專利名稱：用于使旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)平衡的組合物、方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本文中描述的本發(fā)明實(shí)施例總體上涉及一種改善的平衡組合物，更具體地涉及一種改善的觸變性平衡物，其用于使旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)(例如車輛、航空器或船舶的機(jī)械推進(jìn)系統(tǒng)、或者物件加工機(jī)的機(jī)械傳動系統(tǒng))平衡并且減輕該旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)中的振動；以及相應(yīng)的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
振動會對安全性和舒適性產(chǎn)生負(fù)面影響。在安全性方面，振動對穩(wěn)定性具有直接影響并且會導(dǎo)致材料的疲勞和損傷。主要的振動源是例如車輛、航空器、船舶或物件加工機(jī)的任何旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)。旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的例子包括車輛(如轎車)的包括發(fā)動機(jī)或電機(jī)系統(tǒng)的機(jī)械推進(jìn)系統(tǒng)以及包括輪胎、輪輞和氣門的車輪；航空器(如直升飛機(jī))的包括發(fā)動機(jī)系統(tǒng)和轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的機(jī)械推進(jìn)系統(tǒng)；船舶(如貨船)的包括發(fā)動機(jī)或電機(jī)系統(tǒng)、動力傳動系統(tǒng)和螺旋槳的的機(jī)械推進(jìn)系統(tǒng)；以及物件加工機(jī)(如清洗機(jī))的包括電機(jī)系統(tǒng)的機(jī)械傳動系統(tǒng)、和滾筒系統(tǒng)。振動可包括通常由發(fā)動機(jī)或電機(jī)系統(tǒng)所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)速度依賴性振動、以及通常由動力傳動系統(tǒng)所產(chǎn)生的速度依賴性振動。振動會損壞被用作例如發(fā)動機(jī)軸承的滾動軸承(例如球軸承或滾子軸承)、或者密封件。由于旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的磨損和裂紋，振動通常隨時間的推移而增加。更具體地，由于旋轉(zhuǎn)元件的磨損和裂紋，其重心隨時間的推移而移動，從而導(dǎo)致可引起振動的不平衡。歐洲專利申請EP 0281252和相應(yīng)的美國專利US 4，867，792公開了一種具有在30Pa和260Pa之間的屈服應(yīng)力值的觸變性輪胎平衡組合物，該組合物能夠通過可以在輪胎上的重物點(diǎn)碰撞到路面時所產(chǎn)生振動的影響下發(fā)生流動而使輪胎平衡。該平衡組合物使其自身分布于由安裝在輪輞上的輪胎所組成并具有重物點(diǎn)的車輪總成中。歐洲專利申請EP 0557365和相應(yīng)的PCT專利申請WO 1992/08775公開了一種輪胎凝膠平衡組合物，該組合物具有在3000Pa和15000Pa之間、優(yōu)選約為9000Pa的儲能模量(storage modulus)并且能夠通過在由車輪總成中的不平衡所引起振動下發(fā)生流動而使輪胎平衡。優(yōu)選地，該組合物包含以下成分的混合物(I)石蠟油、聚丁烯合成油、多元醇酯類或多元醇醚類；(2)疏水性或親水性的氣相二氧化硅；(3)聚甲基丙烯酸烷基酯、苯乙烯-乙烯-丙烯嵌段共聚物或者聚羥基羧酸衍生物；以及可選擇地腐蝕抑制劑和抗氧化劑。美國專利US5，431，726公開了一種具有在3000Pa和15000Pa之間的儲能模量的輪胎凝膠平衡組合物，該組合物能夠通過在由車輪總成中的不平衡所引起振動下發(fā)生流動而使輪胎平衡。德國專利申請DE 19857646公開了一種通過將平衡物導(dǎo)入輪胎內(nèi)部而使輪胎平衡的方法；該方法包括將具有確定的性質(zhì)、外形、幾何形狀和重量的物體放置在輪胎內(nèi)部并通過使輪胎旋轉(zhuǎn)而使平衡物移動到不平衡點(diǎn)。該方法也可用于使其它旋轉(zhuǎn)物體平衡。德國專利申請DE 19853691公開了一種用于導(dǎo)入作為內(nèi)部圓周方向凝膠珠的輪胎平衡物的方法。該專利申請描述了平衡物的特性、外形、重量、幾何形狀及其沉積位置。輪胎的內(nèi)表面顯示確定的外形和幾何形狀。可使用一根或多根環(huán)狀股線。股線的截面可以呈圓形、半圓形、扁平形狀、三角形、四邊形或多邊形。所述一根或多根股線分布于整個圓周上或僅分布于圓周的一部分上，或者采用這兩種類型的分布。當(dāng)安裝在輪輞上時，將股線部安裝在氣門的相對位置。將股線部對稱地或不對稱地安裝在赤道面上或者遠(yuǎn)離赤道面。經(jīng)過氣門注入固定數(shù)量的平衡物。使用具有確定的粘度、觸變性、長期穩(wěn)定性、與輪胎內(nèi)表面的相容性的凝膠?？蛇x擇地，輪胎在凝膠珠之間具有一條或多條周向槽，用以接收平衡物。PCT專利申請WO 2009/037314公開了一種對車輛輪胎和觸變性平衡物進(jìn)行處理的方法，所述方法包括給在車輛輪胎內(nèi)側(cè)上的第一周向平衡區(qū)提供第一量的平衡物，并且使該第一量的平衡物大致均勻地分布于第一平衡區(qū)上；以及相應(yīng)的裝置和系統(tǒng)。在一個實(shí)施例中，在第一周向平衡區(qū)上設(shè)置包含納米顆粒的清漆層，用以提高觸變性平衡物在平衡區(qū)上的可移動性。因此，為了使旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)(如車輛車輪)平衡，可用一定量的觸變性平衡物部分地填 充旋轉(zhuǎn)元件(例如，包括腔和周向平衡區(qū)(如內(nèi)襯層)的車輛輪胎)。此外，可給周向平衡區(qū)提供納米結(jié)構(gòu)。可在車輛輪胎的制造期間形成該納米結(jié)構(gòu)，從而需要非標(biāo)準(zhǔn)的特殊設(shè)備。如果車輛輪胎是標(biāo)準(zhǔn)輪胎，則可通過在另一生產(chǎn)步驟中使包含納米顆粒的材料(如清漆)分布于平衡區(qū)上而提供該納米結(jié)構(gòu)。然而，清漆可包含溶劑，在制造期間該溶劑可引起環(huán)境問題或者引起對健康和安全性的危害。即使該清漆是以水作為溶劑且不包含其它溶劑，也必須有需消耗時間且涉及成本的額外的生產(chǎn)步驟。鑒于這些原因及其它原因，存在對以下實(shí)施例中所描述的發(fā)明的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是提供一種用于使旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)平衡并且減小該旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)中的振動的改善的平衡組合物、以及相應(yīng)的方法和系統(tǒng)。可通過獨(dú)立權(quán)利要求的主題來實(shí)現(xiàn)此目的。本發(fā)明的一個方面是用于使旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)200平衡的組合物240，該組合物包含一定量的觸變性平衡物，其特征在于將一定量的疏水性顆粒分散于所述量的觸變性平衡物中。因此，疏水性顆粒通過打斷氫鍵或者至少部分地代替該組合物與周向平衡區(qū)之間接觸面中的觸變性平衡物或者通過這兩種方式來降低(亦即減少)觸變性平衡物的內(nèi)部結(jié)合力。因而，使該組合物的可移動性提高，因此該組合物可改善平衡或減小振動或者兩者。本發(fā)明的另一方面是組合物240，其中所述觸變性平衡物的所述量是在從約90重量％到約99重量％的范圍內(nèi)，或者在從約95重量％到約98重量％的范圍內(nèi)，或者約為97重量％ ;并且所述疏水性顆粒的所述量是在從約10重量％到約I重量％的范圍內(nèi)，或者在從約5重量％到約2重量％的范圍內(nèi)，或者約為3重量％。本發(fā)明的另一方面是組合物240，其中所述疏水性顆粒的尺寸是在從約Inm到約100 u m的范圍內(nèi)，或者在從約IOnm到約50 y m的范圍內(nèi)，或者在從約IOOnm到約20 y m的范圍內(nèi)，或者在從約I U m到約10 ii m的范圍內(nèi)，或者在從約3 ii m到約5 y m的范圍內(nèi)，或者約為4 u m。