橡胶组合物及使用这种橡胶组合物的传动带制造技术

本发明专利技术公开了一种含乙烯－α－烯烃弹性体和Ｎ，Ｎ’－间亚苯基双马来酰亚胺的橡胶组合物，基于１００重量份乙烯－α－烯烃弹性体，Ｎ，Ｎ’－间亚苯基双马来酰亚胺的加入量为０．２～１０重量份。同时还公开了一种含有这种橡胶组合物的传动带。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及传动带，更具体地，本专利技术涉及具有摩擦驱动表面的传动带。本专利技术还涉及用于该传动带的橡胶组合物。
技术介绍
现今对能量守恒的要求导致要设计高度紧凑的汽车发动机部件。在这些部件中的高性能发动机易于产生大量的热，因此在这些发动机中需要在高温环境下运转的传动带。传动带通常基本由橡胶成分制得，这些橡胶成分为天然橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶和氯丁橡胶。然而，这些橡胶易于在高温环境下过早开裂。在改进氯丁橡胶耐热性途径方面已经进行了研究。取得了一些进展。然而，在高温环境下使氯丁橡胶的功能达到所需的程度，这方面的改进还显得不够。已经使用氯磺化聚乙烯橡胶、氢化丁腈橡胶、氟橡胶等作了研究，这些橡胶的主链为高度或完全饱和的，以使其具有良好的耐热性。在动态疲劳、耐磨性和耐油性方面，在这些橡胶中，通常认为氯磺化聚乙烯与氯丁橡胶是可比的。然而在耐水性方面，氯磺化聚乙烯受到硫化，特别是酸接受体的不利影响。对于氯磺化聚乙烯，酸接受体通常为氧化物，如MgO、PbO等。铅化合物如PbO、Pb3O4等构成的酸接受体，在皮带中可带来较好的耐水性。然而从污染和保健的角度考虑，铅化合物不是理想的。MgO酸接受体在皮带的交联反应过程中产生MgCl2，其结果使耐水性降低，因此使得这种酸接受体在皮带生产中通常不被接受。另一方面，使用环氧型酸接受体代替金属氧化物酸接受体可获得具有良好耐水性的组合物。然而环氧型酸接受体会释放出不良的气味，这也是不理想的。尽管与由氯丁橡胶制得的皮带相比，由氯磺化聚乙烯制得的传动带在高温环境下具有良好的运转寿命和良好的耐热性，但是在低于-30℃的温度运转的环境下，氯磺化聚乙烯皮带的寿命短得不能接受。据估计其原因是，氯磺化聚乙烯橡胶是由聚乙烯的氯磺化制得的，低温下在橡胶中的氯原子内聚能较高。因此在低温下发生橡胶的固化，导致橡胶弹性的损失。这会导致过早开裂。近来已有人提出使用用α-β-不饱和有机酸的金属盐增强的乙烯-α-烯烃弹性体代替氯丁橡胶生产传动带。这种组合物公开于日本审定专利No.9-500930。与氯磺化聚乙烯不同，乙烯-α-烯烃弹性体如乙丙橡胶(EPR)、乙烯-丙烯-二烯烃橡胶(EPDM)等，在耐热性和耐温性方面极佳并且相对较便宜。然而，由于这些组合物不具备良好的耐油性，通常它们不用于油污较普遍的环境中。在干摩擦驱动环境中，例如对于多楔带，油污会使皮带发滑，因此降低了其传动能力。传动带中这种类型组合物的使用公开于日本未审专利公开No.6-345948。乙烯-α-烯烃弹性体，例如乙烯-丙烯-二烯烃橡胶(EPDM)，尽管其在耐热性和耐温性上性能极佳，但与氯丁橡胶相比通常其耐磨性较差。对于这种弹性体，皮带磨损的粉屑将粘附在皮带表面。在皮带运转过程中，主要在与协同运转的皮带轮的接触中产生的聚集粉屑，在使用中会导致不期望噪音的产生。对于可通过硫磺硫化得到的乙烯-α-烯烃弹性体，将很难获得足够的交联度，这在皮带运转中会导致严重的磨耗。对于多楔带来说尤其如此，其中磨耗粉屑聚集在相邻的条形花纹之间，并会促进皮带的粘着磨耗。对于在分子中有大量双键以提高交联度的乙烯-α-烯烃弹性体，粘着磨耗的问题可在一定程度上降低，但其代价是降低了耐热性。乙丙橡胶通常撕裂强度较差，用过氧化物硫化进一步降低了皮带的强度，因此其中的负载帘线在运转过程中易于从皮带中分离出来。通过硫磺硫化则难以获得足够的硫化度，结果皮带在使用过程中会磨耗过度。对于多楔带来说尤其如此，其中粉屑聚集在条形花纹之间，并导致粘着磨耗和潜在严重噪音的产生。使用分子中有大量双键的EPDM，通过提高其硫化度，可改善其粘着磨耗，然而也存在耐热性降低的问题。