一种应用于机器人制造的复合材料及其制备方法与流程

文档序号:12402943阅读:189来源:国知局
本发明涉及机器人制造
技术领域
,尤其涉及一种应用于机器人制造的复合材料及其制备方法。
背景技术
:碳纤维是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。它是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成,经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。由于碳纤维具有高强度、低密度、高耐温、耐水、耐腐蚀等优点,可作为一种优良的增强材料,将碳纤维添加至高聚物得到增强的高聚物复合材料,可以明显提高高聚物的综合性能。在机器人制造领域,经常需要用到复合材料,现有的复合材料在抗拉强度和力学性能均不能满足机器人的制造,为此我们提出了一种应用于机器人制造的复合材料及其制备方法,用来解决上述问题。技术实现要素:基于
背景技术
存在的技术问题,本发明提出了一种应用于机器人制造的复合材料及其制备方法。本发明提出的一种应用于机器人制造的复合材料,包括以下重量份的原料:碳纤维20-40份、滑石粉1-10份、植物油3-10份、促进剂4-10份、固化剂3-7份、纳米二氧化硅4-9份、聚乙二醇0.1-3份、硫化铜0.5-1份、聚甲醛5-10份、硼纤维10-30份。优选地,包括以下重量份的原料:碳纤维25-35份、滑石粉3-8份、植物油5-8份、促进剂6-8份、固化剂4-6份、纳米二氧化硅5-8份、聚乙二醇1-2份、硫化铜0.6-0.9份、聚甲醛6-9份、硼纤维15-25份。优选地,包括以下重量份的原料:碳纤维30份、滑石粉5份、植物油6份、促进剂7份、固化剂5份、纳米二氧化硅6份、聚乙二醇1.5份、硫化铜0.7份、聚甲醛8份、硼纤维20份。优选地,所述碳纤维、滑石粉、植物油的重量比为25-35:3-8:5-8。优选地,所述促进剂、固化剂、纳米二氧化硅的重量比为6-8:4-6:5-8。优选地,所述聚乙二醇、硫化铜、聚甲醛的重量比为1-2:0.6-0.9:6-9。本发明还提出了一种应用于机器人制造的复合材料的制备方法,包括以下步骤:S1,按照份量配比称取硫化铜、聚甲醛、硼纤维,将上述原料放入反应釜,充分搅拌10-30min,得到混合物A;S2,按照份量配比称取碳纤维、滑石粉、植物油、促进剂、固化剂、纳米二氧化硅、聚乙二醇,将上述原料混合后进行超声波处理,超声频率130-160kHz,功率150-180W,处理时间10-40min,得到混合物B;S3,将混合物A加入到混合物B中,充分混合后,送入双螺杆挤出机,双螺杆挤出机的螺杆转速为120-240rpm,经过熔融挤出即可得到一种应用于机器人制造的复合材料。优选地,所述固化剂为胺类固化剂。本发明中,先将硫化铜、聚甲醛、硼纤维混合在一起,进行预先混合,再将碳纤维、滑石粉、植物油、促进剂、固化剂、纳米二氧化硅、聚乙二醇混合后进行超声波处理,保证了复合材料的基础性能,并可以提高复合材料的拉伸强度,保证了在机器人制造时的强度需求,本发明制备方法简单,先将原料放入反应釜中进行搅拌,使其充分混合,再进行超声波反应,最后通过双螺杆挤出机挤出,制备的复合材料强度高,拉伸强度好,可以满足机器人制造的各种要求,可以广泛应用于机器人制造方面。具体实施方式下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。实施例一本发明提出的一种应用于机器人制造的复合材料,包括以下重量份的原料:碳纤维20份、滑石粉1份、植物油3份、促进剂4份、固化剂3份、纳米二氧化硅4份、聚乙二醇0.1份、硫化铜0.5份、聚甲醛5份、硼纤维10份。其制备方法包括以下步骤:S1,按照份量配比称取硫化铜、聚甲醛、硼纤维,将上述原料放入反应釜,充分搅拌10min,得到混合物A;S2,按照份量配比称取碳纤维、滑石粉、植物油、促进剂、固化剂、纳米二氧化硅、聚乙二醇,将上述原料混合后进行超声波处理,超声频率130kHz,功率150W,处理时间10min,得到混合物B;S3,将混合物A加入到混合物B中,充分混合后,送入双螺杆挤出机,双螺杆挤出机的螺杆转速为120rpm,经过熔融挤出即可得到一种应用于机器人制造的复合材料。