一種高性能全氯丁膠廣角布v帶的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及傳動(dòng)帶技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種高性能全氯丁膠廣角布V帶。
【背景技術(shù)】
[0002] 三角帶又稱V型帶，主要由包布層、伸張層、強(qiáng)力層和壓縮層等部件構(gòu)成，是一種 廣泛應(yīng)用于機(jī)械和設(shè)備動(dòng)力傳遞的橡膠制品。壓縮層膠又稱底膠，在三角帶中占有很大的 分量。V帶使用過(guò)程中要求底膠具有耐熱、耐老化、耐屈撓疲勞、壓縮變形小、橫向剛性和縱 向柔性好等優(yōu)點(diǎn)。
[0003] 目前通常采用一定比例的納米炭黑填充增強(qiáng)V帶底膠，但炭黑以石油為原料，能耗 大且價(jià)格昂貴，同時(shí)不能改善底膠的縱向柔性和耐曲撓疲勞性能，因此迫切需要開(kāi)發(fā)一種 新的V帶底膠材料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了解決現(xiàn)有的氯丁橡膠V帶存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種高性能全氯丁膠廣 角布V帶，采用短纖維和有機(jī)改性納米蒙脫土復(fù)合改性氯丁橡膠原料，具有較高的強(qiáng)度和優(yōu) 異的耐曲撓疲勞性能。
[0005] 本發(fā)明解決技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為： 一種高性能全氯丁膠廣角布V帶，由包布層、伸張層、強(qiáng)力層和壓縮層四部分構(gòu)成，所述 壓縮層(即底膠）由以下重量份數(shù)原料組成：100份氯丁橡膠、10-20份短纖維、8-15份有機(jī)改 性納米蒙脫土、0.4-0.6份硬脂酸、2-4份防老劑、5-8份氧化鋅、4-6份氧化鎂和2-5份軟化 劑。
[0006] 作為優(yōu)選，所述短纖維為芳綸短纖維、尼龍短纖維和聚丙烯短纖維中的一種或幾 種。
[0007] 機(jī)改性納米蒙脫土的加入能夠替代炭黑對(duì)氯丁橡膠基體進(jìn)行增強(qiáng)作用，但無(wú)機(jī)填 料的加入同時(shí)會(huì)降低氯丁橡膠的韌性，因此本發(fā)明采用適量短纖維增加氯丁橡膠的柔性， 使其同時(shí)具有高強(qiáng)度和高耐曲撓疲勞性能。
[0008] 短纖維加入氯丁橡膠以后，將氯丁橡膠的柔性與纖維的剛性有機(jī)地結(jié)合在一起， 既能保持氯丁橡膠的高彈性，又使氯丁橡膠具有了在低伸長(zhǎng)下高模量的特點(diǎn)，使其在橫向 具有足夠的剛性，縱向具有較高的柔性。但短纖維的添加量應(yīng)適當(dāng)，添加過(guò)少，則增韌效果 不明顯;添加過(guò)多，短纖維在基體中傾向集束，難以分散均勻，從而影響其增韌效果。
[0009] 作為優(yōu)選，所述有機(jī)改性納米蒙脫土的制備方法為：（1)將蒙脫土加入到乙醇水 溶液中，并在強(qiáng)力攪拌下使其充分分散；（2)將步驟(1)所得混合液加熱至65_75°C，加入硅 烷偶聯(lián)劑，并采用草酸調(diào)節(jié)體系PH至3-4,保溫反應(yīng)1-3小時(shí)后冷卻至常溫并抽濾；（3)取 步驟(2)所得濾餅水洗2-3次后，經(jīng)烘干，研磨，過(guò)100目篩即得有機(jī)改性納米蒙脫土。由于無(wú) 機(jī)粒子表面一般具有親水性，與疏水的氯丁橡膠基體，特別是非極性或弱極性的氯丁橡膠 基體之間的相容性差，因此橡膠/無(wú)機(jī)粒子復(fù)合材料的界面粘附性弱，直接導(dǎo)致復(fù)合材料的 力學(xué)性能不理想。為制備高性能的氯丁橡膠/無(wú)機(jī)粒子復(fù)合材料，必須對(duì)無(wú)機(jī)粒子表面進(jìn)行 改性，實(shí)現(xiàn)粒子表面與氯丁橡膠基體的良好粘結(jié)，從而得到性能優(yōu)良的復(fù)合材料。
