CN106589840A - 一种机械臂用高强度耐磨材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机械臂用高强度耐磨材料及其制备方法，涉及复合材料领域，由以下原料制成：聚酯20‑30份、粉末橡胶2‑6份、钼酚醛树脂20‑30份、偶联剂1‑3份、云母粉5‑10份、硅灰石10‑15份、环氧油酸丁酯0.5‑1份、碳纤维20‑30份、氮化硼纤维2‑5份、三乙烯四胺1‑2份、抗氧剂0.5‑1份。本发明的材料在具有高强度和耐磨性的同时，自重轻，相对于传统的碳纤维材料性能更优异，用于制备机械臂在长时间的运作下，机械臂表面层无剥落现象，耐磨损，机械臂使用寿命长，有很好的推广使用价值。

Description

一种机械臂用高强度耐磨材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及复合材料领域，具体涉及一种机械臂用高强度耐磨材料及其制备方法。

背景技术

随着科技的发展和自动化程度的提高，机械臂被广泛应用于机械、医疗、军事、汽车等行业中。目前机械臂的连杆结构都是采用了金属材料，如铸铁或铝合金。机械臂在使用过程中需要频繁进行多个方向调节。由于金属构件自重大，其强度短时间内可以保证，长时间的运作下会造成机械臂各个部件表面的磨损，直至最后发生断裂而导致设备出现故障，甚至造成意外事故。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种机械臂用高强度耐磨材料及其制备方法。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种机械臂用高强度耐磨材料，由以下原料制成：聚酯20-30份、粉末橡胶2-6份、钼酚醛树脂20-30份、偶联剂1-3份、云母粉5-10份、硅灰石10-15份、环氧油酸丁酯0.5-1份、碳纤维20-30份、氮化硼纤维2-5份、三乙烯四胺1-2份、抗氧剂0.5-1份。

优选地，由以下原料制成：聚酯24份、粉末橡胶5份、钼酚醛树脂27份、偶联剂2份、云母粉8份、硅灰石12份、环氧油酸丁酯0.8份、碳纤维25份、氮化硼纤维3份、三乙烯四胺1.5份、抗氧剂0.7份。

优选地，所述粉末橡胶为全硫化粉末丁苯橡胶或全硫化粉末天然橡胶。

优选地，所述偶联剂为硅烷偶联剂。

机械臂用高强度耐磨材料的制备方法，步骤如下：

1)将聚酯、粉末橡胶、钼酚醛树脂依次加入到高混机中，搅拌分散5-10min，得物料A；

2)将物料A加入到挤出机中，再加入云母粉、硅灰石、偶联剂、环氧油酸丁酯、抗氧剂，控制温度在280-300℃，共混熔融15-20min，挤出，得物料B；

3)将碳纤维和氮化硼纤维浸在物料B中，混合均匀，得物料C；

4)向物料C加入三乙烯四胺，混合均匀，固化，即得。

本发明有益效果：本发明采用碳纤维复合材料制备机械臂，氮化硼纤维及钼酚醛树脂赋予材料很好的强度，粉末橡胶能增强材料的韧性和耐磨性，得到的材料在具有高强度和耐磨性的同时，自重轻，相对于传统的碳纤维材料性能更优异，用于制备机械臂在长时间的运作下，机械臂表面层无剥落现象，耐磨损，机械臂使用寿命长，有很好的推广使用价值。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

一种机械臂用高强度耐磨材料，由以下原料制成：聚酯24份、粉末橡胶5份、钼酚醛树脂27份、偶联剂2份、云母粉8份、硅灰石12份、环氧油酸丁酯0.8份、碳纤维25份、氮化硼纤维3份、三乙烯四胺1.5份、抗氧剂0.7份。

机械臂用高强度耐磨材料的制备方法，步骤如下：

1)将聚酯、粉末橡胶、钼酚醛树脂依次加入到高混机中，搅拌分散8min，得物料A；

2)将物料A加入到挤出机中，再加入云母粉、硅灰石、偶联剂、环氧油酸丁酯、抗氧剂，控制温度在290℃，共混熔融15min，挤出，得物料B；

3)将碳纤维和氮化硼纤维浸在物料B中，混合均匀，得物料C；

4)向物料C加入三乙烯四胺，混合均匀，固化，即得。

实施例2：

一种机械臂用高强度耐磨材料，由以下原料制成：聚酯25份、全硫化粉末丁苯橡胶4份、钼酚醛树脂25份、硅烷偶联剂1.5份、云母粉7份、硅灰石11份、环氧油酸丁酯0.5份、碳纤维24份、氮化硼纤维4份、三乙烯四胺1份、抗氧剂0.5份

