CN114269985A - 用于在油环境中使用的齿形带 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于在油环境中使用的具有带背侧和齿形的力传递侧的齿形带，其中该齿形带包括弹性基体，该弹性基体至少在力传递侧上具有至少一个纺织物覆层，该至少一个纺织物覆层设有弹性体涂层，其特征在于，该弹性体涂层包括：(a)至少60phr的聚合物基料，该聚合物基料选自由以下项构成的组：完全或部分氢化的丁腈橡胶、丙烯酸酯橡胶、乙烯‑丙烯酸酯橡胶、聚氨酯、聚氨酯丙烯酸酯及其组合，(b)具有至少50m²/g的比表面积(BET)的3至100phr的至少一种填充剂，以及(c)3至50phr的至少一种反应稀释剂，优选地选自由丙烯酸脂、甲基丙烯酸酯、乙烯基醚、缩水甘油醚及其组合构成的组，其中该弹性体涂层包含小于40phr的润滑剂。本发明还涉及这样的齿形带在油下的用途以及一种用于生产这样的齿形带的方法。

Description

用于在油环境中使用的齿形带

技术领域

本发明涉及一种用于在油环境中使用的具有带背侧和齿形的力传递侧的齿形带，其中该齿形带包括弹性基体，该弹性基体至少在力传递侧上具有至少一个纺织物覆层，该至少一个纺织物覆层设有弹性体涂层，其特征在于，该弹性体涂层包括：(a)至少60phr的聚合物基料，该聚合物基料选自由以下项构成的组：完全或部分氢化的丁腈橡胶、丙烯酸酯橡胶、乙烯-丙烯酸酯橡胶、聚氨酯、聚氨酯丙烯酸酯及其组合，(b)具有至少50m²/g的比表面积(BET)的3至100phr的至少一种填充剂，以及(c)3至50phr的至少一种反应稀释剂，优选地选自由丙烯酸脂、甲基丙烯酸酯、乙烯基醚、缩水甘油醚及其组合构成的组，其中该弹性体涂层包含小于40phr的润滑剂。本发明还涉及这样的齿形带在油下的用途以及一种用于生产这样的齿形带的方法。

背景技术

齿形带是具有齿形的力传递侧的力传递带，并且在运行状态下大多数情况下环形地闭合。通过形状配合进行力传递的方式为齿形带的齿啮合到例如驱动轮的适配的凹口中。齿形带不会在轮与带之间造成打滑。然而如果传动力过高，齿形带会因为带断裂、齿剪切或跳出

而损坏。与形状配合的带相区别的是摩擦配合的带(例如扁平带、楔形带或多楔带)。

通常尤其以干式运行的方式使用齿形带以例如将旋转运动从燃烧发动机中的曲柄轴传递到凸轮轴。然而最近齿形带越来越多地也在油下使用并且还可以以这种方式例如在这些应用中替代正时链条。

齿形带通常在力传递侧上、尤其在齿表面上具有弹性基体以及织物。弹性基体在大多数情况下是基于弹性体(尤其是完全交联的橡胶混合物)和/或热塑性弹性体(尤其是部分交联的热塑性硫化物)的硫化物。织物用于保护齿不受磨损。然而在此，织物在应力的情况下进而受到磨耗和磨损负载。

因此传统上尝试在齿形带表面与接触的带轮之间实现尽可能小的摩擦系数值，以便以这种方式减小磨耗和磨损负载。低摩擦系数值意味着，当齿造型成轮时消耗的能量较少，并且轮在带齿之间运动时所引起的摩擦不会导致磨耗和磨损。为此，齿形带被实施成不带涂层或者设有具有良好滑动性能的弹性涂层。这将通过使用对应的润滑剂或润滑体来实现。

在现有技术中描述了一系列措施来减小齿形带与接触的带轮之间的摩擦系数值。

EP 1 157 813 A1、WO 2005/038294 A1、WO 2005/080821 A1和EP 1 881 229 A1描述了用于干燥应用的HNBR层，其通过织物覆盖层中的含氟聚合物颗粒变得更光滑。WO2007/036960 A1描述了一种在油下使用的特定的齿形带，其通过PTFE和其他的含氟聚合物颗粒变得光滑。

