一种改性三元乙丙橡胶材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种改性三元乙丙橡胶材料及其制备方法，该材料由以下重量份的原料制备而成：三元乙丙橡胶40‑80份、丁腈橡胶15‑30份、天然橡胶18‑25份、甲基乙烯基硅橡胶10‑20份、顺丁橡胶12‑18份、纳米碳酸钙8‑15份、纳米二氧化硅7‑13份、纳米炭黑5‑10份、纳米石墨烯6‑18份、纳米纤维5‑12份、纳米蒙脱土3‑8份。首先制备橡胶复合物，然后采用插层剂对辅助纳米材料进行表面改性，再与橡胶复合材料进行共混，使其分散到橡胶复合材料中，以增强辅助填料与橡胶复合物界面的作用力。本发明专利技术制备的材料性能优异，适于机器人真空吸盘用橡胶材料，从而提高机器人在不同工作环境下的工作效率和使用寿命。

A modified three diethylene propylene rubber material and its preparation method

The invention provides a modified three EPDM material and a preparation method of the material by weight of the raw material is prepared by the three EPDM 40 80 copies, 30 copies, 15 nitrile rubber natural rubber 18 25, methyl vinyl silicone rubber 20, 10 Shun Dingxiang glue 12 18 copies, 15 copies of the 8 nano calcium carbonate, nano silica 7 13 copies, 10 copies, 5 nano carbon black nano graphene 6 18 copies, 12 copies, 5 nano fiber nano montmorillonite 3 8. First, the rubber composite was prepared, then the surface modification of the auxiliary nano material was carried out by intercalating agent, and then blended with the rubber composite material, so that it was dispersed into the rubber composite material to enhance the force acting on the interface between the auxiliary filler and the rubber composite. The material prepared by the invention has excellent performance, and is suitable for rubber materials of robot vacuum chuck, thereby improving the working efficiency and service life of robots in different working environments.

【技术实现步骤摘要】
一种改性三元乙丙橡胶材料及其制备方法
本专利技术属于橡胶材料制备
，具体涉及一种改性三元乙丙橡胶材料及其制备方法。
技术介绍
