專利名稱：一種橡膠汽車多楔帶及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種橡膠汽車多楔帶及其制造方法，具體地說(shuō)是用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇，發(fā)電機(jī)，水泵及空調(diào)壓縮機(jī)等輔件，是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵配件，屬于橡膠產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
本發(fā)明作出以前，用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)上的汽車多楔帶其主要原料是由氯丁橡膠及配合劑(氧化鎂、氧化鋅、硬脂酸、碳黑、軟化劑等)和聚酯線繩所組成。其生產(chǎn)工藝如下1、選用主原料氯丁橡膠與配合劑進(jìn)行混煉形成帶體膠；2、混煉法結(jié)束后進(jìn)行壓延工藝，在膠料壓延出片前進(jìn)行熱煉。熱煉機(jī)、壓延機(jī)輥筒溫度需控制在40-50℃；3、壓延后的膠片需進(jìn)行橫向裁斷后對(duì)縫拼接。4、在成型過(guò)程中，采用在模具繞上膠片，纏繞線繩，再繞膠片，并放在預(yù)熱箱中預(yù)熱待硫化；5、硫化結(jié)束后，其硫化膠筒經(jīng)過(guò)冷卻后將帶筒切成具有規(guī)定寬度的單根帶；6、切割后的帶胚用定型砂輪刀磨出環(huán)形楔；7、磨好楔的帶胚再對(duì)二側(cè)面的廢邊進(jìn)行修磨成為寬度符合要求的成品。采用上述配方及其工藝制造的汽車多楔帶性能差，不夠穩(wěn)定，易老化，使用壽命短，而且使用成本高，制造工藝復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述不足之處，從而提供一種強(qiáng)度高、耐磨、耐老化，整體質(zhì)量性能均勻穩(wěn)定、回彈性好，使用壽命長(zhǎng)的橡膠汽車多楔帶。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種使用成本低，制造工藝簡(jiǎn)單，能在高溫下長(zhǎng)期運(yùn)行，并免維護(hù)的汽車多楔帶及其制造方法。
本發(fā)明主要解決方法是這樣實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明的橡膠汽車多楔帶其組成配比(按重量百分?jǐn)?shù))為AEPDM橡膠 54.00-58.00B氧化鋅2.65-3.05C硬脂酸0.54-0.58
D防老劑0.54-0.58E碳黑 17.00-21.00F軟化劑5.60-5.80G聚酯短纖維9.00-12.00H交聯(lián)劑2.65-3.05I共交聯(lián)劑 0.27-0.29本發(fā)明首先進(jìn)行橡膠混煉工藝，在混煉之前先對(duì)EPDM橡膠進(jìn)行塑煉，然后選擇氧化鋅、硬脂酸、防老劑、碳黑、軟化劑、聚酯短纖維、交聯(lián)劑、共交聯(lián)劑分批量在密煉機(jī)上逐漸加入，進(jìn)行二段混煉形成帶體膠，再壓延出片、橫向裁斷拼接后經(jīng)成型、硫化、脫模、切割、磨楔、磨邊、檢驗(yàn)為成品。
本發(fā)明的制造方法如下1、橡膠混煉工藝(a)一段混煉先對(duì)EPDM橡膠在開(kāi)煉機(jī)上進(jìn)行塑煉15-25個(gè)簿通，然后采用密煉機(jī)進(jìn)行混煉，按比例加入氧化鋅、硬脂酸、防老劑后混煉40-60秒，加入1/2碳黑及1/2軟化劑進(jìn)行混煉80-90秒，再加入1/2碳黑及1/2軟化劑混煉110-130秒進(jìn)行掃粉，最后加入聚酯短纖維混煉110-130秒，溫度為130-140℃時(shí)排料，冷卻4-6小時(shí)，進(jìn)入二段混煉。
