一种耐油耐高温低摩擦系数齿布胶及其制备方法和应用

1.本发明涉及粘合剂的技术领域，特别是指一种耐油耐高温低摩擦系数齿布胶及其制备方法和应用。


背景技术：

2.同步带，又称为齿布带，包括顶部橡胶层、底部橡胶层以及埋置在两者之间的抗拉线绳，底部橡胶层在沿同步带长度方向上具有由波峰与波谷交替排列形成的齿，这种齿表面上还覆盖有齿加强层，齿加强层是采用齿布胶覆盖在齿表面上的齿布。
3.现有的齿布胶为氢化丁晴橡胶，氢化丁腈橡胶具有良好耐油性能(对燃料油、润滑油、芳香系溶剂耐抗性良好)，并且，由于其高度饱和的结构，使其具良好的耐热性能；但是，这种氢化丁晴橡胶的摩擦系数高，不耐摩擦，从而降低了由其所得的同步带的耐磨性能。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种耐油耐高温低摩擦系数齿布胶及其制备方法和应用，旨在解决现有技术中齿布胶摩擦系数高从而降低了由其所得的同步带的耐磨性能的问题。
5.为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是这样实现的：
6.在一个方面，本发明的一种耐油耐高温低摩擦系数齿布胶，包括以下重量份的组分：氢化丁腈橡胶100份，聚四氟乙烯55-100份，交联剂3-6份，助交联剂1-3份；所述聚四氟乙烯是由甲基丙烯酸锌和聚丁二烯接枝马来酸酐包覆的改性聚四氟乙烯，所述改性聚四氟乙烯的制备方法是：取聚四氟乙烯，采用等离子体处理，添加甲基丙烯酸，甲基丙烯酸的添加量为聚四氟乙烯质量的3-15％，于30-45mpa的压力和40-80℃的温度下，超临界处理3-5min，加入氧化锌，氧化锌的添加量为聚四氟乙烯质量的2-6％，再加入聚丁二烯接枝马来酸酐，聚丁二烯接枝马来酸酐的添加量为聚四氟乙烯质量的4-6％，搅拌，得改性聚四氟乙烯。
7.本发明的齿布胶是由氢化丁腈橡胶(hnbr)、聚四氟乙烯(ptfe)、交联剂和助交联剂等形成的，这种齿布胶在氢化丁腈橡中添加了聚四氟乙烯，聚四氟乙烯的摩擦系数极低，因此，大大降低了齿布胶的摩擦系数，提高了齿布胶的摩擦性能，由其所得的同步带更耐磨；同时，聚四氟乙烯还具有很好的耐高温性能，而且，几乎不溶于所有的溶剂，进一步提高了齿布胶的耐高温性能和耐油性能，从而提高了同步带的综合性能。
8.本发明的聚四氟乙烯先采用等离子体处理，完成了聚四氟乙烯表面的改性，提高了聚四氟乙烯的反应活性；在超临界加压处理的作用下，使甲基丙烯酸渗透并包覆在聚四氟乙烯的表面上；加入氧化锌之后，甲基丙烯酸与氧化锌原位反应，在聚四氟乙烯表面包覆了原位生成的甲基丙烯酸锌，再添加聚丁二烯接枝马来酸酐，在搅拌作用下，聚丁二烯接枝马来酸酐嵌入到甲基丙烯酸锌之间，并与甲基丙烯酸锌充分作用。这种改性聚四氟乙烯表面包覆了甲基丙烯酸锌和聚丁二烯接枝马来酸酐，而且，甲基丙烯酸锌还渗透至聚四氟乙烯的表面里，甲基丙烯酸锌以及聚丁二烯接枝马来酸酐与聚四氟乙烯的作用力强，使聚四
氟乙烯表面具备了很多活性基团，这种改性聚四氟乙烯与氢化丁腈橡胶相容性好，很容易分散到氢化丁腈橡胶基体中，在氢化丁腈橡胶基体中实现了均匀分散；而且，这种改性聚四氟乙烯表面活化能低，反应能力强，与织物的粘合能力强，从而提高了齿布胶的粘合性能，进一步提高了同步带的结构牢固性。
9.作为一种优选的实施方案，所述等离子体的频率为10-14mhz，处理时间为160-200s。本发明采用等离子体对聚四氟乙烯表面进行改性，这种等离子体可以是氩等离子体。
