Вироби на основі етилен-альфа-олефінових еластомерів, ремінь та система ремінних передач

1. Изделие, подверженное динамической нагрузке, в которое в качестве первичной эластомерной композиции введена композиция, содержащая этилен-альфа-олефиновый эластомер, соль металла a,b-ненасыщенной органической кислоты и усиливающий наполнитель, отверждаемая с применением средства, активирующего свободные радикалы, отличающееся тем, что эластомерная композиция содержит компоненты в следующем соотношении, вес. ч.: этилен-альфа-олефиновый эластомер 100 соль металла a,b-ненасыщенной органической кислоты 1-20 усиливающий наполнитель 25-250. 2. Изделие по п. 1, отличающееся тем, что оно выбрано из группы, состоящей из приводного ремня, воздушных рукавов и станин двигателей. 3. Ремень, приспособленный к зацеплению шкива, содержащий основу, изготовленную из эластомерной композиции, содержащей этилен-альфа-олефиновый эластомер, соль металла a,b-ненасыщенной органической кислоты и усиливающий наполнитель, отвержденной с помощью средства, активирующего свободные радикалы, растягивающее приспособление, расположенное в основе, и контактирующую со шкивом часть, составляющую целое с основой, отличающийся тем, что эластомерная композиция содержит компоненты в следующем соотношении, вес. ч.: этилен-альфа-олефиновый эластомер 100 C2 (54) ВИРОБИ НА ОСНОВІ ЕТИЛЕН-АЛЬФА-ОЛЕФІНОВИХ ЕЛАСТОМЕРІВ, РЕМІНЬ ТА СИСТЕМА РЕМІННИХ ПЕРЕД АЧ 42752 бираемого из группы, состоящей из синхронных ремней, клиновых ремней и мультиклиновых ребристых ремней. 10. Ремень по п. 3, отличающийся тем, что этилен-альфа-олефиновый эластомер характеризуется специфическим содержанием этиленовых звеньев, причем содержание этиленовых звеньев находится в пределах примерно 55-78 мас.% в расчете на вес эластомера. 11. Система ременной передачи, содержащая ремень из эластичной композиции, содержащей этилен-альфа-олефиновый эластомер, соль металла a,b-ненасыщенной органической кислоты и усиливающий наполнитель, отверждаемой с применением средства, активирующего свободные радикалы, проходящий вокруг, по меньшей мере, одного ведущего шкива и, по меньшей мере, одного ведомого шкива, отличающаяся тем, что она содержит ремень, охарактеризованный по п. 3. Данное изобретение относится к ременным передачам, в том числе к машинным трансмиссиям и плоским ременным передачам и другим профилированным изделиям, используемым в динамическом режиме, включая отвержденные свободными радикалами эластомерные композиции, содержащие этилен-альфа-олефиновые эластомеры, усиленные солями металла, a,b-ненасыщенных органических кислот. В частности, изобретение касается ременных передач и других профилированных изделий, используемых в динамическом режиме, включая такие композиции, как первичные эластомеры, обладающие улучшенными адгезионными свойствами по отношению к упроченным текстильным материалам в отсутствие дополнительных активаторов адгезии в основном эластомере, и отличающиеся хорошими механическими свойствами, в том числе износостойкостью, сопротивление пиллингу, прочностью на разрыв и упругостью в условиях динамической нагрузки. Этилен-альфа-олефиновые эластомеры, в том числе этилен-пропиленовые сополимеры (ЭПС) и этилен-пропилен-диеновые терполимеры (ЭПДС) являются отличными эластомерами широкого спектра применения, отличаясь более широким интервалом рабочих температур, чем другие эластомеры. ЭПС и ЭПДС имеют насыщенную основную цепь, обеспечивающую устойчивость к действию кислорода и озона. Эти материалы, в общем, менее дорогостоящи, чем другие эластомеры и совместимы с высокими концентрациями наполнителя и масел, что обеспечивает их хорошие физические свойства и повышает их экономичность. По этим причинам этилен-альфа-олефиновые эластомеры широко применимы как в отдельности, так и в смеси с другими эластомерами для изготовления шлангов, уплотнителей, прокладок, кровельных материалов и защитных пленок. Недостатком этих материалов являются, однако, их низкие эксплуатационные качества при использовании в динамическом режиме. Поскольку известно, что этилен-альфа-олефиновые эластомеры проявляют умеренные усталостную прочность, износостойкость, прочность на разрыв и модуль упругости при использовании в динамическом режиме, а также неадекватные адгезионные свойства по отношению к металлам и усиленным текстильным материалам, они не могут широко применяться в качестве первичных эластомеров в режимах, характеризующи хся динамической нагрузкой, например, для машинных трансмиссий, плоских ременных передач, амортизаторов опор двигателей и т. п. Эластомерные материалы, которые могут широко использоваться в этих целях это полихлоропрен, стирол-бутадиеновый каучук, натуральный каучук, которые сочетают в себе удачн ую комбинацию механических свойств с легкостью при обработке. Что касается термина "первичный эластомер" в данном контексте, то это эластомер, содержащий более 50 вес.% эластомерных компонентов эластомерной композиции. ЭПС и ЭПДС в смеси с другими эластомерами проявляют лучшие механические свойства при использовании их в динамических режимах. Этими эластомерами могут быть полихлоропрен, нитрилдиеновые каучуки и оранополисилоксановые смолы. В эти х случаях ЭПС и ЭПДС добавляют с целью повышения устойчивости к кислороду и озону или для снижения стоимости конечной композиции. Количество добавленных ЭПС или ЭПДС, однако, не должно превышать 40 вес.