一种氯磺化聚乙烯汽车同步带及其制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种氯磺化聚乙烯汽车同步带及其制造方法，该同步带由混合编织胶布层、玻璃线增强层和氯磺化聚乙烯橡胶层经成型硫化研磨切割后制成；氯磺化聚乙烯橡胶层的组分中各原料按质量份数计：氯磺化聚乙烯橡胶为100份，N,N’-间苯撑双马来酰亚胺为1.0份～2.5份，高活性氧化镁为4.0份～12.0份，硬脂酸为0.5份～1.8份，过氧化二异丙苯为2.0份～5.0份，N550炭黑为40份～60份，二硫化四异丁基秋兰姆为0.5份～2.0份，810酯为8.0份～14.0份，黄原酸盐为0.5份～1.5份。其制造工艺、产品成本低廉，具有性价比高，环保和使用寿命长的特点。
【专利说明】一种氯磺化聚乙烯汽车同步带及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及汽车同步带制造【技术领域】，具体地说是一种氯磺化聚乙烯汽车同步带及其制造方法。
【背景技术】
[0002]氯磺化聚乙烯橡胶是聚乙烯先氯化再氯磺化后得到的产物，其主链高度饱和，具有优异的耐高温、耐臭氧性能，氯元素的存在使其耐油性能也较为优异，可广泛应用在汽车液压胶管、耐油密封圈和电线电缆等领域。传统观点认为，氯磺化聚乙烯橡胶易结晶，动态性能差，不宜用在动态领域，比如在汽车传动带领域的应用就受到否定。但近年来随氯磺化聚乙烯合成技术的进步，出现了氯含量不同、门尼粘度不同的多种牌号产品，有些品种的氯磺化聚乙烯橡胶呈完全无定型态，具有较好的动态性能，加之其优异的耐高温、耐臭氧和耐油性能，使其应用领域逐渐扩展到动态领域上来，并且氯磺化聚乙烯橡胶价格不高，与目前现有技术中制造汽车同步带的首选胶种氢化丁腈橡胶相比，价格低许多，与传统制造汽车同步带的胶种氯丁橡胶价格相当，但耐高温性能却要大大优于氯丁橡胶。因此如果能将氯磺化聚乙烯橡胶应用在汽车同步带产品上，对汽车同步带制造企业来讲，将是一个非常利好的消息，此产品具有着极高的性价比，在目前市场上汽车同步带的价格竞争、质量竞争几乎到了白热化程度，寻求创新途径，开发性价比高的新型汽车同步带势在必行。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状，而提供性价比高，工艺简单，耐高温、耐臭氧和耐油性能优异且动态性能好的一种氯磺化聚乙烯汽车同步带及其制造方法。
[0004]本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种氯磺化聚乙烯汽车同步带，该同步带由混合编织胶布层、玻璃线增强层和氯磺化聚乙烯橡胶层经成型硫化研磨切割后制成；氯磺化聚乙烯橡胶层的组分中各原料按质量份数计:氯磺化聚乙烯橡胶为100份，N, N’ -间苯撑双马来酰亚胺为1.0份?2.5份，高活性氧化镁为4.0份?12.0份，硬脂酸为
0.5份?1.8份，过氧化二异丙苯为2.0份?5.0份，N550炭黑为40份?60份，二硫化四异丁基秋兰姆为0.5份?2.0份，810酯为8.0份?14.0份，黄原酸盐为0.5份?1.5份。
[0005]为优化上述技术方案，采取的措施还包括:
上述的混合编织胶布层为浸溃有氯磺化聚乙烯橡胶胶浆的涤纶和尼龙混合编织的基布层。
[0006]上述的玻璃线增强层为缠绕在混合编织布层上经氯磺化聚乙烯胶乳浸溃处理的高强度玻璃线绳层。现有技术中玻璃线绳有很多种，本发明采用的是“高强度玻璃线绳”。
[0007]本发明的一种氯磺化聚乙烯汽车同步带的制造方法，该方法包括以下步骤:
步骤1:将采用涤纶和尼龙混合编织的白坯布浸溃在氯磺化聚乙烯橡胶胶浆中进行处
理，浸浆2次刮浆I次，并在一定温度和牵引速度下进行干燥制得混合编织胶布； 步骤2:将步骤I中制得的混合编织胶布采用超声波缝制获得胶布套备用；