DE 44 00 434 A1、EP 0 662 571 A1、EP 1 088 177 A1和EP 1 818 567 A1描述了织物涂层，这些织物涂层由具有颗粒状含氟聚合物的聚氨酯涂层构成，以便以这种方式减小摩擦并且因此获得良好的耐磨性。EP 2 405 155 A2还描述了一种包含反应稀释剂以及粉状润滑剂以用于降低摩擦系数值的涂层。WO 2005/080820 A1描述了通过在弹性体化合物中添加纤维来进一步降低摩擦系数值。

然而，这样的具有润滑剂的涂层在生产中耗费更高或更昂贵。此外，在油下应用中这些涂层可能污染油，从而在最坏情况下可能损坏发动机。更为极端的是，没有表面涂层或在织物上仅具有RFL粘附层的带会导致过滤器脏污。发动机油包围冲刷织物、渗透到织物中并对其造成破坏。这明显表现于发动机中的各个过滤器的大量脏染。受脏染的过滤器堵塞发动机的重要组件，这些组件将不再有足够的油供应从而失效。

发明内容

因此，本发明的基本目的在于，提供一种用于在油下使用的耐磨的齿形带，该齿形带不具有上述缺点，并且尤其在生产中不太复杂并且可以减少对油的污染。

该目的是通过在权利要求中特征化的实施方式来实现的。

根据本发明尤其提供了一种用于在油环境中使用的具有带背侧和齿形的力传递侧的齿形带，其中该齿形带包括弹性基体，该弹性基体至少在力传递侧上具有至少一个纺织物覆层，该至少一个纺织物覆层设有弹性体涂层，其特征在于，该弹性体涂层包括：(a)至少60phr的聚合物基料，该聚合物基料选自由以下项构成的组：完全或部分氢化的丁腈橡胶(HNBR)、丙烯酸酯橡胶(ACM)、乙烯-丙烯酸酯橡胶(EAM)、聚氨酯(PU)、聚氨酯丙烯酸酯及其组合，(b)具有至少50m²/g的比表面积(BET)的3至100phr的至少一种填充剂，以及(c)3至50phr的至少一种反应稀释剂，优选地选自由丙烯酸脂、甲基丙烯酸酯、乙烯基醚、缩水甘油醚及其组合构成的组，其中该弹性体涂层包含小于40phr的润滑剂。

在本文中使用的量值phr(每百份橡胶的质量份数)在此是橡胶工业中常用的用于混合物配方的量值。各个物质的重量份数的计量在此总是相对于100重量份的在混合物中存在的所有橡胶的总量。

现在令人惊讶地发现，为织物表面提供相对于驱动轮材料尽可能低的摩擦系数值的传统策略在油下应用中不会获得最佳的耐久性。虽然降低摩擦系数值对于干式运行的带是必要的，并且因此先前假设这对于在油下运行的齿形带也应是如此。然而现在已经发现，在油下应用中为齿形带设定较高的摩擦系数值恰恰是有利的。在摩擦系数值较高的情况下，齿形带表面与轮表面之间可以有更好的润滑。这于是促使齿形带表面-油-轮组合中的摩擦力显著降低并且因此显著改善齿形带运行时间。因此，与带有润滑剂的齿形带表面相比，使用润滑剂含量较低或不带有润滑剂并且因此摩擦系数值更高的齿形带表面在油下令人惊讶地促使的运行时间显著提高。