10.作为一种优选的实施方案，所述超临界处理时，所用的流体为二氧化碳、氮气中的任意一种。本发明的超临界流体使用效果好，对环境无污染，绿色环保。
11.作为一种优选的实施方案，所述搅拌是在2000-3000r/min的搅拌速度下搅拌3-6min。本发明氧化锌添加到表面渗透有甲基丙烯酸的聚四氟乙烯中时，氧化锌与甲基丙烯酸立即发生反应，原位生成甲基丙烯酸锌；然后，添加聚丁二烯接枝马来酸酐，在搅拌作用下，聚丁二烯接枝马来酸酐很好地分散到聚四氟乙烯表面原位生成的甲基丙烯酸锌中，分散性好，并与甲基丙烯酸锌生成强烈的相互作用，在齿布胶中，甲基丙烯酸锌和聚丁二烯接枝马来酸酐始终与聚四氟乙烯是一个有机整体，并随着聚四氟乙烯一起迁移，从而全面提高了聚四氟乙烯的性能。
12.作为一种优选的实施方案，所述搅拌是在高速搅拌机内完成。这种高速搅拌机的搅拌速度快，加快了聚丁二烯接枝马来酸酐在表面原位生成有甲基丙烯酸锌的聚四氟乙烯中的分散，而且，增强了聚丁二烯接枝马来酸酐与甲基丙烯酸锌之间的相互作用。
13.作为一种优选的实施方案，所述交联剂为过氧化物交联剂，所述过氧化物交联剂为dcp、bibp、双25、bpo中的任意一种。本发明的交联剂为过氧化物交联剂，过氧化物交联剂可以与包覆在ptfe表面的甲基丙烯酸锌发生反应，形成交联键，使得ptfe与橡胶结合更好；交联剂dcp(过氧化二异丙苯)、bibp(二-(2-特丁基过氧异丙基)苯)、双25(别称101，dbph-99，2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)乙烷)、bpo(过氧化二苯甲酰)性能优异，使用效果好。
14.作为一种优选的实施方案，所述助交联剂为taic、tac、tmp中的任意一种。助交联剂主要是促进过氧化物发生交联反应，使得交联反应更快；助交联剂taic(三烯丙基异氰脲酸酯)、tac(三烯丙基氰脲酸酯)、tmp(三羟甲基丙烷)可以与过氧化物交联剂很好的配合，交联效果好。
15.作为一种优选的实施方案，所述氢化丁腈橡胶的丙烯腈含量为30-43％。丙烯腈含量影响氢化丁腈耐高温和耐油性能，丙烯腈含量高，耐高温耐油性能好；丙烯腈含量太低耐油和耐高温变差。
16.在另一个方面，本发明的一种耐油耐高温低摩擦系数齿布胶的制备方法，包括以下步骤：取氢化丁腈橡胶，于70-100℃下，密炼1-2min，加入聚四氟乙烯，继续密炼6-10min；再加入交联剂和助交联剂，继续密炼1-3min；然后，于160-180℃下，硫化20-30min，得齿布胶。
17.本发明的齿布胶的制备方法，是先将氢化丁腈橡胶在密炼机中密炼，然后，加入聚四氟乙烯接着密炼，再加入交联剂和助交联剂继续密炼；最后，四种原料一起硫化；这种分步密炼可以使聚四氟乙烯在氢化丁晴橡胶中更加均匀分散，交联剂和助交联剂加入之后再发生交联反应，提高反应胶料的流动性；这种齿布胶的制备方法操作简单，易于控制，便于
实现。
18.在再一个方面，本发明的一种耐油耐高温低摩擦系数齿布胶的应用，所述耐油耐高温低摩擦系数齿布胶用于制作同步带。
19.本发明的齿布胶用于制作同步带，齿布胶通过压延贴合到齿布上，齿布在通过齿布胶粘合在同步带的底部橡胶层上，因此，齿布胶也可以叫贴合胶。本发明的齿布胶的使用，可以显著提高同步带的耐磨性能，并进一步提高同步带的耐高温性能和耐油性能。
