一種齒形無級變速帶底膠的配方及加工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于大功率聯(lián)合收割機(jī)行走傳動及滾筒傳動無級變速齒形帶的底膠配方及加工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，現(xiàn)有的齒形無級變速帶底膠由于短纖維的品種和用量不合理，造成齒形帶膠料不耐磨，帶體橫向剛性不夠，骨架線繩工作時受力不一致，不能形成合力效應(yīng)，另外，由于膠料中的炭黑和短纖維的材質(zhì)與型號選用的不正確，配合劑品種與膠料不能很好的發(fā)揮作用，造成齒形帶耐磨性能差，硬度低，人造絲纖維的初始模量低，膠料橫向剛性差，不耐熱，耐老化，導(dǎo)致用該配方膠料制成的齒形帶整體性能低，使用壽命與國外同類產(chǎn)品相比相差很大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服上述缺點(diǎn)，提供一種高耐磨、高強(qiáng)力、高耐油，耐天候老化、耐臭氧老化、耐高溫，耐腐蝕，壓縮永久變形小，阻燃性能好，采用合理的短纖維品種和用量，齒形帶整體性能高的齒形無級變速帶底膠的配方及加工方法。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，它的配方組分按重量份數(shù)計(jì)為:氯丁橡膠GNA，100重量份、活性氧化鋅ZnO，5.0-6.0重量份、高活性氧化鎂Mg0120，4.0-5.5重量份、促進(jìn)劑DM(2，2’ - 二硫化二苯駢噻唑)，
0.7-1.3重量份、促進(jìn)劑NA-22( I, 2-亞乙基硫尿)，0.6-1.4重量份、硫磺(S)，1.0-1.8重量份、硬脂酸(十八烷酸)，0.6-2.0重量份、防老劑ODA (4，4’ - 二辛基二苯胺)，1.0-2.0重量份、防老劑TPH) (N-N-苯基對苯二胺)，0.6-1.2重量份、軟化劑RX-90樹脂，1.5-2.5重量份、軟化劑DBP(鄰苯二甲酸二丁脂)，1.0-2.5重量份、高耐磨爐黑N330，25-35重量份、快壓出爐黑N550，15-25重量份、空心玻璃微珠(主要成分Si02、Na20、A1203等)，10-20重量份、預(yù)處理PAFD凱夫拉短纖維，15-25重量份、增粘酚醛樹脂(烷基酚甲醛樹脂)，3.0-4.8重量份、工藝加工助劑STRUKTOL HT204,1.0-2.0重量份、氯丁膠專用防焦劑CR-X，1.0-2.0重量份。它的加工方法:在密煉機(jī)中加入氯丁橡膠GNA，100重量份、促進(jìn)劑DM(2，2’ - 二硫化二苯駢噻唑)，0.7-1.3重量份，在50 - 75°C塑煉4 一 5分鐘，冷卻，輥筒速比小于1:
1.2 ;在密煉機(jī)中進(jìn)行混煉，混煉分兩段進(jìn)行，第一段混煉:先加入上述塑煉好的氯丁膠GNA及硫磺(S)，1.0-1.8重量份、防老劑ODA (4，4’ - 二辛基二苯胺)，1.0-2.0重量份、防老劑TPPD (N-N-苯基對苯二胺)，0.6-1.2重量份、氯丁膠專用防焦劑CR-X，1.0-2.0重量份、高活性氧化鎂Mg0120，4.0-5.5重量份，混煉2分鐘，加入高耐磨爐黑N330，25-35重量份、快壓出爐黑N550，15-25重量份、預(yù)處理PAFD凱夫拉短纖維，15-25重量份、空心玻璃微珠(主要成分 Si02、Na20、A1203 等)，10-20 重量份、工藝加工助劑 STRUKTOL HT204，1.0-2.0 重量份、軟化劑RX-90樹脂，1.5-2.5重量份、增粘酚醛樹脂(烷基酚甲醛樹脂)，3.0-4.8重量份，混煉3分鐘，加入軟化劑DBP (鄰苯二甲酸二丁脂)，1.0-2.5重量份、硬脂酸(十八烷酸)，0.6-2.0重量份、混煉2 - 3分鐘，下料溫度不超過110°C，在開煉機(jī)上通過一遍輥再翻煉均勻后出片冷卻，停放8小時后進(jìn)行二段混煉，二段混煉:將一段混煉好的膠片加入到密煉機(jī)中回皮2分鐘，加入活性氧化鋅ZnO，5.0-6.0重量份、促進(jìn)劑NA-22 (I, 2-亞乙基硫尿)，0.6-1.4重量份，加壓45秒下料，下料溫度不超過85°C，在開煉機(jī)上翻煉均勻下片待用即可。本發(fā)明以氯丁橡膠即聚氯丁二烯橡膠為主要材料，以高耐磨爐黑N330、快壓出爐黑N550、預(yù)處理PAFD凱夫拉短纖維、硬脂酸、軟化劑RX-90樹脂、軟化劑鄰苯二甲酸二丁脂、工藝加工助劑為輔料，再配以活性氧化鋅ZnO、高活性氧化鎂Mg0120、促進(jìn)劑DM(2，2’ - 二硫化二苯駢噻唑)、促進(jìn)劑NA-22 (1.2-亞乙基硫尿)、硫磺、防老劑0DA、防老劑TPTO等促進(jìn)劑輔料合理配比而成。氯丁橡膠的型號為GNA型，該氯丁橡膠是硫磺改性的通用型氯丁橡膠，門尼粘度較高為42-59，結(jié)晶速率中等，物理機(jī)械性能優(yōu)良，有較好的生膠穩(wěn)定性，工藝加工性能良好，高耐磨爐黑N330、快壓出爐黑N550都是氯丁橡膠的有效補(bǔ)強(qiáng)劑，能改善氯丁橡膠的力學(xué)性能，提高拉伸強(qiáng)度、耐磨性、撕裂強(qiáng)度和定伸應(yīng)力，快壓出爐黑N550加入該配方中能賦予膠料很好的加工性能，壓出膠片速度快、表面光滑，也能提高膠料的耐高溫性能，預(yù)處理PAFD凱夫拉短纖維的作用是進(jìn)一步提高膠料的強(qiáng)度及初始模量，通過在膠料中的定向使膠料在定向方向上的強(qiáng)度增大、壓縮變形減少，在定向垂直方向上的剛性變小、柔軟性增加，用該膠料制成的齒形帶橫向剛性大、縱向柔軟性好，使帶體變形小、生熱低、熱穩(wěn)定性好，并且預(yù)處理PAFD凱夫拉短纖維在膠料中大大提高了膠料的耐磨性能，同時也提高了膠料的耐熱能力，RX-90樹脂、鄰苯二甲酸二丁脂是氯丁膠的軟化劑，鄰苯二甲酸二丁脂又是氯丁膠的增塑劑，添加以上兩種軟化劑能縮短混煉時間，有助于炭黑及短纖維的分散，改善膠料的壓出、壓延及粘著力等性能，活性氧化鋅ZnO、高活性氧化鎂Mg0120是氯丁橡膠的硫化劑，硫化過程中氧化鋅與氯丁膠分子鏈反應(yīng)形成醚鍵而完成氯丁橡膠的交聯(lián)即硫化反應(yīng)，氧化鎂在加工溫度下起穩(wěn)定劑的作用，在100-110°C以下能防止膠料加工過程中和存放期間的焦燒，而在硫化溫度下則參與硫化，同時起促進(jìn)劑的作用，增加它的用量可增加膠料的塑性和儲存穩(wěn)定性，硫化膠的硬度和定伸應(yīng)力亦隨之增加，硬脂酸(十八烷酸)能夠防止氯丁膠料在加工過程中的粘輥現(xiàn)象發(fā)生，氯丁橡膠雖然對多種形式的老化具有較高的穩(wěn)定性，但加入防老劑尤其是ODA (4，4’ - 二辛基二苯胺)、防老劑TPH) (N-N-苯基對苯二胺)更能提高氯丁橡膠的耐熱、耐天候、耐屈撓龜裂等性能，促進(jìn)劑NA-22 (I, 2-亞乙基硫尿)能夠提高氯丁橡膠的硫化速率和硫化程度，使氯丁膠具有優(yōu)良的耐熱老化、高定伸應(yīng)力及最好的壓縮永久變形，增粘酚醛樹脂提高了膠料之間的粘合性能，也能提高與纖維等配合劑的結(jié)合強(qiáng)度，在混煉時又能起到增塑劑的作用，工藝加工助劑STRUKTOL HT204保證了氯丁膠料混煉、出片等過程易于操作、不粘輥，氯丁膠專用防焦劑CR-X的加入有效的保證了氯丁橡膠混煉及儲存過程中的穩(wěn)定性能，不焦燒，加工更加安全。