[发明专利]一种高强度耐寒芳纶纤维同步带及其制备方法

说明书

本发明涉及芳纶纤维领域，尤其涉及一种高强度耐寒芳纶纤维同步带及其制备方法，该芳纶纤维同步带由以下原料制备而成：芳纶短纤维、尼龙短纤维、玻璃纤维芯线、四氧化三铁、酚醛树脂、正2，2‑二苯甲酰胺基二苯基二硫化物、硼酸钙、二氧化硅、氧化铝、膨润土、羧甲基纤维素钠、硅橡胶。本发明方法充分兼顾各组原料性能，利用磁性材料在外加磁场下引导纤维排序，有效增强原料组分间的协同作用，保证同步带在低温下的良好使用，提高同步带在低温环境中的使用时间。

技术领域

本发明涉及芳纶纤维同步带领域，尤其涉及一种高强度耐寒芳纶纤维同步带及其制备方法。

背景技术

芳纶纤维高分子链具有非常高的刚性，且分子链间具有高度结晶，芳纶纤维的表面具有相当的惰性，造成芳纶纤维与其他材料结合性能差，特别是与有机硅弹性体间的结合力更不理想。为了提高芳纶纤维与有机硅弹性体间的结合力，国内外进行了大量的研究工作，主要包括：(1)对芳纶纤维表面进行改性，提高芳纶纤维表面的活性；(2)选择合适的芳纶纤维织布结构，增大芳纶纤维织布与有机硅弹性体间的接触面积；(3)对液态有机硅胶的化学组成进行调整，在液态有机硅胶中加入活性更高的交联剂和粘结剂组分；(4)有机硅接枝处理芳纶纤维。目前对芳纶纤维表面 处理的方法包括表面刻蚀处理、表面接枝改性、等离子处理、γ射线辐射和超声处理等，但这些处理方法通常因难以控制而无法批量化处理，且可能损伤芳纶纤维表面结构，或者活化程度不够导致纤维接枝效果不好影响材料性能的发挥。而且，在芳纶纤维中针对性的改性配合其他纤维使用的更少，特别是性能优良的尼龙纤维。比如专利号为CN201210037877.9的一种芳纶-有机硅复合材料的制备方法，将有机硅改性聚氨酯、增强剂和交联剂混合，通过浸渍、滚涂和刮涂工艺将混合后的有机硅改性聚氨酯、增强剂和交联剂应用于芳纶织物表面，并在100～150℃条件下培烘1～10分钟，所制备的芳纶-有机硅复合材料具有高拉伸强度、耐低温等特性，但是纤维表面活性不够，导致接枝效果不能最大化，影响芳纶功能的进一步发挥，而且使用的纤维单一，难以将功能全面化；又如专利号为CN201710117892.7的热塑性聚氨酯、芳纶纤维改性尼龙66复合材料制备方法，使用聚氨酯、芳纶纤维、PA66等材料及相容剂辅助材料，以一定比例，在双螺杆挤出共混而制作的复合材料，制备的复合材料既具有阻燃性、又具有优异的耐高低温性能和综合物理性能，但是其中组分没有针对性的改良，导致相互间不能最大化互补，优化低温下的材料性能，并且当前研究中将芳纶纤维引用到同步带较少，所以制备一种针对芳纶纤维特性制作低温同步带的方法极有必要。

发明内容

本发明针对现有技术中的不足，提供了一种高强度耐寒芳纶纤维同步带，以提高芳纶纤维同步带在低温下的性能，该芳纶纤维同步带由以下原料制备而成：

芳纶短纤维5-8份、尼龙短纤维10-12份、玻璃纤维芯线6-9份、四氧化三铁0.11-0.3份、酚醛树脂20-30份、正2，2-二苯甲酰胺基二苯基二硫化物7-9份、硼酸钙18-29份、二氧化硅15-27份、氧化铝10-18份、膨润土1-3份、羧甲基纤维素钠3-5份、硅橡胶130-150份。

本发明所述的高强度耐寒芳纶纤维同步带，制备方法如下：

（1）芳纶短纤维清洗

将芳纶短纤维与清洗液混合，在40-45℃下搅拌20-30min，过滤，将芳纶短纤维与去离子水混合，在50-55℃下搅拌15-25min，过滤，在0.1-0.3个标准大气压、50-55℃下烘干即可；

（2）芳纶短纤维表面活化

将甘油和氯化锂混合，在35-40℃下搅拌溶解，得到活化液，在活化液中加入芳纶短纤维，搅拌20-30min，用超声波处理15-20min，在50-60℃下静置3-5h，再用超声波处理10-15min，过滤，将芳纶短纤维与去离子水混合，搅拌13-18min，过滤，在70-80℃烘干；

（3）尼龙短纤维改性