20.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的齿布胶是由氢化丁腈橡胶(hnbr)、聚四氟乙烯(ptfe)、交联剂和助交联剂等形成的，这种齿布胶在氢化丁腈橡中添加了聚四氟乙烯，聚四氟乙烯的摩擦系数极低，因此，大大降低了齿布胶的摩擦系数，提高了齿布胶的摩擦性能，由其所得的同步带更耐磨；同时，聚四氟乙烯还具有很好的耐高温性能，几乎不溶于所有的溶剂，进一步提高了齿布胶的耐高温性能和耐油性能；这种由甲基丙烯酸锌和聚丁二烯接枝马来酸酐包覆的改性聚四氟乙烯与氢化丁腈橡胶相容性好，很容易分散到氢化丁腈橡胶基体中，在氢化丁腈橡胶基体中实现了均匀分散；而且，这种改性聚四氟乙烯表面活化能低，反应能力强，与织物的粘合能力强，从而提高了齿布胶的粘合性能，从而提高了同步带的综合性能。本发明齿布胶的制备方法操作简单，易于控制，便于实现。本发明的齿布胶通过压延贴合到齿布上，齿布在通过齿布胶粘合在同步带的底部橡胶层上，从而制作同步带，所得同步带显著提高了耐磨性能，并进一步提高了耐高温性能和耐油性能。
附图说明
21.图1为纯聚四氟乙烯的红外光谱图；
22.图2为纯甲基丙烯酸锌的红外光谱图；
23.图3为本发明实施例一所得甲基丙烯酸锌改性聚四氟乙烯的红外光谱图；
24.图4为纯聚四氟乙烯的扫描电子显微镜图；
25.图5为纯甲基丙烯酸锌的扫描电子显微镜图；
26.图6为本发明实施例一所得改性聚四氟乙烯的扫描电子显微镜图；
27.图7为本发明实施例二所得甲基丙烯酸锌改性聚四氟乙烯的红外光谱图；
28.图8为本发明实施例二所得改性聚四氟乙烯的扫描电子显微镜图；
29.图9为本发明实施例三所得甲基丙烯酸锌改性聚四氟乙烯的红外光谱图；
30.图10为本发明实施例三所得改性聚四氟乙烯的扫描电子显微镜图；
31.图11为本发明实施例四所得甲基丙烯酸锌改性聚四氟乙烯的红外光谱图；
32.图12为本发明实施例四所得改性聚四氟乙烯的扫描电子显微镜图。
具体实施方式
33.下面将结合本发明的具体实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
34.本发明的一种耐油耐高温低摩擦系数齿布胶，包括以下重量份的组分：氢化丁腈
橡胶100份，聚四氟乙烯55-100份，交联剂3-6份，助交联剂1-3份；所述聚四氟乙烯是由甲基丙烯酸锌和聚丁二烯接枝马来酸酐包覆的改性聚四氟乙烯，所述改性聚四氟乙烯的制备方法是：取聚四氟乙烯，采用等离子体处理，添加甲基丙烯酸，甲基丙烯酸的添加量为聚四氟乙烯质量的3-15％，于30-45mpa的压力和40-80℃的温度下，超临界处理3-5min，加入氧化锌，氧化锌的添加量为聚四氟乙烯质量的2-6％，再加入聚丁二烯接枝马来酸酐，聚丁二烯接枝马来酸酐的添加量为聚四氟乙烯质量的4-6％，于2000-3000r/min的搅拌速度下，搅拌反应3-6min。
35.具体地，所述等离子体的频率为10-14mhz，处理时间为160-200s。
36.优选地，所述超临界处理时，所用的流体为二氧化碳、氮气中的任意一种。
37.优选地，所述搅拌是在2000-3000r/min的搅拌速度下搅拌3-6min。
38.优选地，所述搅拌是在高速搅拌机内完成。
39.优选地，所述交联剂为过氧化物交联剂，所述过氧化物交联剂为dcp、bibp、双25、bpo中的任意一种。
40.优选地，所述助交联剂为taic、tac、tmp中的任意一种。
41.优选地，所述氢化丁腈橡胶的丙烯腈含量为30-43％。
42.本发明的一种耐油耐高温低摩擦系数齿布胶的制备方法，包括以下步骤：取氢化丁腈橡胶，于70-100℃下，密炼1-2min，加入聚四氟乙烯，继续密炼6-10min；再加入交联剂和助交联剂，继续密炼1-3min；然后，于160-180℃下，硫化20-30min，得齿布胶。
