雙樹脂塑料皮帶輪及其製造方法
2023-12-09 05:42:46 2
專利名稱：雙樹脂塑料皮帶輪及其製造方法
技術領域：
本發明涉及一種皮帶輪及其製造方法，特別涉及一種用於發動機周邊地區容易回收的雙樹脂塑料皮帶輪及其製造方法。
背景技術：
通常車用皮帶輪主要有鋼製皮帶輪和塑料皮帶輪兩種。鋼製皮帶輪由於重量以及噪音的原因逐步被塑料皮帶輪所取代。塑料皮帶輪的材料一般為玻璃纖維增強樹脂材料，其中樹脂可以為酚醛樹脂和尼龍等，而酚醛樹脂是熱固性材料，難以回收，而且玻纖增強酚醛樹脂在成型的同時必須使酚醛樹脂固化，降低了生產效率；尼龍屬於熱塑性材料，容易回收，玻纖增強尼龍也可以通過普通的注塑成型加工，但是其尺寸穩定性、耐磨損性和耐熱性均不如玻纖增強酚醛樹脂。
日本專利JP8-159244中報導，在酚醛樹脂中加入碳酸鈣、粘土和矽灰石中的一種無機粉末、以及雲母粉末和玻璃纖維構成的樹脂皮帶輪，由於上述所示的無機粉末和雲母粉末的耐磨損性能較差，尤其在粉塵氣氛中。中國專利03157726.1中所述的玻纖增強酚醛樹脂皮帶輪具有良好的尺寸精度，高強度和耐磨性優異，選用線性酚醛樹脂或可溶型酚醛樹脂，其數均分子量應限制在600～900之間，但難以注射模塑成型，另外酚醛樹脂是熱固性材料，難以回收，而且玻纖增強酚醛樹脂在注射成型後，必須使酚醛樹脂固化，影響了其加工性能。因此，酚醛樹脂塑料皮帶輪雖然實現了皮帶輪的輕量化，但難以回收，且不易成型加工。
發明內容
本發明的目的是提供一種其耐磨性優異，具有很好的尺寸精度、重量輕、低成本、且容易回收再利用雙樹脂塑料皮帶輪及其製造方法。
為實現上述發明目的，本發明雙樹脂塑料皮帶輪分為內外兩層，其中，內層材料為尼龍66佔20～40重量％、碳酸鈣1～10重量％、玻璃纖維10～30重量％。
外層材料為酚醛樹脂20～40重量％、無機粉末0.5～5重量％、增強纖維10～30重量％以及脫膜劑0.5～5重量％。
本發明中，所述雙樹脂塑料皮帶輪中間還可固定一金屬芯子，從而提高尺寸精度、強度及抗衝擊性能。
一種雙樹脂塑料皮帶輪的製造方法，包括以下步驟，首先，製備上述內層材料和外層材料，其次，將內層材料在注射模塑成型機中注射充入模具，經過冷卻、脫膜後，將所述部件放入另一預先加熱至外層材料固化溫度的壓鑄模具之中，該模具具有與樹脂皮帶輪主體的形狀相對應的模腔，在模腔中充滿外層材料，閉合模具，加壓，使外層材料固化成型。
其中製造內層材料的過程可以是，先將全部內層材料置於高速攪拌機中，加熱並攪拌均勻。其中所述加熱的溫度優選120℃。
此外，在所述模具中央還可固定一金屬芯子，並通過嵌入成型等方法製成部件，經過冷卻、脫膜後，再將所述部件放入另一預先加熱至外層材料固化溫度的壓鑄模具之中，並固定在中心部位，該模具具有與樹脂皮帶輪主體的形狀相對應的模腔，在模腔中充滿外層材料，閉合模具，加壓，並保持至外層材料樹脂的固化溫度一段時間，使外層材料固化成型得到雙樹脂塑料皮帶輪。
本發明中，所述酚醛樹脂，優選線性酚醛樹脂或可溶型酚醛樹脂。
本發明中，所述無機粉末優選納米二氧化矽粉末，由於納米二氧化矽粉末顆粒小、易分散，可以均勻地分散在雙樹脂塑料皮帶輪材料中，從而提高塑料皮帶輪的耐磨損性能。
本發明中，所述增強纖維優選玻璃纖維，從而更好地增強尼龍66，提高塑料皮帶輪的尺寸精度、強度及抗衝擊性能。
本發明提供的雙樹脂塑料皮帶輪，其耐磨性優異，具有很好的尺寸精度，重量輕，低成本，且容易回收再利用。且該皮帶輪兼具熱塑性塑料皮帶輪和熱固性樹脂皮帶輪優點。
具體實施例方式
以下實施例是僅為更進一步具體說明本發明，在不違反本發明的主旨下，本發明應不限於以下實驗例具體明示的內容。
本發明列舉的實施例中的雙樹脂塑料皮帶輪包括內外兩層，其中，內層材料尼龍66佔20～40重量％、碳酸鈣1～10重量％、玻璃纖維10～30重量％。
外層材料酚醛樹脂20～40重量％、納米二氧化矽0.5～5重量％、玻璃纖維10～30重量％以及脫膜劑0.5～5重量％。
作為酚醛樹脂，優選線性酚醛樹脂和/或可溶型酚醛樹脂。(實施例中，具體說明為哪一種，如果兩種成份均有，則說明其各自比例)製造過程中，預先將尼龍66放入烘箱中在100℃下烘乾4h，然後尼龍66和玻璃纖維(比例為50重量％)置於高速攪拌機中，接著加熱至120℃攪拌均勻，製備玻纖增強尼龍66模塑料。