在附图中：

图1示出了根据本发明的齿形带。

图2示出了用于确定摩擦系数值的通用的测量装置。

图3a示出了用于确定带顶部的摩擦系数值的测量方法(侧视图)。

图3b示出了用于确定带顶部的摩擦系数值的测量方法(前视图)。

图4a示出了用于确定带连接件的摩擦系数值的测量方法(侧视图)。

图4b示出了用于确定带连接件的摩擦系数值的测量方法(前视图)。

图5示出了用于带试验的测量装置。

根据本发明的齿形带具有带背侧(带的背面)和齿形的力传递侧(带的正面)，其中齿形带包括弹性基体。

弹性基体可以由任何适合的弹性材料制成并且优选地是基于至少一种热塑性弹性体或基于硫化物的弹性基体。弹性体被理解为形状固定的、但是可弹性变形的塑料，其玻璃转变温度处于室温或者使用温度之下。硫化物优选以硫化的橡胶混合物的形式存在，其包含至少一种橡胶组分和混合物成分。作为橡胶组分尤其使用乙烯-丙烯混合聚合物(EPM)、乙烯-丙烯-二烯烃混合聚合物(EPDM)、(部分)氢化的丁腈橡胶(HNBR)、氯丁橡胶(CR)、氟橡胶(FKM)、天然橡胶(NR)、苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)、聚氨酯(PU)或丁二烯橡胶(BR)，它们无共混的或者与至少一种另外的橡胶组分、尤与上文提及的橡胶类型(例如以EPM/EPDM共混物或SBR/BR共混物的形式)共混。根据一个特别优选的实施方式，橡胶组分包括乙烯-丙烯混合聚合物(EPM)、乙烯-丙烯-二烯烃混合聚合物(EPDM)或由乙烯-丙烯混合聚合物(EPM)、乙烯-丙烯-二烯烃混合聚合物(EPDM)构成的共混物(也称为EPM/EPDM共混物)。

这些混合物成分优选地包括至少一种交联剂或交联体系(交联剂和加速剂)。由于更好的耐热老化性能，优选使用过氧化物作为交联剂。其他的混合物成分在大多数情况下还是填充剂、加工助剂、增塑剂、抗老化剂以及可能的其他添加剂(例如纤维和颜料)。在此方面，总体上参照现有的橡胶混合技术。

弹性基体还可以包含嵌入的拉伸载体或拉伸绞线以用于强化。替代性地，弹性基体在带背侧上可以包括呈拉伸载体或拉伸绞线形式的增强载体、以及覆盖层。特别优选地，增强载体具有在纵向方向上延伸的、平行布置的拉伸载体。优选地，拉伸载体或拉伸绞线由钢、聚酰胺(PA)、芳纶(AR)、聚酯(PE)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、玻璃纤维、碳纤维、聚醚酮(PEK)、聚醚醚酮(PEEK)、聚2,6-萘二甲酸乙二酯(PEN)或其组合构成。

弹性基体至少在力传递侧上具有至少一个纺织物覆层。任选地，带背侧上也可以额外地具有纺织物覆层。该纺织物覆层可以直接施加到弹性基体的背面或然而任选的覆盖层上。根据本发明的一个优选实施方式，该弹性基体在该带背侧上还包括呈拉伸绞线形式的增强载体、以及覆盖层，其中该覆盖层同样能够设有纺织物覆层。带背侧和力传递侧上的纺织物覆层可以是相同或不同的。根据一个优选的实施方式，齿形带的力传递侧和带背侧具有相同的纺织物覆层，也就是说，下面更详细描述的纺织物覆层上的弹性体涂层优选地是相同的。然而齿形带也可以被经涂覆的纺织物覆层完全包裹。

纺织物覆层可以是任何适合的纺织物覆层。在本发明的一个优选的实施方式中，该纺织物覆层选自由织物、纬编织物、针织织物、无纺布及其组合构成的组。

纺织物覆层优选地包括选自以下组的材料，该组包括：纤维素(尤其棉(CO)和纤维胶(CV)、亚麻、剑麻、大麻或亚麻)、丝、开士米、马鬃毛、芳纶(AR)、聚氨酯(PU)、聚苯并咪唑(PBI)、三聚氰胺(MEL)、聚苯并噁唑(PBO)、碳、聚酰胺(PA)(尤其PA6.6、PA12、PA6)、聚碳酸酯(PC)、聚乙烯(PE)(尤其UHMWPE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚丙烯酸(PAN)、醋酸酯(CA)、三醋酯(CTA)、聚乙烯醇(PVA)、聚酰胺酰亚胺(PAI)、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)、聚酰亚胺(PI)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚四氟乙烯(PTFE)、硫化聚苯醚(PPS)、聚醚醚酮(PEEK)、聚酯(PES)(尤其聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET))及其组合。纺织物覆层特别优选地包括选自芳纶(AR)、PA6.6、PA6、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚氨酯(PU)及其组合的材料。

