CN110527150B - 一种含有纤维增强的橡胶v带及其制备方法 - Google Patents

一种含有纤维增强的橡胶v带及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及大功率机械传动机械装置领域，具体涉及一种含有纤维增强的橡胶V带及其制备方法。本发明一种含有纤维增强的橡胶V带，包括重量组份如下的物质：胶料100份；补强体系40份；活化体系6份；硫化体系5份；纤维30份，所述纤维包括碳纤维、玄武岩纤维或尼龙中的一种或多种的组合物；所述纤维还包括对位芳纶纤维；活化剂3份。本发明提供了一种含有纤维增强的橡胶V带及其制备方法，通过配方优化，使纤维混炼胶具有高强度的横向刚性。

Description

一种含有纤维增强的橡胶V带及其制备方法
技术领域
本发明涉及大功率机械传动机械装置领域，具体涉及一种含有纤维增强的橡胶V带及其制备方法。
背景技术
随着机械工业的发展，传动功率大、容许带速高、传动效率高、寿命长、占据空间小的V带得到了市场的广泛需求。而普通橡胶V带由于其横向刚性低、会导致其受负载后产生较大形变，致使其线绳下陷导致其磨损严重甚至出现翻带等问题。因此，增加橡胶V带的横向刚性，可以使橡胶V带受力时带体形变小。
本发明在橡胶配方中添加纤维制成纤维混炼胶，通过压延、拼接对纤维进行取向，使纤维在橡胶V带种横向取向，提高了橡胶V带的横向刚性。进而可以增加橡胶V带的负载，使其传动功率得到大幅度提高。同时，纤维还可以提高橡胶V带的硬度。
发明内容
本发明提供了一种含有纤维增强的橡胶V带及其制备方法，通过配方优化，使纤维混炼胶具有高强度的横向刚性。
一种含有纤维增强的橡胶V带，包括重量组份如下的物质：
胶料 100份；
补强体系 40份；
活化体系 6份；
硫化体系 5份；
纤维 30份，
所述纤维包括碳纤维、玄武岩纤维或尼龙中的一种或多种的组合物；所述胶料中还并用少量的对位芳纶纤维；
活化剂 3份。
所述胶料为10#NR和SBR1502，天然胶与丁苯胶并用胶料不易焦烧和过硫，平坦性好。耐磨性、耐热性、耐老化性和耐油性均有所提高。
所述补强体系为N660和N330。
所述活化体系为ZnO和SA。
所述硫化体系为CBS和硫磺。
所述现为活化剂为Si-69。
一种含有纤维增强的橡胶V带的制备方法，包括如下步骤
（1）配料，如下重量组分：胶料100份，补强体系40份，活化体系6份，硫化体系5份，纤维30份和活化剂3份；
（2）炼胶：一段密炼机填充系数为75%、加料温度为80℃、转速为30r/min、排胶温度为130℃；二段密炼加料温度为80℃、转速为20r/min、排胶温度为98℃；
（3）取样硫化：取少量炼胶后的物料进行硫化，硫化温度为150℃、硫化时间为20min，用于检测；
（4）压延：将剩余炼胶后的物料通过冷喂料挤出机挤出，经过输送带输送到压延机上进行压延，压延厚度为0.8mm；
（5）拼接：将压延后的胶料用拼接机进行拼接；
（6）成型、包布、硫化：将拼接后的胶料在成型机上制成带芯、将带芯包布制成带胚、最后将带胚硫化制成橡胶V带。
所述配料为如下重量组分：70份重量份数的10#NR、30份重量份数的SBR1502、5份重量份数的ZnO、1份重量份数的SA、2份重量份数的RD、20份重量份数的N660、20份重量份数的N330、2份重量份数的CBS、3份重量份数的硫磺粉、30份的纤维及3份Si-69。
本发明所制备的橡胶V带主要由下几种纤维：碳纤维、玄武岩纤维、尼龙和对位芳纶纤维。碳纤维是由碳元素构成的特种纤维，其具有优异的物理机械性能。碳纤维不仅仅具有高强度，同时还具有密度低质量轻等优点。玄武岩纤维是以火山喷发形成的玄武岩矿石为原料，在高温熔融状态下拉丝制成的纤维。具有弹性模量高、耐高温等优点，现已经广泛应用于轮胎等橡胶制品当中。尼龙具有高强度、耐高温、耐腐蚀等优点。芳纶纤维是由苯二甲酰苯二胺合成的一种具有高强度、高模量的材料。由于芳纶纤维的高模量、高强度等优点使其在军事领域得到广泛应用。以芳纶纤维最为V带补强材料，可以使V带强度和横向刚性得到大幅度提高，性能是其他纤维无法比拟的。
具体实施方式
具体实施方式如下所示，但本发明的范围不受这些实施例的限制。
对比例1
本对比例提供一种橡胶V带普通配方，具体成分如下所示：70份重量份数的10#NR、30份重量份数的SBR1502、5份重量份数的ZnO、1份重量份数的SA、2份重量份数的RD、40份重量份数的N660、30份重量份数的N330、2份重量份数的CBS、3份重量份数的硫磺粉。
制备的胶料性能如下：横向拉伸强度12.5MPa，屈挠3520次，邵A硬度79。