三元乙丙橡胶的分子链结构特点是分子链基本不含不饱和键，取代基空间位阻小,分子链柔性好,是一种饱和非结晶性橡胶。这样的分子结构决定了三元乙丙橡胶与其他二烯类橡胶相比具有良好的综合性能:高动态力学性能、耐候性、抗腐蚀性及耐臭氧性等，而且具有良好的电绝缘性、低密度、高填充性及耐热水性和耐水蒸气性等,与多种高聚物也有良好的相容性。可广泛用于建材用防水材料、汽车部件、电线电缆护套、耐热胶管、胶带以及汽车密封件等其他制品中。但是三元乙丙橡胶也存在着不耐油、粘合性差、硫化速度慢等缺点。随着世界工业的迅猛发展,对三元乙丙橡胶数量,特别是质量上的要求越来越高。因此，需要对三元乙丙橡胶进行改性以提高其综合性能。目前，常用的改性方法主要有物理法和化学法两种。三元乙丙橡胶较多的是通过物理共混进行改性,而机械共混是最主要的一种物理共混法。它是把三元乙丙橡胶和组分利用密炼机,开炼机或单、双螺杆挤出机,在高于并用组分玻璃化温度的条件下进行混合。然而不同的共混工艺和不同的共混组分对改性三元乙丙橡胶具有重要的影响，因此，有必要进一步开发三元乙丙橡胶的改性工艺，从而制备出满足市场需求的改性三元乙丙橡胶。真空吸盘，又称真空吊具，是真空设备执行器之一，一般来说，利用真空吸盘抓取制品是最廉价的一种方法。真空吸盘品种多样，橡胶制成的吸盘可在高温下进行操作，由硅橡胶制成的吸盘非常适于抓住表面粗糙的制品。真空吸盘是机器人的关键零部件之一，机器人上安装真空吸盘，用于抓取平板或者玻璃，它是机器人与环境相互作用的最后环节和执行部件，其性能的优劣在很大程度上决定了整个机器人的工作性能。吸盘是根据真空负压机理，依靠吸盘内部容积与外界环境的压差来完成吸附工作，由于吸盘形成负压条件和密封容积的复杂性，使影响真空吸盘吸附性能的因素多种多样。其中吸盘材料、工作环境与吸盘相互作用的一些辅助设备等对吸盘吸附性能的影响最为突出。机器人用真空吸盘需要面对不同的吸附对象和工作环境，因此对机器使用的真空吸盘用橡胶材料具有更高的要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种改性三元乙丙橡胶材料及其制备方法，本专利技术所述的三元乙丙橡胶材料的改性方法在现有改性工艺上进行创新，提高了三元乙丙橡胶材料的综合性能，更加满足对机器人真空吸盘用橡胶材料的需求。为了实现上述目的，本专利技术提供以下技术方案：一种改性三元乙丙橡胶材料，由以下重量份的原料制备而成：三元乙丙橡胶40-80份、丁腈橡胶15-30份、天然橡胶18-25份、甲基乙烯基硅橡胶10-20份、顺丁橡胶12-18份、纳米碳酸钙8-15份、纳米二氧化硅7-13份、纳米炭黑5-10份、纳米石墨烯6-18份、纳米纤维5-12份、纳米蒙脱土3-8份。进一步的，本专利技术所述的一种改性三元乙丙橡胶材料，由以下重量份的原料制备而成：三元乙丙橡胶60份、丁腈橡胶20份、天然橡胶20份、甲基乙烯基硅橡胶15份、顺丁橡胶15份、纳米碳酸钙12份、纳米二氧化硅10份、纳米炭黑8份、纳米石墨烯12份、纳米纤维8份、纳米蒙脱土5份。一种本专利技术所述的改性三元乙丙橡胶材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将纳米碳酸钙、纳米二氧化硅、纳米炭黑、纳米石墨烯和纳米纤维进行混合，然后以1:5-15的质量体积比加入二羟乙基甲基十八烷基溴化胺插层剂，在室温条件下搅拌反应30-60min，制得有机纳米组分；(2)按重量份称取三元乙丙橡胶、丁腈橡胶、天然橡胶、甲基乙烯基硅橡胶、顺丁橡胶，在开放式双辊塑炼机上将各橡胶原料混炼均匀，前辊温度为100-130℃,后辊温度为80-95℃，混炼时间约为30min，将辊距调整为0.2mm以下薄通3次，然后将辊距加大到2mm左右后包辊加料，再将步骤(1)制得的有机纳米组分加入到塑炼机中，辊温控制在45-60℃，混炼时间为20-40min；采用平板硫化机通过平板模具将混炼好的样品硫化制片，硫化条件为160℃/10MPa×(t90+2min)，排气4次。有益效果：本专利技术提供了一种改性三元乙丙橡胶材料及其制备方法，该橡胶材料以三元乙丙橡胶材料为基础材料与丁腈橡胶、天然橡胶、甲基乙烯基硅橡胶、顺丁橡胶进行混合制备橡胶复合物，丁腈橡胶：具有很高的化学稳定性,优异的耐臭氧、耐热老化、耐天候老化性及电绝缘性，同时又具有优异的耐油、耐磨性；天然橡胶：具有耐老化性和耐高温性能，同时也可以提高三元乙丙橡胶的粘合性；甲基乙烯基硅橡胶：具有耐高温性、耐低温性，可在-50～250℃下长期工作，防潮、电绝缘性、耐老化、耐臭氧性、表面不粘性和憎水性、压缩变形小、耐饱和蒸汽性等特点；顺丁橡胶：具有优异的耐寒性、耐磨性和高弹性，因此几种橡胶材料的复合可以提高三元乙丙橡胶材料的综合性能，特别是能改善三元乙丙橡胶材料的自粘性和互粘性差、耐油性差等缺陷。采用插层剂对辅助填料如纳米碳酸钙、纳米二氧化硅、纳米炭黑、纳米石墨烯、纳米纤维、纳米蒙脱土的混合物进行表面改性，然后与橡胶复合材料进行共混，使其分散到橡胶复合材料中，以增强辅助填料与橡胶复合物界面的作用力，提高橡胶材料的各项性能。