43.本发明的一种耐油耐高温低摩擦系数齿布胶的应用，所述耐油耐高温低摩擦系数齿布胶用于制作同步带。
44.实施例1
45.本发明的一种耐油耐高温低摩擦系数齿布胶的制备方法，包括以下步骤：
46.1)取聚四氟乙烯100份，采用等离子体处理，添加甲基丙烯酸3份，于30mpa的压力和80℃的温度下，超临界处理3min，加入氧化锌2份，再加入聚丁二烯接枝马来酸酐4份，于2000r/min的搅拌速度下，搅拌反应6min，得改性聚四氟乙烯；
47.2)取氢化丁腈橡胶100份，于80℃下，密炼1.5min；加入上述改性聚四氟乙烯55份，继续密炼7min；再加入交联剂dcp 4份和助交联剂taic 1份，继续密炼2min；然后，于170℃下，硫化25min，得齿布胶。
48.为了清楚地证明本实施例在步骤1)中甲基丙烯酸锌原位生长在聚四氟乙烯表面，按照步骤1)的方法，在不添加聚丁二烯接枝马来酸酐的情况下，制备甲基丙烯酸锌改性聚四氟乙烯。
49.将甲基丙烯酸锌改性聚四氟乙烯、纯的甲基丙烯酸锌以及纯的聚四氟乙烯分别置于德国布鲁克公司生产的vertex70型红外光谱仪上进行测定。
50.由图3可以看出，2960cm-1
和2900cm-1
处的吸收峰分别是甲基-ch3的不对称伸缩振动吸收峰和对称伸缩振动吸收峰；1420cm-1
处的吸收峰是甲基-ch3面内的弯曲振动吸收峰。通常c＝c键和c＝o键在高频区的吸收峰会发生重叠，但因c＝o的偶极矩大，所以c＝o吸收峰比c＝c吸收峰强，通过此特征可以区别两者的吸收峰。因此，1660cm-1
和1610cm-1
分别是羰基c＝o和烯烃c＝c双键的吸收峰。1530cm-1
和1437cm-1
处是不饱和羧酸金属盐的特征峰。位于947cm-1
和827cm-1
处的吸收峰是由烯烃双键上的碳氢单键的面外弯曲振动产生的。由
图2可以看出，纯的甲基丙烯酸锌(zdma)含有以上特征峰，由图1可以看出，纯的聚四氟乙烯(ptfe)表面不含以上特征峰。所以，改性后的聚四氟乙烯中甲基丙烯酸锌通过原位聚合的方式接枝到聚四氟乙烯上。
51.将本实施例步骤1)所得的改性聚四氟乙烯、纯的甲基丙烯酸锌以及纯的聚四氟乙烯分别置于日本电子公司生产的jsm-7500f型扫描电子显微镜上进行观察。
52.由图4、图5和图6可以看出，纯的聚四氟乙烯(ptfe)是直径为200nm左右的球形颗粒，表面光滑且颗粒之间粘连在一起。纯甲基丙烯酸锌(zdma)为丝状颗粒，粒径较大。采用甲基丙烯酸锌和聚丁二烯接枝马来酸酐原位改性的聚四氟乙烯，甲基丙烯酸锌仍然以丝状形态存在，与聚四氟乙烯均匀的分散在一起，甲基丙烯酸锌与聚四氟乙烯粘连在一起，这说明甲基丙烯酸锌包覆并渗透至聚四氟乙烯的表面里。
53.对比例1
54.一种齿布胶的制备方法，包括以下步骤：
55.1)取聚四氟乙烯50份，加入甲基丙烯酸锌3.5份和聚丁二烯接枝马来酸酐1.5份，搅拌，混合均匀，得改性聚四氟乙烯；
56.2)取氢化丁腈橡胶100份，于80℃下，密炼1.5min；加入上述改性聚四氟乙烯55份，继续密炼7min；再加入交联剂dcp 4份和助交联剂taic 1份，继续密炼2min；然后，于170℃下，硫化25min，得齿布胶。
57.实施例2
58.本发明的一种耐油耐高温低摩擦系数齿布胶的制备方法，包括以下步骤：