本發(fā)明的另一方面是組合物240，其中所述疏水性顆粒的比表面積是在從約lm2/g到約50m2/g的范圍內(nèi)，或者在從約2m2/g到約20m2/g的范圍內(nèi)，或者在從約5m2/g到約IOm2/g的范圍內(nèi)。本發(fā)明的另一方面是組合物240，其中所述疏水性顆粒的表面包含氟碳化合物，例如含氟聚合物(如聚四氟乙烯(PTFE)、氟化乙烯丙烯共聚物(FEP)(特別是四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、全氟烷氧基共聚物(PFA)或乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE));或硅酮；或者其組合。本發(fā)明的另一方面是組合物240，其中所述疏水性顆粒的核心包含氟碳化合物，例如含氟聚合物(如聚四氟乙烯(PTFE)、氟化乙烯丙烯共聚物(FEP)(特別是四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、全氟烷氧基共聚物(PFA)或乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE));或硅酮或金屬(例如鐵)；或碳；或者其組合。本發(fā)明的另一方面是組合物240，其中所述疏水性顆粒的密度大于所述觸變性平衡物的密度。因此，在旋轉(zhuǎn)期間疏水性顆粒的離心力大于觸變性平衡物的離心力，并且該組合物中疏水性顆粒的顆粒密度在朝向接觸面的方向上增加。因而，疏水性顆粒進(jìn)一步代替在接觸面處的觸變性平衡物。因而，使該組合物的可移動性進(jìn)一步提高，因此該組合物可改 善平衡或減小振動或者兩者。本發(fā)明的另一方面是組合物240，其中所述疏水性顆粒的密度是在從約IOOOkg/m3到約5000kg/m3的范圍內(nèi)，或者在從約2000kg/m3到約4000kg/m3的范圍內(nèi)，或者約為3000kg/m3。本發(fā)明的另一方面是一種組合物，其中所述疏水性顆粒具有非粘附性，亦即該疏水性顆粒既不吸附到水和含水物上也不吸附到油和含油物上。本發(fā)明的另一方面是一種組合物，其中所述疏水性顆粒是化學(xué)惰性的。本發(fā)明的另一方面是一種組合物，其中所述疏水性顆粒具有在從約0. 05到約0. I范圍內(nèi)的摩擦系數(shù)。本發(fā)明的另一方面是一種組合物，其中重量體與所述觸變性平衡物接觸。因此，該重量體可有助于旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的平衡，因而可改善平衡的效果并且可減小所述觸變性平衡物的量。本發(fā)明的另一方面是一種組合物，其中所述重量體具有由所述重量體的體尺寸所限定的體表面和體重量，使得當(dāng)所述觸變性平衡物經(jīng)受所述振動時所述重量體克服所述重量體表面與所述觸變性平衡物之間的結(jié)合力并且在被搖動狀態(tài)下發(fā)生變化。因此，重量體尺寸確保重量體在該組合物中的可移動性，因而可改善平衡的效果。本發(fā)明的另一方面是一種組合物，其中所述重量體優(yōu)選為球體。重量體尺寸與球體的直徑對應(yīng)。球體的直徑可由球體表面積(根據(jù)A = 4 r2)(球體表面積決定表面結(jié)構(gòu)(亦即粗糙度)和粘結(jié)力)與重量體體積(根據(jù)V = 4/3 r3)(決定體密度和體重量)之間的比率來確定。由于半徑r和體體積增加，體重量的增加快于體表面積。因此，可提高重量體在該組合物中的可移動性，因而可改善平衡的效果。本發(fā)明的另一方面是一種組合物，其中所述重量體包含金屬，例如鋼(如不銹鋼)。因此，可改善重量體的耐久性，從而可簡化并減少維修工作。本發(fā)明的另一方面是用于使旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)200平衡的組合物240，該組合物包含一定量的觸變性平衡物；其特征在于使一定量的納米顆粒分布于所述量的所述觸變性平衡物中。因此，納米顆粒通過打斷氫鍵或至少部分地代替在該組合物與周向平衡區(qū)之間接觸面處的觸變性平衡物或者通過這兩種方式來降低(亦即減少)觸變性平衡物的內(nèi)部結(jié)合力。因而，使該組合物的可移動性提高，因此該組合物可改善平衡或減小振動或者兩者。本發(fā)明的另一方面是組合物240，其中所述觸變性平衡物的所述量是在從約90重量％到約99重量％的范圍內(nèi)，或者在從約95重量％到約98重量％的范圍內(nèi)，或者約為97重量％ ;并且所述納米顆粒的所述量是在從約10重量％到約I重量％的范圍內(nèi)，或者在從約5重量％到約2重量％的范圍內(nèi)，或者約為3重量％。本發(fā)明的另一方面是組合物240，其中所述納米顆粒的尺寸是在從約Inm到約IOOOnm的范圍內(nèi)，或者在從約2nm到約500nm的范圍內(nèi)，或者在從約5nm到約200nm的范圍內(nèi)，或者在從約IOnm到約IOOnm的范圍內(nèi)，或者在從約20nm到約50nm的范圍內(nèi)，或者約為40nmo、
本發(fā)明的另一方面是組合物240，其中所述納米顆粒的比表面積是在從約lm2/g到約50m2/g的范圍內(nèi)，或者在從約2m2/g到約20m2/g的范圍內(nèi)，或者在從約5m2/g到約IOm2/g的范圍內(nèi)。本發(fā)明的另一方面是組合物240，其中所述納米顆粒包含氟碳化合物，例如含氟聚合物(如聚四氟乙烯(PTFE)、氟化乙烯丙烯共聚物(FEP)(特別是四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、全氟烷氧基共聚物(PFA)或乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE));或硅酮；或金屬(例如招、銅、金、鐵、銀、鈦和鋅)；或金屬氧化物(例如氧化招、氧化銅、氧化鐵、氧化銀和氧化鈦)；半導(dǎo)體(例如硒化鎘、碲化鎘和硅)；或碳(例如碳黑、碳納米管、石墨和富勒烯)。本發(fā)明的另一方面是組合物240，其中所述納米顆粒的密度大于所述觸變性平衡物的密度。本發(fā)明的另一方面是組合物240，其中所述納米顆粒的密度是在從約1000kg/m3到約5000kg/m3的范圍內(nèi)，或者在從約2000kg/m3到約4000kg/m3的范圍內(nèi)，或者約為3000kg/m3。本發(fā)明的又一方面是一種減小旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)200中的振動的方法,其特征在于將一定量的疏水性顆粒分散于一定量的觸變性平衡物中從而形成一定量的組合物240 ;并且提供旋轉(zhuǎn)元件110,旋轉(zhuǎn)元件110包括具有在所述旋轉(zhuǎn)元件110的旋轉(zhuǎn)軸150上的支點(diǎn)的腔120，并且包括周向平衡區(qū)130并且被至少一部分所述量的所述組合物240部分地填充。因此，疏水性顆粒通過打斷氫鍵或者至少部分地代替在所述組合物與周向平衡區(qū)之間接觸面處的觸變性平衡物或者通過這兩種情況來降低(亦即減少)觸變性平衡物的內(nèi)部結(jié)合力。因而，使所述組合物的可移動性提高，因此所述組合物可改善平衡或減小振動或者兩者。本發(fā)明的另一方面是一種方法，進(jìn)一步包括使所述旋轉(zhuǎn)元件110圍繞所述旋轉(zhuǎn)軸150旋轉(zhuǎn)，使得所述組合物240發(fā)生液化并且使其自身沿所述周向平衡區(qū)130分布并減小所述旋轉(zhuǎn)元件110的不平衡。本發(fā)明的另一方面是一種方法，其中所述觸變性平衡物的所述量是在從約90重量％到約99重量％的范圍內(nèi)，或者在從約95重量％到約98重量％的范圍內(nèi)，或者約為97重量％ ;并且所述疏水性顆粒的所述量是在從約10重量％到約I重量％的范圍內(nèi)，或者在從約5重量％到約2重量％的范圍內(nèi)，或者約為3重量％。本發(fā)明的另一方面是一種方法，其中所述疏水性顆粒的尺寸是在從約Inm到約100 u m的范圍內(nèi)，或者在從約IOnm到約50 y m的范圍內(nèi)，或者在從約IOOnm到約20 y m的范圍內(nèi)，或者在從約I U m到約10 ii m的范圍內(nèi)，或者在從約3 ii m到約5 y m的范圍內(nèi)，或者約為4 u m。本發(fā)明的另一方面是一種方法，其中所述疏水性顆粒的比表面積是在從約lm2/g到約50m2/g的范圍內(nèi)，或者在從約2m2/g到約20m2/g的范圍內(nèi)，或者在從約5m2/g到約IOm2/g的范圍內(nèi)。本發(fā)明的另一方面是一種方法，其中所述疏水性顆粒的表面包含氟碳化合物，例如含氟聚合物(如聚四氟乙烯(PTFE)、氟化乙烯丙烯共聚物(FEP)(特別是四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、全氟烷氧基共聚物(PFA)或乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE));或硅酮。本發(fā)明的另一方面是一種方法，其中所述疏水性顆粒的核心包含氟碳化合物，例如含氟聚合物(如聚四氟乙烯(PTFE)、氟化乙烯丙烯共聚物(FEP)(特別是四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、全氟烷氧基共聚物(PFA)或乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE));或硅酮；或金屬(例如鐵)；或碳。本發(fā)明的另一方面是一種方法，其中所述疏水性顆粒的密度大于所述觸變性平衡物的密度。本發(fā)明的另一方面是一種方法，其中所述疏水性顆粒的密度是在從約IOOOkg/m3到約5000kg/m3的范圍內(nèi)，或者在從約2000kg/m3到約4000kg/m3的范圍內(nèi)，或者約為3000kg/m3。本發(fā)明的另一方面是一種方法，其中所述旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)200被包括于車輛(例如轎車)中，并且可選擇地，所述旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)200是所述車輛的車輪、發(fā)動機(jī)系統(tǒng)或傳動系統(tǒng)。本發(fā)明的另一方面是一種方法，其中所述旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)200被包括于航空器(例如直升飛機(jī))中，并且可選擇地，所述旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)200是所述航空器的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)或葉片。本發(fā)明的另一方面是一種方法，其中所述旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)200被包括于船舶(例如貨船)中，并且可選擇地，所述旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)200是所述船舶的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)或傳動系統(tǒng)。本發(fā)明的另一方面是一種方法，其中所述旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)200被包括于物件加工機(jī)(例如清洗機(jī))中，并且可選擇地，所述旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)200是所述物件加工機(jī)的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)或物件接收滾筒。本發(fā)明的又一方面是用于減小所述旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)200中的振動的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)200 ;其特征在于旋轉(zhuǎn)元件110包括腔120，腔120具有在所述旋轉(zhuǎn)元件110的旋轉(zhuǎn)軸150上的支點(diǎn)，并且包括周向平衡區(qū)130并且被一定量的組合物240部分地填充；組合物240包含一定量的觸變性平衡物和分布于所述量的所述觸變性平衡物中的一定量的疏水性顆粒。本發(fā)明的另一方面是旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)200，其中所述觸變性平衡物的所述量是在從約90重量％到約99重量％的范圍內(nèi)，或者在從約95重量％到約98重量％的范圍內(nèi)，或者約為97重量％ ;并且所述疏水性顆粒的所述量是在從約10重量％到約I重量％范圍內(nèi)，或者在從約5重量％到約2重量％的范圍內(nèi)，或者約為3重量％。
本發(fā)明的另一方面是旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)200，其中所述疏水性顆粒的尺寸是在從約Inm到約100 u m的范圍內(nèi)，或者在從約IOnm到約50 y m的范圍內(nèi)，或者在從約IOOnm到約20 y m的范圍內(nèi)，或者在從約I U m到約10 ii m的范圍內(nèi)，或者在從約311111到約511111的范圍內(nèi)，或者約為411111。本發(fā)明的另一方面是旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)200，其中所述疏水性顆粒的比表面積是在從約lm2/g到約50m2/g的范圍內(nèi)，或者在從約2m2/g到約20m2/g的范圍內(nèi)，或者在從約5m2/g到約10m2/g的范圍內(nèi)。本發(fā)明的另一方面是旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)200，其中所述疏水性顆粒的表面包含氟碳化合物，例如含氟聚合物(如聚四氟乙烯(PTFE)、氟化乙烯丙烯共聚物(FEP)(特別是四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、全氟烷氧基共聚物(PFA)或乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE));或硅酮。本發(fā)明的另一方面是旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)200，其中所述疏水性顆粒的核心包含氟碳化合物，例如含氟聚合物(如聚四氟乙烯(PTFE)、氟化乙烯丙烯共聚物(FEP)(特別是四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、全氟烷氧基共聚物(PFA)或乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE));或硅酮；或金屬(例如鐵)；或碳。本發(fā)明的另一方面是旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)200，其中所述疏水性顆粒的密度大于所述觸變性平衡物的密度。
本發(fā)明的另一方面是旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)200，其中所述疏水性顆粒的密度是在從約1000kg/m3到約5000kg/m3的密度內(nèi)，或者在從約2000kg/m3到約4000kg/m3的范圍內(nèi)，或者約為 3000kg/m3。本發(fā)明的另一方面是旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)200，其中所述旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)200被包括于車輛(例如轎車)中，并且可選擇地，所述旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)200是所述車輛的車輪、發(fā)動機(jī)系統(tǒng)或傳動系統(tǒng)。本發(fā)明的另一方面是旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)200，其中所述旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)200被包括于航空器(例如直升飛機(jī))中，并且可選擇地，所述旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)200是所述航空器的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)或葉片。本發(fā)明的另一方面是旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)200，其中所述旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)200被包括于船舶(例如貨船)中，并且可選擇地，所述旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)200是所述船舶的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)或傳動系統(tǒng)。本發(fā)明的另一方面是旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)200，其中所述旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)200被包括于物件加工機(jī)(例如清洗機(jī))中，并且可選擇地，所述旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)200是所述物件加工機(jī)的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)或物件容納滾筒。


雖然本說明書以特別指出什么被認(rèn)為是本發(fā)明并明確地對其提出權(quán)益要求的權(quán)利要求作為結(jié)束，但下面將參照附圖中所描繪的本發(fā)明具體實(shí)施例來更具體地描述本發(fā)明，附圖是用于圖解說明實(shí)施本發(fā)明實(shí)施例的方式。應(yīng)理解的是，這些不必按比例繪制的附圖僅僅描繪本發(fā)明的典型實(shí)施例，因此不應(yīng)認(rèn)為是用來限制本發(fā)明的范圍；下面將利用附圖更加特異性地和詳細(xì)地描述實(shí)施例，其中圖I示出了現(xiàn)有旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的截面圖。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的截面圖。圖3示出了對于不同組合物、不同的內(nèi)襯層構(gòu)造和其不同組合，對作為時間(分鐘)函數(shù)的所述組合物在車輛輪胎內(nèi)襯層中的分布長度的比較。
具體實(shí)施例方式在以下對實(shí)施例的詳細(xì)描述中，參考了構(gòu)成詳細(xì)描述的一部分并通過圖解來顯示可實(shí)施本發(fā)明的具體實(shí)施例的附圖。在附圖中，若干視圖中的相同數(shù)字描述大致相同的構(gòu)件。實(shí)施例旨在充分詳細(xì)地描述本發(fā)明的各方面，以使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵤┍景l(fā)明。在不背離本發(fā)明范圍的情況下，可采用其它實(shí)施例并且可做出結(jié)構(gòu)性、邏輯或電方面的變化或者其組合。此外，應(yīng)該理解的是，本發(fā)明的各種實(shí)施例盡管是不同的，但不一定是相互排斥的。例如，一個實(shí)施例中所描述的具體特征、結(jié)構(gòu)或特性可包括于其它實(shí)施例中。此外，應(yīng)該理解的是，可采用不同技術(shù)來實(shí)施本發(fā)明的實(shí)施例。此外，術(shù)語“示例性”僅僅是被解釋為例子，并非指最好或最佳。因此，以下的詳細(xì)描述不具有限制的意義，本發(fā)明的范圍僅由所附權(quán)利要求以及該權(quán)利要求所授權(quán)等效物的全范圍所限定。下面將參照附圖。為了最清楚地顯示實(shí)施例的結(jié)構(gòu)，本文中所包含的附圖是發(fā)明物的圖示。因此，雖然仍然包含實(shí)施例的基本結(jié)構(gòu)，但制造結(jié)構(gòu)的實(shí)際外觀可以不同方式呈現(xiàn)。此外，附圖僅顯示對于理解實(shí)施例所必需的結(jié)構(gòu)。附圖中并未包括本領(lǐng)域已知的其它結(jié)構(gòu)，以保持附圖的清楚性。也應(yīng)理解的是，為了簡單和易于理解，本文中所描述的特征和/或元件是以彼此相對的特定尺寸來圖示，實(shí)際尺寸可顯著不同于本文中所圖示的尺寸。在下面的描述和權(quán)利要求中，可使用術(shù)語“包含”、“具有”、“帶有”或它們的其它變形。應(yīng)該理解的是，這種術(shù)語是包括性的，類似于術(shù)語“包括”。在下面的描述和權(quán)利要求中，可使用術(shù)語“連結(jié)的”和“連接的”以及派生詞如“連通地連結(jié)的”。應(yīng)該理解的是，這些術(shù)語并非意圖用作彼此之間的同義詞。更確切地講，在具體實(shí)施例中，“連接的”可用來表示2個或更多個元件彼此發(fā)生直接的物理接觸或電接觸。然而，“連結(jié)的”也可表示2個或更多的元件彼此不發(fā)生直接接觸，但彼此仍然合作或相互作用。在下面的描述和權(quán)利要求中，術(shù)語諸如“上”、“下”、“第一”、“第二”等僅用于描述的目的，而不被解釋為限制。可以在一定數(shù)量的位置和方向上制造、使用或運(yùn)送本文中所描述的裝置或物件的實(shí)施例。—種根據(jù)本發(fā)明的用于使旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)平衡或者減小旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)中的振動的組合物，其包含一定量的觸變性平衡物、和一定量的分散于所述量的觸變性平衡物中的疏水性顆粒。該組合物可通過將其各成分加以混合而制備，如果需要的話略微加熱到低于約40°C的溫度。可利用高剪切混合法使疏水性顆?；旌先胫苽浜玫挠|變性平衡物中。平衡物的流變性質(zhì)為其臨界屈服應(yīng)力(CYS)和彈性模量(儲能模量，G’)(兩者均是在線性粘彈性區(qū)而測量出)，以及其屈服應(yīng)力(如應(yīng)力增長測量中所測定)、及利用頻率掃描所測量的儲能模量(G)與損耗模量(G")之間的關(guān)系。儲能模量(G’ )是物質(zhì)強(qiáng)度(亦即凝膠形成劑分子之間鍵的強(qiáng)度和數(shù)量)的衡量尺度。損耗模量(G")是物質(zhì)以熱形式消散能量的能力的衡量尺度。頻率掃描中所測量的G’與G"之間關(guān)系是物質(zhì)的結(jié)構(gòu)表征。穿越頻率(cross-over frequency)是G"變得大于G’時的頻率。與粘彈性同等重要的是平衡物在使用中的長期穩(wěn)定性、平衡物在各種溫度下的性能、以及平衡物的化學(xué)惰性。在平衡系統(tǒng)的使用壽命內(nèi)并且在各種條件下(特別是在從約_50°C或_30°C到+90°C范圍內(nèi)的溫度下)，平衡物應(yīng)仍然發(fā)揮功能。此外，平衡物必須對平衡系統(tǒng)和環(huán)境無任何有害影響，并且應(yīng)該是可處置或可回收利用的。
觸變性平衡物可以是歐洲專利申請EP 0281252和相應(yīng)的美國專利4，867，792中所描述的觸變輪胎平衡組合物，該組合物的屈服應(yīng)力值是在IPa和260Pa之間，其能夠通過在輪胎上的重量點(diǎn)碰撞路面時所引起振動的影響下發(fā)生流動而使輪胎平衡。觸變性平衡物可具有大于2Pa的屈服應(yīng)力值。然而，由于屈服應(yīng)力值較低，因此較低的旋轉(zhuǎn)加速度可能是必須的，特別是當(dāng)旋轉(zhuǎn)元件處在垂直位置時。更詳細(xì)地，觸變性平衡物可以是包含兩種成分(即，基礎(chǔ)液和凝膠形成劑)的平衡凝膠，并且優(yōu)選地滿足以下最低標(biāo)準(zhǔn)，包括在流變學(xué)方面，儲能模量(G)在約IOOPa和約5000Pa 之間，穿越頻率(cross-over frequency) (G" > G，)在約 IHz 和約 40Hz 之間，臨界屈服應(yīng)力值大于約IPa ;在揮發(fā)性方面，于99°C下10小時后的蒸發(fā)損失小于約6重量基礎(chǔ)液的傾點(diǎn)低于約-15°C的溫度(根據(jù)石油產(chǎn)品傾點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)測試方法，ASTM D97);在分離穩(wěn)定性方面，于25°C以300000Xg離心12小時后基礎(chǔ)液的分離小于約20重量％ ;在化學(xué)反應(yīng)性方面，顯示明顯的惰性，例如對金屬無腐蝕性并且對聚合物(如橡膠)無影響。平 衡凝膠通常包含在約75重量％和約99重量％之間(例如約85%和約97%之間)，例如約95%，的基礎(chǔ)液、以及相應(yīng)地在約1%和約25%之間(例如約3%和約15%之間)，例如約5%，的凝膠形成劑。優(yōu)選地，該平衡凝膠可進(jìn)一步包含少量的腐蝕抑制劑、抗氧化劑、染色劑或者其組合?；A(chǔ)液可包含例如聚亞烷基二醇類(PAG)，如聚丙二醇(PPG)或聚乙二醇(PEG)；聚亞烷基二醇類的組合(亦即混合物)，如PPG與PEG的組合；環(huán)氧乙烷與環(huán)氧丙烷的共聚物；或者其組合。基礎(chǔ)液可包含具有以下通式的以醇-(R0H-)為起點(diǎn)的氧化丙烯基的聚合物RO-[CH (CH3) CH2-O-J111H (I)式中R是氫或者烷基，該聚合物具有一個末端羥基并且是水不溶性的，例如由DOW化學(xué)公司(www.dow.com)以商標(biāo)UCON LB Fluids銷售的具有多種分子量和粘度的產(chǎn)品?？商娲鼗蚋郊拥?，基礎(chǔ)液可包含具有以下通式的以醇-(R0H-)為起點(diǎn)的環(huán)氧乙烷與環(huán)氧丙烷的線型無規(guī)共聚物RO- [CH (CH3) CH2_0_] m [CH2-CH2-0_] nH (2)式中R是氫或者烷基?？商娲鼗蚋郊拥?，基礎(chǔ)液可包含以醇-(R0H-)為起點(diǎn)的、優(yōu)選地包含約相等量(亦即約50重量％ )的氧化乙烯基和氧化丙烯基的環(huán)氧乙烷與環(huán)氧丙烷的無規(guī)共聚物，該共聚物具有一個末端羥基并且在環(huán)境溫度(亦即在低于約40°C的溫度下)是水溶性的，例如由DOW化學(xué)公司以商標(biāo)UC0N50-HB Fluids銷售的具有相等量(重量)的氧化乙烯基和氧化丙烯基并且具有多種分子量和粘度的產(chǎn)品。例如，可替代地或附加地，基礎(chǔ)液可包含以 丁醇為起點(diǎn)的包含相等重量的氧化乙烯基和氧化丙烯基的環(huán)氧乙烷與環(huán)氧丙烷的無規(guī)共聚物，該共聚物具有3930的數(shù)均分子量、約為1020cSt(4(TC )的粘度、和約為1000(根據(jù)ISO 3448)的粘度等級，例如由DOW化學(xué)公司以商標(biāo)UC0N50-HB-5100銷售的產(chǎn)品。可替代地或附加地，基礎(chǔ)液可包含以二醇為起點(diǎn)的、優(yōu)選地包含約75重量％的氧化乙烯基和相應(yīng)地約25重量％的氧化丙烯基的環(huán)氧乙烷與環(huán)氧丙烷的無規(guī)共聚物，該共聚物具有兩個末端羥基(R = H)并且在低于約75°C的溫度下是水溶性的，例如由DOW化學(xué) 公司以商標(biāo)UC0N10 75-H Fluids銷售的具有多種分子量和粘度的產(chǎn)品。例如，可替代地或附加地，基礎(chǔ)液可包含以二醇為起點(diǎn)的、包含75重量％的氧化乙烯基和25重量％的氧化丙烯基的環(huán)氧乙烷與環(huán)氧丙烷的無規(guī)共聚物，該共聚物具有6950的數(shù)均分子量以及約為1800cSt (40°C )的粘度，例如由DOW化學(xué)公司以商標(biāo)UCON 75-H-9500銷售的產(chǎn)品。可替代地或附加地，基礎(chǔ)液可包含以醇-(R0H-)為起點(diǎn)的、優(yōu)選地包含約40重量％的氧化乙烯基和相應(yīng)地約60重量％的氧化丙烯基的環(huán)氧乙烷與環(huán)氧丙烷的無規(guī)共聚物，并且基礎(chǔ)液是水溶性的，例如由DOW化學(xué)公司以商標(biāo)SYNAL0X 40銷售的具有多種分子量和粘度的產(chǎn)品。例如，可替代地或附加地，所述基礎(chǔ)液可包含以醇為起點(diǎn)的、包含40重量％的氧化乙烯基和60重量％的氧化丙烯 基的環(huán)氧乙烷與環(huán)氧丙烷的無規(guī)共聚物，該共聚物具有為5300的數(shù)均分子量、為1050cSt(40°C )的粘度以及約為1000(根據(jù)ISO 3448)的粘度等級，例如由DOW化學(xué)公司以商標(biāo)SYNAL0X40-D700銷售的產(chǎn)品?？商娲鼗蚋郊拥兀A(chǔ)液可包含以二醇為起點(diǎn)的、優(yōu)選地包含約50重量％的氧化乙烯基和相應(yīng)地約50重量％的氧化丙烯基的環(huán)氧乙烷與環(huán)氧丙烷無規(guī)共聚物，該共聚物具有為960-1160cSt (或者mm2/s) (40°C )ASTM D445的運(yùn)動粘度，例如由DOW化學(xué)公司以商標(biāo)SYNAL0X50-D700銷售的產(chǎn)品。凝膠形成劑可包含氣相二氧化硅，例如疏水性二氧化硅或親水性二氧化硅，優(yōu)選地具有在約50m2/g和約400m2/g之間的BET(Brunauer, Emmett, Teller)表面積，例如具有300m2/g的BET表面積的親水性氣相二氧化娃，例如由EvonikIndustries公司(www.evonik.com)以商標(biāo)Aerosil A300銷售的產(chǎn)品。凝膠形成劑對油類的膠凝作用(gelling effect)是通過如下方式而實(shí)現(xiàn)凝膠形成劑利用凝膠形成劑段分子之間羥基的氫鍵或范德華力形成分子網(wǎng)絡(luò)。這些鍵的數(shù)量和強(qiáng)度決定了凝膠強(qiáng)度、和凝膠支持載荷的能力(臨界屈服應(yīng)力)。觸變性平衡物可以是包含平衡凝膠組合物的平衡凝膠，所述組合物包含(1)85至97重量％的二元醇醚成分，該二元醇醚成分包含一種以上的通式(I)或通式(II)的乙二醇-丙二醇共聚物醚或者其混合物R-0{[CH(CH3)CH2-0-]m[CH2-CH2-0-]n}H (I)Rl-(0-{[CH(CH3)CH2-0-]m[CH2-CH2-0-]n}H)2 (II)其中R是氫或者2-8個碳原子的烷基；Rl是2-8個碳原子的亞烷基部分，其中兩個取代基不在同一碳原子上是乙二醇/丙二醇共聚物部分中丙二醇的摩爾百分?jǐn)?shù)；n是乙二醇/丙二醇共聚物部分中乙二醇的摩爾百分?jǐn)?shù)，其中比率n m是在35 65至80 20的范圍內(nèi)；各二醇共聚物具有在2000-10000范圍內(nèi)的數(shù)均分子量；以及(2)3至15重量％的氣相二氧化硅凝膠形成劑；所述平衡組合物具有粘彈性并且具有在1500Pa和5000Pa(22°C )之間的儲能模量(G’)、在高達(dá)10-40Hz的穿越頻率(cross-over frequency)下小于儲能模量的損耗模量(G")、以及超過2Pa的臨界屈服應(yīng)力。二元醇醚成分的數(shù)均分子量可在3000-10000的范圍內(nèi)。比率n m可在從35 65到80 20的范圍內(nèi)，優(yōu)選在從40 60到75 25的范圍內(nèi)，尤其在從40 60到60 40的范圍內(nèi)，例如50 50。氣相二氧化硅凝膠形成劑可以是具有從90到400m2/g、優(yōu)選從200至300m2/g的BET表面積的親水性類型的氣相二氧化硅；或者具有從50到300m2/g、優(yōu)選從250至350m2/g的BET表面積的疏水性類型的氣相二氧化硅；或者上述親水性類型與疏水性類型氣相二氧化硅凝膠形成劑的混合物。二元醇醚成分可呈現(xiàn)超過500、優(yōu)選在800-1200范圍內(nèi)的粘度等級(根據(jù)ISO 3448測定)。在本發(fā)明的一個實(shí)施方式中，化學(xué)式(I)的共聚物的比率n m是在從40 60至Ij 75 25、例如從40 60到60 40、特別是從45 55到55 45的范圍內(nèi)，例如約50 50。在另一個實(shí)施方式中，化學(xué)式(II)的共聚物的比率n m可為從70 30到80 20，例如約 75 25。在一個優(yōu)選實(shí)施方式中，觸變性平衡物包含6. 3±0. 2重量％、更優(yōu)選6. 3±0. I 重量％的氣相二氧化娃凝膠形成劑；以及I. 0±0. 3重量％、優(yōu)選I. 0±0. 2重量％、更優(yōu)選1.0±0. I重量％的、比率n m為從70 30到80 20、更優(yōu)選約為75 25的化學(xué)式
(II)的共聚物；余量是具有從45 55到55 45 (例如約50 50)的n m比率的化學(xué)式⑴的共聚物。在另一個優(yōu)選實(shí)施方式中，觸變性平衡物包含6. 5±0. 2重量％、更優(yōu)選6. 5±0. I重量％的氣相二氧化娃凝膠形成劑；以及I. 0±0. 3重量％、優(yōu)選I. 0±0. 2重量％、更優(yōu)選1.0±0. I重量％的、具有從70 30到80 20、更優(yōu)選約為75 25的比率n m的化學(xué)式(II)的共聚物；余量是具有從45 55到55 45例如約50 50的比率n m的化學(xué)式⑴的共聚物。分散于所述觸變性平衡物中的疏水性顆粒，通過打斷氫鍵或在組合物與周向平衡區(qū)(circumferential balancing area)之間接觸面處至少部分地代替觸變性平衡物或者通過這兩種方式來降低(亦即減少)觸變性平衡物的內(nèi)部結(jié)合力。疏水性顆粒的相關(guān)性質(zhì)包括不沾粘性，亦即疏水性顆粒既不粘附水和含水物也不粘附油和含油物；摩擦系數(shù)低，例如在從0. 05到0. 10的范圍內(nèi)；密度大于觸變性平衡物的密度，例如超過1000kg/m3 ;粒徑小，例如在從IOOnm到10 ii m的范圍內(nèi)；表面積大，例如在從lm2/g到10m2/g的范圍內(nèi)(用氮吸附法測定)；以及化學(xué)惰性。具有這些性質(zhì)的材料的例子包括氟碳化合物，諸如含氟聚合物，例如聚四氟乙烯(PTFE)、氟化乙烯丙烯共聚物(FEP)(特別是四氟乙烯-六氟丙烯共聚物)、全氟烷氧基共聚物(PFA)或乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE);和硅酮。疏水性顆?？砂砑觿缱杂闪鲃拥姆勰詈砑觿?，優(yōu)選的是表面積在約lm2/g和約10m2/g之間(例如,表面積為5-10m2/g或I. 5_3m2/g)的自由流動的粉末狀 PTFE,例如由 DuPont 公司(www. dupont. com)分別以 Zonyl MP1100 和 Zonyl MP1200銷售的產(chǎn)品。疏水性顆粒可具有低表面能。觸變性平衡物的量可在從約90重量％到約99重量％的范圍內(nèi)，或者在從約95重量％到約98重量％的范圍內(nèi)，或者約為97重量％ ;疏水性顆粒的量可在從約10重量％到約I重量％的范圍內(nèi)，或者在從約5重量％到約2重量％的范圍內(nèi)，或者約為3重量％。另一種根據(jù)本發(fā)明的用于使旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)平衡或者減小旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)中的振動的組合物包含一定量的觸變性平衡物、和一定量的分散于所述量的所述觸變性平衡物中的納米顆粒。所述組合物可通過將其各成分加以混合而制備，如果需要的話略微加熱到低于約40°C的溫度。可利用高剪切混合法將納米顆?；旌先胫苽浜玫挠|變性平衡物中。分散于所述觸變性平衡物顆粒中的納米顆粒，通過打碎氫鍵或者至少部分地代替在組合物與周向平衡區(qū)之間接觸面處的觸變性平衡物或者通過這兩種方式來降低(亦即減少)觸變性平衡物的內(nèi)部結(jié)合力。納米顆粒的相關(guān)性質(zhì)包括粒徑小，例如在約Inm和約IOOOnm之間，或者在約2nm和約500nm之間，或者在約5nm和約200nm之間，或者在約IOnm和約IOOnm之間，或者在約20nm和約50nm之間，或者約為40nm ;表面積較大，例如在約Im2/g和約50m2/g之間。具有這些性質(zhì)的材料的例子包括氟碳化合物，諸如含氟聚合物(例如聚四氟乙烯(PTFE)、氟化乙烯丙烯共聚物(FEP)(特別是四氟乙烯-六氟丙烯共聚物)、全氟烷氧基共聚物(PFA)或乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE);硅酮；金屬(例如鋁、銅、金、鐵、銀、鈦和鋅)；金屬氧化物(例如氧化鋁、氧化銅、氧化鐵、氧化銀和氧化鈦)；半導(dǎo)體(例如硒化鎘、碲化鎘和硅)；以及碳(例如碳黑、碳納米管、石墨和富勒烯)。觸變性平衡物的量可在從約90重量％到約99重量％的范圍內(nèi)，或者在從約95重量％到約98重量％的范圍內(nèi)，或者約為97重量％ ;納米顆粒的量可在從約10重量％到約I重量％的范圍內(nèi)，或者在從約5重量％到約2重量％的范圍內(nèi)，或者約為3重量％。圖I示出了現(xiàn)有旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)100 (如車輛車輪)的截面圖。旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)100包括旋轉(zhuǎn)元件110 (如車輛輪胎)。旋轉(zhuǎn)元件110包括具有在旋轉(zhuǎn)軸150上的支點(diǎn)(fulcrum)的腔120，包括周向平衡區(qū)130(如車輛輪胎的內(nèi)襯層)，并且被一定量的現(xiàn)有觸變性平衡物140部分地填充。如圖中所示，周向平衡區(qū)130 (circumferential balancing area)可位于內(nèi) 襯層上的中部?？商娲?，周向平衡區(qū)130可位于側(cè)部或邊緣。周向平衡區(qū)130可包括用于改善觸變性平衡物140的可移動性和流動性的納米結(jié)構(gòu)，所述納米結(jié)構(gòu)是由例如包含納米顆粒的材料(例如清漆)所構(gòu)成，或者將所述納米結(jié)構(gòu)壓印在所述周向平衡區(qū)130上。旋轉(zhuǎn)元件110可進(jìn)一步包括限定件160，限定件160是用于確定平衡區(qū)130的邊界。旋轉(zhuǎn)元件110可進(jìn)一步包括另一個限定件165，限定件165是用于確定平衡區(qū)130的另
一邊界。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)200 (如車輛車輪)的截面圖。旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)200包括旋轉(zhuǎn)元件110 (如車輛輪胎)。旋轉(zhuǎn)元件110包括具有在旋轉(zhuǎn)軸150上的支點(diǎn)的腔120，包括周向平衡區(qū)130 (如車輛輪胎的內(nèi)襯層)，并且被一定量的根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方式的組合物240部分地填充。用于使旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)平衡或者減小旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)中的振動的組合物，包含一定量的觸變性平衡物、和分散于所述量的觸變性平衡物中的一定量的疏水性顆粒?？商娲?，所述組合物包含一定量的觸變性平衡物、和分散于所述量的觸變性平衡物中的一定量的納米顆粒。旋轉(zhuǎn)元件110可進(jìn)一步包括限定件160和另一個限定件165，如圖I中所示。本發(fā)明可應(yīng)用于包括可圍繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)元件的任何旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)200。例如，旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)200可以是電機(jī)系統(tǒng)、發(fā)動機(jī)系統(tǒng)或傳動系統(tǒng)，旋轉(zhuǎn)元件110可以是軸，例如驅(qū)動軸(如螺旋槳軸)。腔120可位于空心軸或管狀軸中，腔120基本上完全地沿空心軸或管狀軸而延伸。此外，本發(fā)明可應(yīng)用于實(shí)際車輛(例如現(xiàn)實(shí)生活中的轎車)、航空器、船舶、物件加工機(jī)等以及比例車輛(例如模型轎車)、模型航空器、模型船舶、模型物件加工機(jī)等的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)。實(shí)施了一系列測試來確定和比較常規(guī)觸變性平衡物與根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的用于使旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)平衡或減小旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)中的振動的組合物的隨時間推移的行程長度。對于所有測試，將全新的車輛輪胎“Goodyear Excellence 245/45 R18”用作旋轉(zhuǎn)元件，并且將車輛輪胎的內(nèi)襯層用作周向平衡區(qū)。對于標(biāo)示為“未經(jīng)處理的內(nèi)襯層”的測試#1至#4，使用的車輛輪胎未對內(nèi)襯層做任何改變，亦即車輛輪胎表面和內(nèi)襯層中包含殘留的來自車輛輪胎制造的脫模劑。對于標(biāo)示為“涂布內(nèi)襯層”的測試#5，用包含納米顆粒的基于溶劑的清漆涂布車輛輪胎的內(nèi)襯層，從而提供在周向平衡區(qū)上的納米結(jié)構(gòu)。此外，將泡沫帶應(yīng)用于內(nèi)襯層作為限定件，并用硅酮密封泡沫帶。對于各測試，將75克的量的平衡物或根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的組合物沿10. 0厘米的長度涂覆于內(nèi)襯層。對于測試#1、#3和#5，使用包含92. 7重量％的UC0N50-HB-5100和I重量％的UCON 75-HB-9500(作為基礎(chǔ)液)、及6. 3重量^^^Aerosil A300(作為凝膠形成劑)的觸變性平衡物，如歐洲專利申請第08168913. 5號和相應(yīng)的PCT專利申請PCT/EP2009/065058號中所述。對于測試#2和#4，使用由DuPont公司以商標(biāo)Zonyl MPllOO銷售的包含97重量％的觸變性平衡物、和3重量％的自由流動的粉末狀PTFE的組合物，組合物粒徑分布為粒徑小于0. 3 ii m占10%、平均粒徑為4 u m、粒徑小于8 y m占90%，且表面積為5-1Om2/g,。將所有車輛輪胎安裝在輪輞上而形成車輛車輪，并且將該輪輞相應(yīng)地安裝在測試設(shè)備上。以相同方式用相同步驟對所有車輛車輪進(jìn)行測量。