一種同步帶表面材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種同步帶表面材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，隨著國內(nèi)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市高層建筑成倍的增長，建筑窗戶面積較大，塵 土沾染到窗戶上會影響美觀和采光，干凈的窗戶不僅對健康有益，也會使人的心情愉悅。所 以，保持窗戶的干凈對人的身心健康非常重要。而對高樓外壁的清潔是一個(gè)難題，目前大部 分的高樓外壁玻璃采用人工來清洗，這種方式不僅投入大、效率低，還極其危險(xiǎn)。為此，現(xiàn)有 技術(shù)中以擦玻璃機(jī)器人為代表的各種自動(dòng)或半自動(dòng)的清潔裝置應(yīng)運(yùn)而生。
[0003] 現(xiàn)有的擦玻璃機(jī)器人大部分是通過同步帶實(shí)現(xiàn)在玻璃上的移動(dòng)。但是當(dāng)玻璃濕 潤以后，同步帶與濕玻璃之間的摩擦系數(shù)大大降低，導(dǎo)致機(jī)器在玻璃上打滑，而不能正常運(yùn) 行。
[0004] 目前常見的同步帶表面材料有聚氨酯橡膠、丁腈橡膠、硅膠等。聚氨酯橡膠是早 期的同步帶主體經(jīng)常采用的材料，聚氨酯橡膠的耐磨性好、工藝簡單、成型方便，但是，聚氨 酯橡膠的耐熱和耐水性較差，在80°c左右就容易發(fā)粘，在潮濕的環(huán)境下容易水解，導(dǎo)致同 步帶的強(qiáng)度明顯下降，聚氨酯材料與干玻璃的摩擦系數(shù)為3. 7左右、與濕玻璃摩擦系數(shù)0. 4 左右。丁腈橡膠是由丁二烯和丙烯腈經(jīng)乳液聚合法制得的，丁腈橡膠主要采用低溫乳液聚 合法生產(chǎn)，耐油性極好，耐磨性較高，耐熱性較好，粘接力強(qiáng)，但是丁腈橡膠耐低溫性差、耐 臭氧性差，絕緣性能低劣，彈性稍低，丁腈膠材料與干玻璃的摩擦系數(shù)為1. 8左右、與濕玻 璃的摩擦系數(shù)為0. 4左右；透明硅膠是無色或皮膚色油狀液體，硫化后成為柔軟的彈性材 料.溫度范圍在-65Γ至200Γ下可長期使用并保持其柔軟彈性性能，有電性能和化學(xué)穩(wěn)定 性，耐水、耐臭氧、耐氣候老化，無腐蝕性，有生理惰性，無毒無味，線收縮率低，透明硅膠材 料與干玻璃的摩擦系數(shù)為1. 7左右、與濕玻璃的摩擦系數(shù)為濕摩擦系數(shù)0. 4左右。可見傳 統(tǒng)的同步帶表面材料的濕玻璃摩擦系數(shù)很小，擦玻璃機(jī)器人在濕玻璃上易打滑而不能正常 運(yùn)行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的主要目的在于提供一種同步帶表面材料及其制備方法，該表面材料與濕 玻璃的摩擦系數(shù)大，將使用該表面材料制備的同步帶用在擦玻璃機(jī)器人上，可以避免擦工 作時(shí)的玻璃機(jī)器人在濕玻璃表面打滑。
[0006] 為達(dá)到以上目的，本發(fā)明提供一種同步帶表面材料，由以下成分構(gòu)成，各成分的含 量用重量份表示： 氯磺化聚乙烯 100份 硅膠 15-50份 相容劑 0-5份 增塑劑 5-15份 防老劑 2-5份 硫化劑 0.5-2份 促進(jìn)劑 2-3份
[0007] 硅膠是一種高活性吸附材料，其化學(xué)分子式為mSi02 ·ηΗ20,經(jīng)硅酸凝膠干燥脫水 制得。硅膠有較大比表面積和較強(qiáng)的機(jī)械強(qiáng)度，是極性吸附劑，可以用作橡膠的填充料。在 氯磺化聚乙稀膠料中加入硅膠可大大提高膠料的抗撕裂性能、抗臭氧老化性能以及橡膠中 最重要的冰面抓著性能。
[0008] 本發(fā)明中的硅膠為粉狀，其細(xì)度為400目~2000目。