典型地，对于由氯丁橡胶制得的皮带，使用了覆盖层帆布，该帆布用间苯二酚-甲醛水溶液-胶乳(RFL)处理并进一步挂胶，以改善其模压加工性和对缓冲衬层的粘结性。在使用这种皮带的背面进行的动力传递中，与覆盖层帆布粘结的橡胶易于变粘。这在帆布和协同运转的皮带轮之间会导致过度的摩擦磨耗。专利技术概述本专利技术涉及一种传动带，该传动带的主体由含乙烯-α-烯烃弹性体和N，N’-间亚苯基双马来酰亚胺的橡胶制得，其中基于100重量份乙烯-α-烯烃弹性体，N，N’-间亚苯基双马来酰亚胺的加入量为0.2～10重量份。该橡胶可以是可过氧化物硫化的。基于100重量份乙烯-α-烯烃弹性体，该橡胶可进一步含有0.01～1.0重量份的硫磺。传动带主体可包括一个有负载帘线(load carrying cords)埋入其中的缓冲衬层和一个第二橡胶层，并且至少该第二橡胶层含有含乙烯-α-烯烃弹性体和N，N’-间亚苯基双马来酰亚胺的橡胶，基于100重量份乙烯-α-烯烃弹性体，N，N’-间亚苯基双马来酰亚胺的加入量为0.2～10重量份。主体可含至少一个条形花纹(rib)，该条形花纹是由第二橡胶层形成的。在一种形式中，主体具有一个压缩层和一个伸张层，并且第二层确定了压缩层的至少一部分。传动带可以是多楔带。传动带可在主体上含一个覆盖帆布层。覆盖帆布层可用间苯二酚-甲醛水溶液-胶乳处理。在一种形式中，缓冲衬层含可用硫磺硫化乙烯-α-烯烃弹性体得到的硫化胶。本专利技术还涉及一种含乙烯-α-烯烃弹性体和N，N’-间亚苯基双马来酰亚胺的橡胶组合物，基于100重量份乙烯-α-烯烃弹性体，N，N’-间亚苯基双马来酰亚胺的加入量为0.2～10重量份。该橡胶组合物可以是可过氧化物硫化的。基于100重量份乙烯-α-烯烃弹性体，该橡胶组合物可进一步含有0.01～1.0重量份的硫磺。本专利技术还涉及一种传动带，该传动带具有一个主体和一个施用于主体上的覆盖帆布层，其中主体带有一个有负载帘线埋入其中的缓冲衬层和一个第二橡胶层。缓冲衬层可以是可用硫磺硫化乙烯-α-烯烃弹性体得到的硫化胶。第二层可以是可用一种有机过氧化物硫化乙烯-α-烯烃弹性体得到的硫化胶。覆盖帆布层可以用间苯二酚-甲醛水溶液-胶乳处理。主体可以含有一个或多个条形花纹。附图说明图1是按照本专利技术的一种多楔带的截面图；图2是按照本专利技术的一种三角带的截面图；图3是图1和2所示皮带的覆盖帆布层的局部平面图；图4是显示图3的覆盖帆布层厚度的局部立面图；图5是形成圆柱形套的图3和4的覆盖帆布层的透视图；图6是图5中的圆柱形套的透视图，它显示了制备切割片的切割形式；图7是图6中的切割片形成辊的透视图；图8是图7中形成圆柱形套的切割帆布的透视图；图9是经纱和纬纱的取向与图3中的覆盖帆布层的经纱和纬纱不同的一种覆盖帆布层的局部平面图。附图详述图1中的10显示了按照本专利技术的一种多楔带。皮带10具有主体12，该主体带有轴向延伸的负载帘线16埋入其中的一个缓冲衬层14。皮带10具有一位于负载帘线16内侧的压缩层18，和一位于负载帘线16外侧的伸张层20。主体12的外表面24上施用有覆盖帆布层22。橡胶层28中形成有多个，该情形下为3个条形花纹26，橡胶层28连接在压缩层18中的缓冲衬层14的内部。条形花纹26相对于皮带10的长度方向延伸。负载帘线16的强度较大并且相对为不可伸展的。制备负载帘线16的适宜材料为聚酯纤维、芳族聚酰胺纤维和玻璃纤维。橡胶层28为可以有短的增强纤维30埋入其中并且相对于皮带主体12横向伸展的弹性体。图2中的34显示了按照本专利技术制得的另一种形式的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种传动带，该传动带包括： 含橡胶的主体，所述橡胶含有乙烯－α－烯烃弹性体和Ｎ，Ｎ’－间亚苯基双马来酰亚胺，其中基于１００重量份乙烯－α－烯烃弹性体，Ｎ，Ｎ’－间亚苯基双马来酰亚胺的加入量为０．２～１０重量份。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：T塔卡达，K伊舒达，I育舒达，
申请(专利权)人：三星皮带株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]