(b)二段混煉取上述2/3混煉膠加入交聯(lián)劑、共交聯(lián)劑后再加入上述1/3混煉膠混煉115-125秒后掃粉，再混煉55-65秒，當(dāng)溫度為110-120℃時(shí)排料，形成帶體膠。
2、壓延工藝壓延出片時(shí)膠片厚度控制在0.60-0.80mm，再進(jìn)行橫向裁斷后90°轉(zhuǎn)向?qū)p拼接。
3、成型工藝在模具上先繞壓延好的膠片1-3層，然后纏繞聚酯線繩，其排線張力為0.2-0.4MPa，密度為50-100根/100mm，再在聚酯線繩上繞壓延好的膠片4-7層，最后覆蓋隔離紙為成型膠坯，成型結(jié)束后連同模具放在溫度控制在45-55℃的預(yù)熱箱中預(yù)熱15-25分鐘后進(jìn)入下道硫化。
4、硫化工藝將上述成型膠坯放在硫化罐內(nèi)進(jìn)行硫化，首先在膠套外部施加蒸汽壓力，時(shí)間為6-8分鐘，膠套外壓力為0.8-1.0MPa，然后再對(duì)膠套內(nèi)施加蒸汽，內(nèi)壓時(shí)間為，40-60分鐘，壓力為0.45-0.50MPa，硫化結(jié)束后，排汽，并進(jìn)行冷卻。
5、脫模、切割工藝硫化結(jié)束后進(jìn)行脫模，脫模后進(jìn)行切割加工成具有規(guī)定寬度的單根帶。
6、磨楔工藝切割后上磨楔機(jī)用定型砂輪刀磨出環(huán)形楔，在磨楔過(guò)程中進(jìn)刀分6-9個(gè)步幅進(jìn)行，每個(gè)步幅進(jìn)刀量為0.1-1.2mm，停留時(shí)間為5-8秒，整個(gè)磨楔過(guò)程不能損傷線繩，磨楔過(guò)程中，采用高壓水冷卻磨輪和沖洗研磨中產(chǎn)生的橡膠粉末，采用循環(huán)裝置濾去橡膠粉末，循環(huán)用水。
7、磨邊等工藝磨楔后進(jìn)行磨邊加工、檢驗(yàn)、包裝入庫(kù)。
本發(fā)明與已有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明強(qiáng)度高、耐磨，回彈性好，變形??；使用成本低，制造工藝簡(jiǎn)單；產(chǎn)品不易老化，其使用壽命為氯丁橡膠多楔帶的3-5倍，能使汽車多楔帶的免維護(hù)行駛里程達(dá)到15萬(wàn)公里以上；性能穩(wěn)定，不易出現(xiàn)裂紋，能在120℃環(huán)境溫度下長(zhǎng)期運(yùn)行，最高使用溫度達(dá)到150℃(短時(shí))。


圖1為本發(fā)明工藝流程圖。
圖2為本發(fā)明的橡膠體性能試驗(yàn)結(jié)果。
圖3為本發(fā)明達(dá)到的技術(shù)質(zhì)量性能指標(biāo)。
在本發(fā)明中所采用的設(shè)備均為常規(guī)設(shè)備，其選擇的橡膠及配合劑原料均為市場(chǎng)購(gòu)得。
在本發(fā)明中防老劑為RD碳黑為N.330或N.550軟化劑為Sunpar 2280交聯(lián)劑為DCP共交聯(lián)劑硫磺
具體實(shí)施例方式下面本發(fā)明將結(jié)合附圖中的工藝流程作進(jìn)一步描述本發(fā)明其組成和配比(按重量百分?jǐn)?shù))帶體膠配方。
實(shí)施例一1、橡膠混煉工藝
本發(fā)明主要是利用EPDM橡膠其主鏈?zhǔn)遣缓p鍵的完全飽和的直鏈型結(jié)構(gòu)，具有較高的化學(xué)穩(wěn)定性，因而具有優(yōu)異的耐臭氧性、耐候性、耐熱性等耐老化性能，替代目前使用的氯丁橡膠來(lái)研制汽車多楔帶。根據(jù)工廠技術(shù)工藝設(shè)備條件及加工低能耗，選用了乙烯含量中等、門(mén)尼粘度較低，拉伸強(qiáng)度高，耐磨性好，并且加工性能良好的德國(guó)拜耳公司生產(chǎn)的EPDM橡膠EPT3950。