如果纺织物覆层涉及织物、纬编织物或针织织物，那么该纺织物覆层优选地由上文提及的材料形成的一条或多条丝线制成。然而也可以使用混合纤维丝线(例如由棉-和聚酯纤维构成)。如果纺织物覆层涉及无纺布，那么该无纺布可以由上文提及的材料中的一种或多种材料形成的纤维制成。

如果纺织物覆层涉及纬编织物或针织织物，那么优选的是，在加工过程中存在至少一种另外的额外的纱线以稳定纬编织物或针织织物。例如可以使用聚氨酯纱线(例如弹性丝线)来作为额外的纱线。使用额外的纱线的优点在于，由此还可以实现一定的纵向拉伸。这在齿形带的情况下恰好是有利的，因为在这些齿形带中需要纺织物尤其在纵向方向(周向方向)上的较高的可拉伸性，以便可以形成齿。

纺织物覆层还设有弹性体涂层。该弹性体涂层包括至少60phr的聚合物基料，该聚合物基料选自由以下项构成的组：完全或部分氢化的丁腈橡胶(HNBR)、丙烯酸酯橡胶(ACM)、乙烯-丙烯酸酯橡胶(EAM)、聚氨酯、聚氨酯丙烯酸酯及其组合。弹性体涂层优选地包括至少80phr、非常特别优选地100phr的聚合物基料。特别优选的聚合物是聚氨酯丙烯酸酯、丁腈橡胶及其组合。根据本发明的一个特别优选的实施方式，弹性体涂层的聚合物基料包括完全或部分氢化的丁腈橡胶(HNBR)。

弹性体涂层还包括3至100phr的至少一种填充剂。所包含的填充剂的量为优选地10至40phr、非常特别优选地20至30phr。该至少一种填充剂可以是现有技术中已知用作填充剂的并且所具有的比表面积(BET)为至少50m²/g(根据ISO 9277:2010确定)的任何适合的材料。适用于填充剂的示例尤其是二氧化硅和炭黑。适合的二氧化硅例如是沉淀二氧化硅、热解二氧化硅、分散二氧化硅、胶体二氧化硅、官能化二氧化硅及其组合。优选地，待使用的二氧化硅的BET-比表面积(BET)为50至450m²/g并且特别优选地为120至410m²/g。适合的可商购的二氧化硅例如是Aerosil 300(赢创(Evonik)；比表面积为300m²/g的热解二氧化硅)，Aerodisp W7520(赢创；比表面积为200m²/g的亲水性热解二氧化硅的水性分散体)，Levasil CT 16APL(诺力昂(Nouryon)；比表面积为160m²/g的钠稳定的胶体二氧化硅)，Levasil CT16 PNL(诺力昂，比表面积为160m²/g的氨稳定的胶体二氧化硅)或DispercollS3030/1(科思创(Covestro)，比表面积为300m²/g的、钠稳定的水性阴离子型无定形二氧化硅胶体溶液)。适合的炭黑例如是乙炔炭黑、热裂法炭黑、槽法炭黑、气法炭黑、炉法炭黑、灯黑、热解炭黑及其组合。根据本发明的优选的填充剂是二氧化硅、炭黑及其组合。

弹性体涂层还包括3至50phr的至少一种反应稀释剂。在弹性体涂层中所包含的该反应稀释剂的量优选为5至30phr并且特别优选为10至20phr。在本发明的范围内，反应稀释剂应被理解为根据DIN 55945:2007-03的稀释剂。根据本发明的一个优选实施方式，反应稀释剂选自由以下项构成的组：丙烯酸脂、甲基丙烯酸酯、乙烯基醚、缩水甘油醚及其组合。在一个特别优选的实施方式中，反应稀释剂涉及聚氨酯丙烯酸酯(UA)、二丙二醇二丙烯酸酯(DPGDA)、三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)、己二醇二丙烯酸酯(HDDA)(优选地1,6-己二醇二丙烯酸酯(1,6-HDDA))、三甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、氨基甲酸酯二甲基丙烯酸酯(HEMA-MDI)及其组合。尤其通过使用聚氨酯丙烯酸酯可以额外地增大组合物的极性，由此减少力传递带在非极性介质中的溶胀。反应稀释剂在此还可以包含溶剂。在这种情况下，量值涉及包括溶剂的反应稀释剂。

