高性能hnbr汽車同步帶及其工藝流程的制作方法
【專利摘要】本發明涉及高性能HNBR汽車同步帶，其原料為：HNBR橡膠，短纖維、硫磺，并配以配合劑，如促進劑、防老劑、炭黑、軟化劑。其原料的重量份配比為：HNBR橡膠：100份，硫磺：2~4份、促進劑0.5~4份、防老劑4020：0.5~3份、N220：20~40份、N330：20~40份、軟化劑：5~10份、短纖維：5~10份。本發明的優點是：耐高溫性好，能在160℃空氣下可以連續使用1000小時以上，齒根應力集中，承載能力強。
【專利說明】高性能HNBR汽車同步帶及其工藝流程
[0001]【技術領域】:
本發明用于高性能HNBR汽車同步帶工藝流程領域。
[0002]【背景技術】:
現代汽車的發展趨勢要求裝配空間的集約化，高扭矩、高轉速；使用溫度-40°C _150°C，瞬時高溫可達175°C。傳統氯丁膠本身耐熱性能不佳，僅能在100°C時短時間使用，氯丁膠的汽車同步帶經常出現早期老化、龜裂、斷裂等現象。在汽車內部局部高溫時，耐高溫性是一個重要的指標，而NBR在150°C便失去連續使用價值。而HNBR橡膠具有優異的耐高、低溫性能，且制成的同步帶齒部可承受更高的剪切力以致傳遞相同功率時的皮帶寬度降低，可相應的減小發動機的橫向尺寸。因此，研制HNBR汽車同步帶迫在眉睫。
[0003]
【發明內容】
:
本發明的目的是為了解決上述缺陷，提供一種高性能HNBR汽車同步帶工藝流程。
[0004]為了實現上述目的，本發明提供以下解決方案是:
高性能HNBR汽車同步帶，其原料為:HNBR橡膠，短纖維、硫磺，
并配以配合劑，如促進劑、防老劑、炭黑、軟化劑。
[0005]其原料的 重量份配比為:
HNBR橡膠:100份，硫磺:2~4份、促進劑0.5~4份、防老劑4020:0.5~3份、N220:20~40份、N330:20~40份、軟化劑:5~10份、短纖維:5~10份。
[0006]高性能HNBR汽車同步帶的工藝流程:
1、HNBR橡膠與各種配合物的共混混煉:
一段:投料溫度控制在70±5°C，首先加入粒度細、難分散的短纖維及其粘合劑以保證在較長時間內分散均勻。加料順序為:短纖維及其防老劑、炭黑。混煉時間約360-420秒，排料溫度130±5°C ;
二段:投料溫度控制在65±5°C，先加入硫化劑，當溫度上升至85°C左右時，加入助硫化劑及促進劑。加料順序為:硫磺、促進劑。混煉時間約150-200秒，排料溫度120±5°C。
[0007]、主體膠料的壓延
使用三輥壓延機，其中主體膠層的厚度要求達到3.5±0.05 mm，輥速比為1:3，輸送速度為100mm/min，并且保持出片連續無破洞表面平滑，粘性良好。
[0008]、齒布浸漿及壓延
浸漿使用浸漿機，在打好浸漿料的漿桶內浸膠I次，保持布浸漿均勻，粘性良好。
[0009]壓延使用三輥壓延機，上輥溫度80°C，中輥溫度95°C，速比1:1.25，厚度保持
0.8±0.02 mm。
[0010]、帶筒的成型及硫化
使用8工位成型機，將縫好的布筒、線繩、底膠的順序纏繞在模具上。繞線時確保張力穩定，排線均勻。
[0011]硫化采取圓模蒸汽硫化，使用適當的膠套。為使橡膠制品獲得最佳性能，需選擇準確的正硫化條件，本產品硫化溫度170°c，壓力1.4Mpa，時間3500秒。[0012]、帶筒的磨削
使用專業的同步帶模背機，裝上粒度為240目的同步帶專用砂紙，設置張緊輥壓縮空氣壓力為0.4MPa，主動輥轉速為500r/min，進給量控制在0.02mm/r，磨到要求的厚度，測量帶筒的上中下各3個位置確定皮帶厚度，做到帶背光滑，無明顯磨痕等現象。
[0013]6、帶筒的切割
使用立式雙輥切割機切割，主動軸轉速控制在800r/min±50 r/min，刀固定不轉，下刀進給為5mm/s，設置切割寬度為19.1_，切割精度要求在±0.2_。
