驱动带,尤其齿条带的制作方法

文档序号:11447841阅读:368来源:国知局

本发明涉及一种带有弹性基体的驱动带,该驱动带包括一个作为带背部的遮盖层和一个带有力传递区的下部构造,其中该遮盖层和/或该下部构造由至少一种含纤维的聚合物混合物组成。



背景技术:

驱动带(也被称为力传递带并且在运行状态下环形地闭合)可以设计为扁平带、楔形带、多楔带以及齿条带。在此,齿条带具有特别的意义。

尤其对于齿条带而言可能的是,只有用非常高的耗费才能够生产用于基体的含纤维的聚合物混合物。对于突出的特性(如高强度、高应力值以及高抗撕裂扩展强度)而言,具有各向异性的取向的最佳纤维分布是必不可少的。为此,如果使用具有高分子量的聚合物,例如对于具有纯粹的高分子hnbr的聚合物混合物的由wo00/29762、wo2005/080821a1或wo2010/006831a1公开的,则条带一般来说具有改善的耐久性,尤其在摩擦特性和强度方面。但是,此类聚合物很难适用于含纤维的聚合物混合物,因为该聚合物的高粘度阻碍了均匀的纤维分布。此外,这些粗混合物形成非常高的粘度,使得流动能力在很大程度上受到限制并且条带、尤其该齿条带能够不完全地成型。这些混合物具有由纤维组成的集合物、即团聚体,这些团聚体作为异物在该混合物中起作用并且使得无法在整个条带上形成均匀的物理特性。此外,纤维取向受到干扰,这导致了减少的各向异性效果。



技术实现要素:

因此,本发明的目的在于,提供一种所属类型的驱动带、尤其齿条带,该驱动带的突出之处在于,在具有高分子聚合物的聚合物混合物中,纤维的均匀分布和最佳取向。应提供如下驱动带,尤其针对在油影响下的使用而言,这些驱动带在纤维方向上具有改善的强度、改善的抗撕裂扩展强度以及非常高的应力值。此外,应在驱动带的制造过程中优化流动能力,以便尤其使齿条带的这些齿更好地成型。

该目的通过以下方式实现:带有弹性基体的驱动带的该遮盖层和/或该下部构造由至少一种含纤维的聚合物混合物组成,其中该聚合物混合物包含至少一种由丁二烯和丙烯腈构成的具有在10和50之间的门尼粘度[(ml1+4),100℃)]的共聚物。

出人意料地显示出:当该聚合物混合物包含至少一种由丁二烯和丙烯腈构成的低粘度的(即具有在10和50之间的门尼粘度[(ml1+4),100℃)])共聚物时,在不对该条带的其他物理特性产生不利影响的情况下,可以实现这些纤维的均匀分布和最佳取向。在此相关的是:这种由丁二烯和丙烯腈构成的低粘度的共聚物不是被额外地添加到该含纤维的聚合物混合物,而是代替该聚合物的具有较高的分子量的一部分。

优选的是:该含纤维的聚合物混合物额外地包含至少一种另外的由丁二烯和丙烯腈构成的高粘度的(即具有大于或等于60的门尼粘度[(ml1+4),100℃)])共聚物。

在一个特别的实施方式中,该含纤维的聚合物混合物排他地由高粘度的、由丁二烯和丙烯腈构成的共聚物和低粘度的、由丁二烯和丙烯腈构成的共聚物组成。

此外,在以下情况下可以获得特别好的结果:由丁二烯和丙烯腈构成的这两种共聚物仅在门尼粘度上相异,但是在其他方面具有同一、即完全相同的微观结构。

在另一个优选的实施方式中,由丁二烯和丙烯腈构成的该高粘度的和该低粘度的共聚物分别是一种部分氢化或完全氢化的丁腈橡胶(hnbr)。丙烯腈含量(acn含量)为尤其大于或等于35重量%,优选大于或等于39重量%。