[0009] 由于硅膠表面存在大量的羥基，所述硅膠表面的極性較大，且為親水性，因此當(dāng)硅 膠加入氯磺化聚乙烯膠料后，存在相容性較差的問題。本發(fā)明中利用相容劑對硅膠表面進(jìn) 行改性來改善硅膠與氯磺化聚乙烯膠料之間的界面結(jié)合力。優(yōu)選地，所述相容劑選自偶聯(lián) 劑KH570、偶聯(lián)劑KH550、低分子量氯磺化聚乙烯中的一種或幾種。有機(jī)硅烷類偶聯(lián)劑可以 與硅膠表面的羥基反應(yīng)，從而消耗硅膠表面大量自由的活性羥基，改變其表面性能。
[0010] 優(yōu)選地，所述增塑劑選自增塑劑Τ0ΤΜ、增塑劑D0P、增塑劑TP-95、增塑劑TP90B中 的一種或幾種。
[0011] 優(yōu)選地，所述防老劑為防老劑NBC或防老劑BLE。
[0012] 優(yōu)選地，所述硫化劑選自硫磺、硫化劑DTDM、硫化劑DCP、硫化劑雙25、硫化劑 HVA-2中的一種或幾種。
[0013] 優(yōu)選地，所述促進(jìn)劑選自促進(jìn)劑DM、促進(jìn)劑TRA、促進(jìn)劑TMTD中的一種或幾種。
[0014] 優(yōu)選地，所述同步帶表面材料的干玻璃摩擦系數(shù)為2. 5~3. 0,濕玻璃摩擦系數(shù)為 1. 0 ~1. 6〇
[0015] 值得一提的是，以上添加劑的名稱均為化工領(lǐng)域經(jīng)常使用的產(chǎn)品代號，本領(lǐng)域的 技術(shù)人員根據(jù)產(chǎn)品代號即可知道使用的添加劑的化學(xué)組成。
[0016] 本發(fā)明還提供一種用于擦玻璃機(jī)器人的同步帶表面材料的制備方法，包括以下步 驟： (1) 使用相容劑對硅膠粉體進(jìn)行表面改性； (2) 使用開煉機(jī)對氯磺化聚乙烯生膠進(jìn)行塑煉； (3) 將塑煉好的氯磺化聚乙烯膠料放入開煉機(jī)進(jìn)行混煉，交替加入增塑劑以及改性 后的所述硅膠，帶包輥后，再加入防老劑、促進(jìn)劑和硫化劑，混煉后得到氯磺化聚乙烯混合 料； (4) 在平板硫化機(jī)上硫化所述氯磺化聚乙稀混合料得到所述同步帶表面材料，硫化條 件為160°C_180°C，正硫化時(shí)間為6-10分鐘，壓力為10-15MPa。
[0017] 優(yōu)選地，在步驟（1)中，將硅膠粉體、相容劑在甲苯中進(jìn)行表面改性反應(yīng)，反應(yīng)溫 度為80°C-120°C，反應(yīng)時(shí)間為6-12小時(shí)，然后過濾、洗滌、干燥得到改性硅膠。
[0018] 在步驟（2)中，對氯磺化聚乙烯進(jìn)行塑煉時(shí)，開煉機(jī)的輥距調(diào)至l-2mm，薄通5-6 次。
[0019] 在步驟（3)中，進(jìn)行混煉時(shí)，將開煉機(jī)的輥距調(diào)至L5mm，交替加入增塑劑以及改 性后的所述硅膠，5-10次加完，帶包輥后，再加入防老劑、促進(jìn)劑和硫化劑，分別打三角包和 打卷各5-10次，出片停放待用。
[0020] 本發(fā)明制備的同步帶表面材料具有以下有益效果：與濕玻璃的摩擦系數(shù)高，將該 同步帶表面材料用在擦玻璃機(jī)器人上，不易出現(xiàn)打滑的現(xiàn)象。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 以下描述用于揭露本發(fā)明以使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明。以下描述中的優(yōu) 選實(shí)施例只作為舉例，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到其他顯而易見的變型。
[0022] 實(shí)施例1