[0014]通過使用采用過氧化物硫化的HNBR /甲基丙烯酸鋅(ZMA)復合物與芳綸短纖維補強的復合材料使得皮帶耐溫可達_40°C~150°C，齒體剪切力大大優于CR膠汽車同步帶；齒布采用超聲波縫合技術使得噪音降低；底膠壓延采用高速比壓延技術使得壽命延長，滿足一般輕型汽油發動機使用要求。
[0015]1、材質:HNBR汽車同步帶首先選用HNBR為主體材料，耐熱性能好，有機過氧化物硫化材料在160°C空氣下可以連續使用1000小時以上，而NBR在150°C便失去連續使用價值，而傳統的CR本身耐熱性能不佳，僅能在100°C時短時間使用；在汽車內部局部高溫時，耐高溫性是一個重要的指標；耐油性優異，耐燃油和醇基燃油性能大大優于相應的NBR及NBR/PVC共混材料；耐臭氧老化性能及耐多種介質(熱水、酸、堿、醇)性能突出。具有較佳的抗蝕、抗張、抗撕裂和壓縮形變特性。
[0016]2、技術:采用HNBR橡膠，并配以配合劑(氧化鋅、硬脂酸、防老劑、炭黑、軟化劑、并聯劑及共交聯劑)，經分批量逐漸加入的二段混煉，混煉的配合劑的質量、比例和具體工藝相比傳統的CR工藝有較大 的改進。
[0017]3、工藝:a、布搭接采用超聲波縫合技術，使得帆布在齒部得以對接，進而大大減少了高速運轉時的噪音，在實驗室測得轉速在6000r/min時的噪音較普通帆布用線縫合工藝噪音降低10%左右；b、底膠膠片壓延采用高速比壓延法，輥子速比達到1:3，使得纖維在底膠內的定向率達到90%以上，齒部受力方向強力增強，在實驗室測得壽命延長15%左右；c、底膠膠片壓延采用在線實時檢測法控制，使得膠料在厚度控制上達到±0.02mm，整個壓延過程的能力指數Cpk達到1.71，最后帶筒磨削量較普通減少10%左右，節省了成本，減少了環境污染。
[0018]、特殊齒形設計:
圓弧型齒同步帶是目前同步帶齒形上的勝出者，這一類型的同步帶除了齒形為曲線形外，其結構與梯形齒同步帶基本相同，帶的節距相當，其齒高、齒根厚和齒根圓角半徑等均比梯形齒大。帶齒受載后，應力分布狀態較好，平緩了齒根的應力集中，提高了齒的承載能力。
[0019]本發明的優點是:耐高溫性好，能在160°C空氣下可以連續使用1000小時以上，齒根應力集中，承載能力強
【具體實施方式】:
高性能HNBR汽車同步帶，其原料為:HNBR橡膠，短纖維、硫磺、并配以配合劑，如促進劑、防老劑、炭黑、軟化劑。
[0020]其原料的重量份配比為:
HNBR橡膠:100份，硫磺:2~4份、促進劑0.5~3份、防老劑4020:0.5~3份、N220:20~40份、N330:20~40份、軟化劑:5~10份。
[0021]高性能HNBR汽車同步帶的工藝流程:
1、HNBR橡膠與各種配合物的共混混煉:
一段:投料溫度控制在70±5°C，首先加入粒度細、難分散的短纖維及其粘合劑以保證在較長時間內分散均勻。加料順序為:短纖維及其粘合劑、防老劑、炭黑。混煉時間約360~420秒，排料溫度130±5°C
二段:投料溫度控制在65±5°C，先加入硫化劑，當溫度上升至85°C左右時，加入助硫化劑及促進劑。加料順序為:硫化劑、油料、助硫化劑、促進劑。混煉時間約150-200秒，排料溫度120±5°C
2、主體膠料的壓延
使用三輥壓延機，其中主體膠層的厚度要求達到3.5±0.05 mm，輥速比為1:3，輸送速度為100mm/min，并且保持出片連續無破洞表面平滑，粘性良好。
[0022]、齒布浸漿及壓延
浸漿使用浸漿機，在打好浸漿料的漿桶內浸膠I次，保持布浸漿均勻，粘性良好。
[0023]壓延使用三輥壓延機，上輥溫度80°C，中輥溫度95°C，速比1:1.25，厚度保持
0.8±0.02 mm。
[0024]、帶筒的成型及硫化
使用8工位成型機，將縫好的布筒、線繩、底膠的順序纏繞在模具上。繞線時確保張力穩定，排線均勻。