实施例二本发明提出的一种应用于机器人制造的复合材料,包括以下重量份的原料:碳纤维25份、滑石粉3份、植物油5份、促进剂6份、固化剂4份、纳米二氧化硅5份、聚乙二醇1份、硫化铜0.6份、聚甲醛6份、硼纤维15份。其制备方法包括以下步骤:S1,按照份量配比称取硫化铜、聚甲醛、硼纤维,将上述原料放入反应釜,充分搅拌10min,得到混合物A;S2,按照份量配比称取碳纤维、滑石粉、植物油、促进剂、固化剂、纳米二氧化硅、聚乙二醇,将上述原料混合后进行超声波处理,超声频率140kHz,功率160W,处理时间10min,得到混合物B;S3,将混合物A加入到混合物B中,充分混合后,送入双螺杆挤出机,双螺杆挤出机的螺杆转速为140rpm,经过熔融挤出即可得到一种应用于机器人制造的复合材料。实施例三本发明提出的一种应用于机器人制造的复合材料,包括以下重量份的原料:碳纤维30份、滑石粉5份、植物油6份、促进剂7份、固化剂5份、纳米二氧化硅6份、聚乙二醇1.5份、硫化铜0.7份、聚甲醛8份、硼纤维20份。其制备方法包括以下步骤:S1,按照份量配比称取硫化铜、聚甲醛、硼纤维,将上述原料放入反应釜,充分搅拌20min,得到混合物A;S2,按照份量配比称取碳纤维、滑石粉、植物油、促进剂、固化剂、纳米二氧化硅、聚乙二醇,将上述原料混合后进行超声波处理,超声频率145kHz,功率165W,处理时间25min,得到混合物B;S3,将混合物A加入到混合物B中,充分混合后,送入双螺杆挤出机,双螺杆挤出机的螺杆转速为180rpm,经过熔融挤出即可得到一种应用于机器人制造的复合材料。实施例四本发明提出的一种应用于机器人制造的复合材料,包括以下重量份的原料:碳纤维35份、滑石粉8份、植物油8份、促进剂8份、固化剂6份、纳米二氧化硅8份、聚乙二醇2份、硫化铜0.9份、聚甲醛9份、硼纤维25份。其制备方法包括以下步骤:S1,按照份量配比称取硫化铜、聚甲醛、硼纤维,将上述原料放入反应釜,充分搅拌30min,得到混合物A;S2,按照份量配比称取碳纤维、滑石粉、植物油、促进剂、固化剂、纳米二氧化硅、聚乙二醇,将上述原料混合后进行超声波处理,超声频率160kHz,功率180W,处理时间30min,得到混合物B;S3,将混合物A加入到混合物B中,充分混合后,送入双螺杆挤出机,双螺杆挤出机的螺杆转速为200rpm,经过熔融挤出即可得到一种应用于机器人制造的复合材料。实施例五本发明提出的一种应用于机器人制造的复合材料,包括以下重量份的原料:碳纤维40份、滑石粉10份、植物油10份、促进剂10份、固化剂7份、纳米二氧化硅9份、聚乙二醇3份、硫化铜1份、聚甲醛10份、硼纤维30份。其制备方法包括以下步骤:S1,按照份量配比称取硫化铜、聚甲醛、硼纤维,将上述原料放入反应釜,充分搅拌30min,得到混合物A;S2,按照份量配比称取碳纤维、滑石粉、植物油、促进剂、固化剂、纳米二氧化硅、聚乙二醇,将上述原料混合后进行超声波处理,超声频率160kHz,功率180W,处理时间40min,得到混合物B;S3,将混合物A加入到混合物B中,充分混合后,送入双螺杆挤出机,双螺杆挤出机的螺杆转速为240rpm,经过熔融挤出即可得到一种应用于机器人制造的复合材料。将实施例1-5制得的复合材料进行拉伸强度、弯曲强度测试,测试结果如下表:实施例一实施例二实施例三实施例四实施例五拉伸强度(MPa)5356675754弯曲强度(MPa)6975827770由上表可知,本发明制得的复合材料拉伸强度不低于53MPa,弯曲强度不低于69MPa,具有较高的综合力学性能,能满足机器人制造的各种高要求。以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本
技术领域
的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。当前第1页1 2 3 
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