59.1)取聚四氟乙烯100份，采用等离子体处理，添加甲基丙烯酸7份，于45mpa的压力和40℃的温度下，超临界处理5min，加入氧化锌3份，再加入聚丁二烯接枝马来酸酐5份，于3000r/min的搅拌速度下，搅拌反应3min，得改性聚四氟乙烯；
60.2)取氢化丁腈橡胶100份，于70℃下，密炼2min；加入上述改性聚四氟乙烯60份，继续密炼10min；再加入交联剂双25 6份和助交联剂tmp 3份，继续密炼3min；然后，于160℃下，硫化30min，得齿布胶。
61.为了清楚地证明本实施例在步骤1)中甲基丙烯酸锌原位生长在聚四氟乙烯表面，按照步骤1)的方法，在不添加聚丁二烯接枝马来酸酐的情况下，制备甲基丙烯酸锌改性聚四氟乙烯。将甲基丙烯酸锌改性聚四氟乙烯也置于实施例1的红外光谱仪上进行测定。
62.由图7可以看出，本实施例所得的改性聚四氟乙烯的红外光谱图与实施例三所得的改性聚四氟乙烯的红外光谱图基本一致，本实施例改性后的聚四氟乙烯中甲基丙烯酸锌也通过原位聚合的方式接枝到聚四氟乙烯上，而且，本实施例所得的改性聚四氟乙烯的以上特征强度更强。
63.将本实施例步骤1)所得的改性聚四氟乙烯也置于实施例1的扫描电子显微镜上进行观察。由图8可以看出，本实施例所得的改性聚四氟乙烯中，甲基丙烯酸锌仍以丝状形态存在，并与聚四氟乙烯均匀的分散在一起；但是，本实施例中甲基丙烯酸锌的丝状结构较实施例三中甲基丙烯酸锌的丝状结构变细，这说明本实施例中甲基丙烯酸锌与聚四氟乙烯粘连更紧密。
64.对比例2
65.一种齿布胶的制备方法，包括以下步骤：
66.1)取聚四氟乙烯50份，加入甲基丙烯酸锌8份和聚丁二烯接枝马来酸酐2份，搅拌，混合均匀，得改性聚四氟乙烯；
67.2)取氢化丁腈橡胶100份，于70℃下，密炼2min；加入上述改性聚四氟乙烯60份，继续密炼10min；再加入交联剂双25 6份和助交联剂tmp 3份，继续密炼3min；然后，于160℃下，硫化30min，得齿布胶。
68.实施例3
69.本发明的一种耐油耐高温低摩擦系数齿布胶的制备方法，包括以下步骤：
70.1)取聚四氟乙烯100份，采用等离子体处理，添加甲基丙烯酸10.5份，于35mpa的压力和60℃的温度下，超临界处理4min，加入氧化锌4.5份，再加入聚丁二烯接枝马来酸酐5份，于2500r/min的搅拌速度下，搅拌反应3min，得改性聚四氟乙烯；
71.2)取氢化丁腈橡胶100份，于100℃下，密炼1min；加入上述改性聚四氟乙烯65份，继续密炼6min；再加入交联剂bpo 5份和助交联剂tma 2份，继续密炼1min；然后，于180℃下，硫化20min，得齿布胶。
72.为了清楚地证明本实施例在步骤1)中甲基丙烯酸锌原位生长在聚四氟乙烯表面，按照步骤1)的方法，在不添加聚丁二烯接枝马来酸酐的情况下，制备甲基丙烯酸锌改性聚四氟乙烯。将甲基丙烯酸锌改性聚四氟乙烯也置于实施例1的红外光谱仪上进行测定。
73.由图9可以看出，本实施例所得的改性聚四氟乙烯的红外光谱图与实施例三以及实施例五所得的改性聚四氟乙烯的红外光谱图基本一致，本实施例改性后的聚四氟乙烯中甲基丙烯酸锌也通过原位聚合的方式接枝到聚四氟乙烯上，而且，本实施例所得的改性聚四氟乙烯的以上特征峰的强度更强。
74.将本实施例步骤1)所得的改性聚四氟乙烯也置于实施例1的扫描电子显微镜上进行观察。
75.由图10可以看出，本实施例所得的改性聚四氟乙烯中，甲基丙烯酸锌变成颗粒形态存在，并与聚四氟乙烯均匀的分散在一起，这说明本实施例中甲基丙烯酸锌与聚四氟乙烯实现了更紧密的粘连。
76.对比例3
77.一种齿布胶的制备方法，包括以下步骤：
