CN114539642A - 一种机器人用的高性能双面齿覆带及其制备方法 - Google Patents

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CN114539642A CN202210054698.XA CN202210054698A CN114539642A CN 114539642 A CN114539642 A CN 114539642A CN 202210054698 A CN202210054698 A CN 202210054698A CN 114539642 A CN114539642 A CN 114539642A
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Abstract

本发明公开了一种机器人用的高性能双面齿覆带及其制备方法，包括同步带骨架及包覆在同步带骨架外面的胶料，所述同步带骨架包括同步带本体，设置于所述同步带本体内侧的第一带齿和设置于所述同步带本体外侧的第二带齿；所述胶料是由如下按重量份计的各原料制成：含环氧基的聚硅氧硼烷超支化聚合物5‑8份、氟化磷腈橡胶10‑30份、环氧基丁腈橡胶10‑20份、丁腈橡胶70‑90份、2‑[3‑(2H‑苯并三唑‑2‑基)‑4‑羟基苯基]乙基2‑甲基丙烯酸酯/乙烯基三甲氧基硅烷/苯基乙烯基砜/丙烯酸羟乙酯共聚物8‑13份、八乙烯基‑POSS 2‑4份、8‑羟基喹啉锌0.8‑1.2份、硫化剂5‑8份、填料30‑40份、氢氧化钾0.8‑1.2份。本发明公开的双面齿覆带耐老化性能好，耐高低温性和耐磨性优异，机械力学性能佳，使用寿命长。

Description

一种机器人用的高性能双面齿覆带及其制备方法
技术领域
本发明涉及双面齿履带技术领域，尤其涉及一种机器人用的高性能双面齿覆带及其制备方法。
背景技术
随着经济的发展和科技的进步，越来越多的工作场景需要借助于机器人的操作，机器人在工厂生产操作上代替人的操作能满足各种严苛、恶劣环境。但是现有的双面齿履带机器人在行进时双面齿履带抓地效果差，易于出现打滑、掉落等现象，导致双面齿履带机器人在爬行时不稳，容易在生产线上出现故障以及安全隐患；且由于双面齿履带性能稳定性不佳，导致机器人使用寿命短。因此，有必要开发综合性能和性能稳定性更佳的机器人用双面齿覆带。
目前，市面上的机器人用双面齿履带或多或少存在易于老化，耐高低温和耐磨性能差，机械力学性能不足，使用寿命短的缺陷。为了解决上述问题，中国发明专利申请CN110591182A公开了一种机器人用的高性能双面齿履带，其中的胶料由以下重量份数的原料组成：丁苯橡胶生胶 80～150重量份；废旧丁腈橡胶粉10～30重量份；丁腈橡胶生胶60～120重量份；去离子水50～80重量份；第一助剂1～5重量份；引发剂4～8重量份；活性剂0.6～1.8重量份；无机填料3.5～5.5重量份；软化剂0.8～1.2重量份；稳定剂0.8～1.2重量份；第二助剂1～3重量份；该发明的机器人用的高性能双面齿履带，成本低廉、性能优异，不仅具有高耐磨、耐油、耐高温、耐寒、耐臭氧、抗氧化等性能，而且还具有很强的机械性能，满足严苛条件下的应用场景。然而，其耐老化性能和性能稳定性有待进一步提高，使用寿命有待进一步延长。
因此，本领域仍然需要一种耐老化性能好，耐高低温性和耐磨性优异，机械力学性能佳，使用寿命长的机器人用的高性能双面齿覆带及其制备方法。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种耐老化性能好，耐高低温性和耐磨性优异，机械力学性能佳，使用寿命长的机器人用的高性能双面齿覆带及其制备方法；该制备方法简单易行，操作控制方便，对设备依赖性小，适合连续工业化生产需求。
