[发明专利]一种用于擦玻璃机器人的同步带及其制备方法

说明书

本发明提供了一种用于擦玻璃机器人的同步带，由胶料及强力线绳浇注而成，所述胶料包括如下组分：三元乙丙橡胶40‑60份，顺丁橡胶15‑25份，丁苯橡胶20‑30份，偶联剂1‑3份，增强剂3‑7份，稳定剂0.3‑1份，抗氧剂0.2‑0.7份，阻燃剂0.3‑0.5份，软化剂2‑6份，增韧剂0.5‑1份，聚乙二醇10‑30份，聚乙烯醇5‑15份，环氧树脂10‑20份。本发明制备得到的同步带成本低、重量轻，具备优异的耐油性、耐腐蚀性、耐磨性、耐老化性、韧性和强度等。

技术领域

本发明涉及同步带制备技术领域，具体涉及一种用于擦玻璃机器人的同步带及其制备方法。

背景技术

随着城市高层建筑越来越多，高层的玻璃清洗成为难题。大部分高层外壁玻璃都依然采用人工清洗，其存在效率低、危险性大的问题，一旦失足后果不堪设想。特别是对于一些设计不规整的建筑，其玻璃清洗起来更难。为降低高层建筑的清洗成本、提高了清洗安全性和清洗效率，擦玻璃机器人应运而生。

擦玻璃机器人一般包括控制单元、驱动单元、行走单元、吸附装置和清洁单元，它需要在玻璃上来回行走，对玻璃反复擦洗，才能保证玻璃擦洗均匀干净。但是，当玻璃湿润以后，擦玻璃机器人的同步带与湿玻璃之间的摩擦系数将会大大降低，这会导致机器人在玻璃上因打滑而不能正常运行，甚至还会直接掉落，危及窗下行人的安全。当同步带与玻璃之间摩擦系数比较大时，擦玻璃机器人往往因为无法克服同步带与玻璃之间较大的摩擦力而导致擦玻璃装置在玻璃上走不动，或者运行不畅，影响了擦玻璃装置的性能；当同步带与玻璃之间摩擦系数比较小时，机器在玻璃上易打滑而不能正常运行。

目前，常见的擦玻璃机器人同步带的胶料有聚氨酯橡胶、丁腈橡胶、硅胶等。聚氨酯橡胶具有一般液体橡胶的优点，耐磨性好、工艺简单、成型方便，但耐热和耐水性较差，在80℃左右就容易发粘，在潮湿的环境下容易水解，导致同步带的强度明显下降，另外聚氨酯材料与干玻璃的摩擦系数为3.7，与湿玻璃摩擦系数0.4。丁腈橡胶耐油性极好、耐磨性较高、耐热性较好，粘接力强，但是耐低温性差、耐臭氧性差，绝缘性能低劣，弹性稍低，与干玻璃的摩擦系数为 1.8、与湿玻璃的摩擦系数为0.4。硅橡胶具有既耐高温(最高300℃)又耐低温(最低－100℃)的特点，但是机械强度较低，耐油、耐溶剂和耐酸碱性差，较难硫化，价格较贵；氟橡胶是由含氟单体共聚而成的有机弹性体，其特点耐温最高可达300℃，但是该橡胶的缺点是加工性差，价格昂贵，耐寒性差，弹性透气性较低。因此，制备一种与玻璃摩擦系数适宜的新型同步带具有其现实意义。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中擦玻璃机器人同步带制备方法中的不足，提供一种成本低、重量轻、强度、阻燃性和韧性好，具备优异的耐油性、耐腐蚀性、耐磨性、耐老化性等性能的新型同步带。在非极性的橡胶材料中引入极性亲水基团，增加了橡胶与在摩擦面湿润状态下的摩擦系数，提高了摩擦力，避免打滑甚至滑落。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种用于擦玻璃机器人的同步带，由胶料及强力线绳浇注而成，所述胶料包括如下组分，各组分按重量份计：三元乙丙橡胶40-60份，顺丁橡胶15-25份，丁苯橡胶20-30份，偶联剂1-3份，增强剂3-7份，稳定剂0.3-1份，抗氧剂0.2-0.7份，阻燃剂0.3-0.5份，软化剂2-6份，增韧剂0.5-1份，聚乙二醇10-30份，聚乙烯醇5-15份，环氧树脂10-20份。

更进一步的，所述偶联剂为氨基丙基三乙氧基硅烷或3-氨基丙基三甲氧基硅烷；所述增强剂为凹凸棒石；所述稳定剂为钙锌稳定剂或钡锌稳定剂；所述抗氧剂为2,4-二（正辛基硫亚甲基）-6-甲基苯酚；所述阻燃剂为纳米氢氧化铝；所述软化剂为甲基乙烯基硅油或乙基硅油；所述增韧剂为柠檬酸三丁酯。

制备上述擦玻璃机器人同步带的制备方法，包括如下步骤：

S1：将三元乙丙橡胶40-60份、顺丁橡胶15-25份和丁苯橡胶20-30份混合，升温至120℃；以速率250-350r/min边搅拌边升温至170-190℃；随后以速率500-800r/min继续搅拌20-30min，得混合物A；