复合材料和动力传输带制造技术

本发明专利技术涉及复合材料，所述复合材料包括：‑增强元件(10)，‑粘合剂层(14)，所述粘合剂层(14)由粘合剂组合物制成，‑弹性体主体，所述弹性体主体由弹性体基质制成，所述弹性体基质包括乙烯‑α烯烃弹性体和/或聚氯丁二烯弹性体。所述粘合剂组合物包括树脂，所述树脂基于：‑多酚，所述多酚包括芳环，所述芳环带有两个相对于彼此位于间位的羟基官能团，一个羟基官能团的两个邻位未被取代；和/或‑单酚，所述单酚包括六元芳环，所述六元芳环带有单个羟基官能团，两个邻位未被取代或邻位和对位未被取代，以及‑化合物，所述化合物包括芳环，所述芳环带有两个官能团，所述官能团中的一个为羟甲基官能团，另一个为醛官能团或羟甲基官能团。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】复合材料和动力传输带
本专利技术的领域为包括弹性体材料和嵌入该弹性体材料中的增强元件的复合材料的领域。本专利技术更特别地涉及形成动力传输带的此类复合材料。
技术介绍
从现有技术(特别是WO2015/151010)中已知，形成动力传输带的复合材料包括弹性体材料和嵌入该弹性体材料中的增强元件，所述弹性体材料包括至少一种乙烯/α-烯烃型(例如EPDM)弹性体。每个增强元件为基本织物单丝的复丝帘布层。每个增强元件均被组合物浸渍，所述组合物能够确保复丝帘布层的单丝彼此的内聚力并且能够防止每个增强元件的磨损。这种在增强元件中心处形成层的内聚力组合物源自一种或多种异氰酸酯的反应，并且包括例如尿丁啶二酮、异氰脲酸酯或这两种化合物的混合物。每个经浸渍的增强元件均涂覆有粘合剂层。所述粘合剂层包括RFL(间苯二酚-甲醛胶乳)型粘合剂组合物。这些RFL型粘合剂组合物以公知的方式包括通过间苯二酚与甲醛的缩合反应获得的热固性酚醛树脂以及一种或多种水溶液中的二烯橡胶胶乳。然而，由于这些复合材料对环境的影响以及与这种类型的化合物相关的法规(特别是欧洲法规)的最新发展，从长远来看，希望在弹性体复合材料中减少(或甚至消除)甲醛。
技术实现思路
本专利技术的目的为提供包括新型粘合剂体系的复合材料，所述粘合剂体系易于实施并且能够保持(或甚至提高)这些复合材料的耐久性。本专利技术的一个主题为一种复合材料，所述复合材料包括：·至少一个增强元件，·粘合剂层，所述粘合剂层由粘合剂组合物制成并涂覆增强元件，·弹性体主体，所述弹性体主体由弹性体基质制成，所述弹性体基质包括至少一种选自乙烯/α-烯烃型弹性体、聚氯丁二烯弹性体以及这些弹性体的混合物的弹性体，所述弹性体主体嵌入有增强元件，所述增强元件涂覆有粘合剂层，所述粘合剂组合物包括至少一种树脂，所述树脂基于：·至少一种芳族多酚，所述芳族多酚包括至少一个芳环，所述芳环带有至少两个相对于彼此位于间位的羟基官能团，至少一个羟基官能团的两个邻位未被取代，和/或·至少一种芳族单酚，所述芳族单酚包括至少一个六元芳环，所述六元芳环带有单个羟基官能团，ο羟基官能团的两个邻位未被取代，或ο羟基官能团的至少一个邻位和对位未被取代，以及·至少一种芳族化合物，所述芳族化合物包括至少一个芳环，所述芳环带有至少两个官能团，这些官能团中的一个为羟甲基官能团，其它的为醛官能团或羟甲基官能团。在其研究过程中，申请人发现，不使用游离甲醛的水性粘合剂组合物能够实现上述目的。由于存在进一步构成形成树脂的反应位点的至少一个羟甲基官能团，从而特别由于芳族化合物的极高溶解度，粘合剂组合物易于制造和实施。这种易于制造和实施的结果是，在水性组合物中混合树脂时无需剧烈搅拌，而剧烈搅拌需要昂贵的设备并会增加工艺的持续时间。此外，粘合剂组合物能够提高复合材料的耐久性。“相对于彼此位于间位”理解为意指羟基官能团由通过芳环的另一个碳彼此隔开的芳环的碳携带。“官能团的邻位”理解为意指由紧邻带有所述官能团的芳环的碳的芳环的碳占据的位置。表述“树脂基于”自然应理解为意指树脂包括用于该树脂的最终缩合的各种基本组分之间的混合物和/或反应产物，优选仅包括用于该树脂的各种基本组分之间的反应产物，这些基本组分中的一些旨在(或能够)在制造组合物或复合材料的方法的各个阶段的过程中(特别是在固化步骤的过程中)至少部分地彼此反应或与其附近的化学环境反应。因此，基本组分为旨在在树脂最终缩合的过程中共同反应的反应物，而不是旨在共同反应以形成这些基本组分的反应物。根据本专利技术，因此，基本组分包括至少一种酚化合物和至少一种芳族化合物。在一个实施方案中，所述基本组分可以包括不同于酚化合物和芳族化合物的其它的额外组分。在另一个实施方案中，基本组分由至少一种酚化合物和至少一种芳族化合物组成。优选地，在基本组分包括其它的额外组分的实施方案中，这些其它的额外组分不含甲醛和/或不含亚甲基给体，所述亚甲基给体选自六亚甲基四胺(HMT)、六甲氧基甲基三聚氰胺(H3M)、六乙氧基甲基三聚氰胺、氯化十二烷氧基甲基吡啶鎓、氯化乙氧基甲基吡啶鎓、甲醛的三氧杂环己烷的六甲氧基甲基三聚氰胺的聚合物、六(甲氧基甲基)三聚氰胺、N,N’,N”-三甲基-N,N’,N”-三羟甲基三聚氰胺、六羟甲基三聚氰胺、N-羟甲基三聚氰胺、N,N’-二羟甲基三聚氰胺、N,N’,N”-三(甲氧基甲基)三聚氰胺、N,N’,N”-三丁基-N,N’,N”-三羟甲基三聚氰胺。