專利名稱：一種將氫化丁腈橡膠用于汽車傳動帶中的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及動カ傳送帶，具體涉及了一種將氫化丁腈橡膠用于汽車傳動帶中的處
理方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代汽車由于對節(jié)能、環(huán)保、舒適、安全等的要求越來越高，使得整個發(fā)動機室結(jié)構(gòu)復雜、緊湊，工作時溫度較高，其中的橡膠件應具有耐高溫的性能。隨著發(fā)動機潤滑技術(shù)的改進，潤滑油中采用了新的添加剤，因此對發(fā)動機中的橡膠件的耐油性能提出了更高的要求。另ー方面，較長的維修期，對橡膠件的耐久性的要求也越來越高。現(xiàn)代汽車要求橡膠 件在一定的耐油條件下能在-40°C +150°C傳動帶是汽車重要的橡膠件，包括OHC發(fā)動機用的時規(guī)帶即同步帶，汽車輔助傳動用的汽車V帶和多楔帯，以及新近發(fā)展的無級變速機構(gòu)(CTV)用的變速V帯。汽車傳動帶原先使用的綜合性能較好的氯丁橡膠，由于其耐熱性欠佳，已無法達到上述的性能要求，取之為HNBR替代。氫化丁腈橡膠(HNBR)與傳統(tǒng)的丁腈橡膠(NBR)相比，其分子結(jié)構(gòu)中含有少量或不含碳碳雙鍵(C = C)，它不僅具有NBR的耐油、耐磨、耐低溫等性能，而且還具有更優(yōu)異的耐熱氧老化、耐臭氧、耐化學介質(zhì)和良好的動態(tài)性能等，是目前最具發(fā)展?jié)摜南鹉z品種之一，在許多方面已取代了氟橡膠等其它特種橡膠，已廣泛地應用于汽車、油田等エ業(yè)領(lǐng)域。尤其是汽車用傳動帯，已占其用量的50%以上。HNBR通過配方調(diào)節(jié)，其性能可在較大范圍內(nèi)變化，其拉伸強度比CR、NBR高，而ZSC甚至可達到PU的水平；HNBR的耐熱空氣老化性優(yōu)異，并與其飽和度有關(guān)，飽和度越高耐熱越好。HNBR在150°C X 42d的老化條件下扯斷伸長率仍然保持50%，拉伸強度實際上未變化、硬度(邵爾A)只増加11°。特別是，不像其它橡膠，溫度對NHBR的硬度和模量影響不大，這一點非常重要，汽車同步帶要求在一定的溫度和速度范圍內(nèi)，帶應保持初始張カ下的形狀，以防帶與帶輪產(chǎn)生“時間滯后(Time lag)”現(xiàn)象。HNBR的長期動態(tài)性能穩(wěn)定。HNBR還具有良好的耐臭氧、耐天候老化、耐化學品性能，并具很好的壓縮永久變形性能和溶脹性能。HNBR動態(tài)性能優(yōu)異，其裂ロ增長明顯低與CR。HNBR耐磨性能優(yōu)越，這是由于HNBR具有非常高的拉伸積，而拉伸積與耐磨指數(shù)正比，因此HNBR是優(yōu)良的耐磨橡膠材料。HNBR對補強劑和增塑劑用量的響應程度幾乎與NBR相同，只是HNBR達到的物理機械性能要高些。炭黑多采用快壓出等爐法炭黒，增塑劑用量與HNBR對增塑劑的最大吸收能カ有關(guān)，一般為其最大吸收能力的50% 60%。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種將氫化丁腈橡膠用于汽車傳動帶中的處理方法，提高傳統(tǒng)氫化丁腈橡膠的性能，使達到車用傳送帶的性能要求。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是
一種將氫化丁腈橡膠用于汽車傳動帶中的處理方法，對氫化丁腈橡膠進行配合處理氫化度在96%以下的氫化丁腈橡膠用硫黃或過氧化物硫化，完全氫化的氫化丁腈橡膠用過氧化物、樹酯或高能輻射進行硫化；對氫化丁腈橡膠進行粘合處理采用氫化丁腈橡膠膠乳，利用氫化丁腈橡膠膠乳能與氫化丁腈橡膠母膠完全相容的特性，或通過對氫化丁腈橡膠進行化學改性，如引入惡唑琳的官能團，以提聞其粘合力。優(yōu)選的，所述氫化丁腈橡膠用硫黃硫化的處理步驟，是采用低硫高促或硫黃給予體硫化體系，過氧化物用量為5 15份，再加I 20份助交聯(lián)劑，如TAC、TAIC或N，N‘-間苯撐雙馬來酰胺。
