一种机器人用新型分子材料
阅读说明：本技术 一种机器人用新型分子材料 (Novel molecular material for robot ) 是由 占勇 于 2021-09-10 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种机器人用新型分子材料,由改性聚偏二氟乙烯乳液、碳化硅、分散剂、阻燃剂、增稠剂、偶联剂和水组成,其组分按质量份数计为：改性聚偏二氟乙烯乳液10-14份；碳化硅3-5份；分散剂2-4份；阻燃剂3-5份；增稠剂0.3-0.7份；偶联剂2-4份；水8-10份；本发明的有益效果是：通过阻燃剂增加了分子材料的阻燃性能,分子材料用于机器人领域,增加了阻燃效果,延长了机器人的使用寿命；改性聚偏二氟乙烯乳液具有良好的疏水性能,通过改性聚偏二氟乙烯乳液应用于机器人领域,增加了机器人的疏水性能；本发明制备的分子材料,应用在机器人领域,增加了机械性能。(The invention discloses a novel molecular material for a robot, which consists of modified polyvinylidene fluoride emulsion, silicon carbide, a dispersant, a flame retardant, a thickening agent, a coupling agent and water, and comprises the following components in parts by mass: 10-14 parts of modified polyvinylidene fluoride emulsion; 3-5 parts of silicon carbide; 2-4 parts of a dispersing agent; 3-5 parts of a flame retardant; 0.3-0.7 part of thickening agent; 2-4 parts of a coupling agent; 8-10 parts of water; the invention has the beneficial effects that: the flame retardant is used for improving the flame retardant property of the molecular material, and the molecular material is used in the field of robots, so that the flame retardant effect is improved, and the service life of the robots is prolonged; the modified polyvinylidene fluoride emulsion has good hydrophobic property, and the hydrophobic property of the robot is improved by applying the modified polyvinylidene fluoride emulsion to the field of robots; the molecular material prepared by the invention is applied to the field of robots, and the mechanical property is improved.)
技术领域
本发明属于机器人分子材料技术领域，具体涉及一种机器人用新型分子材料。
背景技术
压电高聚物被认为是机器人用传感器的理想材料，具有耐磨、量轻、灵敏度高、声学阻抗低，容易固定在复杂的表面，价格便宜、频带宽的特点，