% по отношению к весу конечной эластомерной композиции для сохранения удовлетворительных механических свойств. Кроме того, ЭПДС с высокой концентрацией этилена, т. е. выше 80% на моль, могут быть использованы в качестве первичных эластомеров при производстве ременных передач. Этот материал, однако, труден в обработке на открытых вальцах и каландрах из-за узкости границ его молекулярного веса и высокой степени кристаллизации. Известно несколько методов улучшения механических свойств эластомеров. Увеличение количества усиливающего наполнителя или пероксида повышает твердость и модуль упругости отвержденной эластомерной композиции. Увеличение количества наполнителя, однако, может ухудшить гибкость материала при введении наполнителя в теплый состав зластомера. Увеличение количества пероксидов может улучшить модуль упругости при снижении прочности на разрыв, усталостной прочности при многократных деформациях и к растяжимости. Эффект от этого может быть столь значительным, что полимер станет хр упким. Пероксидное и свободнорадикальное отверждение широко применяются вместо отверждения серой для насыщенных и ненасыщенных полимеров с целью улучшения их теплостойкости, снижения остаточной деформации при сжатии и улучшения адгезивных свойств по отношению к обработанным и необработанным текстильным материалам. Известно также, что введение различных акрилатных членов как соагентов для отверждаемых пероксидами эластомерных композиций улучшает их прочность на разрыв в горячем состоянии и повышает износостойкость, устойчи 2 42752 вость к маслу и адгезию к металлам. Так, например, металлические соли акриловой кислоты применяют в качестве соагентов при пероксиднем отверждении смесей, содержащих ЭПДС и другие эластомеры, для улучшения общих характеристик. Акрилаты в качестве усиливающи х наполнителей могут быть также использованы для минимизации разрыва цепи и повышения эффективности вулканизации. Этилен-альфа-олефиновые эластомерные композиции, проявляющие в динамическом режиме физические свойства, достаточные, чтобы служить в качестве первичных эластомерных композиций, например, для ременных передач, в том числе машинных трансмиссий и плоских ременных передач, амортизаторов, опор для двигателей и т. п., весьма желательны с точки зрения снижения стоимости материалов, повышения термостойкости и устойчивости к действию кислорода и озона. В настоящее время неизвестны этилен-альфа-олефиновые эластомерные композиции, легкие в обработке и обладающие адекватными механическими свойствами при использовании в динамических режимах и подходящей адгезией к усиливающим текстильным материалам, что делает невозможным их применение в качестве первичных основных эластомерных композиций для изготовления ременных передач, в том числе машинных трансмиссий, плоских ременных передач, амортизаторов, опор для двигателей и т. п. В соответствии с изложенным, целью изобретения является создание эластомерного материала, используемого в качестве первичной эластомерной композиции в изделиях, подверженных динамической нагрузке, содержащего этилен-альфа-олефиновую эластомерную композицию и способного проявлять высокую износостойкость, стойкость к пиллингу, прочность на разрыв, устойчивость на срез, высокие модуль упругости и адгезию к усиливающим материалам при высоких и низких температурах и динамических нагрузках. Другой целью изобретения является создание усовершенствованной ременной передачи, содержащей в качестве основы этилен-альфа-олефиновый эластомер с улучшенными механическими свойствами и отличной адгезией к упрочняющим текстильным материалам. В дополнение к предшествующим и другим предметам и в соответствии с целью данного изобретения, как это сформулировано и подробно описано, усталостная прочность, износостойкость, высокая прочность на разрыв, высокий модуль упругости эластомерной композиции обеспечивает ее применение в качестве первичной эластомерной композиции для изделий, подверженных динамической нагрузке. Этот эластомерный материал отвержден при помощи материала, активирующего свободные радикалы, и содержит продукт реакции – 100 вес.ч. этилен-альфа-олефинового эластомера, от 1 до 30 вес.ч. на 100 вес.ч. эластомера (нсч), металлической соли a,b-ненасыщенной органической кислоты и 0-250 нсч усиливающего наполнителя. Следующей целью данного изобретения является создание изделия, подверженного динамической нагрузке и содержащего в качестве первич ного эластомерного компонента описанную выше эластомерную композицию. Еще одной целью данного изобретения является создание усовершенствованной ременной передачи, содержащей в качестве основы эластомерную композицию, характеризующуюся высокой усталостной прочностью, износостойкостью, высокой прочностью на разрыв и высоким модулем упругости. Основа ремня изготовлена из этиленальфа-олефинового эластомера, отвержденного действием материала, активирующего свободные радикалы. Упругие элементы расположены внутри основы, а контактирующая со шкивом часть составляет одно целое с основой ремня. Эластомерную композицию получают смешиванием и совместным измельчением, в соответствии с обычным способом обработки каучуков, резиновой смеси, содержащей 100 вес.