[0023] 通過以下步驟制備同步帶表面材料： (1) 將30份細(xì)度為400目的硅膠粉體、3份偶聯(lián)劑KH570加入甲苯中進(jìn)行表面改性反 應(yīng)，反應(yīng)溫度為120°C，反應(yīng)時(shí)間12小時(shí)，然后過濾、洗滌、干燥得到改性硅膠； (2) 將開煉機(jī)的輥距調(diào)至1mm，對100份氯磺化聚乙烯生膠進(jìn)行塑煉，薄通5次； (3) 將開煉機(jī)的輥距調(diào)至1. 5mm，將步驟（2)中的氯磺化聚乙烯膠料放入開煉機(jī)進(jìn)行混 煉，交替加入步驟（1)得到的改性硅膠和10份增塑劑Τ0ΤΜ，分別5次加完，待包輥后，再加 入3份防老劑NBC、1份硫磺和3份促進(jìn)劑TMTD，分別打三角包和打卷各5次，出片停放待 用； (4) 在電熱平板硫化機(jī)上硫化步驟（3)得到的氯磺化聚乙烯混合料，硫化條件為 180°C，正硫化時(shí)間6分鐘，壓力為12MPa，硫化后的試樣在室溫下停放8h后即得到同步帶表 面材料。
[0024] 經(jīng)測試，實(shí)施例1得到的同步帶表面材料的干玻璃摩擦系數(shù)為2. 2,濕玻璃摩擦系 數(shù)為1. 4,抗拉強(qiáng)度為16MPa。值得一提的是，這里的干玻璃摩擦系數(shù)和濕玻璃摩擦系數(shù)是 指同步帶表面材料與表面無潤滑的和表面濕潤的玻璃之間的摩擦系數(shù)。摩擦系數(shù)測試方法 為：按照中華人民共和國化工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)HG/T2729-1995,采用濟(jì)南蘭光機(jī)電技術(shù)有限公司 MXD-01A摩擦系數(shù)儀測試橡膠片在玻璃片干、濕狀態(tài)下的動(dòng)摩擦系數(shù)，樣品長X寬X高尺 寸為63mmX63mmX2mm，拉伸速度為150mm/min，測試滑動(dòng)距離為140mm，測試5次求平均值。
[0025] 實(shí)施例2 (1) 將40份細(xì)度為400目的硅膠粉體、4份偶聯(lián)劑KH550加入在甲苯中進(jìn)行表面改性 反應(yīng)，反應(yīng)溫度為120°C，反應(yīng)時(shí)間為12小時(shí)，然后過濾、洗滌、干燥得到改性硅膠； (2) 將開煉機(jī)的輥距調(diào)至1mm，對100份氯磺化聚乙烯生膠進(jìn)行塑煉，薄通5次； (3) 將開煉機(jī)的輥距調(diào)至1. 5mm，將步驟（2)中的氯磺化聚乙烯膠料放入開煉機(jī)進(jìn)行混 煉，交替加入步驟（1)得到的改性硅膠和12份增塑劑D0P，分別5次加完，待包輥后，再加入 3份防老劑BLE、2份硫化劑DTDM和2份促進(jìn)劑DM，分別打三角包和打卷各5次，出片停放 待用； (4) 在電熱平板硫化機(jī)上硫化步驟（3)得到的氯磺化聚乙烯混合料，硫化條件為 180°C，正硫化時(shí)間6分鐘，壓力為12MPa，硫化后的試樣在室溫下停放8h后即得到同步帶表 面材料。
[0026] 經(jīng)測試，實(shí)施例2得到的同步帶表面材料的干玻璃摩擦系數(shù)為2. 5,濕玻璃摩擦系 數(shù)為1. 5,抗拉強(qiáng)度為15. 4MPa。
[0027] 實(shí)施例3 (1) 將40份細(xì)度為400目的硅膠粉體、4份偶聯(lián)劑KH570加入在甲苯中進(jìn)行表面改性 反應(yīng)，反應(yīng)溫度為120°C，反應(yīng)時(shí)間為12小時(shí)，然后過濾、洗滌、干燥得到改性硅膠； (2) 將開煉機(jī)的輥距調(diào)至1mm，對100份氯磺化聚乙烯生膠進(jìn)行塑煉，薄通5次； (3) 將開煉機(jī)的輥距調(diào)至1. 5mm，將步驟（2)中的氯磺化聚乙烯膠料放入開煉