[0010]更優(yōu)選，步驟（1)中所述乙醇水溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30-40%，所述乙醇水溶液的質(zhì)量 為蒙脫土質(zhì)量的2-4倍。
[0011] 更優(yōu)選，步驟(2)中所述硅烷偶聯(lián)劑選自KH550、KH560和KH570中的一種。
[0012] 更優(yōu)選，步驟(2)中所述硅烷偶聯(lián)劑的投料質(zhì)量為蒙脫土質(zhì)量的0.2-0.4倍。
[0013] 本發(fā)明的有益效果為： 本發(fā)明所提供的全氯丁膠廣角布V帶，采用有機(jī)改性納米蒙脫土和短纖維復(fù)合改性，同 時(shí)提高了 V帶的強(qiáng)度、柔性和耐曲撓疲勞性能。
【具體實(shí)施方式】
[0014] 以下結(jié)合實(shí)施例來(lái)進(jìn)一步解釋本發(fā)明，但實(shí)施例并不對(duì)本發(fā)明做任何形式的限 定。
[0015] 實(shí)施例1 一種高性能全氯丁膠廣角布V帶，由包布層、伸張層、強(qiáng)力層和壓縮層四部分構(gòu)成，所述 壓縮層（即底膠)配方為l〇〇g氯丁橡膠、l〇g芳綸短纖維、8g有機(jī)改性納米蒙脫土、0.4g份硬 脂酸、2g防老劑、5g氧化鋅、4g氧化鎂和2g軟化劑。
[0016] 在本實(shí)施例中，有機(jī)改性納米蒙脫土的制備方法為：（1)將l〇g蒙脫土加入到20g 濃度為30%的乙醇水溶液中，并在強(qiáng)力攪拌下使其充分分散；（2)將步驟（1)所得混合液加 熱至65°C，加入2g KH550,并采用草酸調(diào)節(jié)體系PH至3,保溫反應(yīng)1小時(shí)后冷卻至常溫并抽 濾；（3)取步驟(2)所得濾餅水洗2-3次后，經(jīng)烘干，研磨，過(guò)100目篩即得有機(jī)改性納米蒙 脫土。
[0017] 實(shí)施例2 一種高性能全氯丁膠廣角布V帶，由包布層、伸張層、強(qiáng)力層和壓縮層四部分構(gòu)成，所述 壓縮層(即底膠)配方為l〇〇g氯丁橡膠、15g聚丙烯短纖維、10g有機(jī)改性納米蒙脫土、0.5g份 硬脂酸、3g防老劑、7g氧化鋅、5g氧化鎂和3g軟化劑。
[0018] 在本實(shí)施例中，有機(jī)改性納米蒙脫土的制備方法為：（1)將10g蒙脫土加入到30g 濃度為35%的乙醇水溶液中，并在強(qiáng)力攪拌下使其充分分散；（2)將步驟（1)所得混合液加 熱至70°C，加入3g KH560，并采用草酸調(diào)節(jié)體系PH至3.5，保溫反應(yīng)2小時(shí)后冷卻至常溫并抽 濾；（3)取步驟(2)所得濾餅水洗2-3次后，經(jīng)烘干，研磨，過(guò)100目篩即得有機(jī)改性納米蒙 脫土。
[0019] 實(shí)施例3 一種高性能全氯丁膠廣角布V帶，由包布層、伸張層、強(qiáng)力層和壓縮層四部分構(gòu)成，所述 壓縮層(即底膠)配方為l〇〇g氯丁橡膠、20g尼龍短纖維、15g有機(jī)改性納米蒙脫土、0.6g份硬 脂酸、4g防老劑、8g氧化鋅、6g氧化鎂和5g軟化劑。
[0020] 在本實(shí)施例中，有機(jī)改性納米蒙脫土的制備方法為：（1)將20g蒙脫土加入到80g 濃度為40%的乙醇水溶液中，并在強(qiáng)力攪拌下使其充分分散；（2)將步驟（1)所得混合液加 熱至75°C，加入8g KH570,并采用草酸調(diào)節(jié)體系PH至4,保溫反應(yīng)3小時(shí)后冷卻至常溫并抽 濾；（3)取步驟(2)所得濾餅水洗2-3次后，經(jīng)烘干，研磨，過(guò)100目篩即得有機(jī)改性納米蒙 脫土。
[0021 ]力學(xué)性能試驗(yàn) (1)試驗(yàn)材料的制備 分別按照實(shí)施例1、2、3的配方，在雙輥開(kāi)煉機(jī)上加入氯丁橡膠和短纖維混煉均勻后，再 加入有機(jī)改性納米蒙脫土繼續(xù)混煉均勻后，再加入剩余組分混煉均勻，再將混煉膠在平板 硫化儀上模壓硫化制成2mm厚的試片。硫化時(shí)間為3min，壓力為1 OMPa。