ч. этилен-альфа-олефинового эластомера, 1-30 нсч металлической соли ненасыщенной органической кислоты и 025 нсч усиливающего наполнителя. Этот эластомерный материал после отверждения проявляет отличные адгезивные свойства к растяжимой части ремня при практическом отсутствии дополнительных активаторов адгезии. Этилен-альфа-олефиновые эластомерные композиции данного изобретения могут содержать другие подходящие добавки, которые обычно используют в эластомерных композициях. Такими добавками могут быть технологические и дополнительные масла, антиоксиданты, воски, пластификаторы, мягчители и т. п. Э ти добавки могут применяться в количествах, обычно используемых в стандартных резиновых смесях. Преимущество становится ясным, если мультиклиновый ремень данного изобретения используют при низкой угловой частоте и высоком угловом ускорении. Изобретение приводит к высокому результату в ингибировании пиллинга боковых поверхностей при низких частота х. Таким образом, при данных применениях характеристики ремня улучшены. Установлено, что износостойкость увеличивается, если содержание этилен-альфаолефинового эластомера поддерживают в определенных пределах, указанных ниже. Другие преимущества или предметы изобретения будут видны после рассмотрения чертежей (фиг.) и описаний предпочтительных вариантов осуществления изобретения. Хотя изобретение вообще может быть адаптировано к использованию в динамических режимах, с целью иллюстрации детально рассмотрены три машинных трансмиссии. Чертежи (фиг.), приложенные к описанию и являющиеся его составной частью, иллюстрируют предпочтительные варианты осуществления изобретения и вместе с описанием раскрывают принципы изобретения. На чертежах изображены: Фиг. 1 - вид в перспективе, с частичным разрезом синхронного ремня в соответствии с данным изобретением; Фиг. 2 - вид в перспективе с частичным разрезом клинового ремня, в соответствии с данным изобретением; Фиг. З - вид в перспективе с частичным разрезом, мультиклинового ребристого ремня, в соответствии с данным изобретением. 3 42752 На фиг. 1 изображен типичный синхронный ремень 10. Ремень 10 содержит эластомерную основу 12 и контактирующую со шкивом часть 14, расположенную на внутренней поверхности основы ремня 12. Термин "шкив" в данном контексте означает обычные шкивы и ведущие колеса, используемые в машинных трансмиссиях, а также шкивы, валики и подобные механизмы, применяемые в конвейерах и плоских ременных передачах. Пример системы шкива и ремня описан в патенте США № 4956036, содержание которого приведено в сноске. Контактирующая со шкивом часть 14 на фиг. 1 состоит из зубьев 16 и гладкой части 18. Растяжимый слой 20 находится внутри основы ремня 12 для обеспечения опоры и прочности ремня 10. В описываемой форме растяжимый слой 20 представляет собой множество прочных кордовых нитей 22, расположенных по всей длине основы ремня 12. Понятно, однако, что могут быть использованы любые типы растяжимого слоя 20. Более того, в качестве растягивающи хся компонентов могут быть использованы любые подходящие материалы типа хлопковых, вискозных, нейлоновых, полиэфирных, ариламидных, стальных и других непрерывных волокон, способных выдерживать нагрузку. В предпочтительном варианте осуществления изобретении, изображенном на фиг. 1, растяжимый слой 20 содержит кордовые нити 22 из ариламидных волокон марки Kevlar. Другими предпочтительными кордовыми нитями являются фиберглассовые и углеродные нити для машинных ременных трансмиссий, как на фиг. 1, и полиэфирные кордовые нити для клиновых ремней, изображенных на фиг. 2. Армированная ткань 24 может быть использована и тесно подогнана к каждому зубцу 16 и к каждой гладкой части 18 ремня 10, образуя его лицевое покрытие. Эта ткань может иметь любую желаемую форму типа стандартной ткани, состоящей из основы и протекторного утка под любым желаемым углом, или может состоять из протекторной основы, соединенной с кордовым утком или иметь трикотажную или оплеточную форму и т. п. Ткань может быть покрыта промазочной смесью или пленкой из того же или другого эластомера, что и основа 12. Можно использовать более одного слоя ткани. При желании ткань может быть нарезана по диагонали, чтобы ее пряди образовывали угол с направлением движения ремня. В качестве удобных тканей могут быть использованы такие материалы, как хлопок, полиэфир, полиамид, пенька, джут, фибергласс и другие природные и синтетические волокна. В предпочтительном варианте осуществления изобретения тканевый слой 24 состоит из растягивающейся износостойкой ткани, в которой по меньшей мере основа или уточная нить изготовлены из нейлона. Наиболее предпочтителен слой ткани из растягивающегося нейлона 66. На фиг. 2 показан стандартный зазубренный клиновый ремень 26. Клиновый ремень 26 содержит эластомерную основу 12, аналогичную изображенной на фиг. 1, и упругую усиливающую часть 20 в виде корда 22, также аналогичного показанному на фи г. 1. Эластомерная основа ремня 12 и кордовые нити 22 клинового ремня 26 изго товлены из тех же материалов, которые описаны выше для фиг. 1. Клиновый ремень 26 содержит также контактирующую со шкивом часть 14, как и синхронный ремень, изображенный на фиг. 1. Боковые поверхности контактирующей со шкивом части 14 служат передаточными поверхностями клинового ремня 28. В этом устройстве роликовая контактная часть 14 сделана в форме чередующихся углублений на поверхности или желобков 28 и зубчатых выступов 30. Указанные чередующиеся углубления на поверхности 28 и зубчатые выступы 30, предпочтительно, следуют общей синусоидальной траектории, как это показано на чертеже, что позволяет распределить и свести к минимуму напряжение при изгибе контактирующей со шкивом части 14, вращающейся вокруг блоков и шкивов. На фиг. З показан мультиклиновый ребристый ремень 32. Мультиклиновый ребристый ремень 32 содержит эластомерную основу 12, аналогичную изображенным на фиг. 1 и 2, а также упругую усиливающую часть 20, предпочтительно, в виде кордовых нитей 22, также как описано выше. Множество выпуклых участков или вершин 36, чередующи хся с множеством желобков 38, определяет