近年来，随着高分子材料研究的进展，具有高度功能的高分子材料越来越引人注目，聚偏二氟乙烯是一种纯热塑性的含氟聚合物，由偏二氟乙烯经聚合而成的高分子化合物，能溶于强极性溶液，聚偏二氟乙烯具有良好的机械性能，是理想的结构材料，具有耐磨、耐腐蚀、柔韧性好，蠕变量低，价格便宜；聚偏二氟乙烯的压电和热释电特性在相当长的时间内和在较宽的温度范围内异常稳定，频带宽、领面度高、机械阻抗低，易于加工成柔性膜，与既硬又脆且难于加工的压电陶瓷形成鲜明的对比；聚偏二氟乙烯的化学稳定性好，对人体无毒，质地柔软易于紧贴皮肤，声学阻抗与人体汗水组织非常接近，聚偏二氟乙烯传感器广泛应用于机器人领域，聚偏二氟乙烯压电材料被誉为当今世界上模拟人体皮肤的最佳功能材料。
为了进一步提高分子材料的疏水、阻燃和机械性能，为此我们提出一种机器人用新型分子材料。
发明内容
本发明的目的在于提供一种机器人用新型分子材料，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种机器人用新型分子材料，由改性聚偏二氟乙烯乳液、碳化硅、分散剂、阻燃剂、增稠剂、偶联剂和水组成，其组分按质量份数计为：
改性聚偏二氟乙烯乳液10-14份
碳化硅3-5份
分散剂2-4份
阻燃剂3-5份
增稠剂0.3-0.7份
偶联剂2-4份
水8-10份。
作为本发明的一种优选的技术方案，所述分子材料的制备方法如下：
步骤一：原料准备：改性聚偏二氟乙烯乳液、碳化硅、分散剂、阻燃剂、增稠剂、偶联剂和水，原料组分按质量份数计为：
改性聚偏二氟乙烯乳液10-14份
碳化硅3-5份
分散剂2-4份
阻燃剂3-5份
增稠剂0.3-0.7份
偶联剂2-4份
水8-10份；
步骤二：分散均匀：准备搅拌罐，将改性聚偏二氟乙烯乳液和水倒入搅拌罐内，搅拌使其分散均匀；
步骤三：混合均匀：将碳化硅、分散剂、阻燃剂、偶联剂加入到搅拌罐中，搅拌混合均匀；
步骤四：产物：将增稠剂加入到步骤三的混合液中，以40-60r/min，搅拌6-10min，得到产物；
步骤五：干燥：产物置于真空干燥机中，以110-130℃、干燥20-40min；
步骤六：粉碎、过筛：干燥后的产物投入粉碎机中进行粉碎，过200目筛。
作为本发明的一种优选的技术方案，所述分散剂为焦磷酸钠。
作为本发明的一种优选的技术方案，所述阻燃剂为聚磷酸铵。
作为本发明的一种优选的技术方案，所述偶联剂为HK-550。
作为本发明的一种优选的技术方案，所述增稠剂为羧甲基纤维素钠。
作为本发明的一种优选的技术方案，所述改性聚偏二氟乙烯乳液的制备方法如下：
步骤一：原料准备：聚偏二氟乙烯树脂粉末、聚丙烯酰胺溶液、环氧基硅烷偶联剂，偶氮二异丁腈；
步骤二：将聚偏二氟乙烯树脂粉末和聚丙烯酰胺溶液置于反应釜中，加热至50-70℃，搅拌10-30min；
步骤三：向步骤二的混合料中，加入环氧基硅烷偶联剂，并混合均匀；
步骤四：在氮气气氛中加入偶氮二异丁腈并搅拌搅拌，撤去氮气气氛，加入去离子水，得到产物；
步骤五：产物置于真空干燥机中，进行干燥，干燥后的产物投入粉碎机中进行粉碎，过筛，得到改性聚偏二氟乙烯树脂；
步骤六：将改性聚偏二氟乙烯树脂加入到由异佛尔酮溶液中，搅拌分散均匀，得到改性聚偏二氟乙烯乳液。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)通过阻燃剂增加了分子材料的阻燃性能，分子材料用于机器人领域，增加了阻燃效果，延长了机器人的使用寿命；
(2)改性聚偏二氟乙烯乳液具有良好的疏水性能，通过改性聚偏二氟乙烯乳液应用于机器人领域，增加了机器人的疏水性能；
(3)本发明制备的分子材料，应用在机器人领域，增加了机械性能。
附图说明
图1为本发明的分子材料制备流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种机器人用新型分子材料，由改性聚偏二氟乙烯乳液、碳化硅、分散剂、阻燃剂、增稠剂、偶联剂和水组成，其组分按质量份数计为：
改性聚偏二氟乙烯乳液10份
碳化硅3份
分散剂2份
阻燃剂3份
增稠剂0.3份
偶联剂2份
水8份。
本实施例中，优选的，分子材料的制备方法如下：
步骤一：原料准备：改性聚偏二氟乙烯乳液、碳化硅、分散剂、阻燃剂、增稠剂、偶联剂和水，原料组分按质量份数计为：
改性聚偏二氟乙烯乳液10份
碳化硅3份
分散剂2份
阻燃剂3份
增稠剂0.3份
偶联剂2份
水8份；
步骤二：分散均匀：准备搅拌罐，将改性聚偏二氟乙烯乳液和水倒入搅拌罐内，搅拌使其分散均匀；
步骤三：混合均匀：将碳化硅、分散剂、阻燃剂、偶联剂加入到搅拌罐中，搅拌混合均匀；
步骤四：产物：将增稠剂加入到步骤三的混合液中，以40r/min，搅拌10min，得到产物；
步骤五：干燥：产物置于真空干燥机中，以110℃、干燥40min；
步骤六：粉碎、过筛：干燥后的产物投入粉碎机中进行粉碎，过200目筛。
本实施例中，优选的，分散剂为焦磷酸钠。
本实施例中，优选的，阻燃剂为聚磷酸铵，通过阻燃剂增加了分子材料的阻燃性能，分子材料用于机器人领域，增加了阻燃效果，延长了机器人的使用寿命。
本实施例中，优选的，偶联剂为HK-550，硅烷偶联剂HK-550是一类具有特殊结构的低分子有机硅化合物，其通式为RSiX3，式中R代表与聚合物分子有亲和力或反应能力的活性官能团，在进行偶联时，首先X基水形成硅醇，然后与无机粉体颗粒表面上的羟基反应，形成氢键并缩合成共价键，同时，硅烷各分子的硅醇又相互缔合齐聚形成网状结构的膜覆盖在粉体颗粒表面，使无机粉体表面有机化。
本实施例中，优选的，增稠剂为羧甲基纤维素钠。
本实施例中，优选的，改性聚偏二氟乙烯乳液的制备方法如下：
步骤一：原料准备：聚偏二氟乙烯树脂粉末、聚丙烯酰胺溶液、环氧基硅烷偶联剂，偶氮二异丁腈；
步骤二：将聚偏二氟乙烯树脂粉末和聚丙烯酰胺溶液置于反应釜中，加热至50℃，搅拌30min；
步骤三：向步骤二的混合料中，加入环氧基硅烷偶联剂，并混合均匀；
步骤四：在氮气气氛中加入偶氮二异丁腈并搅拌搅拌，撤去氮气气氛，加入去离子水，得到产物；
步骤五：产物置于真空干燥机中，进行干燥，干燥后的产物投入粉碎机中进行粉碎，过筛，得到改性聚偏二氟乙烯树脂；
步骤六：将改性聚偏二氟乙烯树脂加入到由异佛尔酮溶液中，搅拌分散均匀，得到改性聚偏二氟乙烯乳液，改性聚偏二氟乙烯乳液具有良好的疏水性能，通过改性聚偏二氟乙烯乳液应用于机器人领域，增加了机器人的疏水性能。
实施例2
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种机器人用新型分子材料，由改性聚偏二氟乙烯乳液、碳化硅、分散剂、阻燃剂、增稠剂、偶联剂和水组成，其组分按质量份数计为：
改性聚偏二氟乙烯乳液12份
碳化硅4份
分散剂3份
阻燃剂4份
增稠剂0.5份
偶联剂3份
水9份。
本实施例中，优选的，分子材料的制备方法如下：
步骤一：原料准备：改性聚偏二氟乙烯乳液、碳化硅、分散剂、阻燃剂、增稠剂、偶联剂和水，原料组分按质量份数计为：
改性聚偏二氟乙烯乳液12份
碳化硅4份
分散剂3份
阻燃剂4份
增稠剂0.5份
偶联剂3份
水9份；
步骤二：分散均匀：准备搅拌罐，将改性聚偏二氟乙烯乳液和水倒入搅拌罐内，搅拌使其分散均匀；
步骤三：混合均匀：将碳化硅、分散剂、阻燃剂、偶联剂加入到搅拌罐中，搅拌混合均匀；
步骤四：产物：将增稠剂加入到步骤三的混合液中，以50r/min，搅拌8min，得到产物；
步骤五：干燥：产物置于真空干燥机中，以120℃、干燥30min；
步骤六：粉碎、过筛：干燥后的产物投入粉碎机中进行粉碎，过200目筛。
本实施例中，优选的，分散剂为焦磷酸钠。
本实施例中，优选的，阻燃剂为聚磷酸铵，通过阻燃剂增加了分子材料的阻燃性能，分子材料用于机器人领域，增加了阻燃效果，延长了机器人的使用寿命。
本实施例中，优选的，偶联剂为HK-550，硅烷偶联剂HK-550是一类具有特殊结构的低分子有机硅化合物，其通式为RSiX3，式中R代表与聚合物分子有亲和力或反应能力的活性官能团，在进行偶联时，首先X基水形成硅醇，然后与无机粉体颗粒表面上的羟基反应，形成氢键并缩合成共价键，同时，硅烷各分子的硅醇又相互缔合齐聚形成网状结构的膜覆盖在粉体颗粒表面，使无机粉体表面有机化。
本实施例中，优选的，增稠剂为羧甲基纤维素钠。
本实施例中，优选的，改性聚偏二氟乙烯乳液的制备方法如下：
步骤一：原料准备：聚偏二氟乙烯树脂粉末、聚丙烯酰胺溶液、环氧基硅烷偶联剂，偶氮二异丁腈；
步骤二：将聚偏二氟乙烯树脂粉末和聚丙烯酰胺溶液置于反应釜中，加热至60℃，搅拌20min；
步骤三：向步骤二的混合料中，加入环氧基硅烷偶联剂，并混合均匀；
步骤四：在氮气气氛中加入偶氮二异丁腈并搅拌搅拌，撤去氮气气氛，加入去离子水，得到产物；
步骤五：产物置于真空干燥机中，进行干燥，干燥后的产物投入粉碎机中进行粉碎，过筛，得到改性聚偏二氟乙烯树脂；
步骤六：将改性聚偏二氟乙烯树脂加入到由异佛尔酮溶液中，搅拌分散均匀，得到改性聚偏二氟乙烯乳液，改性聚偏二氟乙烯乳液具有良好的疏水性能，通过改性聚偏二氟乙烯乳液应用于机器人领域，增加了机器人的疏水性能。
实施例3
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种机器人用新型分子材料，由改性聚偏二氟乙烯乳液、碳化硅、分散剂、阻燃剂、增稠剂、偶联剂和水组成，其组分按质量份数计为：
改性聚偏二氟乙烯乳液14份
碳化硅5份
分散剂4份
阻燃剂5份
增稠剂0.7份
偶联剂4份
水10份。
本实施例中，优选的，分子材料的制备方法如下：
步骤一：原料准备：改性聚偏二氟乙烯乳液、碳化硅、分散剂、阻燃剂、增稠剂、偶联剂和水，原料组分按质量份数计为：
改性聚偏二氟乙烯乳液14份
碳化硅5份
分散剂4份
阻燃剂5份
增稠剂0.7份
偶联剂4份
水10份；
步骤二：分散均匀：准备搅拌罐，将改性聚偏二氟乙烯乳液和水倒入搅拌罐内，搅拌使其分散均匀；
步骤三：混合均匀：将碳化硅、分散剂、阻燃剂、偶联剂加入到搅拌罐中，搅拌混合均匀；
步骤四：产物：将增稠剂加入到步骤三的混合液中，以60r/min，搅拌6min，得到产物；
步骤五：干燥：产物置于真空干燥机中，以130℃、干燥20min；
步骤六：粉碎、过筛：干燥后的产物投入粉碎机中进行粉碎，过200目筛。
本实施例中，优选的，分散剂为焦磷酸钠。
本实施例中，优选的，阻燃剂为聚磷酸铵，通过阻燃剂增加了分子材料的阻燃性能，分子材料用于机器人领域，增加了阻燃效果，延长了机器人的使用寿命。
本实施例中，优选的，偶联剂为HK-550，硅烷偶联剂HK-550是一类具有特殊结构的低分子有机硅化合物，其通式为RSiX3，式中R代表与聚合物分子有亲和力或反应能力的活性官能团，在进行偶联时，首先X基水形成硅醇，然后与无机粉体颗粒表面上的羟基反应，形成氢键并缩合成共价键，同时，硅烷各分子的硅醇又相互缔合齐聚形成网状结构的膜覆盖在粉体颗粒表面，使无机粉体表面有机化。
本实施例中，优选的，增稠剂为羧甲基纤维素钠。
本实施例中，优选的，改性聚偏二氟乙烯乳液的制备方法如下：
步骤一：原料准备：聚偏二氟乙烯树脂粉末、聚丙烯酰胺溶液、环氧基硅烷偶联剂，偶氮二异丁腈；
步骤二：将聚偏二氟乙烯树脂粉末和聚丙烯酰胺溶液置于反应釜中，加热至70℃，搅拌10min；
步骤三：向步骤二的混合料中，加入环氧基硅烷偶联剂，并混合均匀；
步骤四：在氮气气氛中加入偶氮二异丁腈并搅拌搅拌，撤去氮气气氛，加入去离子水，得到产物；
步骤五：产物置于真空干燥机中，进行干燥，干燥后的产物投入粉碎机中进行粉碎，过筛，得到改性聚偏二氟乙烯树脂；
步骤六：将改性聚偏二氟乙烯树脂加入到由异佛尔酮溶液中，搅拌分散均匀，得到改性聚偏二氟乙烯乳液，改性聚偏二氟乙烯乳液具有良好的疏水性能，通过改性聚偏二氟乙烯乳液应用于机器人领域，增加了机器人的疏水性能。
不同实施例的分子材料原料份数区别表如下：
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
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