制成的B1000Li橡胶V带性能如下：拉伸强度6.5KN，断裂伸长率3.1%，动态性能195h（动态条件：转速4700r/min，载荷6.6KW，张紧力410N）。
对比例2
本实施例原材料组成：70份重量份数的10#NR、30份重量份数的SBR1502、5份重量份数的ZnO、1份重量份数的SA、2份重量份数的RD、20份重量份数的N660、20份重量份数的N330、2份重量份数的CBS、3份重量份数的硫磺粉、30份的碳纤维及3份Si-69。
炼胶：一段密炼机填充系数为75%、加料温度为80℃、转速为30r/min、排胶温度为130℃；二段密炼加料温度为80℃、转速为20r/min、排胶温度为98℃。
取样硫化：取少量炼胶后的物料进行硫化，硫化温度为150℃、硫化时间为20min，用于检测；
压延：将剩余炼胶后的物料通过冷喂料挤出机挤出，经过输送带输送到压延机上进行压延，压延厚度为0.8mm；
拼接：将压延后的胶料用拼接机进行拼接。
成型、包布、硫化：将拼接后的胶料在成型机上制成带芯、将带芯包布制成带胚、最后将带胚硫化制成橡胶V带。
制备的胶料性能如下：横向拉伸强度13.2MPa，屈挠4203次，邵A硬度82。
制成的B1000Li橡胶V带性能如下：拉伸强度7.3KN，断裂伸长率1.6%，动态性能262h（动态条件：转速4700r/min，载荷6.6KW，张紧力410N）。
对比例3
本实施例原材料组成：70份重量份数的10#NR、30份重量份数的SBR1502、5份重量份数的ZnO、1份重量份数的SA、2份重量份数的RD、20份重量份数的N660、20份重量份数的N330、2份重量份数的CBS、3份重量份数的硫磺粉、30份的尼龙纤维及3份Si-69。
炼胶：一段密炼机填充系数为75%、加料温度为80℃、转速为30r/min、排胶温度为130℃；二段密炼加料温度为80℃、转速为20r/min、排胶温度为98℃。
取样硫化：取少量炼胶后的物料进行硫化，硫化温度为150℃、硫化时间为20min，用于检测；
压延：将剩余炼胶后的物料通过冷喂料挤出机挤出，经过输送带输送到压延机上进行压延，压延厚度为0.8mm；
拼接：将压延后的胶料用拼接机进行拼接。
成型、包布、硫化：将拼接后的胶料在成型机上制成带芯、将带芯包布制成带胚、最后将带胚硫化制成橡胶V带。
制备的胶料性能如下：横向拉伸强度13.5MPa，屈挠5410次，邵A硬度81。
制成的B1000Li橡胶V带性能如下：拉伸强度7.4KN，断裂伸长率1.7%，动态性能297h（动态条件：转速4700r/min，载荷6.6KW，张紧力410N）。
对比例4
本实施例原材料组成：70份重量份数的10#NR、30份重量份数的SBR1502、5份重量份数的ZnO、1份重量份数的SA、2份重量份数的RD、20份重量份数的N660、20份重量份数的N330、2份重量份数的CBS、3份重量份数的硫磺粉、30份的玄武岩纤维及3份Si-69。
炼胶：一段密炼机填充系数为75%、加料温度为80℃、转速为30r/min、排胶温度为130℃；二段密炼加料温度为80℃、转速为20r/min、排胶温度为98℃。
取样硫化：取少量炼胶后的物料进行硫化，硫化温度为150℃、硫化时间为20min，用于检测；
压延：将剩余炼胶后的物料通过冷喂料挤出机挤出，经过输送带输送到压延机上进行压延，压延厚度为0.8mm；
拼接：将压延后的胶料用拼接机进行拼接。
成型、包布、硫化：将拼接后的胶料在成型机上制成带芯、将带芯包布制成带胚、最后将带胚硫化制成橡胶V带。
制备的胶料性能如下：横向拉伸强度13.6MPa，屈挠4403次，邵A硬度83。
制成的B1000Li橡胶V带性能如下：拉伸强度7.2KN，断裂伸长率1.8%，动态性能284h（动态条件：转速4700r/min，载荷6.6KW，张紧力410N）。
实施例1
本实施例原材料组成：70份重量份数的10#NR、30份重量份数的SBR1502、5份重量份数的ZnO、1份重量份数的SA、2份重量份数的RD、20份重量份数的N660、20份重量份数的N330、2份重量份数的CBS、3份重量份数的硫磺粉、20份的碳纤维、10份芳纶纤维及3份Si-69。
炼胶：一段密炼机填充系数为75%、加料温度为80℃、转速为30r/min、排胶温度为130℃；二段密炼加料温度为80℃、转速为20r/min、排胶温度为98℃。
取样硫化：取少量炼胶后的物料进行硫化，硫化温度为150℃、硫化时间为20min，用于检测；
压延：将剩余炼胶后的物料通过冷喂料挤出机挤出，经过输送带输送到压延机上进行压延，压延厚度为0.8mm；