лицевую сторону ремня, которая служит в качестве контактирующей со шкивом части 14 ремня 32. Во всех трех образцах, показанных на фиг. 1-3, контактирующие со шкивом части 14 составляют одно целое с основой ремня 12 и изготовлены из одного и того же эластомерного материала, который детально описан ниже. Большинство предпочтительных вариантов конструкций ременных передач, как показано на фиг. 1-3, содержат в качестве основы эластомерную композицию, описанную ниже, которая наполнена неоднородной тканью, состоящей из стандартных армированных материалов из штапельного или целлюлозного волокна. Примерами волокон, обладающих подходящим модулем упругости и износостойкостью, могут служить ариламидные волокна, продаваемые под маркой KEVLAR фирмой du Рont de Nemour & Company; марки TECHNORA, продаваемой фирмой Teijin of Japan; и марки TWARON, продаваемой фирмой Enka of Holland. Длина нитей штапельного волокна ограничена пределами 0,25-12 мм, предпочтительно, 0,57 мм, наиболее предпочтительно - 1-3 мм. Эластомерная основа заполнена волокнами в концентрации, предпочтительно, 0,5-20 об.% и, более предпочтительно, 1-6 об.%. Наиболее предпочтительно заполнение волокном основы в концентрации около 2,1 об.%. В предпочтительном варианте осуществления изобретения волокна ориентированы в направлении, перпендикулярном движению ремня, так что волокна выступают на 0,10,3 мм из эластомерной основы. Хотя данное изобретение проиллюстрировано устройствами, изображенными на фиг. 1-3, следует понимать, что оно не ограничивается этими частными устройствами или формами и может быть использовано для любых динамических конструкций в объеме формулы изобретения, приведенной ниже. Эластомерной композицией, используемой в данном изобретении, является этилен-альфа-олефиновая композиция, обладающая улучшенной 4 42752 усталостной прочностью, что отражено в результатах исследования усталости при многократных деформациях, повышенной износостойкостью, стойкостью к пиллингу, прочностью на разрыв, модулем упругости, а также улучшенной адгезией с растяжимыми элементами при практическом отсутствии дополнительных активаторов адгезии в основном эластомере. Этилен-альфаолефиновые композиции получают смешиванием и совместным измельчением в соответствии с обычным способом изготовления резиновых смесей: 100 вес.ч. этилен-альфа-олефинового эластомера, 1-30 нсч соли металла a,b-ненасыщенной органической кислоты и 0-250 нсч усиливающего наполнителя типа углеродной сажи или гидратированного кремнезема. Эластомер отвержден органическим пероксидом или другим материалом, активирующим свободные радикалы, в некоторых случаях в присутствии небольших количеств серы в отвержденной смеси. Этилен-альфа-олефиновые эластомеры, использованные в данном изобретении, могут включать без ограничений сополимеры, содержащие этиленовые и пропиленовые звенья (ЭПС), этиленовые и бутеновые звенья, этиленовые и пентеновые звенья или этиленовые и октеновые звенья (ЭОС), а также терполимеры, содержащие этиленовые и пропиленовые звенья и ненасыщенный компонент (ЭПДС), а также их смеси. В качестве ненасыщенного компонента ЭПДС могут быть использованы любые неконъюгированные диены, например, гекса-1,4-диен, дициклопентадиен или этилиденнорборнен (ЭНБ). Предпочтительный этилен-альфа-олефиновый эластомер данного изобретения содержит 35-80 вес.% этиленовых звеньев, 65-25 вес.% пропиленовых или октеновых звеньев и 0-10 вес.% ненасыщенного компонента. В более предпочтительном варианте осуществления изобретения этилен-альфа-олефиновый эластомер содержит 55-78 вес.% этиленовых звеньев, и в наиболее предпочтительном варианте этилен-альфа-олефиновый эластомер содержит 65-75 вес.% этиленовых звеньев. При указанном предпочтительном уровне содержания этиленовых звеньев бесконечные ремни, изготовленные из такого этилен-альфа-олефинового эластомера, согласно предпочтительному варианту осуществления данного изобретения, характеризуются повышенной стойкостью к пиллингу. Наиболее предпочтительным этилен-альфа-олефиновым эластомером является ЭПДС. Для получения эластомерной композиции данного изобретения этилен-альфа-олефиновый эластомер может быть смешан с менее, чем 50 вес.%, предпочтительно, до 25% и, наиболее предпочтительно, - с 5-10% в расчете на общий вес эластомерной композиции, второго эластомерного материала, в том числе с силиконовым каучуком, полихлоропреном, эпихлоргидрином, гидрированным нитрилбутадиеновым каучуком, природным каучуком, сополимером этилена и винилацетата, сополимером этилена и метакрилата, и терполимерами, стиролбутадиеновым каучуком, нитрильным каучуком, хлорированным полиэтиленом, хлорсульфонированным полиэтиленом, алкилированным хлорсульфонированным полиэтиленом, транс-полиоктаномером, полиакриловыми каучуками, бутадиеновыми каучуками и их смеси с целью тонкой регулировки различных механических свойств типа высокотемпературных характеристик и липкости. Существенным является введение в эластомерные композиции данного изобретения солей металла a,b-ненасыщенных органических кислот. Считается, что отличные свойства этилен-альфаолефиновых эластомерных композиций, применяемых в данном изобретении, обусловлены мостиковыми связями этих солей металла с пероксидом. Ионные связи способны расщепляться и снова образовываться в основной эластомерной цепи под действием напряжения, подобно действию полисульфидных мостиковых связей в системах, отвержденных серой, придавая эластомеру прочность на разрыв при растяжении и сопротивление раздиру. Такой механизм может также являться основой повышения стойкости