更有利地，这些其它的额外组分不含甲醛且不含在本段中描述的亚甲基给体。更优选地，在基本组分包括其它的额外组分的实施方案中，这些其它的额外组分不含甲醛和/或不含亚甲基给体，所述亚甲基给体选自六亚甲基四胺、六乙氧基甲基三聚氰胺、六甲氧基甲基三聚氰胺、氯化十二烷氧基甲基吡啶鎓、氯化乙氧基甲基吡啶鎓、三氧杂环己烷的六甲氧基甲基三聚氰胺以及对应于以下通式的N取代的氧甲基三聚氰胺：其中，Q表示包含1至8个碳原子的烷基；F1、F2、F3、F4和F5彼此独立地选自氢原子、包含1至8个碳原子的烷基、-CH2OQ基团及其缩合产物。更有利地，这些其它的额外组分不含甲醛且不含在本段中描述的亚甲基给体。还更优选地，在基本组分包括其它的额外组分的实施方案中，这些其它的额外组分不含甲醛和/或不含亚甲基给体。更有利地，这些其它的额外组分不含甲醛且不含亚甲基给体。不含甲醛或不含亚甲基给体理解为意指甲醛或属于上述组的一种或多种亚甲基给体的总重量含量以在基本组分中的一种或多种芳族化合物A1的总重量计小于或等于10％，优选小于或等于5％，更优选小于或等于2％，还更优选地小于或等于1％。不含甲醛或不含亚甲基给体理解为意指甲醛或属于上述组的一种或多种亚甲基给体的总重量含量以在基本组分中的一种或多种芳族化合物A1的总重量计小于或等于10％，优选小于或等于5％，更优选小于或等于2％，还更优选地小于或等于1％。根据名称“芳族多酚”，带有至少两个相对于彼此位于间位的羟基官能团的芳环(至少一个羟基官能团的两个邻位未被取代)为苯环。“CHO”表示醛官能团。“CH2OH”表示羟甲基官能团。因此粘合剂组合物包括至少一种(也就是说，一种或多种)树脂；该树脂基于至少一种(也就是说，一种或多种)芳族多酚和/或至少一种(也就是说，一种或多种)芳族单酚以及至少一种(也就是说，一种或多种)芳族化合物，并将在下文详细描述这些组分。弹性体基质理解为意指具有弹性体行为的基质。弹性体结合层理解为意指在粘合剂层和弹性体基质之间提供物理化学结合且具有弹性体行为的层。“直接”涂覆物体的层理解为意指该层与所述物体接触，而没有任何其它的物体(特别是另一层)插入在这两者之间。在本说明书中，除非另有明确说明，否则显示的所有百分数(％)均为重量百分数。缩写“phr”表示重量份/百份弹性体。此外，由表述“在a和b之间”标记的任何数值范围表示从本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.复合材料(P1，P2)，所述复合材料(P1，P2)包括：/n-至少一个增强元件(10)，/n-粘合剂层(14)，所述粘合剂层(14)由粘合剂组合物制成并涂覆所述增强元件(10)，/n-弹性体主体(20)，所述弹性体主体(20)由弹性体基质制成，所述弹性体基质包括至少一种选自乙烯/α-烯烃型弹性体、聚氯丁二烯弹性体(CR)以及这些弹性体的混合物的弹性体，所述弹性体主体(20)嵌入有增强元件(10)，所述增强元件(10)涂覆有粘合剂层(14)，/n所述复合材料(P1，P2)的特征在于，所述粘合剂组合物包括至少一种树脂，所述树脂基于：/n·至少一种芳族多酚，所述芳族多酚包括至少一个芳环，所述芳环带有至少两个相对于彼此位于间位的羟基官能团，至少一个羟基官能团的两个邻位未被取代，和/或/n·至少一种芳族单酚，所述芳族单酚包括至少一个六元芳环，所述六元芳环带有单个羟基官能团，/nο所述羟基官能团的两个邻位未被取代，或/nο所述羟基官能团的至少一个邻位和对位未被取代，以及/n·至少一种芳族化合物，所述芳族化合物包括至少一个芳环，所述芳环带有至少两个官能团，这些官能团中的一个为羟甲基官能团，其余的为醛官能团或羟甲基官能团。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170929 FR 17591091.复合材料(P1，P2)，所述复合材料(P1，P2)包括：
-至少一个增强元件(10)，
-粘合剂层(14)，所述粘合剂层(14)由粘合剂组合物制成并涂覆所述增强元件(10)，
-弹性体主体(20)，所述弹性体主体(20)由弹性体基质制成，所述弹性体基质包括至少一种选自乙烯/α-烯烃型弹性体、聚氯丁二烯弹性体(CR)以及这些弹性体的混合物的弹性体，所述弹性体主体(20)嵌入有增强元件(10)，所述增强元件(10)涂覆有粘合剂层(14)，
所述复合材料(P1，P2)的特征在于，所述粘合剂组合物包括至少一种树脂，所述树脂基于：
·至少一种芳族多酚，所述芳族多酚包括至少一个芳环，所述芳环带有至少两个相对于彼此位于间位的羟基官能团，至少一个羟基官能团的两个邻位未被取代，和/或
·至少一种芳族单酚，所述芳族单酚包括至少一个六元芳环，所述六元芳环带有单个羟基官能团，
ο所述羟基官能团的两个邻位未被取代，或
ο所述羟基官能团的至少一个邻位和对位未被取代，以及
·至少一种芳族化合物，所述芳族化合物包括至少一个芳环，所述芳环带有至少两个官能团，这些官能团中的一个为羟甲基官能团，其余的为醛官能团或羟甲基官能团。