通过性能测试得出，本专利技术制备的材料性能优异，适合应用于机器人真空吸盘用橡胶材料，从而提高机器人在不同的工作环境下的工作效率和使用寿命。具体实施方式下面结合具体实施例来进一步描述本专利技术，但实施例仅是范例性的，并不对本专利技术的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本专利技术的精神和范围下可以对本专利技术技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本专利技术的保护范围内。实施例1一种改性三元乙丙橡胶材料，由以下重量份的原料制备而成：三元乙丙橡胶60份、丁腈橡胶20份、天然橡胶20份、甲基乙烯基硅橡胶15份、顺丁橡胶15份、纳米碳酸钙12份、纳米二氧化硅10份、纳米炭黑8份、纳米石墨烯12份、纳米纤维8份、纳米蒙脱土5份。一种本专利技术所述的改性三元乙丙橡胶材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将纳米碳酸钙、纳米二氧化硅、纳米炭黑、纳米石墨烯和纳米纤维进行混合，然后以1:10的质量体积比加入二羟乙基甲基十八烷基溴化胺插层剂，在室温条件下搅拌反应50min，制得有机纳米组分；(2)按重量份称取三元乙丙橡胶、丁腈橡胶、天然橡胶、甲基乙烯基硅橡胶、顺丁橡胶，在开放式双辊塑炼机上将各橡胶原料混炼均匀，前辊温度为120℃,后辊温度为85℃，混炼时间约为30min，将辊距调整为0.2mm以下薄通3次，然后将辊距加大到2mm左右后包辊加料，再将步骤(1)制得的有机纳米组分加入到塑炼机中，辊温控制在50℃，混炼时间为30min；采用平板硫化机通过平板模具将混炼好的样品硫化制片，硫化条件为160℃/10MPa×(t90+2min)，排气4次。实施例2一种改性三元乙丙橡胶材料，由以下重量份的原料制备而成：三元乙丙橡胶40份、丁腈橡胶15份、天然橡胶18份、甲基乙烯基硅橡胶10份、顺丁橡胶12份、纳米碳酸钙8份、纳米二氧化硅7份、纳米炭黑5份、纳米石墨烯6份、纳米纤维5份、纳米蒙脱土3份。一种本专利技术所述的改性三元乙丙橡胶材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将纳米碳酸钙、纳米二氧化硅、纳米炭黑、纳米石墨本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改性三元乙丙橡胶材料，其特征在于，由以下重量份的原料制备而成：三元乙丙橡胶40‑80份、丁腈橡胶15‑30份、天然橡胶18‑25份、甲基乙烯基硅橡胶10‑20份、顺丁橡胶12‑18份、纳米碳酸钙8‑15份、纳米二氧化硅7‑13份、纳米炭黑5‑10份、纳米石墨烯6‑18份、纳米纤维5‑12份、纳米蒙脱土3‑8份。

【技术特征摘要】
1.一种改性三元乙丙橡胶材料，其特征在于，由以下重量份的原料制备而成：三元乙丙橡胶40-80份、丁腈橡胶15-30份、天然橡胶18-25份、甲基乙烯基硅橡胶10-20份、顺丁橡胶12-18份、纳米碳酸钙8-15份、纳米二氧化硅7-13份、纳米炭黑5-10份、纳米石墨烯6-18份、纳米纤维5-12份、纳米蒙脱土3-8份。2.根据权利要求1所述的一种改性三元乙丙橡胶材料，其特征在于，由以下重量份的原料制备而成：三元乙丙橡胶60份、丁腈橡胶20份、天然橡胶20份、甲基乙烯基硅橡胶15份、顺丁橡胶15份、纳米碳酸钙12份、纳米二氧化硅10份、纳米炭黑8份、纳米石墨烯12份、纳米纤维8份、纳米蒙脱土5份。3.一种权利要求1或2任一项所述的改性三元乙丙橡胶材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将纳米碳酸钙、纳米二氧化硅、纳米炭黑、纳米石墨烯和纳米纤维进行混合，然后以1:5-15的质量体积比加入二羟乙基甲基十八烷基溴...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨文，
申请(专利权)人：苏州世伟恩半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32