к пиллингу, характерной для этих эластомерных композиций. Эти ионные связи, по-видимому, проявляют свою активность путем образования - расщепления, предпочтительно, для расщепления углерод-углеродных связей. В отличие от полисульфидных связей или свободных радикалов, образующихся при расщеплении углерод-углеродных связейв системах, отвержденных серой, данные ионные связи не подвергаются влиянию кислорода и не проявляют склонности к образованию липких частиц при истирании. Устойчивость к кислороду способствует большей устойчивости ионных поперечных связей к нагреванию и окислению, чем обычные, отвержденные серой, эластомеры. В качестве солей металлов a,b-ненасыщенных органических кислот в данном изобретении применяются, например, соли акриловой, метакриловой, малеиновой, фумаровой, этакриловой, винилакриловой, итаконовой, метилитаконовой, аконитовой, метилаконитовой, кротоновой, альфаметилкротоновой, коричной и 2,4-дигидроксикоричной кислот. Это могут быть соли цинка, кадмия, кальция, магния, натрия или алюминия, причем предпочтительны соли цинка. Предпочтительными солями металлов a,b-ненасыщенных органических кислот являются диакрилат цинка и диметилакрилат цинка. Наиболее предпочтительной солью металла ненасыщенной органической кислоты является диметилакрилат цинка. Количество соли металла, используемой в данном изобретении, находится в пределах 1-30 нсч, предпочтительно, 5-20 нсч. В наиболее предпочтительных устройства х в качестве соли металла используют диметилакрилат цинка в количестве около 5 нсч вместе с ЭПДС, смешанном не более чем с 10% силиконового каучука и с 10-20 нсч, более предпочтительно, примерно с 15 нсч другого этилен-альфа-олефинового эластомера, применяемого в данном изобретении. Этилен-альфа-олефиновые эластомерные композиции, применяемые при изготовлении ремней в соответствии с данным изобретением, содержат, далее, от 0 до 250 нсч, предпочтительно, 25100 нсч усиливающего наполнителя типа углеродной сажи, карбоната кальция, талька, глины или гидратированного кремнезема или их смесей. Введение 1-30 нсч соли металла a,b-ненасыщенной органической кислоты и 0-250 нсч, предпочти 5 42752 тельно, 25-100 нсч усиливающего наполнителя в отвержденную пероксидом этилен-альфа-олефиновую эластомерную композицию стабилизирует теплостойкость обычных стабилизированных перокоидом эластомеров, тогда как стойкость к раздиру и динамические свойства обычно связывают с эластомерами, отвержденными серой. Свободно-радикальное отверждение, применяемое в данном изобретении, больше подходит для отверждения этилен-альфа-олефиновых эластомеров и может производиться с применением органических пероксидов и ионизирующего изобретения. Предпочтительным отвердителем является органический пероксид, в том числе пероксид дикумила, бис-(t-бутилперокси)-диизопропил-бензол, t-бутилпербензоат, ди-t-бутилпероксид, 2,5диметил-2,5-ди-t-бутил-пероксигексан, a,a-бис(tбутилперокси)диизопропилбензол. Предпочтительным органическим пероксидным отвердителем является a,a-бис-(t-бутилперокси)диизопропилбензол. Эффективное отверждающее количество органического пероксида для целей данного изобретения составляет приблизительно 2-10 нсч. Предпочтительные уровни органического пероксида составляют около 4-6 нсч. В качестве составной части отверждающей смеси к органическому пероксиду может быть добавлена сера в количестве примерно 0,01-1 нсч с целью улучшения модуля Юнга отвержденного эластомера без отрицательного влияния на его стойкость к раздиру. Другие обычные добавки к этил-альфа-олефиновым эластомерам, рабочее масло, масло для наполнении, антиоксиданты, воски, пигменты, пластификаторы, мягчители и т. п. могут быть добавлены в соответствии с обычным способом изготовления каучука без отклонения от данного изобретения. Например, в предпочтительном варианте выполнения данного изобретения эластомерная композиция содержит также примерно 0,51,5 нсч антиозоната или антиоксиданта и примерно 5-15 нсч пластификато-размягчителя на основе нефтяного масла. Этилен-альфа-олефиновые эластомерные композиции, применяемые в данном изобретении, могут быть получены любым обычным способом, например, смешиванием ингредиентов в закрытом резиносмесителе или в мельнице. Следующие примеры представлены на рассмотрение с целью дальнейшей иллюстрации сути данного изобретения, но не ограничивают области его применения. Части и проценты, приведенные в примерах, и спецификации даны в весовом выражении. Примеры 1, 3 и 5 и сравнительные примеры 2, 4 и 6 Табл. 1 иллюстрирует составы эластомерных композиций для тестовых образцов примеров 1, 3, 5 и 7 данного изобретения и для сравнительных примеров 2, 4, 6 и 8. Табл. 2 иллюстрирует аналитические данные не подвергнуты х старению образцов примеров 1, 3, 5 и 7 и сравнительных примеров 2, 4, 6 и 8. Табл. 3 иллюстрирует аналитические данные подвергшихся старению образцов примеров 1, 3, 5 и 7 и сравнительных примеров 2, 4, 6 и 8. Табл. 4 и 5 иллюстрируют данные испытаний адгезивных свойств подвергши хся и не подвергнуты х старению образцов, соответственно, для примеров 1, 3 и 5 и сравнительных примеров 2, 4 и 6. Табл. 6 иллюстрирует сравнительные данные мультиклиновых ребристых ремней, изготовленных в соответствии с данным изобретением и описанных выше в соответствии с фиг. З и наполненных волокном, а также данные для обычного мультиклинового ремня, содержащего в качестве основы полихлоропрен, наполненный волокном, и контактирующая со шкивом часть. В эти х примерах и сравнительных примерах изготовление эластомеров проводилось следующим