为达到以上目的，本发明提供一种机器人用的高性能双面齿覆带，其特征在于，包括同步带骨架及包覆在同步带骨架外面的胶料，所述同步带骨架包括同步带本体，设置于所述同步带本体内侧的第一带齿和设置于所述同步带本体外侧的第二带齿；所述胶料是由如下按重量份计的各原料制成：含环氧基的聚硅氧硼烷超支化聚合物5-8份、氟化磷腈橡胶10-30份、环氧基丁腈橡胶10-20份、丁腈橡胶70-90份、2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基2-甲基丙烯酸酯/乙烯基三甲氧基硅烷/苯基乙烯基砜/丙烯酸羟乙酯共聚物8-13份、八乙烯基-POSS 2-4份、8-羟基喹啉锌0.8-1.2份、硫化剂5-8份、填料30-40份、氢氧化钾0.8-1.2份。
优选的，所述填料为聚丙烯腈基碳纤维、陶土、白炭黑按质量比1:(2-3):(3-5)混合形成的混合物；所述聚丙烯腈基碳纤维的平均直径为3-9μm，长径比为(15-25):1；所述陶土的粒径为800-1200目；所述白炭黑的粒径为600-900目。
优选的，所述硫化剂为过氧化二异丙苯。
优选的，所述2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基2-甲基丙烯酸酯/乙烯基三甲氧基硅烷/苯基乙烯基砜/丙烯酸羟乙酯共聚物的制备方法，包括如下步骤：将2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基2-甲基丙烯酸酯、乙烯基三甲氧基硅烷、苯基乙烯基砜、丙烯酸羟乙酯、引发剂加入到高沸点溶剂，在惰性气体氛围，60-70℃下搅拌反应4-6小时，后在水中沉出，并将沉出的聚合物用乙醇洗涤3-6次，最后置于真空干燥箱中85-95℃下干燥至恒重，得到2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基2-甲基丙烯酸酯/乙烯基三甲氧基硅烷/苯基乙烯基砜/丙烯酸羟乙酯共聚物。
优选的，所述2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基2-甲基丙烯酸酯、乙烯基三甲氧基硅烷、苯基乙烯基砜、丙烯酸羟乙酯、引发剂、高沸点溶剂的质量比1:(2-3):(0.8-1.2):(0.4-0.6):(0.04-0.06):(16-26)。
优选的，所述引发剂为偶氮二异丁腈；所述高沸点溶剂为二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的至少一种；所述惰性气体为氮气、氦气、氖气、氩气中的任意一种。
优选的，所述环氧基丁腈橡胶为环氧基丁腈橡胶ETBN 1300X40、环氧基丁腈橡胶ETBN 1300X68中的至少一种；所述丁腈橡胶中丙烯腈的质量百分比为30-35%，橡胶的门尼粘度为75-95。
优选的，所述氟化磷腈橡胶的牌号为FPNM3700。
优选的，含环氧基的聚硅氧硼烷超支化聚合物的来源无特殊要求，在本发明的一个实施例中，所述含环氧基的聚硅氧硼烷超支化聚合物是按中国发明专利申请202010346147.1实施例3的方法制成。
本发明的另一个目的，在于提供一种所述机器人用的高性能双面齿覆带的制备方法，其他特征在于，包括如下步骤：
步骤S101、将含环氧基的聚硅氧硼烷超支化聚合物、氟化磷腈橡胶、环氧基丁腈橡胶、2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基2-甲基丙烯酸酯/乙烯基三甲氧基硅烷/苯基乙烯基砜/丙烯酸羟乙酯共聚物、八乙烯基-POSS、8-羟基喹啉锌、硫化剂、氢氧化钾和填料投入密炼机中密炼10-15分钟，卸料；
步骤S102、在同步带模具上均匀地涂一层脱模剂，将同步带骨架缠绕在模具上，再将步骤S101得到的胶料注入上述模具中进行硫化，得到所述的机器人用的高性能双面齿履带。
优选的，步骤S102中所述硫化分为两段，第一段是在165-180℃，8-12MPa下进行硫化25-30min；第二段是在170℃，10MPa下进行硫化30-40min
由于上述技术方案的运用，本发明具有以下有益效果：
（1）本发明公开的机器人用的高性能双面齿覆带的制备方法，该制备方法简单易行，操作控制方便，对设备依赖性小，适合连续工业化生产需求。