橡膠配方采用耐熱性能更好，壓縮永久變形極低的過(guò)氧化物硫化體系，并采用加入聚酯短纖維材料并對(duì)短纖維進(jìn)行定向排列以增強(qiáng)帶體橫向剛性。
橡膠、配合劑混煉時(shí)，根據(jù)EPDM橡膠混煉加工性能較差的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了配合劑分批逐漸加入的混煉法，保證了混煉膠的焦燒性能和物理機(jī)械性能；具體的操作設(shè)備選用密煉機(jī)混煉，其具體操作方法如下一段混煉首先取主原料EPDM橡膠58，在開(kāi)煉機(jī)上進(jìn)行塑煉15-25個(gè)簿通，然后采用容量為50立升的密煉機(jī)進(jìn)行混煉，加入氧化鋅2.65、硬脂酸0.54、防老劑RD 0.54，將上述原料混煉45秒后加入總量為17的1/2N.550碳黑和總量為5.6的1/2軟化劑Sunpar 2280，進(jìn)行混煉80秒后，再加入總量為17的1/2 N.550碳黑和總量為5.6的1/2軟化劑Sunpar 2280，混煉110秒進(jìn)行掃粉，最后加入聚酯短纖維9，混煉110秒，當(dāng)溫度達(dá)到130℃時(shí)排料，冷卻4小時(shí)，進(jìn)入二段混煉。
二段混煉取上述總混煉膠2/3(42.6kg)，加入交聯(lián)劑DCP 2.65、共交聯(lián)劑硫磺0.27后再加入上述剩余的混煉膠1/3(21.3kg)混煉115秒后掃粉，再混煉5 5秒，當(dāng)溫度達(dá)到110℃時(shí)排料，形成帶體膠。
2、壓延工藝將上述混煉膠在熱煉機(jī)上進(jìn)行熱煉后上壓延機(jī)進(jìn)行壓延出片，膠片厚度控制在0.6-0.80mm，在再拼接機(jī)上進(jìn)行橫向裁斷(切斷)后90°轉(zhuǎn)向?qū)p拼接。
3、成型工藝選用成型模具，在模具上先繞膠片1-3層，然后纏繞聚酯線繩，其排線張力為0.2-0.4MPa，密度為50-100根/100mm，再在聚酯線繩上繞膠片5層，最后覆蓋隔離紙為成型膠坯，成型結(jié)束后膠胚連同模具放在溫度控制在45℃的預(yù)熱箱中預(yù)熱15分鐘后進(jìn)入下道硫化。
4、硫化工藝
硫化工藝主要是硫化三要素(即溫度、壓力、時(shí)間)，由于我們采用膠套硫化法，壓力與溫度都是靠蒸汽來(lái)保證。主要是利用膠套內(nèi)外蒸汽壓差來(lái)提供硫化壓力，由模具內(nèi)腔蒸汽提供的溫度來(lái)硫化基體膠料，硫化時(shí)間取膠料正硫化點(diǎn)時(shí)間。硫化工藝如下將上述成型后連同模具的膠胚放在硫化罐內(nèi)硫化，首先在膠套外部施加蒸汽壓力，時(shí)間為6分鐘，膠套外壓力為0.8-1.0MPa，然后再對(duì)膠套內(nèi)施加蒸汽，內(nèi)壓時(shí)間為40分鐘，壓力為0.45-0.50MPa，硫化結(jié)束后，排汽，將硫化好的帶胚連同模具放入冷卻槽進(jìn)行冷卻。
5、脫模、切割工藝?yán)鋮s到40℃以下進(jìn)行脫模，脫模后將膠胚帶筒進(jìn)行切割加工成具有規(guī)定寬度的單根帶胚。
6、磨楔工藝將單根帶胚上磨楔機(jī)用定型砂輪刀控制好進(jìn)刀速度及進(jìn)刀量磨出環(huán)形楔，不能損傷線繩。磨楔過(guò)程中，采用高壓水冷卻磨輪和沖洗研磨中產(chǎn)生的橡膠粉末，采用循環(huán)裝置濾去橡膠粉末，循環(huán)用水。
7、磨邊等工藝磨好楔的帶胚再對(duì)二側(cè)面的廢邊進(jìn)行修磨成為寬度符合要求的成品。