образом. Изготовление образцов для примеров 1 и 3 и для сравнительных примеров 2 и 4 было проведено в смесителе Бэнбери 1А, имеющем внутренний объем 16500 см 3; перемешивание осуществлялось примерно при 30 об./мин. Изготовление образцов для примеров 5 и 7 и для сравнительных примеров 6 и 8 было проведено в смесителе Бэнбери BR, имеющем внутренний объем 1570 см 3; перемешивание велось примерно при 77 об./мин. Загрузки обрабатывались в три стадии. На первой стадии в смеситель Бэнбери загружали все ингредиенты, кроме органического пероксида, и перемешивание проводилось при температуре около 154°С в течение времени, не превышающем 10 мин. На второй стадии смесь подвергалась повторному перемешиванию при температуре до 154°С, которая затем понижалась. На третьей стадии сначала добавлялся органический пероксид, затем смесь перемешивалась при температуре 88°, которая затем понижалась. Физические пробы проводились для всех формованных образцов после формования и старения путем нагревания при 125°С в течение 168 ч без други х специальных процедур. Свойства вулканизированных продуктов были измерены в соответствии со следующими протоколами испытаний: Пико-износостойкость по ASTM D228-8; Ме ханические свойства при растяжении по ASTM D412-87; Ме ханические свойства при растяжении образцов, подвергшихся старению, по ASTM D573-88; Прочность на раздир по ASTM D624-91; Твердость по ASTM D2240-91; Растрескиваемость по методу Дематтиа ASTM D813-87; Способ Тейбера для пиллинга IS05470-1980. В следующи х состава х: Торговая марка Состав, поставщик Nordel 1070 Этилен-припилен-диеновый терполимер (ЭПДС) E.I. DuPont de Nemours Royaltherm ЭПДС, модифицированный 1411 силиконом, Iniroyal Engage CL Этилен-октеновый сополимер 8001 (ЭОС), Dow Chemical Vistalon 606 Сополимер этилена и пропилена (ЭРС), Exxon Chemical Americas 6 42752 Hi-Sil 233 Осажденный гидратированный аморфный кремнезем, Pitts burgh Plate Glass Co. Углеродная сажа, 1#82, Huber Co. Углеродная сажа, 1#43, Huber Co. Параффиновое масло, ASTM D2226 типа 104B, Sun Refining Co. N 330 N 550 Sanpar 2280 Agerite Resin D Saret 634 Vul-Cup 40 KE Полимеризованный 1,2дигидро-2,2,4-триметилхинолин, B.F. Coodrich Co. Диметакрилат цинка, The Surtomer Co. a,a-бис(t-бутилперокси)диизопропилбензол на глине Burgess KE, Hercules Inc. Таблица 1 Пример 1 Nardel 1070 Royaltherm 1411 Engage CL8001 Vistalon 606 Hi-Sil 233 N 330 N 550 Sunpar-oil 2280 Agerite Resin D Saret 634 Yul-Cup 40KE Сравнительный пример 2 Пример 3 Сравнительный пример 4 Пример 5 Сравнительный пример6 Пример 7 Сравнительный пример 8 100 100 0 0 0 0 0 0 0 0 100 100 0 0 0 0 0 0 0 0 100 100 0 0 0 0 0 0 0 0 100 100 0 0 60 0 0 60 40 0 0 40 0 0 0 50 0 0 50 0 0 0 55 0 0 55 10 10 0 0 10 10 10 10 1 1 1 1 1 1 1 1 15 0 5 0 15 0 15 0 5 5 6 6 5 5 5 5 Таблица 2 Анализ образцов, не подвергнуты х старению Пример 3 63,8 Сравнительный пример 2 56,8 Пример 5 81 Сравнительный пример 4 70 Пример 7 82,5 Сравнительный пример 6 77,8 65,7 Сравнительный пример 8 58,2 378,1 364,1 361,8 416,2 444,8 445,8 390,3 488,7 550,6 337,9 852,2 535,6 812,4 602,2 525 270 3130 2443 2682 2835 4678 4372 2915 2160 274 227 280 242 396 355 271 223 142 94 157 91 265 223 129 109 94,5 16,19 172,6 131,6 111,2 20,8 5,8 22,1 15,4 42,6 0,8 0,7 0,3 0,3 Пример 1 Твердомер UA Относительное удлинение при разрыве в % М100 (фунты на кв. дюйм) Прочность на разрыв (фунты на кв. дюйм) Коэф. раздира (фунты на дюйм) Индекс пикоизноса Потеря объема на абразивной машине Тейбера Проба Дематтиа 0,5 при 100°С (дюймы/мегацикл) 7 42752 Продолжение табл. 2 Пример 1 Проба Дематтиа 2,25 при комнатной температуре (дюйм/мегацикл) Сравнительный пример 2 Пример 3 Сравнительный пример 4 Пример 5 Сравнительный пример 6 Пример 7 Сравнительный пример 8 34,8 74,1 397 308 12,2 4,3 21,4 5,3 Особая проблема, связанная с мультиклиновыми ребристыми ремнями, состоит в возникновении пиллинга между соседними ребрами протекторного рисунка, где "узелки" или истертый материал собираются между ребрами и удерживаются на ремне. Поэтому результаты потери веса не полностью отражают эффект пиллинга. Так, в таблице 2 низкие значения потери объема на абразивной машине Тэйбера для сравнительных образцов показывают большую износостойкость, чем для сравниваемых образцов, содержащих диметилакрилат цинка; эти искусственно завышенные значения вызваны тем, что образующийся истертый материал или "узел ки" не удаляются из сравнительного образца в процессе испытания. Эти образования указывают на липкую природу материала и свидетельствуют о тенденции к пиллингу при использовании в рабочем режиме. Такой пиллинговый эффект практически отсутствует в образцах, содержащих диметилакрилат цинка. Так, низкие значения, полученные на абразивной машине Тэйбера для сравнительных примеров, показывают на снижение износостойкости по сравнению со сравниваемыми образцами, содержащими диметилакрилат цинка в соответствии с данным изобретением. Таблица 3 Анализ образцов, подвергнутых старению Пример 1 Твердомер Относительное удлинение при разрыве в% М100 (фунты на кв. дюйм) Прочность на разрыв (фунты на кв. дюйм) Коэф. раздира (фунты на дюйм) Проба Дематтиа 2,25, состаренных при 125°С 168 ч (дюймы/мегациклы) Сравнительный пример 2 Пример 3 Сравнительный пример 4 Пример 5* 69,1 62,4 86 75 67,6 Сравнительный пример 6* 61,7 СравниПример тельный 7 пример 8 70,2 58,2 345,5 395,2 248,2 344,5 410 477 376 552 645,6 331,8 1228 681 857,5 614,6 548,2 244,9 3096 2497 2795 3031 4531 4157 3019 2173 273,8 217,1 304,3 263,8 384,8 329,4 282,3 219,9 30,6 59,6 7* 3* 25,3 2,3 Примечания: *Образцы примера 5 и сравнительного примера 6 подвергнуты старению путем нагревания при 150°С 168 ч. **пробы Дематтиа 2,25 для образцов примера 5 и сравнительного примера 6 подвергнуты старению путем нагревании при 175°С 70 ч. Приведенные выше в табл. 2 и 3 результаты показывают, что добавка деметилакрилата цинка к этилен-альфа-олефиновым эластомерным композициям вызывает существенные улучшения модулей упругости и повышает стойкость к пиллингу, одновременно сохраняя на приемлемом уровне удлинение, прочность на разрыв и износостойкость. В частности, как сообщалось в результатах проб Дематтиа, проведенных как для не подвергавшихся, так и для подвергавшихся старению образцов, при добавлении диметакрилата цинка этилен-альфа-олефиновые образцы 8 42752 демонстрировали повышение модуля упругости при приемлемых показателях усталости на изгиб. В табл. 4 и 5 показатель адгезии определялся в ходе испытаний на растяжение обработанных эластомерных образцов в соответствии со стандартными методами испытания на "t"пиллинг. Испытания производили при скорости передвижения траверсы 5,1 см/мин, а процентные величины раздира образца измеряли при комнатной температуре и при 125°С. Образцы полиэстровой ткани шириной приблизительно 2,5 см прикрепляли к эластомерным образцам, приготовленным в соответствии с составами Примеров 1, 3 и 5 и Сравнительных примеров 2, 4 и 6. Эластомерные образцы имели толщину приблизительно 0,127 см. Образцы полиэстровой ткани прикрепляли к эластомерным образцам, нанося первый слой изоцианатной грунтовки на основе растворителя и второй слой винилпиридин/стиролбутадиенкаучукового резорцинформальдегидного латекса. Таблица 4 Испытание адгезии на подвергавшихся старению образцах Примеры Пример 1 Сравнительный пример 2 Пример 3 Сравнительный пример 4 Пример 5 Сравнительный пример 6 Прочность на расслоение при комнатной температуре в фунта х на дюйм (кг/см) 50((43) Раздир образца при комнатной температуре в% Прочность на расслоение при 125°С в фунтах на дюйм (кг/см) Раздир образца при 125°С в% 100 16(14) 100 23(20) 0 19(16) 100 22(19) 50 8(7) 75 13(11) 0 3(3) 0 97(84) 80 38(33) 100 8(7) 0 29(25) 5 Таблица 5 Испытание адгезии образцов, подвергшихся старению при 150"С в течение недели Пример 1 Сравнительный пример 2 Пример 3 Сравнительный пример 4 Пример 5 Сравнительный пример 6 Прочность на расслоение при комнатной температуре в фунта х на дюйм (кг/см) 43(37) Раздир образца при комнатной температуре в% Прочность на расслоение при 125°С в фунтах на дюйм (кг/см) Раздир образца при 125°С в% 100 14(12) 100 62(54) 100 22(19) 100 11(10) 5 4(4) 40 8(7) 0 2(2) 0 93(81) 100 43(37) 100 95(82) 40 43(37) 0 В табл. 4 и 5 н улевое значение раздира означает разрушение границы каучук - адгезив. Другими словами, поскольку при комнатной температуре не обнаружены раздир образца или нарушение сцепления, все образцы сравнительных примеров 2, 4 и 6, не подвергнутые старению, обнаруживают в эти х условиях нарушение адгезии. Однако образцы примеров 1, 3 и 5, не подвергнутые старению, обнаруживают нарушение сцепления при комнатной температуре в результате приложения значительно большей силы, чем в случаях сравнительных образцов, проявляя, таким образом, значительно улучшенные адгезивные свойства. Образцы примера 1 и сравнительного примера 2, основанного на ЭПДС марки Nordel 1070, производимым E.I. DuPont de Nemour, проявляют раздир образца при повышенных температурах. Состаренные и состаренные образцы примеров 3 и 5, в отличие от сравниваемых с ними образцов, не проявлют раздира образца, что свидетельствует о более сильной адгезии при использовании демиталакрилата цинка. Другими словами, образцы, содержащие диметилакрилат цинка, проявляют хорошие адгезивные свойства как в состаренном, так и в несостаренном состоянии, тогда как образцы без диметилакрилата цинка 9 42752 проявляют слабые адгезивные свойства в несостаренном состоянии. Результаты испытаний на усталостную прочность при многократных деформациях, износостойкость и способность выдерживать нагрузки показаны в табл. 6; ремни, изготовленные в соответствии с устройствами данного изобретения (ремень 1, ремень 2, ремень 3) сравнивались со стандартными, имеющимися в продаже ремнями (сравнительный ремень А). В качестве ремня 1 был взят мультиклиновый ребристый ремень, изготовленный в соответствии с описанием для фиг. З, где основа ремня и роликовая контактная часть были изготовлены из ЭПДС, упроченным диметилакрилатом цинка в соответствии с процессом, описанным выше в примере 1, с теми изменениями, что вместо углеродной сажи N 550 была использована углеродная сажа N 330 и что основа ремня была армирована волокном. В качестве ремня 2 был взят мультиклиновый ребристый ремень, аналогичный во всех отношениях ремню 1, за исключением того, что для ремня 2 вместо Nordel 1070 был использован Vistalon 606 и при его изготовлении применялось 55 нсч углеродной сажи N 330. В качестве ремня 3 был взят мультиклиновый ребристый ремень, аналогичный во всех отношениях ремню 1, за исключением того, что для ремня 3 вместо Nordel 1070 был использован Engage CL8001. Кроме того, ремень 3 содержал в качестве антиоксидантов 0,50 нсч замещенного дифениламина, выпускаемого фирмой Uniroyal Chemical под маркой Naugard 445, а также цинк-2-меркаптоимидазол, выпускаемый фирмой R.T. Yanderbilt под маркой Vanox ZMTI. Пероксидное отверждающее вещество для ремня 3 использовалось в количестве 5,50 нсч. В качестве сравнительного ремня А был взят стандартный полихлоропреновый ("CR") армированный волокном мультиклиновый ребристый ремень. Растяжимость ремня 1, ремня 2 и ремня 3 была улучшена полиэфирнотерефталатным кордом. Корд был приклеен к эластомерным частям ремней путем предварительной обработки корда изоцианатной грунтовкой с последующей обработкой винилпиридин-стиролбутадиен-каучуковым латексом или винилпиридинкарбоксистиролбутадиенкаучуковым латексом; пропиточный состав корда содержит полимерный адгезив, известный под маркой Chemlok 238, выпускаемый фирмой The lord Corporation. Кроме того, армированный волокном материал ремня 1, ремня 2 и ремня 3 содержит 3 мм ариламидного штапельного волокна, обработанного резорцинформальдегидным латексом, выпускаемого фирмой Teijin of japan под маркой TECNORA, и такой же материал содержит армированный волокном сравнительный ремень А, за исключением того, что для сравнительного ремня А использован 1 мм ариламидных волокон. Ремни имеют длину около 112 см и ширину около 1,067 см. Для определения способности выдерживать нагрузку при большом растяжении мультиклиновые ребристые ремни направлялись вокруг двух многоканавчатых шкивов, каждый 6,1 см в диаметре, Ремни испытывались при 3500 об/мин и 7,1 л. силы при постоянном натяжении 264 фунта на дюйм (229 кг/см) при комнатной температуре. Данные по способности выдерживать нагрузку приведены в табл. 6; ремни испытывались до разрушения, определяемого отделением края корда, отделением ребер или более существенными разрушениями ремня. Для пробы на изностойкость и растяжимость при многократных деформациях ремни подвергались четырехкратным пробам с водяным тормозом, при которых ремни направлялись вокруг двух многоканальных основных шкивов, внутренних натягивающих направляющих и боковых направляющих валиков. Два главных шкива имели 12,1 см в диаметре; внутренние натягивающие направляющие - 4,4 см в диаметре и боковые направляющие - 7,6 см в диаметре. Ремни испытывались при 4900 об/мин и 11 л. силах при постоянном натяжении 110 фунтов на дюйм (95 кг/см). Для пробы на износостойкость ремни сначала взвешивали, затем направляли вокруг шкивов, испытывали при комнатной температуре в течение 96 ч и снова взвешивали для определения потери веса. Для первой пробы на растяжимость при многократных деформациях ремни направлялись вокруг шкивов и направляющих и испытывались при 4900 об/мин и 110°С до разрушения, определяемого по образованию трещин в количествах, равных или превышающих число ребер ремня. Для второй пробы на растяжимость при многократных деформациях ремни такженаправлялись вокруг шкивов и направляющих и испытывались при 4900 об/мин при 110°С до разрушения, определяемого по образованию трещин в количествах, равных или превышающих число ребер ремня. Таблица 6 Пробы ремня Ремень 1(ЭПДС) Способность к выдерживанию нагрузки (ч) Потеря веса (г) Растяжимость при многократных деформациях при 100°С (ч) Растяжимость при многократных деформациях при 100°С (ч) Ремень 2 (ЭПС) Ремень 3 (ЭОС) Сравнительный пример А (CR) 232 341 677 58 0,59 0,57 0,57 0,68 1356 1040 120 732 947 10 42752 Следует отметить, что ремень 1 проявляет четырехкратную повышенную способность к выдерживанию нагрузки по сравнению с полихлоропреновым ремнем благодаря его повышенной износостойкости. Более того, ремень 1, содержащий в качестве основы армированный волокном эластомер на базе ЭПДС и усиленный диметилакрилатом цинка, показывает десятикратное увеличение времени жизни ремня по сравнению со стандартным полихлоропреновым ремнем, как это измерено при пробе на растяжимость при многократных деформациях. Ремень 2 на основе Vistalon 606, усиленный диметилакрилатом цинка, проявляет более чем пятикратное повышение способности к выдерживанию нагрузки по сравнению со стандартным полихлоропреновым ремнем и весьма существенно увеличенное время жизни ремня по данным пробы на растяжимость при многократных деформациях при 100°С и 110°С. Ремень 3 на основе Engage CL 8001, усиленный деметилакрилатом цинка, проявляет аналогичное существенное повышение способности к выдерживанию нагрузки по сравнению со стандартным ремнем на основе плихлоропрена, как это продемонстровано выше при испытаниях на растяжимость при многократных деформациях. Улучшение свойств динамических ременных передач данного изобретения, в том числе ма шинных трансмиссий и плоских ременных передач, достигается введением в основу или зубчатую контактную часть ремня отвержденной пероксидом этилен-альфа-олефиновой эластомерной композиции, усиленной солью металла a,bненасыщенной органической кислоты. Полученная эластомерная композиция обладает отличной адгезией к усиленным текстильным материалам при практическом отсутствии дополнительных промоторов адгезии в основном эластомере. Несмотря на то, что эластомерные композиции проявлют отличные адгезивные свойства по отношению к усиленным текстильным материалам при практическом отсутствии дополнительных промоторов адгезии в основном еластомере, такие промоторы адгезии, в том числе H-R-H сухие каучуковые клеющие системы, содержащие доноры метилена и резорцина, могут быть использованы при изготовлении ременных передач вне рамок данного изобретения. Хотя данное изобретение детально описано в целях иллюстрации, понятно, что такие варианты приведены только для наглядности изобретения, и специалисты данной области техники могут предложить варианты в предлагаемом объеме без изменения сущности, изложенной в формуле изобретения. Изобретение может быть использовано на практике в отсутствии любого элемента, не оговоренного в нем особо. Фиг. 1 11 42752 Фиг. 2 Фиг. 3 _________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 12