本发明的特征尤其在于，该弹性体涂层包含小于40phr的润滑剂。通过减少或避免在弹性体涂层中润滑剂的用量来增大齿形的力传递侧的摩擦系数值，这出人意料地对油下应用来说是特别有利的。根据本发明的一个优选实施方式，弹性体涂层包含的润滑剂小于10phr，非常特别优选的是，弹性体涂层大体上不含润滑剂，即润滑剂的含量小于1phr。在本发明的范围内，润滑剂(也称为润滑体)被理解为减小齿形的力传递侧的摩擦系数值的添加剂。根据本发明的一个优选实施方式，该弹性体涂层包含小于40phr的润滑剂，该润滑剂选自由以下项构成的组：含氟润滑剂如PTFE、PFA和PFPE等含氟聚合物，无氟润滑剂如硫化钼、石墨、石墨烯、滑石、云母、氮化硼、有机硅和硅树脂，以及其组合。

弹性体涂层可以包含其他组分，例如抗老化剂或不饱和羧酸的金属盐(优选地不饱和羧酸的锌盐)或其组合。根据本发明的一个优选实施方式，弹性体涂层包括20至30phr的不饱和羧酸的金属盐。

根据本发明的一个实施方式，该弹性体涂层包括：(a)至少80phr的聚合物基料，该聚合物基料选自由以下项构成的组：完全或部分氢化的丁腈橡胶(HNBR)、丙烯酸酯橡胶(ACM)、乙烯-丙烯酸酯橡胶(EAM)、氨基甲酸乙酯、聚氨酯丙烯酸酯及其组合，(b)具有至少50m²/g的比表面积(BET)的10至40phr的填充剂，该填充剂选自二氧化硅、炭黑及其组合，(c)5至30phr的根据DIN 55945:2007-03的反应稀释剂，该反应稀释剂选自由丙烯酸脂、甲基丙烯酸酯、乙烯基醚、缩水甘油醚及其组合构成的组，其中该弹性体涂层包含小于1phr的润滑剂，该润滑剂选自由以下项构成的组：含氟润滑剂如PTFE、PFA和PFPE等含氟聚合物，无氟润滑剂如硫化钼、石墨、石墨烯、滑石、云母、氮化硼、有机硅和硅树脂，以及其组合。弹性体涂层特别优选地包括以下项作为聚合物基料：(a)80至100phr的完全或部分氢化的丁腈橡胶(HNBR)作为填充剂；(b)10至20phr的炭黑和10至20phr的二氧化硅作为反应稀释剂；(c)5至20phr的基于丙烯酸脂的反应稀释剂以及20至30phr的不饱和羧酸的锌盐。

此外，弹性体涂层优选地大体上不含含氟组分。在本发明的范围内应理解的是，弹性体涂层包含小于1质量％的氟。

为了赋予齿形的力传递侧足够的耐受性，弹性体涂层所具有的肖氏A硬度优选为70至100、特别优选为85至95(根据DIN 53 505测得)。

弹性体涂层可以具有任何适合的厚度。根据一个优选的实施方式，该弹性体涂层的厚度为0.1mm至0.9mm、特别优选为0.2mm至0.5mm。纺织物覆层的厚度优选为0.5mm至1mm，并且涂层渗入到纺织物覆层中的深度优选为10％至90％、特别优选为50％至90％。

弹性体涂层可以通过本领域技术人员已知的任何交联剂进行交联。此外，该交联优选地涉及自由基交联、特别优选地使用有机过氧化物。

现在借助图1更详细地阐述本发明。该图示出了根据本发明的具有带背侧2和齿形的力传递侧3的齿形带1，其中齿形带1包括弹性基体4，该弹性基体至少在力传递侧3上具有纺织物覆层5，该纺织物覆层设有弹性体涂层6。根据优选的实施方式，齿形带在带背侧2上还可以包括拉伸载体7、覆盖层8和/或第二纺织物覆层9。

如上文已经阐述的，通过减少或避免在弹性体涂层中润滑剂的用量来增大齿形的力传递侧的摩擦系数值。根据本发明的一个优选实施方式，根据本发明的齿形带的力传递侧在无油状态下测得的对钢的摩擦系数或摩擦系数值为至少0.3、优选地至少0.6。根据本发明，齿形带的摩擦系数被限定成为针对(i)齿顶部以及(ii)齿之间的连接件所确定的这两个值中的较低者。