（2）本发明公开的机器人用的高性能双面齿覆带，以氟化磷腈橡胶、环氧基丁腈橡胶、丁腈橡胶和2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基2-甲基丙烯酸酯/乙烯基三甲氧基硅烷/苯基乙烯基砜/丙烯酸羟乙酯共聚物共混作为基材，结合了这几种材料的优势，通过它们之间的相互配合，共同作用使得制成的胶料耐老化性能好，耐高低温性和耐磨性优异，机械力学性能佳，使用寿命长。八乙烯基-POSS的加入不仅能提高胶料的机械力学性能，还能起到硫化交联促进作用，使得形成的胶料交联密度更大，进而使得制成的胶料综合性能和性能稳定性更佳。
（3）本发明公开的机器人用的高性能双面齿覆带，含环氧基的聚硅氧硼烷超支化聚合物、环氧基丁腈橡胶上的环氧基在氢氧化钾的催化作用下，容易与2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基2-甲基丙烯酸酯/乙烯基三甲氧基硅烷/苯基乙烯基砜/丙烯酸羟乙酯共聚物上的羟基反应，形成另一种互穿网络结构，进一步改善胶料的物理性能。环氧基的聚硅氧硼烷超支化聚合物的加入，由于超支化结构的存在，能改善它们与其它原料之间的相容性和弹性。且引入的硅氧硼烷结构与其它结构基团协同作用，使得制成的胶料耐老化性性、耐高低温性能和耐磨性能够显著提高。
（4）本发明公开的机器人用的高性能双面齿覆带，8-羟基喹啉锌的加入能改善胶料的热稳定性，进而延长使用寿命；所述填料为聚丙烯腈基碳纤维、陶土、白炭黑按质量比1:(2-3):(3-5)混合形成的混合物；它们相互配合，能较好地通过弥散强化机制改善强度；2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基2-甲基丙烯酸酯/乙烯基三甲氧基硅烷/苯基乙烯基砜/丙烯酸羟乙酯共聚物通过各基团在电子效应、位阻效应和共轭效应的多重作用下，使得制成的材料耐老化性能和耐高低温性能更好，其上引入是三甲氧硅烷结构能起到偶联作用，改善界面相互作用，进而提高材料使用寿命；另外优异其上羟基的存在，为互穿网络结构的构建引入了反应位点。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。
本发明各实施例中所述丁腈橡胶中丙烯腈的质量百分比为30-35%，橡胶的门尼粘度为75-95。
实施例1
一种机器人用的高性能双面齿覆带，其特征在于，包括同步带骨架及包覆在同步带骨架外面的胶料，所述同步带骨架包括同步带本体，设置于所述同步带本体内侧的第一带齿和设置于所述同步带本体外侧的第二带齿；所述胶料是由如下按重量份计的各原料制成：含环氧基的聚硅氧硼烷超支化聚合物5份、氟化磷腈橡胶10份、环氧基丁腈橡胶10份、丁腈橡胶70份、2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基2-甲基丙烯酸酯/乙烯基三甲氧基硅烷/苯基乙烯基砜/丙烯酸羟乙酯共聚物8份、八乙烯基-POSS 2份、8-羟基喹啉锌0.8份、硫化剂5份、填料30份、氢氧化钾0.8份。
所述填料为聚丙烯腈基碳纤维、陶土、白炭黑按质量比1:2:3混合形成的混合物；所述聚丙烯腈基碳纤维的平均直径为3μm，长径比为15:1；所述陶土的粒径为800目；所述白炭黑的粒径为600目；所述硫化剂为过氧化二异丙苯。
所述2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基2-甲基丙烯酸酯/乙烯基三甲氧基硅烷/苯基乙烯基砜/丙烯酸羟乙酯共聚物的制备方法，包括如下步骤：将2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基2-甲基丙烯酸酯、乙烯基三甲氧基硅烷、苯基乙烯基砜、丙烯酸羟乙酯、引发剂加入到高沸点溶剂，在惰性气体氛围，60℃下搅拌反应4小时，后在水中沉出，并将沉出的聚合物用乙醇洗涤3次，最后置于真空干燥箱中85℃下干燥至恒重，得到2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基2-甲基丙烯酸酯/乙烯基三甲氧基硅烷/苯基乙烯基砜/丙烯酸羟乙酯共聚物。
所述2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基2-甲基丙烯酸酯、乙烯基三甲氧基硅烷、苯基乙烯基砜、丙烯酸羟乙酯、引发剂、高沸点溶剂的质量比1:2:0.8:0.4:0.04:16；所述引发剂为偶氮二异丁腈；所述高沸点溶剂为二甲亚砜；所述惰性气体为氮气。