8、按產(chǎn)品技術(shù)要求檢驗(yàn)合格后，包裝入庫(kù)。
實(shí)施例二主原料橡膠及配合劑，其組成配比(按重量百分?jǐn)?shù)計(jì)算)。
在本實(shí)施例中，在橡膠混煉工藝中選擇的主原料、配合劑及其配方比例如下主原料橡膠選用EPDM橡膠56、氧化鋅2.85、硬脂酸0.55、防老化劑RD0.57、N.550碳黑19.36、軟化劑Sunpar 22805.72、聚酯短纖維10.82、交聯(lián)劑DCP2.88、共交聯(lián)劑硫磺0.28。上述橡膠及配合劑在橡膠混煉工藝中同樣采用實(shí)施例1中的工藝步驟。其工藝條件根據(jù)EPDM橡膠及配合劑在混煉時(shí)難分散的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了配合劑分批量逐漸加入的分段混煉法。一段混煉混煉時(shí)間分別為50秒、85秒、120秒，溫度為135℃；二段混煉混煉時(shí)間分別為120秒、60秒，溫度為115℃；從而形成了帶體膠再壓延出片后橫向裁斷拼接，并進(jìn)行成型工藝。
成型工藝預(yù)熱箱溫度為50℃，預(yù)熱時(shí)間為20秒，其排線張力為0.2-0.4MPa，密度為50-100根/100mm，再在聚酯線繩上繞膠片6層。在高溫定型硫化時(shí)采用橡膠膠套硫化法，解決并保證了多楔帶整體質(zhì)量性能均勻統(tǒng)一性。
硫化工藝在膠套外部施加蒸汽壓力，時(shí)間為7分鐘，膠套外壓力為0.8-1.0Mpa；內(nèi)壓時(shí)間為50分鐘，壓力為0.45-0.50MPa。硫化結(jié)束后進(jìn)行脫模、切割、磨楔、磨邊、檢驗(yàn)等工序后包裝入庫(kù)。采用上述配方及其制造方法同樣能制成符合質(zhì)量指標(biāo)、性能穩(wěn)定的汽車多楔帶。
實(shí)施例三主原料橡膠及配合劑，其組成配比(按重量百分?jǐn)?shù))。
在本實(shí)施例中，取EPDM橡膠54、氧化鋅3.05、硬脂酸0.58、防老劑RD0.58、N.330碳黑21、軟化劑Sunpar 22805.8、聚酯短纖維12、交聯(lián)劑DCP3.05、共交聯(lián)劑硫磺0.29。一段混煉混煉時(shí)間分別為60秒、90秒、130秒，溫度為140℃；二段混煉混煉時(shí)間分別為125秒、65秒，溫度為120℃；成型工藝預(yù)熱箱溫度為55℃，預(yù)熱時(shí)間為25秒，其排線張力為0.2-0.4MPa，密度為50-100根/100mm，再在聚酯線繩上繞膠片7層；硫化工藝在膠套外部施加蒸汽壓力，時(shí)間為8分鐘，膠套外壓力為0.8-1.0Mpa；內(nèi)壓時(shí)間為60分鐘，壓力為0.45-0.50MPa。
按照實(shí)施例一、二中采用的橡膠混煉(二段混煉)、帶體膠壓延出片、橫向裁斷拼接、成型、硫化、脫模、切割、磨楔、磨邊、檢驗(yàn)(抽樣物性檢驗(yàn))等工藝步驟及其上述等工藝條件，同樣能制成成品，性能達(dá)到質(zhì)量性能指標(biāo)的汽車多楔帶。
權(quán)利要求
1.一種汽車多楔帶，其特征是其組成和配比按重量百分?jǐn)?shù)為AEPDM橡膠54.00-58.00B氧化鋅 2.65-3.05C硬脂酸 0.54-0.58D防老劑 0.54-0.58E碳黑17.00-21.00F軟化劑 5.60-5.80G聚酯短纖維 9.00-12.00H交聯(lián)劑 2.65-3.05I共交聯(lián)劑0.27-0.29首先進(jìn)行橡膠混煉工藝，一段混煉時(shí)先對(duì)EPDM橡膠進(jìn)行塑煉，然后選擇氧化鋅、硬脂酸、防老劑、碳黑、軟化劑、聚酯短纖維、交聯(lián)劑、共交聯(lián)劑分批量在密煉機(jī)上逐漸加入，進(jìn)行二段混煉形成帶體膠，再壓延出片、橫向裁斷拼接后經(jīng)成型、硫化、脫模、切割、磨楔、磨邊、檢驗(yàn)為成品。
