氟聚合物合金张紧器及其制造方法 本发明涉及一种摩托车主机用张紧器及其制造方法,尤其是包括有压带的氟聚合物合金张紧器及其制造方法。
张紧器在皮带传动、链条传动等方面都有应用,其中包括有压带的张紧器在摩托车主机动力传动中的应用尤为广泛。随着世界高级摩托车的发展,摩托车的高速度、高性能的特点突出,对摩托车主机张紧器提出了耐高温,自润滑,耐磨损,抗老化等性能更高的要求,以延长张紧器的使用寿命。
目前,国内外在摩托车主机张紧器的研制中,其减摩带通常采用高分子复合材料以及聚四氟乙烯增强材料,诸如用玻璃纤维、石墨粉、碳纤维增强等。但是,由于各种无机添加剂增强的氟聚合物,没有根本上克服其本身的“冷流”现象,以及减慢其磨损速率,摩耗值高,使产品尺寸不稳定,易变形,尤其遇到高温、高负荷等复杂条件下使用,存在着张紧器的使用寿命低的致命缺陷。同时,聚四氟乙烯及它的含氟共聚物具有高结晶度,表面能很低,很难与其它材料胶接,为了解决这种材料的胶接问题,人们通常采用特殊粘接剂胶接或直接用热压法粘接,虽然这些方法有一定成效,但当车速较高,产品始终处于压力下,以及野外恶劣环境运行使用时,因胶接强度不高而存在着严重的影响张紧器使用寿命的缺陷。采用普通钠-萘络合物处理剂对提高氟聚合物胶接强度虽然较好,但仍存在胶接强度不够问题,并且它对空气中氧、水份及水温均敏感,很不稳定,贮存期短,给应用带来较大困难。
本发明的目的是提供一种结构简单,并具有自润滑,耐高温,耐磨损,防老化,以及抗腐蚀的特点、能延长张紧器使用寿命的氟聚合物合金张紧器。
本发明的另一目地是提供一种生产这种氟聚合物合金张紧器的制造方法。所提出的制造方法生产工艺简单,性能稳定,可延长张紧器的使用寿命。
本发明的目的是这样实现的:
它包括压带和导带,其特点是:压带包括氟聚合物合金片减摩带、与减摩带牢固结合的弹性体和与弹性体的另一面紧固结合的金属骨架,在减摩带、弹性体和金属骨架的相互结合面之间涂有一层处理剂。其中氟聚合物合金片减摩带是包括聚苯硫醚(PPS)和聚四氟乙烯(PTFE)的氟聚合物合金片,处理剂是钠、萘、乙二醇二钾醚和石腊的合成剂。
氟聚合物合金张紧器的制造方法包括备料、成型。其中备料是金属骨架和导带的剪裁下料、冲形;弹性体裁料;其特点一是:所述的备料还包括减摩带采用氟聚合物合金片下料,机加工成形。所说的氟聚合物合金片包括聚苯硫醚(PPS)和聚四氟乙烯(PTFF),各组分的重量比是:前者为20~80%,后者为80~20%,氟聚合物合金片中还可加入微玻璃纤维(EB)或碳纤维(CB)0~35%,经冷压、烧结而成的合金片;其特点二是:所说的成型是压带的成型,成型工序是:将成形的氟聚合物合金片减摩器和金属骨架浸入的处理剂中,在氮气环境中浸泡5~20min,取出,冲净,凉干;再将减压带、弹性体、金属骨架按序放入模具,合模;最后推入压力机整体热压定型、硫化,热压成型工序的工艺参数是:成型压力为10~30kg/cm,硫化条件为140~160℃,硫化时间为15~25min。所说的处理剂是钠-苯-乙二醇二钾醚-石腊的合成剂,其投料比是:乙二醇二钾醚(工业纯)1000ml,苯(工业纯)32~150g,钠(金属钠)6~28g,固体石腊(c.p)20~40%,