78.1)取聚四氟乙烯55份，加入甲基丙烯酸锌7份和聚丁二烯接枝马来酸酐3份，搅拌，混合均匀，得改性聚四氟乙烯；
79.2)取氢化丁腈橡胶100份，于100℃下，密炼1min；加入上述改性聚四氟乙烯65份，继续密炼6min；再加入交联剂bpo 5份和助交联剂tma 2份，继续密炼1min；然后，于180℃下，硫化20min，得齿布胶。
80.实施例4
81.本发明的一种耐油耐高温低摩擦系数齿布胶的制备方法，包括以下步骤：
82.1)取聚四氟乙烯100份，采用等离子体处理，添加甲基丙烯酸14份，于40mpa的压力和70℃的温度下，超临界处理4min，加入氧化锌6份，再加入聚丁二烯接枝马来酸酐6份，于2500r/min的搅拌速度下，搅拌反应3min，得改性聚四氟乙烯；
83.2)取氢化丁腈橡胶100份，于90℃下，密炼1.5min；加入上述改性聚四氟乙烯70份，继续密炼7min；再加入交联剂dcp 3份和助交联剂taic 1份，继续密炼2min；然后，于170℃
下，硫化25min，得齿布胶。
84.为了清楚地证明本实施例在步骤1)中甲基丙烯酸锌原位生长在聚四氟乙烯表面，按照步骤1)的方法，在不添加聚丁二烯接枝马来酸酐的情况下，制备甲基丙烯酸锌改性聚四氟乙烯。将甲基丙烯酸锌改性聚四氟乙烯也置于实施例1的红外光谱仪上进行测定。
85.由图11可以看出，本实施例所得的改性聚四氟乙烯的红外光谱图与实施例三、实施例五和实施例七所得的改性聚四氟乙烯的红外光谱图基本一致，本实施例改性后的聚四氟乙烯中甲基丙烯酸锌也通过原位聚合的方式接枝到聚四氟乙烯上，而且，本实施例所得的改性聚四氟乙烯的以上特征峰的强度更强。
86.将本实施例步骤1)所得的改性聚四氟乙烯也置于实施例1的扫描电子显微镜上进行观察。
87.由图12可以看出，本实施例所得的改性聚四氟乙烯中，甲基丙烯酸锌也是以颗粒形态存在，而且，本实施例中甲基丙烯酸锌的颗粒形状更好，并与聚四氟乙烯均匀的分散在一起，这说明本实施例中甲基丙烯酸锌与聚四氟乙烯实现了更紧密的粘连。
88.对比例4
89.一种齿布胶的制备方法，包括以下步骤：
90.1)取聚四氟乙烯56份，加入甲基丙烯酸锌10.5份和聚丁二烯接枝马来酸酐3.5份，搅拌，混合均匀，得改性聚四氟乙烯；
91.2)取氢化丁腈橡胶100份，于80℃下，密炼2min；加入上述改性聚四氟乙烯70份，继续密炼9min；再加入交联剂dcp 5份和助交联剂taic 2份，继续密炼2min；然后，于170℃下，硫化30min，得齿布胶。
92.对照例
93.一种齿布胶的制备方法，包括以下步骤：
94.取氢化丁腈橡胶100份，于80℃下，密炼2min；加入聚四氟乙烯60份，继续密炼8min；再加入交联剂dcp 4份和助交联剂tiac 1份，继续密炼2min；然后，于170℃下，硫化25min，得齿布胶。
95.实验1
96.将实施例1至实施例4、对比例1、对比例2、对比例3、对比例4以及对照例所得的齿布胶分别进行粘合性能测试实验，测试方法是按照gb/t32109-2015浸胶纱线和帘子布粘合剥离性能试验方法进行，实验结果列入表1。
97.表1不同齿布胶的剥离强度测定结果
98.样品名称剥离强度(n
·
mm-1
)实施例12.70对比例12.60实施例23.05对比例22.90实施例33.28对比例32.90实施例43.51对比例43.07
对照例1.80