本發(fā)明方法的優(yōu)勢在于經(jīng)本發(fā)明的處理方法制得的氫化丁腈橡膠，具有高性能，最大限度地滿足了現(xiàn)代汽車對傳動帶長壽命、耐高溫、高負荷的要求。汽車原裝用同步帶、多楔帶全部用此處理過的HNBR制造，可最終達到與“汽車發(fā)動機同壽命”的水平，即使用壽命達到250000 300000km。
具體實施例方式HNBR在同步帶中的應用自1975年HNBR首件專利公布以來，HNBR已逐漸發(fā)展成為當今世界汽車同步帶生產(chǎn)首選的標準弾性體材料。日本HONDO公司于1985年首次生產(chǎn)出裝備有以HNBR為基材制作的傳動帶的新型汽車。德國BWM公司亦于1997年通過由日本進ロ的HNBR同步帶而成為歐洲第一家裝有HNBR同步帶的汽車生產(chǎn)廠家。90年代后期，全世界汽車エ業(yè)發(fā)展迅速，市場競爭激烈，汽車生產(chǎn)廠家紛紛想方設(shè)法通過最大限度地延長凸輪軸傳動同步帶的使用壽命來提高汽車發(fā)動機的工作性能，目前，世界上幾乎所有的汽車生產(chǎn)廠家都在通過采用HNBR同步帶來提高汽車的產(chǎn)品質(zhì)量。實踐證明，在一般行駛條件下HNBR同步帶的工作壽命可達100000 150000km，德國C0NTITECH公司采用HNBR/ZMA與芳綸短纖維配合制造HSN- POWER 壽命HNBR同步帶在汽油機使用，其壽命已達240000km，已接近與“發(fā)動機同壽命”的目標。現(xiàn)代汽車對同步帶的具體要求是(I)耐久性提高I. 5倍以上；帶寬降低20% ;耐熱性提高10°c。同步帶是由橡膠、纖維抗拉體(玻璃纖維或芳綸)和尼龍齒布組成的復合體。HNBR制造的同步帶無論是疲勞壽命，還是耐水性能均比氯丁橡膠和氯磺化聚こ烯制造的同步帶性能好的多。未來的汽車對同步帶的要求還要高，其要求是使用壽命達250000 300000km;使用溫度-35 150°C，瞬時高溫可答175°C ;耐油性彡CR ;150°C下使用壽命可達3000h，而且在提高耐油性能時不犧牲其低溫性能，帶齒的動態(tài)儲存模量> 1.4MPa。要達到如此高的條件，只有采用過氧化物硫化的HNBR/甲基丙烯酸鋅復合物與芳綸短纖維補強的復合材料，甚至要用到以芳綸纖維漿補強的こ烯丙烯酸弾性體(AEM)才能達到。HNBR在多楔帶中的應用現(xiàn)代汽車發(fā)動機前端附件傳動輪系日趨復雜。輪系設(shè)計直接影響整車的工作可靠性，因此受到世界各大汽車公司的高度重視。傳統(tǒng)的發(fā)動機附件傳動輪系一直采用V帶傳動，但由于其彎曲性能較差，已無法滿足現(xiàn)代汽車在較小空間內(nèi)傳動多個附件的要求。多楔帶集平帶的高柔韌性和V帶的高功率性于一體，不僅可用一條帶傳動多個附件，而且能雙面使用，例如采用背部張緊裝置，使許多原來用V帶傳動的設(shè)計困難迎刃而解。多楔帶的應用為發(fā)動機前端附件傳動輪系設(shè)計開辟了新的途徑。目前歐美國家發(fā)動機前端附件傳動輪系已基本全部采用多楔帯；日本基于可靠性考慮，多采用ー條多楔帶與V帶并用形式。但是，由于現(xiàn)代汽車發(fā)動機空間越來越小，帶傳的部件多和功率大，而使用多楔帶多為單根帶傳多個部件，因此對多楔帶的性能要求非常的高，一般要求能在120°C高溫下使用壽命大于100000km。傳統(tǒng)的CR材料已無法達到要求，目前多用HNBR。HNBR在變速V帶中的應用無極變速機構(gòu)(CVT)是汽車理想的變速機構(gòu)，它與傳統(tǒng)的齒輪和油壓自動變速機構(gòu)(力矩控制)截然不同，是有帶輪與皮帶構(gòu)成的無極變速機構(gòu)。這種無極變速機構(gòu)的皮帶原來是用金屬皮帶。