由于上述技术方案中聚苯硫醚(pps)是一种耐高温热塑性树脂,其熔点为290~350℃,在400℃以下,不论在空气中或在氮气中均极稳定,重量没有损失,与聚四氟乙烯树脂共混冷压,烧结,构成的氟聚合物合金克服了氟聚合物自身严重的“冷流”,以及尺寸不稳定、易变形的缺陷,在磨擦时能够承受重负载,采用它制成张紧器具有耐高温,自润滑,耐磨损,抗腐蚀等优异性能,可实现延长张紧器的使用寿命的目的。
本发明压带采用氟聚合物合金片,性能优异,结构设计简单实用。
本发明的制造方法工艺简单,容易制造,合成剂性能优异,它的贮存期较长,贮存条件简单,经合成剂处理后的氟聚合物合金片减压带与弹性体、金属骨架合模热压,氟聚合物合金具有柔性,弯曲90°不断裂,胶接强度为19~21Mpa,比现有技术中通常值为5~10Mpa胶接强度提高了一倍。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
图1是氟聚合物合金的压带结构图;
图2是图1的俯视图;
图3是导带结构图;
图4是氟聚合物合金张紧器的安装示意图。
参见附图1、2、3,张紧器压带4包括氟聚合物合金片减摩带1、与减摩带1牢固结合的弹性体2和与弹性体2的另一面紧固结合的金属骨架3,在减摩带1、弹性体2和金属骨架3的层间涂有一层处理剂。金属骨架3和导带5采用Mn65弹簧钢板,剪裁下料、冲形;弹性体2、6分别采用丁腈橡胶和聚丙烯酸酯橡胶;减摩带1采用氟聚合物合金片,下料,其中氟聚合物合金片是由聚苯硫醚(PPS)和超细度聚四氟乙烯(PTFE)共混,各组分的重量比是:前者为35%,后者为55%,加入微玻璃纤维(EB)10%,经冷压、烧结而成的合金片,所说的冷压、烧结的工艺参数是冷压的压力为300kg/cm,烧结的温度为375℃。
将成形的氟聚合物合金片减摩器1浸入钠-苯-乙二醇二钾醚-石腊的合成剂中,在氮气环境中浸泡5~20min,立即取出,清水冲净凉干;即在氟聚合物合金片减摩带1和金属骨架3上分别涂一层合成剂,再将减压带1、弹性体2、金属骨架3分别按顺序放入模具内,铺层丁腈橡胶,嵌入氟聚合物合金片,层间涂上耐高温粘胶剂;合模,推入压力机内一次性整体热压定型、硫化。整体热压定型的工艺参数是:成型压力为10~30kg/cm,硫化条件为140~160℃,硫化时间为10~25min。其中合成剂的材料及投料比是:乙二醇二钾醚(工业纯)1000ml,苯(工业纯)32~150g,钠(金属钠)6~28g,固体石腊(c.p)20~40%。
将成型的导带5和弹性体6按顺序放入模具内,在导带5上涂合成剂粘胶层3mm,再铺层聚丙烯酸酯橡胶,合模,推入压力机内压型,硫化。成型压力为20~30kg/cm,硫化温度为160~170℃,硫化时间是:第一次为30~60min;第二次后处理的硫化时间为在170℃条件下4小时。
参见附图4,氟聚合物合金片张紧器的压带4和导带5分别位于发动机传动链条的外侧,设有销孔8的压带4和带有凸台9的导带5分别固定安装在发动机外壳7的金属销柱上和定位凹槽中。
由于金属骨架3经涂层,尤其是聚苯硫醚(pps)是一种耐高温热塑性树脂,不论在空气中或在氮气中均极稳定,重量没有损失,与聚四氟乙烯树脂组成的氟聚合物合金片经涂层合成剂浸泡后与弹性体、金属骨架热压定型,其特点是氟聚合物合金片具有柔性,弯曲90°不断裂,其胶接强度为19~21Mpa。比现有技术中通常值为5~10Mpa,胶接强度提高了一倍。合成剂可在室温条件下贮存3个月,性能稳定,与国内外同类产品通常在氮气中只贮存1.5或2个月的性能相比,具有的贮存条件简单,贮存时间长等优点。