[0025]硫化采取圓模蒸汽硫化，使用適當的膠套。為使橡膠制品獲得最佳性能，需選擇準確的正硫化條件，本產品硫化溫度170°C，壓力1.4Mpa，時間3500秒。
[0026]、帶筒的磨削
使用專業的同步帶模背機，裝上粒度為240目的同步帶專用砂紙，設置張緊輥壓縮空氣壓力為0.4MPa，主動輥轉速為500r/min，進給量控制在0.02mm/r，磨到要求的厚度，測量帶筒的上中下各3個位置確定皮帶厚度，做到帶背光滑，無明顯磨痕等現象。
[0027]、帶筒的切割
使用立式雙輥切割機切割，主動軸轉速控制在800r/min±50 r/min，刀固定不轉，下刀進給為5mm/s，設置切割寬度為19.1_，切割精度要求在±0.2_。
[0028]通過使用采用過氧化物硫化的HNBR /甲基丙烯酸鋅(ZMA)復合物與芳綸短纖維補強的復合材料使得皮 帶耐溫可達_40°C~150°C，齒體剪切力大大優于CR膠汽車同步帶；齒布采用超聲波縫合技術使得噪音降低；底膠壓延采用高速比壓延技術使得壽命延長，滿足一般輕型汽油發動機使用要求。皮帶齒形符合設計齒形。厚度、長度等滿足標準要求，外觀經目測符合要求。
【權利要求】
1.高性能HNBR汽車同步帶，其特征在于:原料為:HNBR橡膠，短纖維、硫磺， 并配以配合劑，如促進劑、防老劑、炭黑、軟化劑。
2.根據權利要求1所述的高性能HNBR汽車同步帶，其特征在于:其原料的重量份配比為: HNBR橡膠:100份，硫磺:2~4份、促進劑0.5~4份、防老劑4020:0.5~3份、N220:20~40份、N330:20~40份、軟化劑:5~10份、短纖維:5~10份。
3.根據權利要求1所述的高性能HNBR汽車同步帶，其特征在于:高性能HNBR汽車同步帶的工藝流程: 1)、HNBR橡膠與各種配合物的共混混煉: 一段:投料溫度控制在70±5°C，首先加入粒度細、難分散的短纖維及其粘合劑以保證在較長時間內分散均勻； 加料順序為:短纖維及其防老劑、炭黑； 混煉時間約360~420秒，排料溫度130 ± 5 °C ; 二段:投料溫度控制在65±5°C，先加入硫化劑，當溫度上升至85°C左右時，加入助硫化劑及促進劑； 加料順序為:硫橫、促進劑； 混煉時間約150~200秒，排料溫度120 ± 5 °C ; 2)、主體膠料的壓延 使用三輥壓延機，其中主體膠層的厚度要求達到3.5±0.05 mm，輥速比為1:3，輸送速度為100mm/min，并且保持出片連續無破洞表面平滑，粘性良好； 3)、齒布浸衆及壓延 浸漿使用浸漿機，在打好浸漿料的漿桶內浸膠I次，保持布浸漿均勻，粘性良好， 壓延使用三輥壓延機，上輥溫度80°C，中輥溫度95 °C，速比1:1.25，厚度保持0.8±0.02 mm ; 4)、帶筒的成型及硫化 使用8工位成型機，將縫好的布筒、線繩、底膠的順序纏繞在模具上； 繞線時確保張力穩定，排線均勻； 5)、帶筒的磨削 使用專業的同步帶模背機，裝上粒度為240目的同步帶專用砂紙，設置張緊輥壓縮空氣壓力為0.4MPa，主動輥轉速為500r/min，進給量控制在0.02mm/r，磨到要求的厚度，測量帶筒的上中下各3個位置確定皮帶厚度，做到帶背光滑，無明顯磨痕等現象； 6)、帶筒的切割 使用立式雙輥切割機切割，主動軸轉速控制在800r/min±50 r/min，刀固定不轉，下刀進給為5mm/s，設置切割寬度為19.1_，切割精度要求在±0.2_。
4.根據權利要求3所述的高性能HNBR汽車同步帶,其特征在于:硫化采取圓模蒸汽硫化，硫化溫度170°C，壓力1.4Mpa，時間3500秒。
【文檔編號】F16G1/28GK103992535SQ201310742220
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2013年12月30日 優先權日:2013年12月30日
【發明者】石水祥, 吳國淼, 王斌 申請人:三力士股份有限公司