[發明專利]一種改性三元乙丙橡膠材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201710726877.2
• 申請日: 2017-08-22
• 公開（公告）號: CN107474401A
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發明（設計）人: 楊文
• 申請（專利權）人: 蘇州世偉恩半導體科技有限公司
• 主分類號: C08L23/16
• 分類號: C08L23/16;C08L9/02;C08L7/00;C08L83/07;C08L9/00;C08K13/06;C08K9/04;C08K3/26;C08K3/36;C08K3/04;C08K3/34;B29B7/00;B29C35/02
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司32200
• 代理人: 樓高潮

技術領域

本發明屬于橡膠材料制備技術領域，具體涉及一種改性三元乙丙橡膠材料及其制備方法。

背景技術

三元乙丙橡膠的分子鏈結構特點是分子鏈基本不含不飽和鍵，取代基空間位阻小,分子鏈柔性好,是一種飽和非結晶性橡膠。這樣的分子結構決定了三元乙丙橡膠與其他二烯類橡膠相比具有良好的綜合性能:高動態力學性能、耐候性、抗腐蝕性及耐臭氧性等，而且具有良好的電絕緣性、低密度、高填充性及耐熱水性和耐水蒸氣性等,與多種高聚物也有良好的相容性。可廣泛用于建材用防水材料、汽車部件、電線電纜護套、耐熱膠管、膠帶以及汽車密封件等其他制品中。但是三元乙丙橡膠也存在著不耐油、粘合性差、硫化速度慢等缺點。

隨著世界工業的迅猛發展,對三元乙丙橡膠數量,特別是質量上的要求越來越高。因此，需要對三元乙丙橡膠進行改性以提高其綜合性能。目前，常用的改性方法主要有物理法和化學法兩種。三元乙丙橡膠較多的是通過物理共混進行改性,而機械共混是最主要的一種物理共混法。它是把三元乙丙橡膠和組分利用密煉機,開煉機或單、雙螺桿擠出機,在高于并用組分玻璃化溫度的條件下進行混合。然而不同的共混工藝和不同的共混組分對改性三元乙丙橡膠具有重要的影響，因此，有必要進一步開發三元乙丙橡膠的改性工藝，從而制備出滿足市場需求的改性三元乙丙橡膠。

真空吸盤，又稱真空吊具，是真空設備執行器之一，一般來說，利用真空吸盤抓取制品是最廉價的一種方法。真空吸盤品種多樣，橡膠制成的吸盤可在高溫下進行操作，由硅橡膠制成的吸盤非常適于抓住表面粗糙的制品。真空吸盤是機器人的關鍵零部件之一，機器人上安裝真空吸盤，用于抓取平板或者玻璃，它是機器人與環境相互作用的最后環節和執行部件，其性能的優劣在很大程度上決定了整個機器人的工作性能。吸盤是根據真空負壓機理，依靠吸盤內部容積與外界環境的壓差來完成吸附工作，由于吸盤形成負壓條件和密封容積的復雜性，使影響真空吸盤吸附性能的因素多種多樣。其中吸盤材料、工作環境與吸盤相互作用的一些輔助設備等對吸盤吸附性能的影響最為突出。機器人用真空吸盤需要面對不同的吸附對象和工作環境，因此對機器使用的真空吸盤用橡膠材料具有更高的要求。

發明內容

本發明的目的在于提供一種改性三元乙丙橡膠材料及其制備方法，本發明所述的三元乙丙橡膠材料的改性方法在現有改性工藝上進行創新，提高了三元乙丙橡膠材料的綜合性能，更加滿足對機器人真空吸盤用橡膠材料的需求。

為了實現上述目的，本發明提供以下技術方案：

一種改性三元乙丙橡膠材料，由以下重量份的原料制備而成：三元乙丙橡膠40-80份、丁腈橡膠15-30份、天然橡膠18-25份、甲基乙烯基硅橡膠10-20份、順丁橡膠12-18份、納米碳酸鈣8-15份、納米二氧化硅7-13份、納米炭黑5-10份、納米石墨烯6-18份、納米纖維5-12份、納米蒙脫土3-8份。

進一步的，本發明所述的一種改性三元乙丙橡膠材料，由以下重量份的原料制備而成：三元乙丙橡膠60份、丁腈橡膠20份、天然橡膠20份、甲基乙烯基硅橡膠15份、順丁橡膠15份、納米碳酸鈣12份、納米二氧化硅10份、納米炭黑8份、納米石墨烯12份、納米纖維8份、納米蒙脫土5份。

一種本發明所述的改性三元乙丙橡膠材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)將納米碳酸鈣、納米二氧化硅、納米炭黑、納米石墨烯和納米纖維進行混合，然后以1:5-15的質量體積比加入二羥乙基甲基十八烷基溴化胺插層劑，在室溫條件下攪拌反應30-60min，制得有機納米組分；

(2)按重量份稱取三元乙丙橡膠、丁腈橡膠、天然橡膠、甲基乙烯基硅橡膠、順丁橡膠，在開放式雙輥塑煉機上將各橡膠原料混煉均勻，前輥溫度為100-130℃,后輥溫度為80-95℃，混煉時間約為30min，將輥距調整為0.2mm以下薄通3次，然后將輥距加大到2mm左右后包輥加料，再將步驟(1)制得的有機納米組分加入到塑煉機中，輥溫控制在45-60℃，混煉時間為20-40min；采用平板硫化機通過平板模具將混煉好的樣品硫化制片，硫化條件為160℃/10MPa×(t₉₀+2min)，排氣4次。