對于所有測試，使車輛車輪旋轉(zhuǎn)并將速度增加到130km/h。對于所有測試，在5分鐘和35分鐘后測量所述組合物在車輛輪胎內(nèi)襯層上的分布長度(厘米)。表I示出了對于不同組合物、不同內(nèi)襯層構(gòu)造及其不同組合，對作為時間(分鐘)函數(shù)的組合物在車輛輪胎內(nèi)襯層中的分布長度(厘米)的比較。圖3圖示了對于不同組合物、不同內(nèi)襯層構(gòu)造及其不同組合，對作為時間(分鐘)函數(shù)的組合物在車輛輪胎內(nèi)襯層上的分布長度(厘米)的比較。圖3示出了帶擬合曲線的所測量的數(shù)據(jù)點(diǎn)。在圖3所示的測試#1和#3中，分別由正方形標(biāo)記和實(shí)線或虛線畫出曲線輪廓，將所述量的不摻雜的平衡物應(yīng)用于未經(jīng)處理的內(nèi)襯層上。在圖3中所示的測試#2和#4中，分別由十字標(biāo)記和實(shí)線或虛線畫出曲線輪廓，將所述量的根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的組合物應(yīng)用于未經(jīng)處理的內(nèi)襯層上。在圖3中所示的測試#5中，由三角形標(biāo)記和實(shí)線畫出曲線輪廓，將所述量的不摻雜的平衡物應(yīng)用于經(jīng)涂布的內(nèi)襯層上。正如可從圖3的測試#1與測試#3的比較以及測試#2與測試M的另一個比較中看出，在相同條件下(亦即特定的組合物和特定的構(gòu)造)，各測試產(chǎn)生非常相似的結(jié)果。此外，正如可從測試#2和#4與測試#1和#3的比較中看出，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的組合物在未處理內(nèi)襯層上的分布長度始終大于不摻雜平衡物在未處理內(nèi)襯層上的分布長度。因此，與不摻雜的觸變性平衡物相比，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的組合物的性能(亦即流動性)得到改善；特別是，該組合物明顯地更加靈活。此外，正如可從測試#2和M與測試#5的比較中看出，雖然根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的組合物在未經(jīng)處理內(nèi)襯層上的分布長度最初是小于不摻雜平衡物在涂布內(nèi)襯層上的分布長度，但在約12分鐘后根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的組合物在未經(jīng)處理內(nèi)襯層上的分布長度大于不摻雜平衡物在涂布內(nèi)襯層上的分布長度。因此，與在經(jīng)涂布內(nèi)襯層上的不摻雜觸變性平衡物相比，根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的組合物的性能(亦即流動性)也得到改善。
表I :平衡物的配方(以重量％表示)
權(quán)利要求
1.ー種用于使旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)(200)平衡的組合物(240)，其包含 觸變性平衡物； 其特征在于，還包含 分散于所述觸變性平衡物中的疏水性顆粒。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的組合物(240)，其中 所述觸變性平衡物的量在從約90重量％到約99重量％的范圍內(nèi)，或者在從約95重量％到約98重量％的范圍內(nèi)，或者約為97重量％ ;并且 所述疏水性顆粒的量在從約10重量％到約I重量％的范圍內(nèi)，或者在從約5重量％到約2重量％的范圍內(nèi)，或者約為3重量％。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的組合物(240)，其中 所述疏水性顆粒的尺寸在從約Inm到約100 ii m范圍內(nèi)，或者在從約IOnm到約50 y m的范圍內(nèi)，或者在從約IOOnm到約20 ii m的范圍內(nèi)，或者在從約I y m到約10 y m的范圍內(nèi)，或者在從約3 ii m到約5 ii m的范圍內(nèi)，或者約為4 y m ;或者 所述疏水性顆粒的比表面積是在從約lm2/g到約50m2/g的范圍內(nèi)，或者在從約2m2/g到約20m2/g的范圍內(nèi)，或者在從約5m2/g到約10m2/g的范圍內(nèi)；或者以上兩種情況均符合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的組合物(240)，其中 所述疏水性顆粒的表面包含氟碳化合物，例如含氟聚合物，諸如聚四氟こ烯(PTFE)、氟化こ烯丙烯共聚物(FEP)(特別是四氟こ烯-六氟丙烯共聚物)、全氟烷氧基共聚物(PFA)或こ烯-四氟こ烯共聚物(ETFE);或硅酮；或者其組合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的組合物(240)，其中 所述疏水性顆粒的核心包含氟碳化合物，例如含氟聚合物，諸如聚四氟こ烯(PTFE)、氟化こ烯丙烯共聚物(FEP)(特別是四氟こ烯-六氟丙烯共聚物)、全氟烷氧基共聚物(PFA)或こ烯-四氟こ烯共聚物(ETFE);或硅酮；或金屬，例如鐵；或碳；或者其組合。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4或5所述的組合物(240)，其中 所述疏水性顆粒的密度大于所述觸變性平衡物的密度； 所述疏水性顆粒的密度在從約1000kg/m3到約5000kg/m3的范圍內(nèi)，或者在從約2000kg/m3到約4000kg/m3的范圍內(nèi)，或者約為3000kg/m3 ;或者以上兩種情況均符合。
7.ー種用于使旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)(200)平衡的組合物(240)，其包含 觸變性平衡物； 其特征在于，還包含 分散于所述觸變性平衡物中的納米顆粒。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的組合物(240)，其中所述觸變性平衡物的量在從約90重量％到約99重量％的范圍內(nèi)，或者在從約95重量％到約98重量％的范圍內(nèi)，或者約為97重量％；并且所述納米顆粒的量在從約10重量％到約I重量％的范圍內(nèi)，或者在從約5重量％到約2重量％的范圍內(nèi)，或者約為3重量％ ；所述納米顆粒的尺寸在從約Inm到約IOOOnm的范圍內(nèi)，或者在從約2nm到約500nm的范圍內(nèi)，或者在從約5nm到約200nm的范圍內(nèi)，或者在從約IOnm到約IOOnm的范圍內(nèi)，或者在從約20nm到約50nm的范圍內(nèi)，或者約為40nm ； 所述納米顆粒的比表面積在從約lm2/g到約50m2/g的范圍內(nèi)，或者在從約2m2/g到約20m2/g的范圍內(nèi)，或者在從約5m2/g到約10m2/g的范圍內(nèi)； 所述納米顆粒包含氟碳化合物，例如含氟聚合物，諸如聚四氟こ烯(PTFE)、氟化こ烯丙烯共聚物(FEP)(特別是四氟こ烯-六氟丙烯共聚物)、全氟烷氧基共聚物(PFA)或こ烯-四氟こ烯共聚物(ETFE);或硅酮；或金屬，例如鋁、銅、金、鐵、銀、鈦和鋅；或金屬氧化物，例如氧化鋁、氧化銅、氧化鐵、氧化銀和氧化鈦；或半導(dǎo)體，例如硒化鎘、碲化鎘和硅；或碳，例如碳黑、碳納米管、石墨和富勒烯； 所述納米顆粒的密度大于所述觸變性平衡物的密度； 所述納米顆粒的密度在從約1000kg/m3到約5000kg/m3的范圍內(nèi)，或者在從約2000kg/m3到約4000kg/m3的范圍內(nèi)，或者約為3000kg/m3 ;或者以上特征的組合。