步骤3:按质量份数计将氯磺化聚乙烯橡胶为100份，N, N’ -间苯撑双马来酰亚胺为1.0份?2.5份，高活性氧化镁为4.0份?12.0份，硬脂酸为0.5份?1.8份，过氧化二异丙苯为2.0份?5.0份，N550炭黑为40份?60份，二硫化四异丁基秋兰姆为0.5份?2.0份，810酯为8.0份?14.0份，黄原酸盐为0.5份?1.5份采用密炼机混炼制备获得氯磺化聚乙烯混炼胶；
步骤4:将步骤3中获得的氯磺化聚乙烯混炼胶放入冷喂料销钉挤出机进行热炼并结合四辊压延机进行出片，获得氯磺化聚乙烯混炼胶胶片；
步骤5:将步骤2中获得的胶布套放在模具上，在胶布套上缠绕采用氯磺化聚乙烯胶乳处理过的高强度玻璃线绳，然后再在缠绕的高强度玻璃线绳上包覆2层?5层步骤4获得的氯磺化聚乙烯混炼胶胶片，最后覆盖一层隔离纸制得半成品坯料；
步骤6:将步骤5中制得的半成品坯料采用抽真空热空气硫化罐在一定的硫化工艺条件下硫化，硫化结束后冷却，冷却结束后脱模获得硫化胶筒；
步骤7:将步骤6中获得的硫化胶筒进行研磨、切割，并经检验和移印标识后最终得到本产品。
[0008]上述的步骤I中浸浆用胶浆固含量为18%?25%，粘度为lOOOcps?1500cps，以三官能团异氰酸酯作为粘合剂，刮浆用胶浆固含量为25%?35%，粘度为2000cps?3000cps。
[0009]上述的步骤I中浸浆刮浆的白坯布在110°C?125°C下进行干燥，牵引速度为Im/min ?5m/min。
[0010]上述的步骤4中出片获得氯磺化聚乙烯混炼胶胶片的厚度为0.5mm?0.8mm。
[0011]上述的步骤5中高强度玻璃线绳缠绕的绕线张力为:5kg?12kg。
[0012]上述的步骤6中的硫化工艺条件为:外压:1.5MPa?2.0MPa，内压:0.3MPa?
0.6MPa,滞后时间3?8min,硫化时间15min?30min。
[0013]上述的步骤6中硫化结束后的冷却时间2min?8min。
[0014]与现有技术相比，本发明的同步带在原材料上替代了传统的氯丁橡胶和氢化丁腈橡胶，选择氯磺化聚乙烯橡胶作为基体材料，通过配方优化和环保的配合体系，制备耐高温、耐磨、耐臭氧及动态疲劳性能优异的氯磺化聚乙烯混炼胶，并配合新型涤纶与尼龙混合编织的高强度基布和氯磺化聚乙烯胶乳浸溃处理的高强度玻璃线绳，制造出环保、高寿命氯磺化聚乙烯橡胶汽车同步带。在制造工艺上，本发明采用超声波代替传统的人工缝纫机缝制布套，布套接口牢固无疤痕，采用大容量密闭式炼胶机结合冷喂料销钉式螺杆挤出机设备进行炼胶，使得氯磺化聚乙烯橡胶与各配合剂充分混合均匀，获得可塑度较高的混炼胶，保证混炼胶加工性能优异，压延得到的胶片厚度均匀，表面光洁度好，并且从炼胶到压延出片整个过程为自动化过程，避免传统的人为操作带来的各种麻烦以及不良后果，大大降低劳动强度，提高了生产效率。本发明制造工艺简单、产品成本低廉，具有性价比高，环保和使用寿命长的特点。
【具体实施方式】
[0015]以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。
[0016]本发明属于汽车同步带制品领域的一项科技创新，传统的汽车同步带的首选胶种通常为氢化丁腈橡胶或氯丁橡胶。氯磺化聚乙烯橡胶被认为动态性能差而放弃使用，本发明通过选择适宜氯含量，适宜门尼粘度的氯磺化聚乙烯橡胶作为基体材料，并对其进行配方优化，能生产出具有优异性能的汽车同步带。本发明的一种氯磺化聚乙烯汽车同步带，由混合编织胶布层、玻璃线增强层和氯磺化聚乙烯橡胶层经成型硫化研磨切割后制成；氯磺化聚乙烯橡胶层的组分中各原料按质量份数计:氯磺化聚乙烯橡胶为100份，N, N’ -间苯撑双马来酰亚胺为1.0份?2.5份，高活性氧化镁为4.0份?12.0份，硬脂酸为0.5份?
