Zahnriemen aus Polyurethan und Aramidfasern vereinen die Elastizität und Verschleißfestigkeit von Polyurethan mit der hohen Festigkeit und Hitzebeständigkeit von Aramidfasern und eignen sich daher für Getriebesysteme, die unter Hochtemperaturbedingungen betrieben werden. Die Wärmebeständigkeit von Aramidfasern (Dauergebrauchstemperatur bis zu 200 °C) erhöht die Gesamthitzebeständigkeit des Riemens deutlich, während modifizierte Polyurethanharzmatrizen bei erhöhten Temperaturen stabil bleiben. Dieser Artikel analysiert ihr Hochtemperaturverhalten unter vier Aspekten: Materialeigenschaften, Hitzebeständigkeitsmechanismen, Einflussfaktoren und Optimierungsmethoden.
Herkömmliches Polyurethan hat einen langfristigen Gebrauchstemperaturbereich von –40 °C bis 80 °C und kann kurzfristig bis zu 100 °C standhalten.
Durch Modifikation (z. B. Zugabe von Wärmestabilisatoren) kann die Wärmebeständigkeit von Polyurethanharz auf 120 °C–150 °C verbessert werden.
Aramidfasern (wie beispielsweise Kevlar) verfügen über eine hervorragende Hitzebeständigkeit mit einer Dauergebrauchstemperatur von bis zu 200 °C und einer Kurzzeittoleranz von bis zu 250 °C.
Ihre thermische Zersetzungstemperatur liegt über 500 °C und sie behalten auch bei erhöhten Temperaturen eine hohe Zugfestigkeit (~3000 MPa) und einen hohen Modul (~70 GPa).
Bei Verwendung in Aramid-Riemen , Aramid-Förderbänder , oder Aramid-Kordriemen , sie bieten eine hervorragende mechanische Verstärkung und thermische Stabilität.
Aramidfasern fungieren als Verstärkungsschicht, erhalten die mechanische Leistung und tragen die Hauptlast bei hohen Temperaturen.
Modifizierte Polyurethanharzmatrizen, verstärkt mit Wärmestabilisatoren und vernetzten Strukturen, verzögern das Erweichen und die Zersetzung bei hohen Temperaturen.
Oxidation, Feuchtigkeit und chemische Medien in Hochtemperaturumgebungen beschleunigen die Alterung und erfordern Schutzmaßnahmen.
Fügen Sie Wärmestabilisatoren und Vernetzungsmittel hinzu, um die Wärmebeständigkeit und Stabilität zu verbessern.
Planen Sie den Fasergehalt angemessen (normalerweise 30–40 %), um die Wirksamkeit der Verstärkung bei hohen Temperaturen sicherzustellen.
Wenden Sie Oberflächenbehandlungen auf Aramidfasern an (z. B. Silan-Haftvermittler), um die Bindung mit Polyurethan zu verbessern.
Zahnriemen aus Polyurethan und Aramidfasern erreichen eine deutlich verbesserte Wärmebeständigkeit durch die Kombination der Hochtemperaturstabilität von Aramidfasern mit der verbesserten Hitzetoleranz von modifiziertem Polyurethanharz. Durch Optimierung des Fasergehalts, der Grenzflächenbindung und der Matrixmodifizierung können ihre Stabilität und Lebensdauer in Hochtemperaturumgebungen weiter verbessert werden. Ob in Aramid-Förderbänder , Aramid-Kordriemen , oder Steuersysteme auf Polyurethanbasis, diese Riemen zeigen eine hervorragende Leistung bei Hochtemperaturübertragungen, Schwerlastübertragungen und Hochgeschwindigkeitsübertragungsanwendungen und bieten zuverlässige Lösungen für die industrielle Kraftübertragung unter extremen thermischen Bedingungen.