99.由表1可以看出，本发明所得布齿胶与齿布之间的剥离强度在2.70-3.51n/mm之间，明显大于对照例与齿布之间的剥离强度；而且，本发明所得布齿胶与齿布之间的剥离强度也均大于相同条件下在聚四氟乙烯中简单混合甲基丙烯酸锌和聚丁二烯接枝马来酸酐的对比例与齿布之间的剥离强度。因此，本发明的布齿胶与齿布的粘结性能好，所以，本发明的布齿胶提高了同步带的结构稳定性。
100.实验2
101.将实施例1至实施例4、对比例1、对比例2、对比例3、对比例4以及对照例所得的齿布胶分别进行力学性能测试实验，其中，拉伸性能、100％定伸强度和300％定伸强度均是按照国家标准gb/t 528-2009在电子拉力机上测试，撕裂性能按照gb/t 529-2008在电子拉力机上进行测试，邵尔a型硬度按照gb/t 531-2008进行测试，磨耗体积按照gbt 25262-2010硫化橡胶或热塑性橡胶磨耗实验测定，实验结果列入表2。
102.表2不同齿布胶的力学性能测定结果
[0103][0104]
由表2可以看出，本发明所得布齿胶的拉伸强度在4.8-23.6mpa之间，明显大于对照例的拉伸强度；而且，本发明所得布齿胶的拉伸强度也均大于相同条件下在聚四氟乙烯中简单混合甲基丙烯酸锌和聚丁二烯接枝马来酸酐的对比例的拉伸强度。本发明所得布齿胶的拉断伸长率在333-481％之间，明显大于对照例的拉断伸长率；而且，本发明所得布齿胶的拉断伸长率也均大于相同条件下在聚四氟乙烯中简单混合甲基丙烯酸锌和聚丁二烯接枝马来酸酐的对比例的拉断伸长率。本发明所得布齿胶的100％定伸强度在1.7-2.9mpa之间，明显大于对照样的100％定伸强度；而且，本发明所得布齿胶的100％定伸强度也均大于相同条件下在聚四氟乙烯中简单混合甲基丙烯酸锌和聚丁二烯接枝马来酸酐的对比例的100％定伸强度。本发明所得布齿胶的300％定伸强度在4.3-12.9mpa之间，明显大于对照例的300％定伸强度；而且，本发明所得布齿胶的300％定伸强度也均大于相同条件下在聚四氟乙烯中简单混合甲基丙烯酸锌和聚丁二烯接枝马来酸酐的对比例的300％定伸强度。本发明所得布齿胶的撕裂强度在20.0-37.9n/mm，明显大于对照例的撕裂强度；而且，本发明所得布齿胶的撕裂强度也均大于相同条件下在聚四氟乙烯中简单混合甲基丙烯酸锌和
聚丁二烯接枝马来酸酐的对比例的撕裂强度。因此，本发明的由甲基丙烯酸锌和聚丁二烯接枝马来酸酐原位包覆改性的聚四氟乙烯与氢化丁腈橡胶相容性好。
[0105]
由表2可以看出，本发明所得布齿胶的邵氏(邵a)硬度在60-71之间，明显大于对照例的邵氏(邵a)硬度；而且，本发明所得布齿胶的邵氏(邵a)硬度也均大于相同条件下在聚四氟乙烯中简单混合甲基丙烯酸锌和聚丁二烯接枝马来酸酐的对比例的邵氏(邵a)硬度。
[0106]
由表2还可以看出，本发明所得布齿胶的磨耗体积在25-52mm3之间，明显小于对照例的磨耗体积；而且，本发明所得布齿胶的磨耗体积也均小于相同条件下在聚四氟乙烯中简单混合甲基丙烯酸锌和聚丁二烯接枝马来酸酐的对比例的磨耗体积。这说明本发明的布齿胶明显提高了耐磨性能。
[0107]
实验3
[0108]
将实施例1至实施例4、对比例1、对比例2、对比例3、对比例4以及对照例所得的齿布胶分别进行硫化特性测试实验，硫化特性测试实验是按照gb/t9869-2014规定的方法进行测试，其中，测试温度为170℃，实验结果均列入表3。
[0109]
表3不同齿布胶硫化特性测定结果
[0110][0111]
由表3可以看出，本发明所得布齿胶的最小扭矩m
l
在1.64-2.01dn
·
m之间，明显大于对照例的最小扭矩m
l
；而且，本发明所得布齿胶的最小扭矩m
l