9.ー種減小旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)(200)中的振動的方法，其特征在于 將疏水性顆粒分散于觸變性平衡物中而形成組合物(240);以及提供包括腔(120)的旋轉(zhuǎn)元件(110)，腔(120)具有在所述旋轉(zhuǎn)元件(110)的旋轉(zhuǎn)軸(150)上的支點(diǎn)，具有周向平衡區(qū)(130)并且部分地由所述組合物(240)的至少一部分填充。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，進(jìn)ー步包括 使所述旋轉(zhuǎn)元件(110)繞所述旋轉(zhuǎn)軸(150)旋轉(zhuǎn),使得所述組合物(240)發(fā)生液化并使其自身沿所述周向平衡區(qū)(130)分布，并且減小所述旋轉(zhuǎn)元件(110)的不平衡。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的方法，其中 所述觸變性平衡物的量是在從約90重量％到約99重量％的范圍內(nèi)，或者在從約95重量％到約98重量％的范圍內(nèi)，或者約為97重量％，并且所述疏水性顆粒的量是在從約10重量％到約I重量％的范圍內(nèi)，或者在從約5重量％到約2重量％的范圍內(nèi)，或者約為3重fi% ; 所述疏水性顆粒的尺寸在從約Inm到約100 ii m的范圍內(nèi)，或者在從約IOnm到約50 y m的范圍內(nèi)，或者在從約IOOnm到約20 ii m的范圍內(nèi)，或者在從約I y m到約10 y m的范圍內(nèi)，或者在從約3 ii m到約5 ii m的范圍內(nèi)，或者約為4 y m ; 所述疏水性顆粒的比表面積在從約lm2/g到約50m2/g的范圍內(nèi)，或者在從約2m2/g到約20m2/g的范圍內(nèi)，或者在從約5m2/g到約10m2/g的范圍內(nèi)； 所述疏水性顆粒的表面包含氟碳化合物，例如含氟聚合物，諸如聚四氟こ烯(PTFE)、氟化こ烯丙烯共聚物(FEP)(特別是四氟こ烯-六氟丙烯共聚物)、全氟烷氧基共聚物(PFA)或こ烯-四氟こ烯共聚物(ETFE);或硅酮； 所述疏水性顆粒的核心包含氟碳化合物，例如含氟聚合物，諸如聚四氟こ烯(PTFE)、氟化こ烯丙烯共聚物(FEP)(特別是四氟こ烯-六氟丙烯共聚物)、全氟烷氧基共聚物(PFA)或こ烯-四氟こ烯共聚物(ETFE);或硅酮；或金屬，例如鐵；或碳； 所述疏水性顆粒的密度大于所述觸變性平衡物的密度； 所述疏水性顆粒的密度在從約1000kg/m3到約5000kg/m3的范圍內(nèi)，或者在從約2000kg/m3到約4000kg/m3的范圍內(nèi)，或者約為3000kg/m3 ;或者以上特征的組合。
12.根據(jù)權(quán)利要求9、10或11所述的方法，其中 所述旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)(200)被包括于車輛，例如轎車中，并且可選擇地，所述旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)(200)是所述車輛的車輪、發(fā)動機(jī)系統(tǒng)或傳動系統(tǒng)； 所述旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)(200)被包括于航空器，例如直升飛機(jī)中，并且可選擇地，所述旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)(200)是所述航空器的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)或葉片； 所述旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)(200)被包括于船舶，例如貨船中，并且可選擇地，所述旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)(200)是所述船舶的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)或傳動系統(tǒng)；或者 所述旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)(200)被包括于物件加工機(jī)，例如清洗機(jī)中，并且可選擇地，所述旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)(200)是所述物件加工機(jī)的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)或容納物件的滾筒。
13.ー種旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)(200)，用于減小所述旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)(200)中的振動，其特征在于 包括腔(120)的旋轉(zhuǎn)元件(110)，腔(120)具有在所述旋轉(zhuǎn)元件(110)的旋轉(zhuǎn)軸(150)上的支點(diǎn)，包括周向平衡區(qū)(130)并且部分地被包含觸變性平衡物和分散于所述觸變性平衡物中的疏水性顆粒的組合物(240)填充。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)(200)，其中 所述觸變性平衡物的量在從約90重量％到約99重量％的范圍內(nèi)，或者在從約95重量％到約98重量％的范圍內(nèi)，或者約為97重量％ ;并且所述疏水性顆粒的量在從約10重量％到約I重量％的范圍內(nèi)，或者在從約5重量％到約2重量％的范圍內(nèi)，或者約為3重量％ ;或者 所述疏水性顆粒的尺寸在從約Inm到約100 ii m的范圍內(nèi)，或者在從約IOnm到約50 y m的范圍內(nèi)，或者在從約IOOnm到約20 ii m的范圍內(nèi)，或者在從約I y m到約10 y m的范圍內(nèi)，或者在從約3 ii m到約5 ii m的范圍內(nèi)，或者約為4 y m ; 所述疏水性顆粒的比表面積在從約lm2/g到約50m2/g的范圍內(nèi)，或者在從約2m2/g到約20m2/g的范圍內(nèi)，或者在從約5m2/g到約10m2/g的范圍內(nèi)； 所述疏水性顆粒的表面包含氟碳化合物，例如含氟聚合物，諸如聚四氟こ烯(PTFE)、氟化こ烯丙烯共聚物(FEP)(特別是四氟こ烯-六氟丙烯共聚物)、全氟烷氧基共聚物(PFA)或こ烯-四氟こ烯共聚物(ETFE);或硅酮； 所述疏水性顆粒的核心包含氟碳化合物，例如含氟聚合物，諸如聚四氟こ烯(PTFE)、氟化こ烯丙烯共聚物(FEP)(特別是四氟こ烯-六氟丙烯共聚物)、全氟烷氧基共聚物(PFA)或こ烯-四氟こ烯共聚物(ETFE);或硅酮；或金屬，例如鐵；或碳； 所述疏水性顆粒的密度大于所述觸變性平衡物的密度； 所述疏水性顆粒的密度在從約1000kg/m3到約5000kg/m3的范圍內(nèi)，或者在從約2000kg/m3到約4000kg/m3的范圍內(nèi)，或者約為3000kg/m3 ;或者以上特征的組合。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)(200)，其中 所述旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)(200)被包括于車輛，例如轎車中，并且可選擇地，所述旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)(200)是所述車輛的車輪、發(fā)動機(jī)系統(tǒng)或傳動系統(tǒng)； 所述旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)(200)被包括于航空器，例如直升飛機(jī)中，并且可選擇地，所述旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)(200)是所述航空器的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)或葉片；所述旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)(200)被包括于船舶，例如貨船中，并且可選擇地，所述旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)(200)是所述船舶的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)或傳動系統(tǒng)；或者 所述旋轉(zhuǎn) 系統(tǒng)(200)被包括于物件加工機(jī)，例如清洗機(jī)中，并且可選擇地，所述旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)(200)是所述物件加工機(jī)的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)或容納物件的滾筒。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于使旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)平衡的組合物，其包含觸變性平衡物；其特征在于所述觸變性平衡物中分散有疏水性顆粒。以及一種相應(yīng)的方法和系統(tǒng)。
文檔編號C08L71/02GK102666143SQ201080046882
公開日2012年9月12日 申請日期2010年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月10日
發(fā)明者拉爾斯·貝蒂爾·卡內(nèi)哈馬爾, 阿爾文·隆恩 申請人:拉爾斯·貝蒂爾·卡內(nèi)哈馬爾