然後將玻璃纖維增強尼龍66模塑料在注射模塑成型機中注射充入模具，該模具中央固定金屬芯子，通過嵌入成型等方法製成部件，經過冷卻、脫膜後，將所述部件放入另一預先加熱至外層材料固化溫度的壓鑄模具之中，並固定在中心部位，該模具具有與樹脂皮帶輪主體的形狀相對應的模腔，在模腔中充滿外層材料，閉合模具，加壓，並保持至外層材料樹脂的固化溫度一段時間，使外層材料固化成型得到雙樹脂塑料皮帶輪。
實施例1～5為改變皮帶輪各組分的含量，通過上述相同的方式製成雙樹脂塑料皮帶輪。
耐磨損試驗將待試實施例的皮帶輪裝配在試驗支架上，在張緊力1922N，轉速6000RPM的條件下，連續旋轉3×107次，觀察是否出現疲勞失效現象。同時，測定皮帶輪表面的磨損厚度(mm)，並據此評價皮帶輪的耐磨損性能，結果如表1所示。
表1
表2
表2為現有技術生產的普通產品，從表1與表2中可以明顯看出，採用本發明方案製造的皮帶輪較現有技術產品更加抗疲勞，其耐磨性能更加優異。
權利要求
1.一種雙樹脂塑料皮帶輪，其特徵在於包括內外兩層，內層材料組份及其重量百分比為，尼龍66佔20～40％、碳酸鈣1～10％、玻璃纖維10～30％；外層材料組份及其重量百分比為，酚醛樹脂20～40％、無機粉末0.5～5％、增強纖維10～30％以及脫膜劑0.5～5％。
2.根據權利要求1所述的雙樹脂塑料皮帶輪，其特徵在於所述雙樹脂塑料皮帶輪中間還固定一金屬芯子。
3.根據權利要求1或2所述的雙樹脂塑料皮帶輪，其特徵在於所述無機填料為納米二氧化矽。
4.根據權利要求1或2所述的雙樹脂塑料皮帶輪，其特徵在於所述增強纖維為玻璃纖維。
5.根據權利要求1或2所述的雙樹脂塑料皮帶輪，其特徵在於所述酚醛樹脂為線性酚醛樹脂和/或可溶型酚醛樹脂。
6.一種雙樹脂塑料皮帶輪的製造方法，包括以下步驟，首先，製備內層材料和外層材料，其中所述內層材料組份及其重量百分比為，尼龍66佔20～40％、碳酸鈣1～10％、玻璃纖維10～30％；外層材料組份及其重量百分比為，酚醛樹脂20～40％、無機粉末0.5～5％、增強纖維10～30％以及脫膜劑0.5～5％；其次，將內層材料在注射模塑成型機中注射充入模具，經過冷卻、脫膜後，將所述部件放入另一預先加熱至外層材料固化溫度的壓鑄模具之中，該模具具有與樹脂皮帶輪主體的形狀相對應的模腔，在模腔中充滿外層材料，閉合模具，加壓，使外層材料固化成型。
7.根據權利要求6所述的雙樹脂塑料皮帶輪的製造方法，其特徵在於製造內和外層材料的過程為將全部內層和外層材料分別置於高速攪拌機中，加熱並攪拌均勻。
8.根據權利要求7所述的雙樹脂塑料皮帶輪的製造方法，其特徵在於其中所述加熱的溫度為120℃。
9.根據權利要求6、7或8所述的雙樹脂塑料皮帶輪的製造方法，其特徵在於在所述模具中央還固定有一金屬芯子，之後再將內層材料在注射模塑成型機中注射充入模具。
10.根據權利要求6、7或8所述的雙樹脂塑料皮帶輪的製造方法，其特徵在於所述無機填料為納米二氧化矽，所述增強纖維為玻璃纖維，所述無機填料為納米二氧化矽，所述酚醛樹脂為線性酚醛樹脂和/或可溶型酚醛樹脂。
全文摘要
本發明提供一種雙樹脂塑料皮帶輪及其製造方法，其中所述皮帶輪包括內外兩層，其中外層材料為，酚醛樹脂、無機粉末、增強纖維以及脫膜劑。所述無機填料優選納米二氧化矽。增強纖維優選玻璃纖維。酚醛樹脂優選線性酚醛樹脂或可溶型酚醛樹脂。將內層材料在注射模塑成型機中注射充入模具，經過冷卻、脫膜後，將所述部件放入另一預先加熱至外層材料固化溫度的壓鑄模具之中，在模腔中充滿外層材料，閉合模具，加壓，使外層材料固化成型。採用該雙樹脂塑料皮帶輪材料製成的皮帶輪，耐磨性優異，具有很好的尺寸精度，重量輕，低成本，且容易回收再利用，且該皮帶輪兼具熱塑性塑料皮帶輪和熱固性樹脂皮帶輪優點，可替代鋼製皮帶輪。
文檔編號B29C45/00GK1730557SQ200510029568
公開日2006年2月8日 申請日期2005年9月12日 優先權日2005年9月12日
發明者王東川, 柯楓, 羅思東, 劉啟志 申請人:上海汽車集團股份有限公司