用于拉丝机机械手夹爪的氢化丁腈橡胶材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于拉丝机机械手夹爪的氢化丁腈橡胶材料及其制备方法，该氢化丁腈橡胶材料包括，氢化丁腈橡胶，顺丁橡胶，炭黑，活性硅粉，棉短纤维，双(2

【技术实现步骤摘要】
用于拉丝机机械手夹爪的氢化丁腈橡胶材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及光学纤维制造加工
，特别是涉及一种用于拉丝机机械手夹爪的氢化丁腈橡胶材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]光纤传像元件包括光学纤维面板、光学纤维倒像器、光学纤维光锥以及光纤传像束等，是一种性能优异的光电成像元件，具有结构简单、体积小、重量轻、分辨率高、数值孔径大、级间耦合损失小、传像清晰、真实、传光效率高、在图像传输上具有光学零厚度以及能改善边缘像质等特点。光纤传像元件被广泛地应用于军事、刑侦、夜视、航天、医疗等领域的各种阴极射线管、摄像管、电荷耦合元件(CCD，Charge
‑
coupled Device)耦合、医疗器械显示屏以及高清晰度电视成像和其他需要传送图像的仪器和设备中，是本世纪光电子行业的高科技尖端产品。
[0003]光纤传像元件是将高折射率玻璃棒和低折射率玻璃管匹配组合，经过加热炉的高温加热软化后经过单丝拉制、一次复丝拉制、二次复丝拉制等过程制成单元纤维丝径小于6μm的光学纤维丝，然后再将成千上万根单元纤维丝径小于6μm的光学纤维经紧密堆积排列后，再经热熔压成型，然后扭转成型或拉制成型制备得到可传递图像的硬质光纤传像元器件。光纤传像元件中的每根光学纤维都具有很好的光学绝缘性，因此每根光学纤维都能够独立传光传像，而不受临近其它光学纤维的影响。光纤传像元件主要用于阴极射线管、摄像管、像增强器等需要传送图像的仪器和设备中，因此对产品制作工艺要求极高，特别是光学纤维丝的拉制过程，其是光学纤维类产品制备过程中的关键过程工序，其是将匹配好的光纤拉制预制棒在拉丝炉中高温加热软化，然后依靠重力下垂，再通过光学纤维丝的拉制牵引装置将软化下垂的光学纤维丝夹紧后匀速向下拉制。光学纤维拉丝工艺的不同，决定了光学纤维类产品的丝径尺寸不同，而光学纤维丝的拉制过程决定了光学纤维类产品的光学纤维丝径尺寸、垂直度、光学纤维丝表面质量、扭丝度、椭圆度等质量指标，特别是对于制备硬质光纤传像元件的光学纤维丝，需要经过单丝拉制、一次复丝拉制、二次复丝拉制的过程。特别是二次复丝，是由多根单纤维丝排列组成的母棒拉制而成的一次复丝再排列再拉制而成，其表面是由很多根光学纤维排列后，结合形成的锯齿状面，经过多次复合排列和拉制后，光学纤维表面锯齿齿数随排列次数倍增，二次复丝的皮层厚度也越来越薄，其表面皮层玻璃厚度薄至0.2～0.3μm，稍有触碰和摩擦即会造成光学纤维皮层的破损，从而造成光学纤维的“漏光”，使得制备出的光纤传像元件内部产生“斑点”或“网格”缺陷，极大的降低了光纤传像元件的生产质量和产品合格率。
[0004]采用机械手拉丝的方式与传统的轮拉和抱拉两种方式不同，轮拉和抱拉都是依靠橡胶表面挤压向下牵引拉制光学纤维，但是机械手拉丝主要依靠夹爪的夹持力和夹爪材料的摩擦力实现对光学纤维的拉制。光学纤维丝的拉丝机构的夹爪材料是光学纤维丝拉制过程中的关键材料，直接与光学纤维丝接触，其性能直接关系到光学纤维拉丝的丝径尺寸的稳定性和丝径表面的质量及表面质量的稳定性。采用机械手自动拉丝的方式，由于其是夹
住后直上直下的牵引拉制方式，所以其表面的夹爪材料必须满足五个条件：
[0005]一是夹爪材料需要能耐高温，光学纤维丝经过拉丝炉和测径仪后到达机械手夹爪后，其表面温度仍然能高达200～300℃，因此夹爪材料需要能承受如此高的温度而不发生表面变形或与光学纤维丝发生熔融粘连；
[0006]二夹爪材料需要能防滑，夹爪材料夹住光学纤维后需要防滑，其硬度不能太大，硬度太大会导致拉丝时打滑，夹不住光学纤维丝，硬度也不能太小，否则会使光纤丝与夹爪发生粘连；
[0007]三是夹爪材料需要一定的耐磨性，防止光学纤维丝拉丝过程中发生打滑或者粘连，其经过反复牵引拉制光学纤维丝后表面不能产生颗粒或粉末掉落，否则会污染光学纤维丝的表面，产生“斑点”缺陷；
[0008]四是夹爪材料需要具有很好的回弹性，也就是其弹性要好，但是如果弹性太大，光学纤维丝很容易与其发生粘连，弹性太小会使得拉制过程发生打滑；
[0009]五是夹爪材料需要具有抗静电效果，夹爪材料表面不能吸附杂质或者灰尘颗粒，以免将杂质粘附在光学纤维丝上。
[0010]橡胶是一种经过加工后制成的具有弹性、绝缘性的材料，是一种高弹性的高分子材料，被广泛应用于工业和生活各个方面，使用橡胶后经常使得光学纤维的表面出现破损和划伤、光学纤维的丝径精度和椭圆度也无法保持稳定，严重制约了光纤传像元件的性能提高；天然橡胶在常温下具有较高的弹性，但是其耐高温性能差，容易老化，耐磨性差，容易产生摩擦颗粒物，使用寿命较短，且使用过程中掉屑严重；市场上现有的聚氨酯材料具有耐磨耗、耐化学腐蚀等优点，但是耐热性差，一般使用温度不超过80℃；丁腈橡胶等材料尽管耐磨性和耐热性较好，但是由于耐老化性能太差，磨损严重，使用寿命短，不适宜用于牵引拉丝的过程；而硅橡胶材料的反弹性能优越，但是耐磨性差，且其表面黏性太大，容易吸附灰尘，在拉丝过程中会影响光学纤维丝表面的清洁甚至发生与光学纤维丝粘连。
[0011]现有的光学纤维丝的夹爪材料无法满足高性能光纤传像元件的性能要求。