在本发明的范围内，摩擦系数将基于DIN 53375通过根据DIN EN 7500-1的拉伸试验机(参见图2)和以下参数测得：

-摩擦块：边缘长度63mm

-受测齿形带：型号8m、6齿、带宽12mm

-滑动速度：100±10mm/min

-滑动距离：至少60mm

-法向力：可变

针对齿顶部和齿之间的连接件来确定摩擦力。如上限定的摩擦系数(优选地为至少0.3或0.6)是这两个测得值中较低的值。

为了确定齿顶部的摩擦力，将两条带并排布置在光滑的钢板上作为摩擦配对物(参见图3a和图3b中的测量方法的图示)。为了进行评估，滑动摩擦系数被确定为牵引力和法向力的商。法向力根据配重、摩擦块和带的重量之和来确定。

与之类似地确定连接件摩擦力，其中旋转90°进行测量。在这种情况下，摩擦配对物是两个可侧向移位的光滑的钢杆，其直径必须小于带连接件的圆角直径(参见图4a和图 4b中测量方法的图示)。

根据本发明的齿形带还可以具有基于间苯二酚-甲醛胶乳(RFL)的额外的涂层，其作为粘附层简化或改善了纺织物覆层与弹性基体的粘附。

根据本发明的齿形带的弹性体涂层优选地具有闭合的或连续的表面。这在理想的情况下提供了均匀的表面并且相对于溶胀和发动机油的其他侵蚀是稳定的，并且在发动机中的使用条件下是耐磨的。

本发明还涉及根据本发明的齿形带在油下的用途。根据本发明的一个实施方式，所使用的齿形带的弹性体涂层包括：(a)至少80phr的聚合物基料，该聚合物基料选自由以下项构成的组：完全或部分氢化的丁腈橡胶(HNBR)、丙烯酸酯橡胶(ACM)、乙烯-丙烯酸酯橡胶(EAM)、氨基甲酸乙酯、聚氨酯丙烯酸酯及其组合，(b)具有至少50m²/g的比表面积(BET)的10至40phr的填充剂，该填充剂选自二氧化硅、炭黑及其组合，(c)5至30phr的根据DIN55945:2007-03的反应稀释剂，该反应稀释剂选自由丙烯酸脂、甲基丙烯酸酯、乙烯基醚、缩水甘油醚及其组合构成的组，其中该弹性体涂层包含小于1phr的润滑剂，该润滑剂选自由以下项构成的组：含氟润滑剂如PTFE、PFA和PFPE等含氟聚合物，无氟润滑剂如硫化钼、石墨、石墨烯、滑石、云母、氮化硼、有机硅和硅树脂，以及其组合。所使用的齿形带的该弹性体涂层特别优选地包括以下项作为聚合物料：(a)80至100phr的完全或部分氢化的丁腈橡胶(HNBR)作为填充剂；(b)10至20phr的炭黑和10至20phr的二氧化硅作为反应稀释剂；(c)5至20phr的基于丙烯酸脂的反应稀释剂以及20至30phr的不饱和羧酸的锌盐。

此外，本发明涉及具有带背侧和齿形的力传递侧的齿形带在油下的用途，其中该齿形带包括弹性基体，该弹性基体至少在力传递侧上具有至少一个纺织物覆层，该至少一个纺织物覆层设有弹性体涂层，其特征在于，齿形带的力传递侧在无油状态下测得的对钢的摩擦系数为至少0.3。根据一个优选的实施方式，根据本发明的带被用于形状配合的力传递。

本发明还涉及一种用于生产根据本发明的齿形带的方法，该方法包括以下步骤：

(a)提供尚未固化的带坯，该带坯具有带背侧和齿形的力传递侧；

(b)将纺织物覆层施加到该未固化的带坯的齿形的力传递侧上；

(c)将弹性体涂层施加到该纺织物覆层上，其中该弹性体涂层包括：

-至少60phr的聚合物基料，该聚合物基料选自由以下项构成的组：完全或部分氢化的丁腈橡胶(HNBR)、丙烯酸酯橡胶(ACM)、乙烯-丙烯酸酯橡胶(EAM)、聚氨酯(PU)、聚氨酯丙烯酸酯及其组合，