机械臂用高强度耐磨材料的制备方法，步骤如下：

1)将聚酯、全硫化粉末丁苯橡胶、钼酚醛树脂依次加入到高混机中，搅拌分散5min，得物料A；

2)将物料A加入到挤出机中，再加入云母粉、硅灰石、硅烷偶联剂、环氧油酸丁酯、抗氧剂，控制温度在295℃，共混熔融15min，挤出，得物料B；

3)将碳纤维和氮化硼纤维浸在物料B中，混合均匀，得物料C；

4)向物料C加入三乙烯四胺，混合均匀，固化，即得。

实施例3：

一种机械臂用高强度耐磨材料，由以下原料制成：聚酯20份、全硫化粉末天然橡胶6份、钼酚醛树脂20份、硅烷偶联剂3份、云母粉5份、硅灰石15份、环氧油酸丁酯0.5份、碳纤维30份、氮化硼纤维2份、三乙烯四胺2份、抗氧剂0.5份。

机械臂用高强度耐磨材料的制备方法，步骤如下：

1)将聚酯、全硫化粉末天然橡胶、钼酚醛树脂依次加入到高混机中，搅拌分散10min，得物料A；

2)将物料A加入到挤出机中，再加入云母粉、硅灰石、硅烷偶联剂、环氧油酸丁酯、抗氧剂，控制温度在280℃，共混熔融20min，挤出，得物料B；

3)将碳纤维和氮化硼纤维浸在物料B中，混合均匀，得物料C；

4)向物料C加入三乙烯四胺，混合均匀，固化，即得。

实施例4：

一种机械臂用高强度耐磨材料，由以下原料制成：聚酯30份、全硫化粉末丁苯橡胶2份、钼酚醛树脂30份、硅烷偶联剂1份、云母粉10份、硅灰石10份、环氧油酸丁酯1份、碳纤维20份、氮化硼纤维5份、三乙烯四胺1份、抗氧剂1份。

机械臂用高强度耐磨材料的制备方法，步骤如下：

1)将聚酯、全硫化粉末丁苯橡胶、钼酚醛树脂依次加入到高混机中，搅拌分散5min，得物料A；

2)将物料A加入到挤出机中，再加入云母粉、硅灰石、硅烷偶联剂、环氧油酸丁酯、抗氧剂，控制温度在300℃，共混熔融15min，挤出，得物料B；

3)将碳纤维和氮化硼纤维浸在物料B中，混合均匀，得物料C；

4)向物料C加入三乙烯四胺，混合均匀，固化，即得。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种机械臂用高强度耐磨材料，其特征在于，由以下原料制成：聚酯20-30份、粉末橡胶2-6份、钼酚醛树脂20-30份、偶联剂1-3份、云母粉5-10份、硅灰石10-15份、环氧油酸丁酯0.5-1份、碳纤维20-30份、氮化硼纤维2-5份、三乙烯四胺1-2份、抗氧剂0.5-1份。

2.如权利要求1所述的机械臂用高强度耐磨材料，其特征在于，由以下原料制成：聚酯24份、粉末橡胶5份、钼酚醛树脂27份、偶联剂2份、云母粉8份、硅灰石12份、环氧油酸丁酯0.8份、碳纤维25份、氮化硼纤维3份、三乙烯四胺1.5份、抗氧剂0.7份。

3.如权利要求2所述的机械臂用高强度耐磨材料，其特征在于，所述粉末橡胶为全硫化粉末丁苯橡胶或全硫化粉末天然橡胶。

4.如权利要求2所述的机械臂用高强度耐磨材料，其特征在于，所述偶联剂为硅烷偶联剂。

5.如权利要求1-4任一所述的机械臂用高强度耐磨材料的制备方法，其特征在于，步骤如下：

1)将聚酯、粉末橡胶、钼酚醛树脂依次加入到高混机中，搅拌分散5-10min，得物料A；

2)将物料A加入到挤出机中，再加入云母粉、硅灰石、偶联剂、环氧油酸丁酯、抗氧剂，控制温度在280-300℃，共混熔融15-20min，挤出，得物料B；

3)将碳纤维和氮化硼纤维浸在物料B中，混合均匀，得物料C；

4)向物料C加入三乙烯四胺，混合均匀，固化，即得。