技术实现思路

[0012]为了解决现有技术中存在的不足，本专利技术提供了一种用于拉丝机机械手夹爪的氢化丁腈橡胶材料及其制备方法，该材料是一种表面去粘性的有机材料，具有硬度合适，回弹性优良，耐高温性能好，摩擦阻力大，稳定性强，耐磨和防滑性能优良的特点。
[0013]为实现上述目的，本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种用于拉丝机机械手夹爪的氢化丁腈橡胶材料，包括以下重量份的组分：
[0014][0015][0016]进一步地，所述炭黑包括：
[0017]炭黑N550
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50
‑
55份
[0018]炭黑N990
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10份。
[0019]所述混合性醚酯选自邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯和己二酸二辛脂中的至少一种。
[0020]所述防老剂选自辛基化二苯胺、N,N'
‑
二(β
‑
萘基)对苯二胺和N,N
–
二正丁基二硫氨基甲酸镍中的至少一种；
[0021]其中：
[0022]辛基化二苯胺
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0.1
‑
1份
[0023]N,N'
‑
二(β
‑
萘基)对苯二胺
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0.1
‑
1份
[0024]N,N
–
二正丁基二硫氨基甲酸镍
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
0.1
‑
1份。
[0025]所述硫化剂为三烯丙基异氰脲酸酯本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于拉丝机机械手夹爪的氢化丁腈橡胶材料，其特征在于，包括以下重量份的组分：2.根据权利要求1所述的用于拉丝机机械手夹爪的氢化丁腈橡胶材料，其特征在于，所述炭黑包括：炭黑N550
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50
‑
55份炭黑N990
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10份。3.根据权利要求1所述的用于拉丝机机械手夹爪的氢化丁腈橡胶材料，其特征在于，所述混合性醚酯选自邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯和己二酸二辛脂中的至少一种。4.根据权利要求1所述的用于拉丝机机械手夹爪的氢化丁腈橡胶材料，其特征在于，所述防老剂选自辛基化二苯胺、N,N'
‑
二(β
‑
萘基)对苯二胺和N,N
–
二正丁基二硫氨基甲酸镍中的至少一种；其中：辛基化二苯胺
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0.1
‑
1份N,N'
‑
二(β
‑
萘基)对苯二胺
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
0.1
‑
1份N,N
–
二正丁基二硫氨基甲酸镍
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
0.1
‑
1份。5.根据权利要求1所述的用于拉丝机机械手夹爪的氢化丁腈橡胶材料，其特征在于，所述硫化剂为三烯丙基异氰脲酸酯和2,5
‑
二甲基
‑
2,5
‑
二(叔丁基过氧基)
‑3‑
乙炔中的至少一种；其中：三烯丙基异氰脲酸酯
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5份2,5

【专利技术属性】
技术研发人员：张磊，周游，贾金升，樊志恒，张敬，张弦，汤晓峰，赵越，许慧超，于浩洋，
申请(专利权)人：中国建筑材料科学研究总院有限公司，
类型：发明
国别省市：