-具有至少50m²/g的比表面积(BET)的3至100phr的至少一种填充剂，以及

-3至50phr的至少一种反应稀释剂，优选地选自由丙烯酸脂、甲基丙烯酸酯、乙烯基醚、缩水甘油醚及其组合构成的组，

并且该弹性体涂层包含小于40phr的润滑剂；以及

(d)将该带坯固化以形成弹性基体、纺织物覆层和弹性体涂层的粘附复合物。

关于弹性基体、纺织物覆层以及弹性体涂层的组成参考根据本发明的齿形带的上述实施方式。

根据本发明的方法的一个优选的实施方式，在步骤(c)中以无溶剂方式将弹性体涂层施加到纺织物覆层上。为此优选地使用现有技术中已知的欧玛法(Aumaverfahren)。为了制备纺织物覆层，在此参考在DE 10 2017 206 844 A1中描述的方法。根据另一个优选的实施方式，在步骤(c)中以0.1mm至0.9mm的厚度来施加弹性体涂层。根据另一个优选的实施方式，通过使用有机过氧化物对弹性体涂层进行交联。固化可以以本领域技术人员已知的任何适合的方式方法来实施。

附图说明

附图标记清单

1 齿形带

2 带背侧

3 齿形的力传递侧

4 弹性基体

5，6 具有弹性体涂层的纺织物覆层

7 任选的拉伸载体

8 任选的覆盖层

9 带背侧上的任选的纺织物覆层

10 测力计

11 配重

12 摩擦块

13 试样

14 滑动摩擦板

15 曳引绳索

16 导向轮

17 条带部分

18 摩擦表面

19 带1

20 带2

21 条带部分

22 滑动杆

具体实施方式

现在借助示例更详细地阐述本发明。

示例

生产了根据本发明的齿形带和具有表1中列举的特性的对比齿形带并且在试验台上进行试验。

试验台(在图5中示出)被电驱动，其中带在油中以4000UPM的速度运行。油温是120℃。被测试的带的尺寸为149STD 8M和宽度为12mm。在此值“149”表示齿形带的齿的数量并且表述“STD 8M”将齿距定义为8mm(在ISO 9010:1997(E)中定义，型号“TYPE YS”)。可以可变地设定传动力。

通过以下方式来确定带的耐久性：使带承受100N/mm带宽度的负载并且确定直到带断裂的时间。

通过以下方式来确定带的磨损：使带承受90N/mm带宽度的负载并且然后进行目视检查。

表1：

¹⁾用上文描述的方法确定；在每种情况下从三个测量值取平均值

²⁾测试两条带得出的平均值

上述示例示出，根据本发明的具有不含润滑剂的涂层(并且因此具有较高的摩擦系数值，示例1)的齿形带促使磨损显著减少，并且因此促使与常规的齿形带相比(尤其参见对比示例2)在油下的耐久性明显延长。

织物上不带有涂层或仅带有RFL粘附层的带短时间后就会故障，使得织物被高动态油流破坏并且纤维残留物在发动机中造成损害。具有用HNBR、丙烯酸脂的润滑剂的带在极端条件和临界发动机的情况下显示出脱离的颗粒进入过滤器的弱点。在本发明的范围中发现了，省去润滑剂与在无油中使用带相比促使在油中特性的显著改善。不再有润滑剂被释放到油中。带表面在没有油的情况下粘附和摩擦金属表面的抓力越强，耐久性就越高。无论如何都存在的油将主动被保留在带表面上并且于是更好地润滑带与金属之间的接触面。

Claims (15)

1.一种用于在油环境中使用的具有带背侧(2)和齿形的力传递侧(3)的齿形带(1)，其中该齿形带(1)包括弹性基体(4)，该弹性基体至少在该力传递侧(3)上具有至少一个纺织物覆层(5)，该至少一个纺织物覆层设有弹性体涂层(6)，