1.8份，过氧化二异丙苯为2.0份?5.0份，N550炭黑为40份?60份，二硫化四异丁基秋兰姆为0.5份?2.0份，810酯为8.0份?14.0份，黄原酸盐为0.5份?1.5份。
[0017]为获得最佳技术效果，本发明的混合编织胶布层为浸溃有氯磺化聚乙烯橡胶胶浆的涤纶和尼龙混合编织的基布层。
[0018]本发明的玻璃线增强层为缠绕在混合编织布层上经氯磺化聚乙烯胶乳浸溃处理的高强度玻璃线绳层。
[0019]本发明还提供了一种氯磺化聚乙烯汽车同步带的制造方法，该方法包括以下步骤:
步骤1:将采用涤纶和尼龙混合编织的白坯布浸溃在氯磺化聚乙烯橡胶胶浆中进行处理，浸浆2次刮浆I次，并在一定温度和牵引速度下进行干燥制得混合编织胶布；
步骤2:将步骤I中制得的混合编织胶布采用超声波缝制获得胶布套备用；
步骤3、按质量份数计将氯磺化聚乙烯橡胶为100份，N，N’-间苯撑双马来酰亚胺为1.0份?2.5份，高活性氧化镁为4.0份?12.0份，硬脂酸为0.5份?1.8份，过氧化二异丙苯为2.0份?5.0份，N550炭黑为40份?60份，二硫化四异丁基秋兰姆为0.5份?2.0份，810酯为8.0份?14.0份，黄原酸盐为0.5份?1.5份采用密炼机混炼制备获得氯磺化聚乙烯混炼胶；
步骤4:将步骤3中获得的氯磺化聚乙烯混炼胶放入冷喂料销钉挤出机进行热炼并结合四辊压延机进行出片，获得氯磺化聚乙烯混炼胶胶片；
步骤5:将步骤2中获得的胶布套放在模具上，在胶布套上缠绕采用氯磺化聚乙烯胶乳处理过的高强度玻璃线绳，然后再在缠绕的高强度玻璃线绳上包覆2层?5层步骤4获得的氯磺化聚乙烯混炼胶胶片，最后覆盖一层隔离纸制得半成品坯料；
步骤6:将步骤5中制得的半成品坯料采用抽真空热空气硫化罐在一定的硫化工艺条件下硫化，硫化结束后冷却，冷却结束后脱模获得硫化胶筒；
步骤7:将步骤6中获得的硫化胶筒进行研磨、切割，并经检验和移印标识后最终得到本产品。
[0020]上述的步骤I中浸浆用胶浆固含量为18%?25%，粘度为lOOOcps?1500cps，以三官能团异氰酸酯作为粘合剂，刮浆用胶浆固含量为25%?35%，粘度为2000cps?3000cps。
[0021]上述的步骤I中浸浆刮浆的白坯布在110°C?125°C下进行干燥，牵引速度为Im/min ?5m/min。
[0022]上述的步骤4中出片获得氯磺化聚乙烯混炼胶胶片的厚度为0.5mm?0.8mm。
[0023]上述的步骤5中高强度玻璃线绳缠绕的绕线张力为:5kg?12kg。
[0024]上述的步骤6中的硫化工艺条件为:外压:1.5MPa?2.0MPa，内压:0.3MPa?
0.6MPa,滞后时间3?8min,硫化时间15min?30min。[0025]上述的步骤6中硫化结束后的冷却时间2min~8min。
[0026]本发明，采用氯磺化聚乙烯橡胶作为基体材料，经配方优化后制备的氯磺化聚乙烯硫化胶力学强度高，耐高温、耐磨和耐臭氧性能优异，硫化胶拉伸强度大于25MPa，在130°C下老化168h后，扯断伸长率仍保持65%以上，邵A硬度增加低于8，在(200±20) X 10-8臭氧浓度下放置500h后未见裂纹，DIN磨耗体积小于120mm3，采用此种氯磺化聚乙烯混炼胶并配合氯磺化聚乙烯胶乳处理的高强度玻璃线绳及涤纶与尼龙混合编织的高强度胶布，采用自动化的密炼和挤出设备制备的氯磺化聚乙烯橡胶汽车同步带动静态性能均较优异，同步带抗拉力大于15kN，齿剪切力大于3.0kN,布剥离力大于500N，线抽出力大于900N，带背邵A硬度75~80 ;在130°C、同样负荷及转速条件下，动态疲劳寿命接近氢化丁腈橡胶汽车同步带，是氯丁橡胶汽车同步带寿命的1.5~2倍。本发明的同步带采用新型环保交联剂、促进剂、防老剂和增塑剂代替传统有毒、有害、致癌的助剂，因此非常环保。具体表现为:采用双马来酰亚胺与金属氧化镁复合硫化体系代替含铅金属氧化物硫化体系，采用促进剂二硫化四异丁基秋兰姆代替四硫化双戊亚甲基秋兰姆，采用防老剂黄原酸盐代替二硫代氨基甲酸镍，采用增塑剂810酯代替偏苯三酸三辛酯。采用超声波缝制接口牢固无疤痕布套，采用自动化密炼和冷喂料销钉式螺 杆挤出设备，制备出成本低、环保、使用寿命高的氯磺化聚乙烯橡胶汽车同步带。