所述环氧基丁腈橡胶为环氧基丁腈橡胶ETBN 1300X40；述氟化磷腈橡胶的牌号为FPNM3700；所述含环氧基的聚硅氧硼烷超支化聚合物是按中国发明专利申请202010346147.1实施例3的方法制成。
一种所述机器人用的高性能双面齿覆带的制备方法，其他特征在于，包括如下步骤：
步骤S101、将含环氧基的聚硅氧硼烷超支化聚合物、氟化磷腈橡胶、环氧基丁腈橡胶、2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基2-甲基丙烯酸酯/乙烯基三甲氧基硅烷/苯基乙烯基砜/丙烯酸羟乙酯共聚物、八乙烯基-POSS、8-羟基喹啉锌、硫化剂、氢氧化钾和填料投入密炼机中密炼10分钟，卸料；
步骤S102、在同步带模具上均匀地涂一层脱模剂，将同步带骨架缠绕在模具上，再将步骤S101得到的胶料注入上述模具中进行硫化，得到所述的机器人用的高性能双面齿履带。
步骤S102中所述硫化分为两段，第一段是在165℃，8MPa下进行硫化25min；第二段是在170℃，10MPa下进行硫化30min。
实施例2
一种机器人用的高性能双面齿覆带，其特征在于，包括同步带骨架及包覆在同步带骨架外面的胶料，所述同步带骨架包括同步带本体，设置于所述同步带本体内侧的第一带齿和设置于所述同步带本体外侧的第二带齿；所述胶料是由如下按重量份计的各原料制成：含环氧基的聚硅氧硼烷超支化聚合物6份、氟化磷腈橡胶15份、环氧基丁腈橡胶13份、丁腈橡胶73份、2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基2-甲基丙烯酸酯/乙烯基三甲氧基硅烷/苯基乙烯基砜/丙烯酸羟乙酯共聚物9份、八乙烯基-POSS 2.5份、8-羟基喹啉锌0.9份、硫化剂6份、填料32份、氢氧化钾0.9份。
所述填料为聚丙烯腈基碳纤维、陶土、白炭黑按质量比1:2.2:3.5混合形成的混合物；所述聚丙烯腈基碳纤维的平均直径为5μm，长径比为17:1；所述陶土的粒径为900目；所述白炭黑的粒径为700目；所述硫化剂为过氧化二异丙苯。
所述2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基2-甲基丙烯酸酯/乙烯基三甲氧基硅烷/苯基乙烯基砜/丙烯酸羟乙酯共聚物的制备方法，包括如下步骤：将2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基2-甲基丙烯酸酯、乙烯基三甲氧基硅烷、苯基乙烯基砜、丙烯酸羟乙酯、引发剂加入到高沸点溶剂，在惰性气体氛围，63℃下搅拌反应4.5小时，后在水中沉出，并将沉出的聚合物用乙醇洗涤4次，最后置于真空干燥箱中87℃下干燥至恒重，得到2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基2-甲基丙烯酸酯/乙烯基三甲氧基硅烷/苯基乙烯基砜/丙烯酸羟乙酯共聚物。
所述2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基2-甲基丙烯酸酯、乙烯基三甲氧基硅烷、苯基乙烯基砜、丙烯酸羟乙酯、引发剂、高沸点溶剂的质量比1:2.3:0.9:0.45:0.045:18；所述引发剂为偶氮二异丁腈；所述高沸点溶剂为N,N-二甲基甲酰胺；所述惰性气体为氦气；所述环氧基丁腈橡胶为环氧基丁腈橡胶ETBN 1300X68；所述氟化磷腈橡胶的牌号为FPNM3700；所述含环氧基的聚硅氧硼烷超支化聚合物是按中国发明专利申请202010346147.1实施例3的方法制成。
一种所述机器人用的高性能双面齿覆带的制备方法，其他特征在于，包括如下步骤：
步骤S101、将含环氧基的聚硅氧硼烷超支化聚合物、氟化磷腈橡胶、环氧基丁腈橡胶、2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基2-甲基丙烯酸酯/乙烯基三甲氧基硅烷/苯基乙烯基砜/丙烯酸羟乙酯共聚物、八乙烯基-POSS、8-羟基喹啉锌、硫化剂、氢氧化钾和填料投入密炼机中密炼12分钟，卸料；