2.根据前一权利要求所述的复合材料(P1，P2)，其中，芳族多酚选自间苯二酚、间苯三酚、2,2’,4,4’-四羟基二苯硫醚、2,2’,4,4’-四羟基二苯甲酮、由这些芳族多酚中的至少一种预缩合的树脂以及这些化合物的混合物。


3.根据前述权利要求中任一项所述的复合材料(P1，P2)，其中，芳族化合物对应于以下通式(VII’a1)或(VII’2a)：





4.根据前述权利要求中任一项所述的复合材料(P1，P2)，其中，乙烯/α-烯烃型弹性体选自乙烯-丙烯共聚物(EPM)、乙烯-丙烯-二烯共聚物(EPDM)以及这些共聚物的混合物。


5.根据前述权利要求中任一项所述的复合材料(P1，P2)，其中，粘合剂组合物包括至少一种不饱和弹性体胶乳。


6.根据前一权利要求所述的复合材料(P1，P2)，其中，胶乳的不饱和弹性体为二烯弹性体，所述二烯弹性体优选地选自聚丁二烯、丁二烯共聚物、聚异戊二烯、异戊二烯共聚物、乙烯基吡啶-苯乙烯-丁二烯三元共聚物、乙烯/α-烯烃型弹性体、聚氯丁二烯弹性体(CR)以及这些弹性体的混合物。


7.根据前一权利要求所述的复合材料(P1，P2)，其中，乙烯/α烯烃型弹性体选自乙烯-丙烯共聚物(EPM)、乙烯-丙烯-二烯共聚物(EPDM)以及这些共聚物的混合物。


8.根据前述权利要求中任一项所述的复合材料(P1，P2)，其中，增强元件(10)为非金属的。


9.根据权利要求1至8中任一项所述的复合材料(P1，P2)，其中，弹性体主体(20)直接涂覆粘合剂层(14)。


10.根据权利要求1至8中任一项所述的复合材料(P1，P2)，其包括弹性体结合层(16)，所述弹性体结合层(16)由弹性体结合组合物制成并直接涂覆粘合剂层(14)，所述弹性体结合组合物包括至少一种选自乙烯/α-烯烃型弹性体、聚氯丁二烯弹性体(C...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·杜瓦索，
申请(专利权)人：米其林集团总公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR