CN111286157A - 一种制作机器人手部用的环氧树脂复合材料 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种制作机器人手部用的环氧树脂复合材料，其包括改性环氧树酯122‑132重量份、丁腈橡胶88‑98重量份、氟橡胶32‑36重量份、镁粉9‑13重量份、铝粉22‑26重量份、锌粉7‑13重量份、聚酰胺2‑6重量份、间苯二胺4‑6重量份、玻璃纤维4‑6重量份、纳米氧化锌粉末0.4‑0.8重量份、纳米三氧化二锑粉末0.2‑0.4重量份、纳米氧化铈粉末0.2‑0.6重量份等组分。本发明组分配制合理科学，各个组分相互作用、相互影响，制备的复合材料具有优异的粘附力、耐碱性、耐酸性、耐溶剂性以及耐热性、耐寒性、柔韧性、硬度高、耐磨损、抗拉伸、耐候性和电性能等性能，满足机器人手部灵活工作的使用需要。

Description

一种制作机器人手部用的环氧树脂复合材料

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种制作机器人手部用的环氧树脂复合材料。

背景技术

机器人（Robot）是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。机器人一般由执行机构、驱动装置、检测装置和控制系统和复杂机械等组成。

环氧树脂是泛指分子中含有两个或两个以上环氧基团的有机高分子化合物，除个别外，它们的相对分子质量都不高。环氧树脂的分子结构是以分子链中含有活泼的环氧基团为其特征，环氧基团可以位于分子链的末端、中间或成环状结构。由于分子结构中含有活泼的环氧基团，使它们可与多种类型的固化剂发生交联反应而形成不溶、不熔的具有三向网状结构的高聚物。

环氧树酯的特性：1、粘附力强：环氧树脂分子链中固有的极性羟基和醚键的存在，使其对各种物质具有很高的粘附力。环氧树脂固化时的收缩性低，产生的内应力小，这也有助于提高粘附强度。

2、收缩性低：环氧树脂和所用的固化剂的反应是通过直接加成反应或树脂分子中环氧基的开环聚合反应来进行的，没有水或其它挥发性副产物放出。它们和不饱和聚酯树脂、酚醛树脂相比，在固化过程中显示出很低的收缩性（小于2%）。

3、力学性能：固化后的环氧树脂体系具有优良的力学性能。

4、电性能：固化后的环氧树脂体系是一种具有高介电性能、耐表面漏电、耐电弧的优良绝缘材料。

5、化学稳定性：通常，固化后的环氧树脂体系具有优良的耐碱性、耐酸性和耐溶剂性。像固化环氧体系的其它性能一样，化学稳定性也取决于所选用的树脂和固化剂。适当地选用环氧树脂和固化剂，可以使其具有特殊的化学稳定性能等。

由于制备机器人的合金材料是决定机器人使用寿命的重要因素。本发明利用环氧树酯优异的粘附力、耐碱性、耐酸性、耐溶剂性以及力学性能；同时，改善环氧树酯收缩性低等弊端来制备一种制作机器人手部用的环氧树脂复合材料，满足机器人手部灵活工作的使用需要。

发明内容

为克服上述不足，本发明提供一种制作机器人手部用的环氧树脂复合材料。

本发明是采取以下技术方案来实现的：一种制作机器人手部用的环氧树脂复合材料，其包括以下重量份的组分：

改性环氧树酯122-132重量份、丁腈橡胶88-98重量份、氟橡胶32-36重量份、镁粉9-13重量份、铝粉22-26重量份、锌粉7-13重量份、聚酰胺2-6重量份、间苯二胺4-6重量份、玻璃纤维4-6重量份、纳米氧化锌粉末0.4-0.8重量份、纳米三氧化二锑粉末0.2-0.4重量份、纳米氧化铈粉末0.2-0.6重量份、纳米碳化钨粉末0.1-0.3重量份、纳米粘土1-3重量份、纳米碳化硅粉末0.8-1.2重量份以及氧化铝粉12-16重量份、云母粉13-15重量份、催化剂1-3重量份、分散剂0.8-1.6重量份、促进剂0.6-0.8重量份。

进一步地，所述环氧树酯的制备方法为：将等量的4,4′-联苯二酚缩水甘油醚与4,4′-联苯二胺混合，真空脱气10min，制成条状材料，室温固化1小时后，再在65℃密闭容器中固化48h，即得改性环氧树酯。

进一步地，所述催化剂为氧化铝纳米管（ANT）包覆的Ni催化剂（Ni-in-ANTs）。

进一步地，所述促进剂为三乙醇胺。

进一步地，所述分散剂为乙撑基双硬脂酰胺、硬脂酰胺以及高级醇的混合物。

进一步地，其包括以下重量份的组分：

改性环氧树酯122重量份、丁腈橡胶88重量份、氟橡胶32重量份、镁粉9重量份、铝粉22重量份、锌粉7重量份、聚酰胺2重量份、间苯二胺4重量份、玻璃纤维4重量份、纳米氧化锌粉末0.4重量份、纳米三氧化二锑粉末0.2重量份、纳米氧化铈粉末0.2重量份、纳米碳化钨粉末0.1重量份、纳米粘土1重量份、纳米碳化硅粉末0.8重量份以及氧化铝粉12重量份、云母粉13重量份、催化剂1重量份、分散剂0.8重量份、促进剂0.6重量份。

进一步地，其包括以下重量份的组分：

改性环氧树酯127重量份、丁腈橡胶93重量份、氟橡胶34重量份、镁粉11重量份、铝粉24重量份、锌粉10重量份、聚酰胺4重量份、间苯二胺5重量份、玻璃纤维5重量份、纳米氧化锌粉末0.6重量份、纳米三氧化二锑粉末0.3重量份、纳米氧化铈粉末0.4重量份、纳米碳化钨粉末0.2重量份、纳米粘土2重量份、纳米碳化硅粉末1重量份以及氧化铝粉14重量份、云母粉14重量份、催化剂2重量份、分散剂1.2重量份、促进剂0.7重量份。

进一步地，其包括以下重量份的组分：

改性环氧树酯132重量份、丁腈橡胶98重量份、氟橡胶36重量份、镁粉13重量份、铝粉26重量份、锌粉13重量份、聚酰胺6重量份、间苯二胺6重量份、玻璃纤维6重量份、纳米氧化锌粉末0.8重量份、纳米三氧化二锑粉末0.4重量份、纳米氧化铈粉末0.6重量份、纳米碳化钨粉末0.3重量份、纳米粘土3重量份、纳米碳化硅粉末1.2重量份以及氧化铝粉16重量份、云母粉15重量份、催化剂3重量份、分散剂1.6重量份、促进剂0.8重量份。

综上所述本发明具有以下有益效果：本发明提出一种制作机器人手部用的环氧树脂复合材料，组分配制合理科学，通过添加分散剂、催化剂、促进剂以及纳米三氧化二锑粉末、纳米氧化铈粉末、纳米碳化钨粉末等原料，使得各个组分相互作用、相互影响，充分利用了环氧树酯优异的粘附力、耐碱性、耐酸性、耐溶剂性以及力学性能；同时，改善了环氧树酯收缩性低等弊端，制备的复合材料具有优异的粘附力、耐碱性、耐酸性、耐溶剂性以及耐热性、耐寒性、柔韧性、硬度高、耐磨损、抗拉伸、耐候性和电性能等性能，满足机器人手部灵活工作的使用需要。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

实施例1一种制作机器人手部用的环氧树脂复合材料

一种制作机器人手部用的环氧树脂复合材料，其包括以下重量份的组分：

改性环氧树酯122重量份、丁腈橡胶88重量份、氟橡胶32重量份、镁粉9重量份、铝粉22重量份、锌粉7重量份、聚酰胺2重量份、间苯二胺4重量份、玻璃纤维4重量份、纳米氧化锌粉末0.4重量份、纳米三氧化二锑粉末0.2重量份、纳米氧化铈粉末0.2重量份、纳米碳化钨粉末0.1重量份、纳米粘土1重量份、纳米碳化硅粉末0.8重量份以及氧化铝粉12重量份、云母粉13重量份、催化剂1重量份、分散剂0.8重量份、促进剂0.6重量份。

作为本发明的优先方案，本发明所述环氧树酯的制备方法为：将等量的4,4′-联苯二酚缩水甘油醚与4,4′-联苯二胺混合，真空脱气10min，制成条状材料，室温固化1小时后，再在65℃密闭容器中固化48h，即得改性环氧树酯。

作为本发明的优先方案，本发明所述催化剂为氧化铝纳米管（ANT）包覆的Ni催化剂（Ni-in-ANTs）。

作为本发明的优先方案，本发明所述促进剂为三乙醇胺。

作为本发明的优先方案，本发明所述分散剂为乙撑基双硬脂酰胺、硬脂酰胺以及高级醇的混合物。

实施例2一种制作机器人手部用的环氧树脂复合材料

一种制作机器人手部用的环氧树脂复合材料，其包括以下重量份的组分：

改性环氧树酯127重量份、丁腈橡胶93重量份、氟橡胶34重量份、镁粉11重量份、铝粉24重量份、锌粉10重量份、聚酰胺4重量份、间苯二胺5重量份、玻璃纤维5重量份、纳米氧化锌粉末0.6重量份、纳米三氧化二锑粉末0.3重量份、纳米氧化铈粉末0.4重量份、纳米碳化钨粉末0.2重量份、纳米粘土2重量份、纳米碳化硅粉末1重量份以及氧化铝粉14重量份、云母粉14重量份、催化剂2重量份、分散剂1.2重量份、促进剂0.7重量份。

作为本发明的优先方案，本发明所述环氧树酯的制备方法为：将等量的4,4′-联苯二酚缩水甘油醚与4,4′-联苯二胺混合，真空脱气10min，制成条状材料，室温固化1小时后，再在65℃密闭容器中固化48h，即得改性环氧树酯。

作为本发明的优先方案，本发明所述催化剂为氧化铝纳米管（ANT）包覆的Ni催化剂（Ni-in-ANTs）。

作为本发明的优先方案，本发明所述促进剂为三乙醇胺。

作为本发明的优先方案，本发明所述分散剂为乙撑基双硬脂酰胺、硬脂酰胺以及高级醇的混合物。

实施例3一种制作机器人手部用的环氧树脂复合材料

一种制作机器人手部用的环氧树脂复合材料，其包括以下重量份的组分：

改性环氧树酯132重量份、丁腈橡胶98重量份、氟橡胶36重量份、镁粉13重量份、铝粉26重量份、锌粉13重量份、聚酰胺6重量份、间苯二胺6重量份、玻璃纤维6重量份、纳米氧化锌粉末0.8重量份、纳米三氧化二锑粉末0.4重量份、纳米氧化铈粉末0.6重量份、纳米碳化钨粉末0.3重量份、纳米粘土3重量份、纳米碳化硅粉末1.2重量份以及氧化铝粉16重量份、云母粉15重量份、催化剂3重量份、分散剂1.6重量份、促进剂0.8重量份。

作为本发明的优先方案，本发明所述环氧树酯的制备方法为：将等量的4,4′-联苯二酚缩水甘油醚与4,4′-联苯二胺混合，真空脱气10min，制成条状材料，室温固化1小时后，再在65℃密闭容器中固化48h，即得改性环氧树酯。

作为本发明的优先方案，本发明所述催化剂为氧化铝纳米管（ANT）包覆的Ni催化剂（Ni-in-ANTs）。

作为本发明的优先方案，本发明所述促进剂为三乙醇胺。

作为本发明的优先方案，本发明所述分散剂为乙撑基双硬脂酰胺、硬脂酰胺以及高级醇的混合物。

以上所述是本发明的实施例，故凡依本发明申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。

Claims (8)

1.一种制作机器人手部用的环氧树脂复合材料，其特征在于：其包括以下重量份的组分：

改性环氧树酯122-132重量份、丁腈橡胶88-98重量份、氟橡胶32-36重量份、镁粉9-13重量份、铝粉22-26重量份、锌粉7-13重量份、聚酰胺2-6重量份、间苯二胺4-6重量份、玻璃纤维4-6重量份、纳米氧化锌粉末0.4-0.8重量份、纳米三氧化二锑粉末0.2-0.4重量份、纳米氧化铈粉末0.2-0.6重量份、纳米碳化钨粉末0.1-0.3重量份、纳米粘土1-3重量份、纳米碳化硅粉末0.8-1.2重量份以及氧化铝粉12-16重量份、云母粉13-15重量份、催化剂1-3重量份、分散剂0.8-1.6重量份、促进剂0.6-0.8重量份。

2.根据权利要求1所述的一种制作机器人手部用的环氧树脂复合材料，其特征在于：所述环氧树酯的制备方法为：将等量的4,4′-联苯二酚缩水甘油醚与4,4′-联苯二胺混合，真空脱气10min，制成条状材料，室温固化1小时后，再在65℃密闭容器中固化48h，即得改性环氧树酯。

3.根据权利要求1所述的一种制作机器人手部用的环氧树脂复合材料，其特征在于：所述催化剂为氧化铝纳米管（ANT）包覆的Ni催化剂（Ni-in-ANTs）。

4.根据权利要求1所述的一种制作机器人手部用的环氧树脂复合材料，其特征在于：所述促进剂为三乙醇胺。

5.根据权利要求1所述的一种制作机器人手部用的环氧树脂复合材料，其特征在于：所述分散剂为乙撑基双硬脂酰胺、硬脂酰胺以及高级醇的混合物。

6.根据权利要求1所述的一种制作机器人手部用的环氧树脂复合材料，其特征在于：其包括以下重量份的组分：

改性环氧树酯122重量份、丁腈橡胶88重量份、氟橡胶32重量份、镁粉9重量份、铝粉22重量份、锌粉7重量份、聚酰胺2重量份、间苯二胺4重量份、玻璃纤维4重量份、纳米氧化锌粉末0.4重量份、纳米三氧化二锑粉末0.2重量份、纳米氧化铈粉末0.2重量份、纳米碳化钨粉末0.1重量份、纳米粘土1重量份、纳米碳化硅粉末0.8重量份以及氧化铝粉12重量份、云母粉13重量份、催化剂1重量份、分散剂0.8重量份、促进剂0.6重量份。

7.根据权利要求1所述的一种制作机器人手部用的环氧树脂复合材料，其特征在于：其包括以下重量份的组分：

改性环氧树酯127重量份、丁腈橡胶93重量份、氟橡胶34重量份、镁粉11重量份、铝粉24重量份、锌粉10重量份、聚酰胺4重量份、间苯二胺5重量份、玻璃纤维5重量份、纳米氧化锌粉末0.6重量份、纳米三氧化二锑粉末0.3重量份、纳米氧化铈粉末0.4重量份、纳米碳化钨粉末0.2重量份、纳米粘土2重量份、纳米碳化硅粉末1重量份以及氧化铝粉14重量份、云母粉14重量份、催化剂2重量份、分散剂1.2重量份、促进剂0.7重量份。

8.根据权利要求1所述的一种制作机器人手部用的环氧树脂复合材料，其特征在于：其包括以下重量份的组分：

改性环氧树酯132重量份、丁腈橡胶98重量份、氟橡胶36重量份、镁粉13重量份、铝粉26重量份、锌粉13重量份、聚酰胺6重量份、间苯二胺6重量份、玻璃纤维6重量份、纳米氧化锌粉末0.8重量份、纳米三氧化二锑粉末0.4重量份、纳米氧化铈粉末0.6重量份、纳米碳化钨粉末0.3重量份、纳米粘土3重量份、纳米碳化硅粉末1.2重量份以及氧化铝粉16重量份、云母粉15重量份、催化剂3重量份、分散剂1.6重量份、促进剂0.8重量份。