步骤S102、在同步带模具上均匀地涂一层脱模剂，将同步带骨架缠绕在模具上，再将步骤S101得到的胶料注入上述模具中进行硫化，得到所述的机器人用的高性能双面齿履带。
步骤S102中所述硫化分为两段，第一段是在170℃，9MPa下进行硫化27min；第二段是在170℃，10MPa下进行硫化33min。
实施例3
一种机器人用的高性能双面齿覆带，其特征在于，包括同步带骨架及包覆在同步带骨架外面的胶料，所述同步带骨架包括同步带本体，设置于所述同步带本体内侧的第一带齿和设置于所述同步带本体外侧的第二带齿；所述胶料是由如下按重量份计的各原料制成：含环氧基的聚硅氧硼烷超支化聚合物6.5份、氟化磷腈橡胶20份、环氧基丁腈橡胶15份、丁腈橡胶80份、2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基2-甲基丙烯酸酯/乙烯基三甲氧基硅烷/苯基乙烯基砜/丙烯酸羟乙酯共聚物11份、八乙烯基-POSS 3份、8-羟基喹啉锌1份、硫化剂6.5份、填料35份、氢氧化钾1份。
所述填料为聚丙烯腈基碳纤维、陶土、白炭黑按质量比1:2.5:4混合形成的混合物；所述聚丙烯腈基碳纤维的平均直径为6μm，长径比为20:1；所述陶土的粒径为1000目；所述白炭黑的粒径为750目；所述硫化剂为过氧化二异丙苯。
所述2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基2-甲基丙烯酸酯/乙烯基三甲氧基硅烷/苯基乙烯基砜/丙烯酸羟乙酯共聚物的制备方法，包括如下步骤：将2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基2-甲基丙烯酸酯、乙烯基三甲氧基硅烷、苯基乙烯基砜、丙烯酸羟乙酯、引发剂加入到高沸点溶剂，在惰性气体氛围，65℃下搅拌反应5小时，后在水中沉出，并将沉出的聚合物用乙醇洗涤5次，最后置于真空干燥箱中90℃下干燥至恒重，得到2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基2-甲基丙烯酸酯/乙烯基三甲氧基硅烷/苯基乙烯基砜/丙烯酸羟乙酯共聚物。
所述2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基2-甲基丙烯酸酯、乙烯基三甲氧基硅烷、苯基乙烯基砜、丙烯酸羟乙酯、引发剂、高沸点溶剂的质量比1:2.5:1:0.5:0.05:20；所述引发剂为偶氮二异丁腈；所述高沸点溶剂为N,N-二甲基乙酰胺；所述惰性气体为氖气。
所述环氧基丁腈橡胶为环氧基丁腈橡胶ETBN 1300X40；所述氟化磷腈橡胶的牌号为FPNM3700；所述含环氧基的聚硅氧硼烷超支化聚合物是按中国发明专利申请202010346147.1实施例3的方法制成。
一种所述机器人用的高性能双面齿覆带的制备方法，其他特征在于，包括如下步骤：
步骤S101、将含环氧基的聚硅氧硼烷超支化聚合物、氟化磷腈橡胶、环氧基丁腈橡胶、2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基2-甲基丙烯酸酯/乙烯基三甲氧基硅烷/苯基乙烯基砜/丙烯酸羟乙酯共聚物、八乙烯基-POSS、8-羟基喹啉锌、硫化剂、氢氧化钾和填料投入密炼机中密炼13分钟，卸料；
步骤S102、在同步带模具上均匀地涂一层脱模剂，将同步带骨架缠绕在模具上，再将步骤S101得到的胶料注入上述模具中进行硫化，得到所述的机器人用的高性能双面齿履带。
步骤S102中所述硫化分为两段，第一段是在173℃，10MPa下进行硫化28min；第二段是在170℃，10MPa下进行硫化35min。
实施例4
一种机器人用的高性能双面齿覆带，其特征在于，包括同步带骨架及包覆在同步带骨架外面的胶料，所述同步带骨架包括同步带本体，设置于所述同步带本体内侧的第一带齿和设置于所述同步带本体外侧的第二带齿；所述胶料是由如下按重量份计的各原料制成：含环氧基的聚硅氧硼烷超支化聚合物7.5份、氟化磷腈橡胶25份、环氧基丁腈橡胶18份、丁腈橡胶85份、2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基2-甲基丙烯酸酯/乙烯基三甲氧基硅烷/苯基乙烯基砜/丙烯酸羟乙酯共聚物12份、八乙烯基-POSS 3.5份、8-羟基喹啉锌1.1份、硫化剂7份、填料38份、氢氧化钾1.1份。
