[发明专利]聚氨酯动力传送带

说明书

发明背景

发明领域

本发明大体上涉及用于动力应用的织物增强的弹性聚氨酯制品，更尤其涉及具有增塑聚氨酯/脲弹性体和碳纤维拉伸帘线的动力传送带，具体来说涉及改进聚氨酯带子中的碳纤维拉伸帘线的抗挠曲疲劳性的改进了的聚氨酯/脲弹性体组合物。

现有技术的描述

通常已知的是某些添加剂(称为增塑剂或稀释剂)当添加到聚氨酯预聚物中时将降低这些预聚物的粘度。令人遗憾地，这些添加剂的同时的影响是显著地降低聚氨酯弹性体的某些固化性能例如硬度、拉伸模量和撕裂强度。

美国专利号5,907,014公开了具有改进的可湿性而没有牺牲物理性能的聚氨酯预聚物。将具有二价酸酯，优选脂族二烷基酯(其中烷基是C₁-C₇)和二胺或多元醇固化剂的预聚物施涂于一个或多个帆布层上，随后在合适的温度和时间下固化而产生成品，即输送带。

美国专利号6,964,626(其内容据此全文引入本文)公开了用于动力应用的改进的聚氨酯/脲弹性体，该弹性体具有对大约140-150℃的高温稳定性和在大约-35-(-40)℃下的低温挠性。这些弹性体可用于带子，具体来说，汽车正时或同步带，V形带、多V形肋带或微肋带、平皮带等中的应用。所述聚氨酯/脲弹性体是通过使多异氰酸酯预聚物与对称伯二胺扩链剂、对称伯二胺扩链剂和仲二胺扩链剂的混合物、或对称伯二胺扩链剂和非氧化多元醇的混合物反应制备的，它们都经选择以经由标准模塑方法排除对催化剂的需要，和改进相分离。所述多异氰酸酯预聚物是在高温下非氧化性的多元醇，例如聚碳酸酯多元醇、聚酯多元醇或它们的混合物与有机多异氰酸酯的反应产物，该有机多异氰酸酯是紧密的、对称和芳族的，例如对亚苯基二异氰酸酯、1，5-萘二异氰酸酯和2，6-甲苯二异氰酸酯，或是脂族的并具有反式或反式，反式几何结构，例如反式-1，4-环己烷二异氰酸酯和反式，反式-4，4′-二环己基甲基二异氰酸酯。

概要

本发明涉及聚氨酯/脲弹性体、动力传送带和提供改进的室温和高温抗挠曲疲劳性和改进的动力载荷性能的方法。

本发明涉及具有弹性材料的带主体部分、布置在所述主体部分中的拉伸增强材料和与所述主体部分集成的滑轮接触部分的动力传送带。所述弹性材料包括多异氰酸酯预聚物组合物和扩链剂的反应产物。所述多异氰酸酯预聚物组合物是通过使以下物质反应制备的：(i)选自以下的二异氰酸酯(a)对亚苯基二异氰酸酯，(b)2，6-甲苯二异氰酸酯，和(c)具有反式或反式，反式几何结构的环脂族二异氰酸酯；(ii)基本上不含在低于大约150℃下为氧化性的结构部分并选自以下的多元醇(a)聚碳酸酯多元醇，(b)聚酯多元醇，和(c)所述聚碳酸酯多元醇和所述聚酯多元醇的混合物；和(iii)至少一种选自上述组多元醇的三醇交联剂。在使所述多异氰酸酯预聚物组合物反应之前或之后，向其中添加选自烷基-醚二-烷基酯、多烷基-醚二-烷基酯和聚乙二醇二-烷基酯的增塑剂。所述扩链剂选自芳族对称伯二胺扩链剂、所述芳族对称伯二胺扩链剂和芳族仲二胺扩链剂的混合物，和所述芳族对称伯二胺扩链剂中的一种或多种和一种或多种选自用来制备所述预聚物的那些多元醇的多元醇的混合物。

在各种实施方案中，拉伸增强材料可以是碳纤维拉伸帘线。增强材料可以包括织物，它可以覆盖带子的表面，和可以是织物与聚合物膜的层压体。

在各种实施方案中，预聚物中的三醇含量可以相当高，2重量％-100重量％，优选5重量％-35重量％，或大约15重量％-25重量％，基于总多元醇含量。预聚物中的增塑剂含量可以是大约5重量％-大约30重量％或5重量％-大约15重量％，基于总预聚物重量。增塑剂可以是聚乙二醇二-2-乙基己酸酯并且可以具有300-大约700的分子量。

在各种实施方案中，多元醇可以是分子量大约500-大约4000或1500-2500的聚己酸内酯二醇和分子量大约500或1000-大约4000或2500-3500的聚己酸内酯三醇的混合物。

本发明还涉及制备上述聚氨酯弹性体和模塑使用中经历动力载荷的选自带子、皮带、挠性连接套管和软管的制品和在所述制品的表面中或上嵌织物增强材料的方法，其纤维之间具有空隙，以致所述氨基甲酸酯在模塑之前或期间穿入所述空隙的至少一些中。

本发明实施方案的优点包括聚氨酯的改进的适用期、装模速率及其它加工性能，带子挠曲试验中的改进的拉伸帘线强度保留、改进的热负荷和挠曲性能和改进的带子耐久性。