均大于相同条件下在聚四氟乙烯中简单混合甲基丙烯酸锌和聚丁二烯接枝马来酸酐的对比例的最小扭矩m
l
。本发明所得布齿胶的最大扭矩mh在21.53-30.45dn
·
m之间，明显大于对照例的最大扭矩mh；而且，本发明所得布齿胶的最大扭矩mh均大于相同条件下在聚四氟乙烯中简单混合甲基丙烯酸锌和聚丁二烯接枝马来酸酐的对比例的最大扭矩mh。本发明所得布齿胶的最大扭矩mh与最小扭矩m
l
之差，即交联程度，在19.89-29.02dn
·
m之间，其变化规律与最大扭矩mh一致；这说明甲基丙烯酸锌和聚丁二烯接枝马来酸酐的原位引入增加了氢化丁晴橡胶与聚四氟乙烯之间的相互作用，而且，这种甲基丙烯酸锌和聚丁二烯接枝马来酸酐原位改性的聚四氟乙烯与氢化丁晴橡胶之间相互作用大于直接将甲基丙烯酸锌和聚丁二烯接枝马来酸酐加入到聚四氟乙烯中聚四氟乙烯与氢化丁晴橡胶之间的相互作用。
[0112]
由表3可以看出，本发明所得布齿胶的焦烧时间t
s1
在27-36s之间，明显小于对照例
的焦烧时间t
s1
；而且，本发明所得布齿胶的焦烧时间t
s1
均小于相同条件下在聚四氟乙烯中简单混合甲基丙烯酸锌和聚丁二烯接枝马来酸酐的对比例的焦烧时间t
s1
。本发明所得布齿胶的焦烧时间t
10
在35-46s之间，明显小于对照例的焦烧时间t
10
；而且，本发明所得布齿胶的焦烧时间t
10
也均小于相同条件下在聚四氟乙烯中简单混合甲基丙烯酸锌和聚丁二烯接枝马来酸酐的对比例的焦烧时间t
10
。本发明所得布齿胶的正硫化时间t
90
在575-613s之间，明显小于对照例的正硫化烧时间t
90
；而且，本发明所得布齿胶的正硫化时间t
90
也均小于相同条件下在聚四氟乙烯中简单混合甲基丙烯酸锌和聚丁二烯接枝马来酸酐的对比例的正硫化时间t
90
。因此，本发明齿布胶中这种甲基丙烯酸锌和聚丁二烯接枝马来酸酐原位改性的聚四氟乙烯具有促进氢化丁晴橡胶硫化的作用。
[0113]
由表3可以看出，本发明所得布齿胶的门尼粘度ml(1+4)在86.7-94.6之间，明显大于对照例的门尼粘度ml(1+4)，而且，本发明所得布齿胶的门尼粘度ml(1+4)均大于相同条件下在聚四氟乙烯中简单混合甲基丙烯酸锌和聚丁二烯接枝马来酸酐的对比例的门尼粘度ml(1+4)。
[0114]
因此，与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的齿布胶是由氢化丁腈橡胶(hnbr)、聚四氟乙烯(ptfe)、交联剂和助交联剂等形成的，这种齿布胶在氢化丁腈橡中添加了聚四氟乙烯，聚四氟乙烯的摩擦系数极低，因此，大大降低了齿布胶的摩擦系数，提高了齿布胶的摩擦性能，由其所得的同步带更耐磨；同时，聚四氟乙烯还具有很好的耐高温性能，几乎不溶于所有的溶剂，进一步提高了齿布胶的耐高温性能和耐油性能；这种由甲基丙烯酸锌和聚丁二烯接枝马来酸酐包覆的改性聚四氟乙烯与氢化丁腈橡胶相容性好，很容易分散到氢化丁腈橡胶基体中，在氢化丁腈橡胶基体中实现了均匀分散；而且，这种改性聚四氟乙烯表面活化能低，反应能力强，与织物的粘合能力强，从而提高了齿布胶的粘合性能，从而提高了同步带的综合性能。本发明齿布胶的制备方法操作简单，易于控制，便于实现。本发明的齿布胶通过压延贴合到齿布上，齿布在通过齿布胶粘合在同步带的底部橡胶层上，从而制作同步带，所得同步带显著提高了耐磨性能，并进一步提高了耐高温性能和耐油性能。
[0115]
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。