所述填料为聚丙烯腈基碳纤维、陶土、白炭黑按质量比1:2.8:4.5混合形成的混合物；所述聚丙烯腈基碳纤维的平均直径为8μm，长径比为23:1；所述陶土的粒径为1100目；所述白炭黑的粒径为850目；所述硫化剂为过氧化二异丙苯。
所述2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基2-甲基丙烯酸酯/乙烯基三甲氧基硅烷/苯基乙烯基砜/丙烯酸羟乙酯共聚物的制备方法，包括如下步骤：将2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基2-甲基丙烯酸酯、乙烯基三甲氧基硅烷、苯基乙烯基砜、丙烯酸羟乙酯、引发剂加入到高沸点溶剂，在惰性气体氛围，68℃下搅拌反应5.5小时，后在水中沉出，并将沉出的聚合物用乙醇洗涤6次，最后置于真空干燥箱中93℃下干燥至恒重，得到2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基2-甲基丙烯酸酯/乙烯基三甲氧基硅烷/苯基乙烯基砜/丙烯酸羟乙酯共聚物。
所述2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基2-甲基丙烯酸酯、乙烯基三甲氧基硅烷、苯基乙烯基砜、丙烯酸羟乙酯、引发剂、高沸点溶剂的质量比1:2.8:1.1:0.55:0.055:24；所述引发剂为偶氮二异丁腈；所述高沸点溶剂为N-甲基吡咯烷酮；所述惰性气体为氩气。
所述环氧基丁腈橡胶为环氧基丁腈橡胶ETBN 1300X68；所述氟化磷腈橡胶的牌号为FPNM3700；所述含环氧基的聚硅氧硼烷超支化聚合物是按中国发明专利申请202010346147.1实施例3的方法制成。
一种所述机器人用的高性能双面齿覆带的制备方法，其他特征在于，包括如下步骤：
步骤S101、将含环氧基的聚硅氧硼烷超支化聚合物、氟化磷腈橡胶、环氧基丁腈橡胶、2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基2-甲基丙烯酸酯/乙烯基三甲氧基硅烷/苯基乙烯基砜/丙烯酸羟乙酯共聚物、八乙烯基-POSS、8-羟基喹啉锌、硫化剂、氢氧化钾和填料投入密炼机中密炼14分钟，卸料；
步骤S102、在同步带模具上均匀地涂一层脱模剂，将同步带骨架缠绕在模具上，再将步骤S101得到的胶料注入上述模具中进行硫化，得到所述的机器人用的高性能双面齿履带。
步骤S102中所述硫化分为两段，第一段是在178℃，11MPa下进行硫化29min；第二段是在170℃，10MPa下进行硫化38min。
实施例5
一种机器人用的高性能双面齿覆带，其特征在于，包括同步带骨架及包覆在同步带骨架外面的胶料，所述同步带骨架包括同步带本体，设置于所述同步带本体内侧的第一带齿和设置于所述同步带本体外侧的第二带齿；所述胶料是由如下按重量份计的各原料制成：含环氧基的聚硅氧硼烷超支化聚合物8份、氟化磷腈橡胶30份、环氧基丁腈橡胶20份、丁腈橡胶90份、2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基2-甲基丙烯酸酯/乙烯基三甲氧基硅烷/苯基乙烯基砜/丙烯酸羟乙酯共聚物13份、八乙烯基-POSS 4份、8-羟基喹啉锌1.2份、硫化剂8份、填料40份、氢氧化钾1.2份。
所述填料为聚丙烯腈基碳纤维、陶土、白炭黑按质量比1:3:5混合形成的混合物；所述聚丙烯腈基碳纤维的平均直径为9μm，长径比为25:1；所述陶土的粒径为1200目；所述白炭黑的粒径为900目；所述硫化剂为过氧化二异丙苯。
