專利名稱：雙樹(shù)脂塑料皮帶輪及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種皮帶輪及其制造方法，特別涉及一種用于發(fā)動(dòng)機(jī)周邊地區(qū)容易回收的雙樹(shù)脂塑料皮帶輪及其制造方法。
背景技術(shù)：
通常車用皮帶輪主要有鋼制皮帶輪和塑料皮帶輪兩種。鋼制皮帶輪由于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(qiáng)樹(shù)脂材料，其中樹(shù)脂可以為酚醛樹(shù)脂和尼龍等，而酚醛樹(shù)脂是熱固性材料，難以回收，而且玻纖增強(qiáng)酚醛樹(shù)脂在成型的同時(shí)必須使酚醛樹(shù)脂固化，降低了生產(chǎn)效率；尼龍屬于熱塑性材料，容易回收，玻纖增強(qiáng)尼龍也可以通過(guò)普通的注塑成型加工，但是其尺寸穩(wěn)定性、耐磨損性和耐熱性均不如玻纖增強(qiáng)酚醛樹(shù)脂。
日本專利JP8-159244中報(bào)道，在酚醛樹(shù)脂中加入碳酸鈣、粘土和硅灰石中的一種無(wú)機(jī)粉末、以及云母粉末和玻璃纖維構(gòu)成的樹(shù)脂皮帶輪，由于上述所示的無(wú)機(jī)粉末和云母粉末的耐磨損性能較差，尤其在粉塵氣氛中。中國(guó)專利03157726.1中所述的玻纖增強(qiáng)酚醛樹(shù)脂皮帶輪具有良好的尺寸精度，高強(qiáng)度和耐磨性優(yōu)異，選用線性酚醛樹(shù)脂或可溶型酚醛樹(shù)脂，其數(shù)均分子量應(yīng)限制在600～900之間，但難以注射模塑成型，另外酚醛樹(shù)脂是熱固性材料，難以回收，而且玻纖增強(qiáng)酚醛樹(shù)脂在注射成型后，必須使酚醛樹(shù)脂固化，影響了其加工性能。因此，酚醛樹(shù)脂塑料皮帶輪雖然實(shí)現(xiàn)了皮帶輪的輕量化，但難以回收，且不易成型加工。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種其耐磨性優(yōu)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(shù)脂塑料皮帶輪及其制造方法。
為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明雙樹(shù)脂塑料皮帶輪分為內(nèi)外兩層，其中，內(nèi)層材料為尼龍66占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(shù)脂20～40重量％、無(wú)機(jī)粉末0.5～5重量％、增強(qiáng)纖維10～30重量％以及脫膜劑0.5～5重量％。
本發(fā)明中，所述雙樹(shù)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(qiáng)度及抗沖擊性能。
一種雙樹(shù)脂塑料皮帶輪的制造方法，包括以下步驟，首先，制備上述內(nèi)層材料和外層材料，其次，將內(nèi)層材料在注射模塑成型機(jī)中注射充入模具，經(jīng)過(guò)冷卻、脫膜后，將所述部件放入另一預(yù)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(shù)脂皮帶輪主體的形狀相對(duì)應(yīng)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。
其中制造內(nèi)層材料的過(guò)程可以是，先將全部?jī)?nèi)層材料置于高速攪拌機(jī)中，加熱并攪拌均勻。其中所述加熱的溫度優(yōu)選120℃。
此外，在所述模具中央還可固定一金屬芯子，并通過(guò)嵌入成型等方法制成部件，經(jīng)過(guò)冷卻、脫膜后，再將所述部件放入另一預(yù)先加熱至外層材料固化溫度的壓鑄模具之中，并固定在中心部位，該模具具有與樹(shù)脂皮帶輪主體的形狀相對(duì)應(yīng)的模腔，在模腔中充滿外層材料，閉合模具，加壓，并保持至外層材料樹(shù)脂的固化溫度一段時(shí)間，使外層材料固化成型得到雙樹(shù)脂塑料皮帶輪。
本發(fā)明中，所述酚醛樹(shù)脂，優(yōu)選線性酚醛樹(shù)脂或可溶型酚醛樹(shù)脂。
本發(fā)明中，所述無(wú)機(jī)粉末優(yōu)選納米二氧化硅粉末，由于納米二氧化硅粉末顆粒小、易分散，可以均勻地分散在雙樹(shù)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(fā)明中，所述增強(qiáng)纖維優(yōu)選玻璃纖維，從而更好地增強(qiáng)尼龍66，提高塑料皮帶輪的尺寸精度、強(qiáng)度及抗沖擊性能。
本發(fā)明提供的雙樹(shù)脂塑料皮帶輪，其耐磨性優(yōu)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(shù)脂皮帶輪優(yōu)點(diǎn)。
具體實(shí)施例方式
以下實(shí)施例是僅為更進(jìn)一步具體說(shuō)明本發(fā)明，在不違反本發(fā)明的主旨下，本發(fā)明應(yīng)不限于以下實(shí)驗(yàn)例具體明示的內(nèi)容。
本發(fā)明列舉的實(shí)施例中的雙樹(shù)脂塑料皮帶輪包括內(nèi)外兩層，其中，內(nèi)層材料尼龍66占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(shù)脂20～40重量％、納米二氧化硅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(shù)脂，優(yōu)選線性酚醛樹(shù)脂和/或可溶型酚醛樹(shù)脂。(實(shí)施例中，具體說(shuō)明為哪一種，如果兩種成份均有，則說(shuō)明其各自比例)制造過(guò)程中，預(yù)先將尼龍66放入烘箱中在100℃下烘干4h，然后尼龍66和玻璃纖維(比例為50重量％)置于高速攪拌機(jī)中，接著加熱至120℃攪拌均勻，制備玻纖增強(qiáng)尼龍66模塑料。
然后將玻璃纖維增強(qiáng)尼龍66模塑料在注射模塑成型機(jī)中注射充入模具，該模具中央固定金屬芯子，通過(guò)嵌入成型等方法制成部件，經(jīng)過(guò)冷卻、脫膜后，將所述部件放入另一預(yù)先加熱至外層材料固化溫度的壓鑄模具之中，并固定在中心部位，該模具具有與樹(shù)脂皮帶輪主體的形狀相對(duì)應(yīng)的模腔，在模腔中充滿外層材料，閉合模具，加壓，并保持至外層材料樹(shù)脂的固化溫度一段時(shí)間，使外層材料固化成型得到雙樹(shù)脂塑料皮帶輪。
實(shí)施例1～5為改變皮帶輪各組分的含量，通過(guò)上述相同的方式制成雙樹(shù)脂塑料皮帶輪。
耐磨損試驗(yàn)將待試實(shí)施例的皮帶輪裝配在試驗(yàn)支架上，在張緊力1922N，轉(zhuǎn)速6000RPM的條件下，連續(xù)旋轉(zhuǎn)3×107次，觀察是否出現(xiàn)疲勞失效現(xiàn)象。同時(shí)，測(cè)定皮帶輪表面的磨損厚度(mm)，并據(jù)此評(píng)價(jià)皮帶輪的耐磨損性能，結(jié)果如表1所示。
表1

表2

表2為現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)的普通產(chǎn)品，從表1與表2中可以明顯看出，采用本發(fā)明方案制造的皮帶輪較現(xiàn)有技術(shù)產(chǎn)品更加抗疲勞，其耐磨性能更加優(yōu)異。
權(quán)利要求
1.一種雙樹(shù)脂塑料皮帶輪，其特征在于包括內(nèi)外兩層，內(nèi)層材料組份及其重量百分比為，尼龍66占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(shù)脂20～40％、無(wú)機(jī)粉末0.5～5％、增強(qiáng)纖維10～30％以及脫膜劑0.5～5％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙樹(shù)脂塑料皮帶輪，其特征在于所述雙樹(shù)脂塑料皮帶輪中間還固定一金屬芯子。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的雙樹(shù)脂塑料皮帶輪，其特征在于所述無(wú)機(jī)填料為納米二氧化硅。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的雙樹(shù)脂塑料皮帶輪，其特征在于所述增強(qiáng)纖維為玻璃纖維。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的雙樹(shù)脂塑料皮帶輪，其特征在于所述酚醛樹(shù)脂為線性酚醛樹(shù)脂和/或可溶型酚醛樹(shù)脂。
6.一種雙樹(shù)脂塑料皮帶輪的制造方法，包括以下步驟，首先，制備內(nèi)層材料和外層材料，其中所述內(nèi)層材料組份及其重量百分比為，尼龍66占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(shù)脂20～40％、無(wú)機(jī)粉末0.5～5％、增強(qiáng)纖維10～30％以及脫膜劑0.5～5％；其次，將內(nèi)層材料在注射模塑成型機(jī)中注射充入模具，經(jīng)過(guò)冷卻、脫膜后，將所述部件放入另一預(yù)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(shù)脂皮帶輪主體的形狀相對(duì)應(yīng)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(jù)權(quán)利要求6所述的雙樹(shù)脂塑料皮帶輪的制造方法，其特征在于制造內(nèi)和外層材料的過(guò)程為將全部?jī)?nèi)層和外層材料分別置于高速攪拌機(jī)中，加熱并攪拌均勻。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的雙樹(shù)脂塑料皮帶輪的制造方法，其特征在于其中所述加熱的溫度為120℃。
9.根據(jù)權(quán)利要求6、7或8所述的雙樹(shù)脂塑料皮帶輪的制造方法，其特征在于在所述模具中央還固定有一金屬芯子，之后再將內(nèi)層材料在注射模塑成型機(jī)中注射充入模具。
10.根據(jù)權(quán)利要求6、7或8所述的雙樹(shù)脂塑料皮帶輪的制造方法，其特征在于所述無(wú)機(jī)填料為納米二氧化硅，所述增強(qiáng)纖維為玻璃纖維，所述無(wú)機(jī)填料為納米二氧化硅，所述酚醛樹(shù)脂為線性酚醛樹(shù)脂和/或可溶型酚醛樹(shù)脂。
全文摘要
本發(fā)明提供一種雙樹(shù)脂塑料皮帶輪及其制造方法，其中所述皮帶輪包括內(nèi)外兩層，其中外層材料為，酚醛樹(shù)脂、無(wú)機(jī)粉末、增強(qiáng)纖維以及脫膜劑。所述無(wú)機(jī)填料優(yōu)選納米二氧化硅。增強(qiáng)纖維優(yōu)選玻璃纖維。酚醛樹(shù)脂優(yōu)選線性酚醛樹(shù)脂或可溶型酚醛樹(shù)脂。將內(nèi)層材料在注射模塑成型機(jī)中注射充入模具，經(jīng)過(guò)冷卻、脫膜后，將所述部件放入另一預(yù)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。采用該雙樹(shù)脂塑料皮帶輪材料制成的皮帶輪，耐磨性優(yōu)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(shù)脂皮帶輪優(yōu)點(diǎn)，可替代鋼制皮帶輪。
文檔編號(hào)B29C45/00GK1730557SQ200510029568
公開(kāi)日2006年2月8日 申請(qǐng)日期2005年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月12日
發(fā)明者王東川, 柯楓, 羅思東, 劉啟志 申請(qǐng)人:上海汽車集團(tuán)股份有限公司