作为用于该含纤维的聚合物混合物的纤维,可以使用本领域技术人员已知的所有纤维。在此方面的材料可以尤其是高模量纤维,例如聚酰胺(pa),聚酰亚胺(pi),芳族聚酰胺、尤其对芳酰胺或间芳酰胺,聚乙烯缩醛(pva),聚醚醚酮(peek),聚酯、尤其聚对苯二甲酸乙二酯(pet)或聚2,6-萘二甲酸乙二酯(pen),聚砜(psu),聚噁二唑(pod),聚(对亚苯基-2,6-苯并二噁唑)(pbo),聚苯或聚苯衍生物、尤其聚苯硫醚(pps)。尤其高模量的纤维适用性良好,因为这些高模量的纤维获得了最高的增强效果(应力值/强度)。这些纤维可以纯粹地或以混合形式作为混合物而存在。这些纤维可以优选地以短纤维的形式或作为原纤化的纤维、即作为纸浆而存在。原纤化的纤维通过产生的原纤维而具有非常高的纤维表面积并且因此从自身出发提供了与该聚合物的良好结合。短纤维优选地以0.1至10mm的长度、特别优选以0.1至8mm并且非常特别优选以0.5至5mm的长度被使用。在进一步加工该聚合物混合物时、例如在压延过程中,这些短纤维能够实现这些纤维的特别好的取向。

为了更好地结合,在混入该聚合物混合物中之前,这些纤维在适当时还可以设置有一个由rfl或另一种适合的粘合剂构成的涂层。全部聚合物混合物中的纤维量为优选在1和20phr之间,特别优选在3和10phr之间,非常特别优选在4和6phr之间。

一般来说,该含纤维的聚合物混合物还包含多种其他的混合物成分。这些混合物成分进而包括至少一种交联剂或一种交联体系(交联剂和加速剂)。其他的混合物成分大多情况下还有填料和/或加工助剂和/或软化剂和/或抗老化剂以及在适当时其他添加剂(例如颜料)。

作为填料优选地使用炭黑和/或硅酸。可以单独地或组合地使用这两种所述的填料。尤其如果单独地使用硅酸作为浅色填料,则可以通过添加适合的颜料根据顾客希望来制造彩色的或部分彩色的(即仅遮盖层或带背部)驱动带。

如下可以获得特别好的结果:在混入具有由丁二烯和丙烯腈构成的具有在10和50之间的门尼粘度[(ml1+4),100℃)]的至少一种共聚物的聚合物混合物中之前,在一批中混合在本制造方法范围内的该含纤维的聚合物混合物的这些纤维、尤其短纤维。在一批中的短纤维的数量为优选10到50phr,特别优选10到30phr,并且非常特别优选15到25phr。

该批的制造优选地在轧机或粉碎机中在室温下优选在20至45分钟内完成。

如下同样可以获得特别好的结果:在混入具有至少一种填料(如炭黑)的聚合物混合物中之前,在一批中混合在本制造方法范围内的该含纤维的聚合物混合物的这些纤维、尤其纸浆。

具体实施方式

现借助于对比实例和实施例来详细说明本发明,这些例子总结在表1、2和3中。在此,用“e”标示的混合物是本发明的混合物,而用“v”标示的混合物为对比混合物。在此,在表1中展示了混合物组成,表2示出了所使用的聚合物,并且在表3中标示了与之相关的对应的物理特性。

在表中获得的全部混合物示例中,所给出的量值是相对于100重量份的全部橡胶的重量份(phr)。

在常见条件下,在一个常见的混合室中进行混合物制造。通过固化从所有的混合物制造样品并且用这些样品来确定对于橡胶工业而言典型的材料特性。为了确定样品的物理特性,使用以下测试方法:

·门尼粘度,根据astmd1646

·室温下的肖氏a硬度借助于硬度计,根据diniso7619-1

·室温下在10%和100%的拉伸率下分别纵向和横向的应力值,根据din53504

·室温下分别纵向和横向的拉伸强度,根据din53504

·室温下雕刻后的抗撕裂扩展强度,根据din53515或新的iso34-1

·在180℃(20min)下来自流变仪测试的fa或fe,根据astmd5289和iso6502

表1

hnbr:zeofortezsc2295

纤维:芳族聚酰胺纤维,长度3mm

交联剂体系:naugard445、vulkanoxzmb2、perkadox14-40b

表2

表3

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