本發(fā)明通過最新補(bǔ)強(qiáng)材料空心玻璃微珠和特種預(yù)處理凱夫拉短纖維與炭黑等的科學(xué)配比例，達(dá)到增強(qiáng)齒形帶底膠的定伸強(qiáng)力、扯斷強(qiáng)度，改善底膠的硬度，提高齒形帶底膠的耐磨性能，最新補(bǔ)強(qiáng)材料空心玻璃微珠由硼硅酸鹽原料經(jīng)高科技加工而成，是一種尺寸微小的空心玻璃球體，屬無機(jī)非金屬材料，典型粒徑范圍10-180微米，堆積密度0.1-0.25克/立方厘米，具有質(zhì)輕、阻燃、低導(dǎo)熱、高強(qiáng)度、高分散、耐磨、隔音、絕緣、良好的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)，其表面經(jīng)過處理具有親油增水性能，非常容易分散于有機(jī)材料體系中，是近幾年發(fā)展起來的一種用途廣泛、性能優(yōu)異的新型輕質(zhì)材料，配方中充分利用其硬度高比重輕體積大的特點(diǎn)，空心玻璃微珠的密度約是傳統(tǒng)填充料微粒密度的十幾分之一，填充后不但可大大減輕V帶產(chǎn)品的基重，減輕V帶高速轉(zhuǎn)動時離心力對帶體的破壞程度，提高其使用壽命，而且由于其比重輕占有的體積空間大還可降低產(chǎn)品成本。將此新材料應(yīng)用于橡膠配方中還是首創(chuàng)。另外，特種預(yù)處理凱夫拉短纖維的長度為2-5 _，通過密閉式煉膠機(jī)的分段加入混煉，很好地解決了纖維在膠料中分散不均的問題，通過防老劑的選用及適宜的配比很好地改善了氯丁膠配方的耐老化性能，工藝助劑的加入使膠料的焦燒性能完全滿足了工藝操作需要，增粘樹脂有效的改進(jìn)了膠料與纖維的粘合性及膠料的初始粘度，該配方生產(chǎn)的膠料在加工齒形帶的過程中通過短纖維膠片的定向，極大地增加了齒形帶底膠的橫向剛性和帶兩側(cè)膠料的耐磨性能，有效地支撐了骨架抗拉層在工作時不下陷、不變形，提高了齒形帶的整體強(qiáng)度，并使齒形帶受力均勻，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。延長了齒形帶的使用壽命。
[0004]下面是本發(fā)明的實(shí)施例:
實(shí)施例1，配方組分按重量份數(shù)計(jì)為氯丁橡膠GNA, 100重量份、活性氧化鋅ZnO, 5.0重量份、高活性氧化鎂Mg0120，4.0重量份、促進(jìn)劑DM(2，2’ - 二硫化二苯駢噻唑)，0.7重量份、促進(jìn)劑NA-22(1，2-亞乙基硫尿)，0.6重量份、硫磺(S)，1.0重量份、硬脂酸(十八烷酸),0.6重量份、防老劑ODA (4，4’ - 二辛基二苯胺)，1.0重量份、防老劑TPTO (N-N-苯基對苯二胺)，0.6重量份、軟化劑RX-90樹脂，1.5重量份、軟化劑DBP (鄰苯二甲酸二丁脂)，1.0重量份、高耐磨爐黑N330，25重量份、快壓出爐黑N550，15重量份、空心玻璃微珠(主要成分Si02、Na20、A1203等)，10重量份、預(yù)處理PAFD凱夫拉短纖維，15重量份、增粘酚醛樹脂(烷基酚甲醛樹脂)，3.0重量份、工藝加工助劑STRUKTOL HT204,1.0重量份、氯丁膠專用防焦劑CR-X，1.0重量份。它的加工方法:在密煉機(jī)中加入氯丁橡膠GNA，100重量份、促進(jìn)劑DM(2，2’ - 二硫化二苯駢噻唑)，0.7重量份，在50 — 75°C塑煉4 一 5分鐘，冷卻，輥筒速比小于1:1.2 ;在密煉機(jī)中進(jìn)行混煉，混煉分兩段進(jìn)行，第一段混煉:先加入上述塑煉好的氯丁膠GNA及硫磺⑶，1.0重量份、防老劑ODA (4，4’ - 二辛基二苯胺)，1.0重量份、防老劑TPH)(N-N-苯基對苯二胺)，0.6重量份、氯丁膠專用防焦劑CR-X，1.0重量份、高活性氧化鎂Mg0120，4.0重量份，混煉2分鐘，加入高耐磨爐黑N330，25重量份、快壓出爐黑N550，15重量份、預(yù)處理PAFD凱夫拉短纖維，15重量份、空心