所述2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基2-甲基丙烯酸酯/乙烯基三甲氧基硅烷/苯基乙烯基砜/丙烯酸羟乙酯共聚物的制备方法，包括如下步骤：将2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基2-甲基丙烯酸酯、乙烯基三甲氧基硅烷、苯基乙烯基砜、丙烯酸羟乙酯、引发剂加入到高沸点溶剂，在惰性气体氛围，70℃下搅拌反应6小时，后在水中沉出，并将沉出的聚合物用乙醇洗涤6次，最后置于真空干燥箱中95℃下干燥至恒重，得到2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基2-甲基丙烯酸酯/乙烯基三甲氧基硅烷/苯基乙烯基砜/丙烯酸羟乙酯共聚物。
所述2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基2-甲基丙烯酸酯、乙烯基三甲氧基硅烷、苯基乙烯基砜、丙烯酸羟乙酯、引发剂、高沸点溶剂的质量比1:3:1.2:0.6:0.06:26；所述引发剂为偶氮二异丁腈；所述高沸点溶剂为二甲亚砜；所述惰性气体为氮气。
所述环氧基丁腈橡胶为环氧基丁腈橡胶ETBN 1300X40；所述氟化磷腈橡胶的牌号为FPNM3700；所述含环氧基的聚硅氧硼烷超支化聚合物是按中国发明专利申请202010346147.1实施例3的方法制成。
一种所述机器人用的高性能双面齿覆带的制备方法，其他特征在于，包括如下步骤：
步骤S101、将含环氧基的聚硅氧硼烷超支化聚合物、氟化磷腈橡胶、环氧基丁腈橡胶、2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基2-甲基丙烯酸酯/乙烯基三甲氧基硅烷/苯基乙烯基砜/丙烯酸羟乙酯共聚物、八乙烯基-POSS、8-羟基喹啉锌、硫化剂、氢氧化钾和填料投入密炼机中密炼15分钟，卸料；
步骤S102、在同步带模具上均匀地涂一层脱模剂，将同步带骨架缠绕在模具上，再将步骤S101得到的胶料注入上述模具中进行硫化，得到所述的机器人用的高性能双面齿履带；步骤S102中所述硫化分为两段，第一段是在180℃，12MPa下进行硫化30min；第二段是在170℃，10MPa下进行硫化40min。
对比例1
一种机器人用的高性能双面齿覆带，其与实施例1基本相同，不同之处在于没有添加含环氧基的聚硅氧硼烷超支化聚合物和八乙烯基-POSS。
对比例2
一种机器人用的高性能双面齿覆带，其与实施例1基本相同，不同之处在于没有添加苯基乙烯基砜和聚丙烯腈基碳纤维。
分别对实施例1～5和对比例1～2所制备得到的机器人用的高性能双面齿履带胶料进行相关性能测试，其性能测试结果如表1所示，其中，抗拉强度和断裂伸长率按GB/T528-2009测定，拉伸速率100mm/min；耐臭氧测试条件：按NES M0507的测试方法，在臭氧浓度100pphm，拉伸30％的条件下，200h后，观察双面齿履带胶料的龟裂情况；耐高低温性能：将各例得到的双面齿履带胶料分别置于80℃和-20℃的条件下200h，测试并计算拉伸强度保留率。
表1
项目 拉伸强度（MPa） 耐臭氧 耐高温（%） 耐低温（%）
实施例1 22.5 无龟裂 98.2 98.7
实施例2 23.2 无龟裂 98.6 99.0
实施例3 23.7 无龟裂 98.9 99.2
实施例4 24.1 无龟裂 99.5 99.4
实施例5 24.9 无龟裂 99.7 99.5
对比例1 18.3 微裂 95.3 96.9
对比例2 16.8 微裂 97.5 97.7
从表1可以看出，本发明实施例制成的机器人用的高性能双面齿覆带胶料较对比例具有更高的强度、耐高低温和耐臭氧性能，这是各原料协同作用的结果，含环氧基的聚硅氧硼烷超支化聚合物、八乙烯基-POSS、苯基乙烯基砜和聚丙烯腈基碳纤维的加入对改善上述性能均有益。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (10)

1.一种机器人用的高性能双面齿覆带，其特征在于，包括同步带骨架及包覆在同步带骨架外面的胶料，所述同步带骨架包括同步带本体，设置于所述同步带本体内侧的第一带齿和设置于所述同步带本体外侧的第二带齿；所述胶料是由如下按重量份计的各原料制成：含环氧基的聚硅氧硼烷超支化聚合物5-8份、氟化磷腈橡胶10-30份、环氧基丁腈橡胶10-20份、丁腈橡胶70-90份、2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基2-甲基丙烯酸酯/乙烯基三甲氧基硅烷/苯基乙烯基砜/丙烯酸羟乙酯共聚物8-13份、八乙烯基-POSS 2-4份、8-羟基喹啉锌0.8-1.2份、硫化剂5-8份、填料30-40份、氢氧化钾0.8-1.2份。
