2. 6千克；白炭黑10.0千克；专用聚酯短纤维(经过EPDM胶乳处理，长度为l_2mm)
II.5千克；交联剂DCP 3. 5千克；共交联剂TAIC :0. 2千克。为保证齿形V带的长度均勻，采用整筒成型、切割后磨轮打磨的生产流程，即经过橡胶混炼、胶片压延、胶片横向裁断、成型、硫化、脱模、切割、专用磨轮打磨、检验等工序，制成2-9J-1000规格的皮带成品。原料经过一般生产齿形V带的工艺，即经过橡胶混炼、胶片压延、胶片横向裁断、 成型、硫化、脱模、切割、打磨、检验等工序，制成AV13X1000规格的皮带成品。将各实施例与天然橡胶为主体胶种、氯丁橡胶为主体胶种的同规格成品试验比较，如图2和图3所示，NR代表主体材料为天然橡胶；CR代表主体材料为氯丁橡胶；EPDM代表主体材料为各实施例；从附图2和附图3可以看出，在高温和低温时，各实施例的寿命明显高于其他两种对比例。表1是硫化后三种不同材料胶片的性能对比
权利要求
1.一种齿型V带，其特征在于自外向内依次包括顶布层、伸张层、粘合层及压缩层，前述的粘合层内设有强力层。
2.根据权利要求1所述的齿型V带，其特征在于所述的顶布层为采用经过90°或者 120°经纬编织的涤棉材质的帆布，并经过主体胶种为三元乙丙胶的胶乳或胶浆处理。
3.根据权利要求2所述的齿型V带，其特征在于所述的帆布先经间苯二酚-甲醛胶乳浸渍，再涂覆一层与三元乙丙胶有良好粘合作用的三元乙丙胶粘合剂，之后在表面涂覆一层主胶种为三元乙丙的胶乳或胶浆，总涂覆层厚度为0. 2mm。
4.根据权利要求1所述的齿型V带，其特征在于所述的强力层采用聚酯材料制成的线绳，并经过主体胶种为三元乙丙橡胶的胶乳处理。
5.根据权利要求4所述的齿型V带，其特征在于所述的线绳先经过硬化剂浸渍，再经过间苯二酚-甲醛胶乳浸渍，再涂覆一层与三元乙丙胶有良好粘合作用的三元乙丙胶粘合剂之后在表面涂覆一层主胶种为三元乙丙的胶乳或胶浆，总涂覆层厚度为0. 15mm。
6.根据权利要求1所述的齿型V带，其特征在于所述粘合层的组分及其重量配比为 EPDM 52 56 ；改性胶4. 0 6. 0 ；氧化锌2. 5 3. 0 ；硬脂酸0. 4 0. 6 ；防老剂2. 0 2.5 ；粘合剂5. 0 6. 0 ；碳黑16 20 ；石蜡油3. 0 4. 0 ；白碳黑10 13 ；交联剂3.0 5. 0 ；共交联剂0. 2 0. 4，前述的改性胶为经甲基丙烯酸盐类接枝改性的接枝量为 5% 50%的三元乙丙胶。
7.根据权利要求6所述的齿型V带，其特征在于所述粘合层的组分及其重量配比为 EPDM 54 ；改性胶5. 0 ；氧化锌2. 7 ；硬脂酸0. 5 ；防老剂2. 3 ；粘合剂5. 6 ；碳黑18 ；石蜡油3. 5 ；白碳黑11. 5 ；交联剂4. 8 ；共交联剂0. 3，所述的改性胶为经甲基丙烯酸盐类接枝改性的接枝量为30% 40%的三元乙丙胶。
8.根据权利要求1所述的齿型V带，其特征所述的伸张层和压缩层的组分及其重量配比均为:EPDM :50. 0 55. 0 ；改性胶4. 0 5. 0 ；氧化锌2. 0 3. 0 ；硬脂酸0. . 3 0. 5 ；防老剂1. 9 2. 3 ；粘合剂4. 0 5. 0 ；炭黑12 14 ；石蜡油2. . 0 3. 0 ；白炭黑 8. 0 12. 0 ；经过EPDM胶乳处理的聚酯短纤维10 13千克；交联剂3. 0 4. 0 ；共交联剂0. 1 0. 3，前述的改性胶为经甲基丙烯酸盐类接枝改性的接枝量为5% 50%的三元乙丙胶。
9.根据权利要求8所述的齿型V带，其特征所述的伸张层和压缩层的组分及其重量配比均为=EPDM 52. 5 ；改性胶4. 5 ；氧化锌2. 5 ；硬脂酸0. 4 ；防老剂2. 1 ；粘合剂4. 6 ；炭黑13 ；石蜡油2.6 ；白炭黑10.0 ；经过EPDM胶乳处理的聚酯短纤维11.5 ；交联剂3. 6 ； 共交联剂0. 2，所述的改性胶为经甲基丙烯酸盐类接枝改性的接枝量为5% 50%的三元乙丙胶。
10.根据权利要求8所述的齿型V带，其特征所述的聚酯短纤维先经过硬化剂浸渍，再经过间苯二酚-甲醛胶乳浸渍，再涂覆一层与三元乙丙胶有良好粘合作用的三元乙丙胶粘合剂之后在表面涂覆一层主胶种为三元乙丙的胶乳或胶浆，总涂覆层厚度为0. 15mm。
全文摘要
一种齿型V带，其特征在于自外向内依次包括顶布层、伸张层、粘合层及压缩层，前述的粘合层内设有强力层。与现有技术相比，本发明的优点在于通过结构层次的合理布局，结合各层具体原料的配比使得产品的耐寒性能提高，同时，各项物理特性也大大提高，保证了产品的可靠稳定地使用。
文档编号F16G5/20GK102230513SQ201110088128
公开日2011年11月2日 申请日期2011年4月6日 优先权日2011年4月6日
发明者蒋春雷 申请人:宁波丰茂远东橡胶有限公司