2.一種生產(chǎn)權(quán)利要求1所述的汽車多楔帶的制造方法，其特征是采用以下工藝條件(1)、橡膠混煉工藝a、一段混煉先對(duì)EPDM橡膠進(jìn)行塑煉15-25個(gè)簿通，然后進(jìn)行混煉，按比例加入氧化鋅、硬脂酸、防老劑后混煉40-60秒，加入1/2碳黑及1/2軟化劑進(jìn)行混煉80-90秒，再加入1/2碳黑及1/2軟化劑混煉110-130秒進(jìn)行掃粉，最后加入聚酯短纖維混煉110-130秒，溫度為130-140℃時(shí)排料，冷卻4-6小時(shí)，進(jìn)入二段混煉；b、二段混煉取上述2/3混煉膠加入交聯(lián)劑、共交聯(lián)劑后再加入上述1/3混煉膠混煉115-125秒后掃粉，再混煉55-65秒，當(dāng)溫度為110-120℃時(shí)排料，形成帶體膠；(2)、壓延工藝壓延出片時(shí)膠片厚度在0.60-0.80mm，再進(jìn)行橫向裁斷后轉(zhuǎn)向?qū)p拼接。(3)、成型工藝在模具上先繞壓延好的膠片1-3層，然后纏繞聚酯線繩，其排線張力為0.2-0.4MPa，密度為50-100根/100mm，再在聚酯線繩上繞壓延好的膠片4-7層，最后覆蓋隔離紙為成型膠坯，成型結(jié)束后連同模具放在溫度為45-55℃的預(yù)熱箱中預(yù)熱15-25分鐘；(4)、硫化工藝將上述成型膠坯放在硫化罐內(nèi)進(jìn)行硫化，在膠套外部施加蒸汽壓力，時(shí)間為6-8分鐘，膠套外壓力為0.8-1.0MPa，然后再對(duì)膠套內(nèi)施加蒸汽，內(nèi)壓時(shí)間為，40-60分鐘，壓力為0.45-0.50MPa，硫化結(jié)束后，排汽，并進(jìn)行冷卻；(5)、脫模、切割工藝?yán)鋮s后進(jìn)行脫模，脫模后進(jìn)行切割加工成單根帶；(6)、磨楔工藝切割后磨出環(huán)形楔；(7)磨邊工藝磨楔后進(jìn)行磨邊加工、檢驗(yàn)為成品。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種橡膠汽車多楔帶及其制造方法，具體地說(shuō)是用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇、發(fā)電機(jī)、水泵及空調(diào)壓縮機(jī)等輔件，屬于橡膠產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明采用EPDM橡膠，并配以配合劑(氧化鋅、硬脂酸、防老劑、碳黑、軟化劑、聚酯短纖維、交聯(lián)劑及共交聯(lián)劑)，經(jīng)分批量逐漸加入的二段混煉，從而形成帶體膠，進(jìn)行壓延出片、橫向裁斷拼接后經(jīng)成型、硫化、脫模、切割、磨楔、磨邊加工為成品。本發(fā)明強(qiáng)度高、耐磨，回彈性好，變形小；使用成本低，制造工藝簡(jiǎn)單；產(chǎn)品不易老化，其使用壽命為氯丁橡膠多楔帶的3－5倍，能使汽車多楔帶的免維護(hù)行駛里程達(dá)到15萬(wàn)公里以上；性能穩(wěn)定，不易出現(xiàn)裂紋，能在120℃環(huán)境溫度下長(zhǎng)期運(yùn)行，最高使用溫度達(dá)到150℃。
文檔編號(hào)B29D29/00GK1651232SQ20051003812
公開(kāi)日2005年8月10日 申請(qǐng)日期2005年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月13日
發(fā)明者朱國(guó)有, 周宇飛, 尤建平 申請(qǐng)人:朱國(guó)有, 周宇飛, 尤建平