其特征在于，该弹性体涂层(6)包括：

a)至少60phr的聚合物基料，该聚合物基料选自由以下项构成的组：完全或部分氢化的丁腈橡胶(HNBR)、丙烯酸酯橡胶(ACM)、乙烯-丙烯酸酯橡胶(EAM)、聚氨酯(PU)、聚氨酯丙烯酸酯及其组合，

b)具有至少50m²/g的比表面积(BET)的3至100phr的至少一种填充剂，以及

c)3至50phr的至少一种反应稀释剂，优选地选自由丙烯酸脂、甲基丙烯酸酯、乙烯基醚、缩水甘油醚及其组合构成的组，

其中该弹性体涂层(6)包含小于40phr的润滑剂。

2.根据权利要求1所述的齿形带(1)，其中该齿形带(1)的力传递侧(3)在无油状态下测得的对钢的摩擦系数为至少0.3、优选为至少0.6。

3.根据权利要求1或2所述的齿形带(1)，其中该弹性体涂层(6)的聚合物基料包括完全或部分氢化的丁腈橡胶(HNBR)。

4.根据权利要求1至3之一所述的齿形带(1)，其中该纺织物覆层(5)选自由织物、纬编织物、针织织物、无纺布及其组合构成的组。

5.根据权利要求1至4之一所述的齿形带(1)，其中该纺织物覆层(5)包括选自芳纶、PA6.6、PA6、PET、聚氨酯及其组合的材料。

6.根据权利要求1至5之一所述的齿形带(1)，其中该弹性基体(4)在该带背侧(2)上还包括呈拉伸绞线形式的增强载体、以及覆盖层，其中该覆盖层同样能够设有纺织物覆层。

7.根据权利要求1至6之一所述的齿形带(1)，其中该弹性体涂层(6)所具有的肖氏A硬度为85至95。

8.根据权利要求1至7之一所述的齿形带(1)，其中该弹性体涂层(6)的厚度为0.1mm至0.9mm。

9.根据权利要求1至8之一所述的齿形带(1)，其中该弹性体涂层(6)通过使用有机过氧化物进行交联。

10.根据权利要求1至9之一所述的齿形带(1)，其中该弹性体涂层(6)包含小于40phr的润滑剂，该润滑剂选自由以下项构成的组：含氟润滑剂如PTFE、PFA和PFPE等含氟聚合物，无氟润滑剂如硫化钼、石墨、石墨烯、滑石、云母、氮化硼、有机硅和硅树脂，以及其组合。

11.根据权利要求1至10之一所述的齿形带(1)，其中该弹性体涂层大体上不含含氟组分。

12.根据权利要求1至11之一所述的齿形带(1)在油下的用途。

13.具有带背侧(2)和齿形的力传递侧(3)的齿形带(1)在油下的用途，其中该齿形带(1)包括弹性基体(4)，该弹性基体至少在该力传递侧(3)上具有至少一个纺织物覆层(5)，该至少一个纺织物覆层设有弹性体涂层(6)，其特征在于该齿形带(1)的力传递侧(3)在无油状态下测得的对钢的摩擦系数为至少0.3。

14.根据权利要求12或13所述的用途用于形状配合的力传递。

15.一种用于生产根据权利要求1至11之一所述的齿形带(1)的方法，该方法包括以下步骤：

(a)提供尚未固化的带坯，该带坯具有带背侧和齿形的力传递侧；

(b)将纺织物覆层施加到该未固化的带坯的齿形的力传递侧上；

(c)优选地以无溶剂的方式将弹性体涂层施加到该纺织物覆层上，其中该弹性体涂层包括：

-至少60phr的聚合物基料，该聚合物基料选自由以下项构成的组：完全或部分氢化的丁腈橡胶(HNBR)、丙烯酸酯橡胶(ACM)、乙烯-丙烯酸酯橡胶(EAM)、聚氨酯(PU)、聚氨酯丙烯酸酯及其组合，

-具有至少50m²/g的比表面积(BET)的3至100phr的至少一种填充剂，以及

-3至50phr的至少一种反应稀释剂，优选地选自由丙烯酸脂、甲基丙烯酸酯、乙烯基醚、缩水甘油醚及其组合构成的组，

并且该弹性体涂层包含小于40phr的润滑剂；以及

(d)将该带坯固化以形成弹性基体(4)、纺织物覆层(5)和弹性体涂层(6)的粘附复合物。

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