【权利要求】
1.一种氯磺化聚乙烯汽车同步带，其特征是:所述的同步带由混合编织胶布层、玻璃线增强层和氯磺化聚乙烯橡胶层经成型硫化研磨切割后制成；所述的氯磺化聚乙烯橡胶层的组分中各原料按质量份数计:氯磺化聚乙烯橡胶为100份，N，N’-间苯撑双马来酰亚胺为1.0份~2.5份，高活性氧化镁为4.0份~12.0份，硬脂酸为0.5份~1.8份，过氧化二异丙苯为2.0份~5.0份，N550炭黑为40份~60份，二硫化四异丁基秋兰姆为0.5份~2.0份，810酯为8.0份~14.0份，黄原酸盐为0.5份~1.5份。
2.根据权利要求1所述的一种氯磺化聚乙烯汽车同步带，其特征是:所述的混合编织胶布层为浸溃有氯磺化聚乙烯橡胶胶浆的涤纶和尼龙混合编织的基布层。
3.根据权利要求1所述的一种氯磺化聚乙烯汽车同步带，其特征是:所述的玻璃线增强层为缠绕在混合编织布层上经氯磺化聚乙烯胶乳浸溃处理的高强度玻璃线绳层。
4.一种权利要求1所述的氯磺化聚乙烯汽车同步带的制造方法，其特征是:该方法包括以下步骤: 步骤1:将采用涤纶和尼龙混合编织的白坯布浸溃在氯磺化聚乙烯橡胶胶浆中进行处理，浸浆2次刮浆I次，并在一定温度和牵引速度下进行干燥制得混合编织胶布； 步骤2:将步骤I中制得的混合编织胶布采用超声波缝制获得胶布套备用； 步骤3、按质量份数计将氯磺化聚乙烯橡胶为100份，N，N’-间苯撑双马来酰亚胺为1.0份~2.5份，高活性氧化镁为4.0份~12.0份，硬脂酸为0.5份~1.8份，过氧化二异丙苯为2.0份~5.0份，N550炭黑为40份~60份，二硫化四异丁基秋兰姆为0.5份~2.0份，810酯为8.0份~14.0份，黄原酸盐为0.5份~1.5份采用密炼机混炼制备获得氯磺化聚乙烯混炼胶； 步骤4:将步骤3中获得的氯磺化聚乙烯混炼胶放入冷喂料销钉挤出机进行热炼并结合四辊压延机进行出片，获 得氯磺化聚乙烯混炼胶胶片； 步骤5:将步骤2中获得的胶布套放在模具上，在胶布套上缠绕采用氯磺化聚乙烯胶乳处理过的高强度玻璃线绳，然后再在缠绕的高强度玻璃线绳上包覆2层~5层步骤4获得的氯磺化聚乙烯混炼胶胶片，最后覆盖一层隔离纸制得半成品坯料； 步骤6:将步骤5中制得的半成品坯料采用抽真空热空气硫化罐在一定的硫化工艺条件下硫化，硫化结束后冷却，冷却结束后脱模获得硫化胶筒； 步骤7:将步骤6中获得的硫化胶筒进行研磨、切割，并经检验和移印标识后最终得到本产品。
5.根据权利要求4所述的一种氯磺化聚乙烯汽车同步带的制造方法，其特征是:所述的步骤I中浸浆用胶浆固含量为18%~25%，粘度为lOOOcps~1500cps，以三官能团异氰酸酯作为粘合剂，刮浆用胶浆固含量为25%~35%，粘度为2000cps~3000cps。
6.根据权利要求4所述的一种氯磺化聚乙烯汽车同步带的制造方法，其特征是:所述的步骤I中浸衆刮衆的白还布在110°C~125°c下进行干燥,牵引速度为lm/min~5m/min。
7.根据权利要求4所述的一种氯磺化聚乙烯汽车同步带的制造方法，其特征是:所述的步骤4中出片获得氯磺化聚乙烯混炼胶胶片的厚度为0.5mm~0.8mm。
8.根据权利要求4所述的一种氯磺化聚乙烯汽车同步带的制造方法，其特征是:所述的步骤5中高强度玻璃线绳缠绕的绕线张力为:5kg~12kg。
9.根据权利要求4所述的一种氯磺化聚乙烯汽车同步带的制造方法，其特征是:所述的步骤6中的硫化工艺条件为:外压:1.5MPa~2.0MPa,内压:0.3MPa~0.6MPa，滞后时间3~8min,硫化时间15min~30min。
10.根据权利要求4所述的一种氯磺化聚乙烯汽车同步带的制造方法，其特征是:所述的步骤6中硫化结束 后的冷却时间2min~8min。
【文档编号】C08K5/14GK103758925SQ201410026524
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2014年1月21日 优先权日:2014年1月21日
【发明者】王滕滕, 马锋, 黄小明, 俞旭明, 邵文龙, 别龙娇, 刘小龙, 许英家, 严忠 申请人:宁波裕江特种胶带有限公司