2.一种根据权利要求1所述机器人用的高性能双面齿覆带，其特征在于，所述填料为聚丙烯腈基碳纤维、陶土、白炭黑按质量比1:(2-3):(3-5)混合形成的混合物；所述聚丙烯腈基碳纤维的平均直径为3-9μm，长径比为(15-25):1；所述陶土的粒径为800-1200目；所述白炭黑的粒径为600-900目。
3.一种根据权利要求1所述机器人用的高性能双面齿覆带，其特征在于，所述硫化剂为过氧化二异丙苯。
4.一种根据权利要求1所述机器人用的高性能双面齿覆带，其特征在于，所述2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基2-甲基丙烯酸酯/乙烯基三甲氧基硅烷/苯基乙烯基砜/丙烯酸羟乙酯共聚物的制备方法，包括如下步骤：将2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基2-甲基丙烯酸酯、乙烯基三甲氧基硅烷、苯基乙烯基砜、丙烯酸羟乙酯、引发剂加入到高沸点溶剂，在惰性气体氛围，60-70℃下搅拌反应4-6小时，后在水中沉出，并将沉出的聚合物用乙醇洗涤3-6次，最后置于真空干燥箱中85-95℃下干燥至恒重，得到2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基2-甲基丙烯酸酯/乙烯基三甲氧基硅烷/苯基乙烯基砜/丙烯酸羟乙酯共聚物。
5.一种根据权利要求4所述机器人用的高性能双面齿覆带，其特征在于，所述2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基2-甲基丙烯酸酯、乙烯基三甲氧基硅烷、苯基乙烯基砜、丙烯酸羟乙酯、引发剂、高沸点溶剂的质量比1:(2-3):(0.8-1.2):(0.4-0.6):(0.04-0.06):(16-26)。
6.一种根据权利要求4所述机器人用的高性能双面齿覆带，其特征在于，所述引发剂为偶氮二异丁腈；所述高沸点溶剂为二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的至少一种；所述惰性气体为氮气、氦气、氖气、氩气中的任意一种。
7.一种根据权利要求1所述机器人用的高性能双面齿覆带，其特征在于，所述环氧基丁腈橡胶为环氧基丁腈橡胶ETBN 1300X40、环氧基丁腈橡胶ETBN 1300X68中的至少一种；所述丁腈橡胶中丙烯腈的质量百分比为30-35%，橡胶的门尼粘度为75-95。
8.一种根据权利要求1所述机器人用的高性能双面齿覆带，其特征在于，所述氟化磷腈橡胶的牌号为FPNM3700；所述含环氧基的聚硅氧硼烷超支化聚合物是按中国发明专利申请202010346147.1实施例3的方法制成。
9.一种根据权利要求1-8任一项所述机器人用的高性能双面齿覆带的制备方法，其他特征在于，包括如下步骤：
步骤S101、将含环氧基的聚硅氧硼烷超支化聚合物、氟化磷腈橡胶、环氧基丁腈橡胶、2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基2-甲基丙烯酸酯/乙烯基三甲氧基硅烷/苯基乙烯基砜/丙烯酸羟乙酯共聚物、八乙烯基-POSS、8-羟基喹啉锌、硫化剂、氢氧化钾和填料投入密炼机中密炼10-15分钟，卸料；
步骤S102、在同步带模具上均匀地涂一层脱模剂，将同步带骨架缠绕在模具上，再将步骤S101得到的胶料注入上述模具中进行硫化，得到所述的机器人用的高性能双面齿履带。
10.一种根据权利要求9所述机器人用的高性能双面齿覆带的制备方法，其特征在于，步骤S102中所述硫化分为两段，第一段是在165-180℃，8-12MPa下进行硫化25-30min；第二段是在170℃，10MPa下进行硫化30-40min。
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