拼接：将压延后的胶料用拼接机进行拼接。
成型、包布、硫化：将拼接后的胶料在成型机上制成带芯、将带芯包布制成带胚、最后将带胚硫化制成橡胶V带。
制备的胶料性能如下：横向拉伸强度14.6MPa，屈挠7203次，邵A硬度83。
制成的B1000Li橡胶V带性能如下：拉伸强度8.5KN，断裂伸长率1.1%，动态性能356h（动态条件：转速4700r/min，载荷6.6KW，张紧力410N）。
实施例2
本实施例原材料组成：70份重量份数的10#NR、30份重量份数的SBR1502、5份重量份数的ZnO、1份重量份数的SA、2份重量份数的RD、20份重量份数的N660、20份重量份数的N330、2份重量份数的CBS、3份重量份数的硫磺粉、20份的玄武岩纤维、10份芳纶纤维及3份Si-69。
炼胶：一段密炼机填充系数为75%、加料温度为80℃、转速为30r/min、排胶温度为130℃；二段密炼加料温度为80℃、转速为20r/min、排胶温度为98℃。
取样硫化：取少量炼胶后的物料进行硫化，硫化温度为150℃、硫化时间为20min，用于检测；
压延：将剩余炼胶后的物料通过冷喂料挤出机挤出，经过输送带输送到压延机上进行压延，压延厚度为0.8mm；
拼接：将压延后的胶料用拼接机进行拼接。
成型、包布、硫化：将拼接后的胶料在成型机上制成带芯、将带芯包布制成带胚、最后将带胚硫化制成橡胶V带。
制备的胶料性能如下：横向拉伸强度15.1MPa，屈挠6203次，邵A硬度83。
制成的B1000Li橡胶V带性能如下：拉伸强度8.7KN，断裂伸长率1.2%，动态性能364h（动态条件：转速4700r/min，载荷6.6KW，张紧力410N）。
实施例3
本实施例原材料组成：70份重量份数的10#NR、30份重量份数的SBR1502、5份重量份数的ZnO、1份重量份数的SA、2份重量份数的RD、20份重量份数的N660、20份重量份数的N330、2份重量份数的CBS、3份重量份数的硫磺粉、20份的尼龙纤维、10份芳纶纤维及3份Si-69。
炼胶：一段密炼机填充系数为75%、加料温度为80℃、转速为30r/min、排胶温度为130℃；二段密炼加料温度为80℃、转速为20r/min、排胶温度为98℃。
取样硫化：取少量炼胶后的物料进行硫化，硫化温度为150℃、硫化时间为20min，用于检测；
压延：将剩余炼胶后的物料通过冷喂料挤出机挤出，经过输送带输送到压延机上进行压延，压延厚度为0.8mm；
拼接：将压延后的胶料用拼接机进行拼接。
成型、包布、硫化：将拼接后的胶料在成型机上制成带芯、将带芯包布制成带胚、最后将带胚硫化制成橡胶V带。
制备的胶料性能如下：横向拉伸强度15.2MPa，屈挠7326次，邵A硬度82。
制成的B1000Li橡胶V带性能如下：拉伸强度8.4KN，断裂伸长率1.1%，动态性能372h（动态条件：转速4700r/min，载荷6.6KW，张紧力410N）。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种含有纤维增强的橡胶V带，其特征在于，包括重量组份如下的物质：
胶料 100份；
补强体系 40份；
活化体系 6份；
硫化体系 5份；
纤维 30份，
所述纤维包括碳纤维，所述碳纤维为重量组份为20份的碳纤维；所述胶料中还包括对位芳纶纤维，所述对位芳纶纤维为重量组份为10份的对位芳纶纤维；
活化剂 3份；
制备方法包括如下步骤：
（1）配料，如下重量组分：胶料100份，补强体系40份，活化体系6份，硫化体系5份，纤维30份和活化剂3份；
（2）炼胶：一段密炼机填充系数为75%、加料温度为80℃、转速为30r/min、排胶温度为130℃；二段密炼加料温度为80℃、转速为20r/min、排胶温度为98℃；
（3）取样硫化：取少量炼胶后的物料进行硫化，硫化温度为150℃、硫化时间为20min，用于检测；
（4）压延：将剩余炼胶后的物料通过冷喂料挤出机挤出，经过输送带输送到压延机上进行压延，压延厚度为0.8mm；
（5）拼接：将压延后的胶料用拼接机进行拼接；
（6）成型、包布、硫化：将拼接后的胶料在成型机上制成带芯、将带芯包布制成带胚、最后将带胚硫化制成橡胶V带；所述配料为如下重量组分：70份重量份数的10#NR、30份重量份数的SBR1502、5份重量份数的ZnO、1份重量份数的SA、2份重量份数的RD、20份重量份数的N660、20份重量份数的N330、2份重量份数的CBS、3份重量份数的硫磺粉、30份的纤维及3份Si-69。
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