[0022]所得試片的拉伸性能按GB/T 528-1998測(cè)試，并采用純氯丁橡膠的試片作為空白 組，所的實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1:
由上述試驗(yàn)結(jié)果可以看出，本發(fā)明所提供的全氯丁膠廣角布V帶底膠具有更好的拉伸 強(qiáng)度，同時(shí)由于加入了短纖維，使得材料同時(shí)具有較好的耐曲撓疲勞性能。
[0023]以上僅列舉本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限制于此，本領(lǐng)域技 術(shù)人員在本發(fā)明權(quán)利要求范圍內(nèi)所作的任何改變均落入本發(fā)明保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種高性能全氯丁膠廣角布V帶，由包布層、伸張層、強(qiáng)力層和壓縮層四部分構(gòu)成，其 特征在于，所述壓縮層由以下重量份數(shù)原料組成：100份氯丁橡膠、10-20份短纖維、8-15份 有機(jī)改性納米蒙脫土、0.4-0.6份硬脂酸、2-4份防老劑、5-8份氧化鋅、4-6份氧化鎂和2-5份 軟化劑。2. 如權(quán)利要求1所述的高性能全氯丁膠廣角布V帶，其特征在于，所述短纖維為芳綸短 纖維、尼龍短纖維和聚丙烯短纖維中的一種或幾種。3. 如權(quán)利要求1所述的高性能全氯丁膠廣角布V帶，其特征在于，所述有機(jī)改性納米蒙 脫土的制備方法為：（1)將蒙脫土加入到乙醇水溶液中，并在強(qiáng)力攪拌下使其充分分散； (2)將步驟（1)所得混合液加熱至65-75°C，加入硅烷偶聯(lián)劑，并采用草酸調(diào)節(jié)體系PH至3-4,保溫反應(yīng)1-3小時(shí)后冷卻至常溫并抽濾；（3)取步驟(2)所得濾餅水洗2-3次后，經(jīng)烘干， 研磨，過(guò)100目篩即得有機(jī)改性納米蒙脫土。4. 如權(quán)利要求3所述的高性能全氯丁膠廣角布V帶，其特征在于，步驟（1)中所述乙醇水 溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30-40%，所述乙醇水溶液的質(zhì)量為蒙脫土質(zhì)量的2-4倍。5. 如權(quán)利要求3所述的高性能全氯丁膠廣角布V帶，其特征在于，步驟(2)中所述硅烷偶 聯(lián)劑選自KH550、KH560和KH570中的一種。6. 如權(quán)利要求3所述的高性能全氯丁膠廣角布V帶，其特征在于，步驟(2)中所述硅烷偶 聯(lián)劑的投料質(zhì)量為蒙脫土質(zhì)量的〇. 2-0.4倍。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種高性能全氯丁膠廣角布V帶，由包布層、伸張層、強(qiáng)力層和壓縮層四部分構(gòu)成，所述壓縮層（即底膠）由以下重量份數(shù)原料組成：100份氯丁橡膠、10-20份短纖維、8-15份有機(jī)改性納米蒙脫土、0.4-0.6份硬脂酸、2-4份防老劑、5-8份氧化鋅、4-6份氧化鎂和2-5份軟化劑，所述短纖維為芳綸短纖維、尼龍短纖維和聚丙烯短纖維中的一種或幾種。本發(fā)明所述高性能全氯丁膠廣角布V帶的底膠材料采用短纖維和有機(jī)改性納米蒙脫土復(fù)合改性氯丁橡膠原料，具有較高的強(qiáng)度和優(yōu)異的耐曲撓疲勞性能。
【IPC分類】C08L23/12, C08K3/34, C08K5/09, C08K3/22, C08L77/06, C08L77/00, C08K9/06, C08L11/00, F16G5/22, C08K13/06
【公開(kāi)號(hào)】CN105504412
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201511009299
【發(fā)明人】吳培生, 吳瓊瑛, 石水祥
【申請(qǐng)人】三力士股份有限公司
【公開(kāi)日】2016年4月20日
【申請(qǐng)日】2015年12月30日