聚酯钢化棕丝在V带中的应用.doc

聚酯钢化棕丝在V带中的应用 李晓峰1,2 ，李培军1 青岛科技大学高分子科学与工程学院 2.杭州中策橡胶有限公司 摘要：对比研究聚酯线绳与聚酯钢化棕丝的性能及其在V带中的应用。结果表明：与聚酯线绳相比，聚酯钢化棕丝的直径、断裂强力、断裂伸长率和定负荷伸长率均较小，与天然橡胶间的粘合强度较大，高温下的干热收缩率较大；与成品聚酯线绳V带相比，聚酯钢化棕丝V带的整根拉伸强度和参考力伸长率较小，线绳拔脱强度较大，疲劳寿命延长，经济效益提高。 关键词：聚酯钢化棕丝；聚酯线绳；V带 我国“七五”期间曾提出V带线绳化、聚酯化的要求，但直到20世纪90年代中期聚酯线绳才得到广泛应用。聚酯线绳的应用大大提高了V带的实用性能和寿命。 聚酯线绳存在高温收缩率大、动态生热高、易松弛等缺点。聚酯钢化棕丝是目前新开发的一种橡胶骨架材料。与传统聚酯软绳、硬绳、芳纶等骨架材料纤维绳相比，聚酯钢化棕丝为整体实芯无捻结构，该结构骨架材料具有刚性大、与橡胶粘合好等优点。聚酯钢化棕丝充分体现了聚酯材料耐疲劳性能较好的特点，采用该骨架材料生产的橡胶传动带具有受力均匀、不剪切、不松散、不跑长、耐屈挠、粘合强度高等优点，大幅提高了V带的使用寿命。聚酯钢化棕丝骨架材料已广泛应用于传动带、中小型输送带、环形输送带领域，在胶管、轮胎领域的应用也已进入试验阶段。 本工作主要研究国内近期开发的聚酯钢化棕丝的性能及其在V带中的应用，并与聚酯线绳进行对比。 实验 主要原材料 Φ1.0聚酯钢化棕丝，威海天乘华轮特种带芯有限公司；1100dtex/3×3聚酯线绳和1100dtex/5×3聚酯线绳，吴江富达工业线绳有限公司产品。 主要设备和仪器 XK-160型两棍开炼机，上海橡胶机械一厂产品；XLB-25T平板硫化机，青岛亚东橡机集团有限公司产品；CMT-6104型微机控制电子万能试验机，深圳市新三思材料检测有限公司产品。 测试分析 聚酯线绳和聚酯钢化棕丝的物理性能按HG/T2821-2008《V带和多楔带用浸胶聚酯线绳》进行测试；V带的物理性能按GB/T 1171-2006《普通V带疲劳试验方法无扭矩法》进行测试。 结果与讨论 聚酯钢化棕丝的性能 2.1.1物理性能 1100dtex/3×3、1100dtex/5×3聚酯线绳和聚酯钢化棕丝的物理性能如表1所示。从表1可以看出，与1100dtex/3×3聚酯线绳相比，聚酯钢化棕丝的直径、单位质量、断裂强力、断裂伸长率和定负荷伸长率均较小。 项目 聚酯线绳1100dtex 聚酯钢化棕丝 3×3 5×3 直径/mm 单位质量/(g·m-1) 断裂强力/N 断裂伸长率/% 定负荷伸长率/% 1.20 1.08 684 11.2 2.61） 1.55 1.86 1080 11.9 2.82） 1.00 1.00 587 10.5 2.51） 表1 100dtex/3×3、1100dtex/5×3聚酯线绳和聚酯钢化棕丝的物理性能 注：1）和2）负荷分别为200和300N 2.1.2粘合性能 100dtex/3×3、1100dtex/5×3聚酯线绳和聚酯钢化棕丝与天然橡胶（NR）间的粘合强度分别为34.7,38.0和45.4KN·M-1。可以看出，聚酯钢化棕丝与NR胶料的粘合强度明显高于其他两种聚酯线绳。 2.1.3 干热收缩性能 1100dtex/3×3、1100dtex/5×3聚酯线绳和聚酯钢化棕丝的干热收缩率如图1所示。 从图1可以看出，与聚酯线绳相比，聚酯钢化棕丝在高温下具有较大的干热收缩率。按1100dtex/3×3和1100dtex/5×3聚酯线绳干热收缩率测试的预加砝码对聚酯钢化棕丝进行两次实验，由于聚酯钢化棕丝具有一定刚性，两次实验结果相差不大。实验中发现聚酯钢化棕丝在低温时较硬，预加的砝码无法将其拉直，因此实验数据显示其在高温时干热收缩率较大，与实际生产情况相反。因此，对聚酯钢化棕丝干热收缩率测试时预加力的大小需要进一步研究。 生产工艺 与聚酯线绳相比，具有整体实芯结构的聚酯钢化棕丝具有一定的刚性，需对现有工艺进行调整。①缠绕工序：在适当张力条件下进行缠绕排线时，起始和结束时采用胶条（3~4处）固定容易散件；对缠绕长度要求较普通聚酯线绳严格，实验发现缠绕长度偏大（超过5mm），在硫化时带体有一处鼓起。②贴胶工序：经过多次试验，在贴上下缓冲胶时，采用先在线绳内部贴上厚缓冲胶的方法，无需翻面直接在外面贴上波缓冲胶。③切割工序：逐条切割时，由于聚酯钢化棕丝较硬，切好的棕丝容易从边上弹出，经过反复试验，发现采用新设计的一次性切割法较好。 成品性能 分别采用1100dtex/5×3聚酯线绳和聚酯钢化棕丝生产普通B型V带，根据普通B型V带的宽度，每条V带需使用7根1100dtex/5×3聚酯线绳或10根聚酯钢化棕丝