金屬皮帶需要在潤滑油中使用，而改用橡膠V帶則可不必，且橡膠V帶比金屬皮帶制造費用低，保養(yǎng)使用均為方便，因此成為各廠商競相研究開發(fā)對象。但汽車用變速V帶要傳遞很高的扭矩，一般的橡膠V帶難以勝任。如IOOOml的發(fā)動機達到最大轉(zhuǎn)矩吋，V帶必需能經(jīng)受2. OMpa的側(cè)壓力，而一般V帶只能承受 O. 4 O. 5Mpa。要達到如此高的模量，只能用HNBR加芳綸短纖維并提高粘合膠的模量來解決。汽車用變速V帶目前尚處于研究開發(fā)階段。表10為HNBR變速V帶膠料配方和硫化膠性能。本發(fā)明的一種將氫化丁腈橡膠用于汽車傳動帶中的處理方法，對氫化丁腈橡膠進行配合處理氫化度在96%以下的氫化丁腈橡膠用硫黃或過氧化物硫化，完全氫化的氫化丁腈橡膠用過氧化物、樹酯或高能輻射進行硫化；對氫化丁腈橡膠進行粘合處理采用氫化丁腈橡膠膠乳，利用氫化丁腈橡膠膠乳能與氫化丁腈橡膠母膠完全相容的特性，或通過對氫化丁腈橡膠進行化學改性，如引入惡唑琳的官能團，以提聞其粘合力。優(yōu)選的，所述氫化丁腈橡膠用硫黃硫化的處理步驟，是采用低硫高促或硫黃給予體硫化體系，過氧化物用量為5 15份，再加I 20份助交聯(lián)劑，如TAC、TAIC或N，N‘-間苯撐雙馬來酰胺。汽車傳動帶是重要的汽車橡膠件，尤其是汽車同步帶。氫化丁腈橡膠的高性能，最大限度地滿足了現(xiàn)代汽車對傳動帶長壽命、耐高溫、高負荷的要求。預計汽車原裝用同步帶、多楔帶將全部用HNBR制造，并最終達到與“汽車發(fā)動機同壽命”的水平，即使用壽命達到250000 300000km目標。另外，CVT用變速V帶亦將有大的發(fā)展。上述實施例只是為了說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的是在于讓本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本發(fā)明的保護范圍。凡是根據(jù)本發(fā)明內(nèi)容的實質(zhì)所作出的等效的變化或修飾，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種將氫化丁腈橡膠用于汽車傳動帶中的處理方法，其特征在干， 對氫化丁腈橡膠進行配合處理氫化度在96%以下的氫化丁腈橡膠用硫黃或過氧化物硫化，完全氫化的氫化丁腈橡膠用過氧化物、樹酯或高能輻射進行硫化； 對氫化丁腈橡膠進行粘合處理采用氫化丁腈橡膠膠乳，或引入用于提高其粘合力的惡唑啉官能團對氫化丁腈橡膠進行化學改性。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的將氫化丁腈橡膠用于汽車傳動帶中的處理方法，其特征在干，所述氫化丁腈橡膠用硫黃硫化的處理步驟，是采用低硫高促或硫黃給予體硫化體系，過氧化物用量為5 15份，再加I 20份助交聯(lián)劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的將氫化丁腈橡膠用于汽車傳動帶中的處理方法，其特征在于，所述助交聯(lián)劑為TAC、TAIC或N，N 間苯撐雙馬來酰胺。
全文摘要
本發(fā)明涉及了一種將氫化丁腈橡膠用于汽車傳動帶中的處理方法，對氫化丁腈橡膠進行配合處理氫化度在96％以下的氫化丁腈橡膠用硫黃或過氧化物硫化，完全氫化的氫化丁腈橡膠用過氧化物、樹酯或高能輻射進行硫化；對氫化丁腈橡膠進行粘合處理采用氫化丁腈橡膠膠乳，或引入用于提高其粘合力的惡唑啉官能團對氫化丁腈橡膠進行化學改性。經(jīng)本發(fā)明的方法處理得的氫化丁腈橡膠，能滿足現(xiàn)代汽車對傳動帶長壽命、耐高溫、高負荷的性能要求。
文檔編號C08J3/28GK102690425SQ20121008724
公開日2012年9月26日 申請日期2012年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月29日
發(fā)明者王田 申請人:無錫樸業(yè)橡塑有限公司