本發(fā)明涉及橡膠材料及其制備領(lǐng)域，具體為一種用于自動化裝配的丁腈橡膠密封圈復合材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
1、隨著制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級步伐的加快以及ai技術(shù)的深度融合，數(shù)字化、自動化升級已成為現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的必然趨勢；丁腈橡膠作為目前應用最為廣泛、用量最大的特種合成橡膠之一，因其優(yōu)異的耐油、耐燃氣及氣密性，被廣泛應用于各類密封組件中。然而，隨著密封圈組件在高速生產(chǎn)線上的應用復雜性日益提升，現(xiàn)有技術(shù)的丁腈橡膠材料暴露出一系列亟待解決的問題，主要體現(xiàn)在以下兩個方面：
2、首先是表面粘連與識別障礙問題；丁腈橡膠屬于極性合成橡膠，合成單體中丙烯腈帶有極性較強的氰基基團-cn，這種極性使得分子鏈之間作用力較強；同時，丁腈橡膠常用的增塑劑極性也較強，若用量較大或混煉不均，極易逐步從內(nèi)部遷移到密封制品表面，尤其是在受壓、高溫環(huán)境下，極易造成密封圈之間的吸附粘連；在自動化裝配流程中，這種粘連會導致零件在振動盤等送料機構(gòu)內(nèi)堆積，且在ai光學檢驗機與機器人視覺識別過程中，常因表面光潔度不均或粘連導致識別精度下降、誤抓以及釋放位置偏移；目前，為了解決互粘問題，行業(yè)內(nèi)多采用人工涂滑石粉、涂覆四氟乳液、噴涂硅油或氯化處理等表面隔離方法；然而，這些方法均存在明顯的局限性：涂覆滑石粉會導致現(xiàn)場粉塵飛揚，污染精密電子產(chǎn)品；噴涂四氟乳液工藝復雜且成本高昂；噴涂硅油由于與丁腈橡膠極性差異大，易造成噴涂不均和二次集聚，隔離效果不理想；氯化處理則技術(shù)門檻高且僅適用于特定用途；因此，亟需一種直接從配方層面解決互粘問題的低成本方案。
3、其次是尺寸穩(wěn)定性與收縮率波動問題；傳統(tǒng)丁腈橡膠材料在硫化后的收縮率波動較大，難以滿足高精密電子外殼等場景對密封圈尺寸穩(wěn)定性的高度要求，極易引發(fā)自動壓裝時的卡塞或形變問題；這些局限性不僅降低了自動化產(chǎn)線的連續(xù)運行效率，也顯著增加了裝配過程中的誤抓率與廢品率。
4、綜上所述，如何改善丁腈橡膠復合材料的防粘自潤滑性能，解決其在ai識別與自動化抓取中的粘連難題，同時保證其硫化收縮率的穩(wěn)定性，使其能夠精準適配高精度自動化裝配環(huán)境，成為本領(lǐng)域亟待解決的技術(shù)問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種用于自動化裝配的丁腈橡膠密封圈復合材料及其制備方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。
2、本發(fā)明的技術(shù)方案是，包括以下組分：丁腈橡膠100份；氧化鋅3～8份；硬脂酸1～3份；硅烷偶聯(lián)劑5～8份；石墨5～10份；白炭黑25～40份；補強填充劑30～60份；增塑劑5～20份；防老劑4010na，1～3份；防粘功能助劑3～4.5份；硫黃0.5～2份；促進劑dm，1～2份以及促進劑tt，0.1～2份。
3、優(yōu)選的，所述丁腈橡膠為高溫聚合型丁腈橡膠。
4、優(yōu)選的，所述硅烷偶聯(lián)劑為雙-[3?(三乙氧基硅烷基)丙基]四硫化物、-巰基丙基三甲氧基硅烷中的至少一種。
5、優(yōu)選的，所述石墨為超細膠體石墨，其粒徑為至，且所述石墨經(jīng)過聚四氟乙烯微粉處理。
6、優(yōu)選的，所述白炭黑為堿性白炭黑，其含量為70%～85%，ph值為10.0～10.2。
7、優(yōu)選的，所述補強填充劑由硅藻土與噴霧炭黑按質(zhì)量比1:2并用組成；所述硅藻土的含量為88wt%～90wt%，ph值為9.8～10.0。
8、優(yōu)選的，所述增塑劑為偏苯三酸三辛酯totm。
9、優(yōu)選的，所述防粘功能助劑由聚乙烯蠟微粉與滑爽劑按質(zhì)量比2:1并用組成；所述滑爽劑為芥酸酰胺或季戊四醇硬脂酸酯中的任意一種。
10、一種用于自動化裝配的丁腈橡膠密封圈復合材料的制備方法，包括以下步驟：
11、將所述丁腈橡膠投入密煉機中進行壓合攪拌，壓合攪拌時間為1min；
12、投入所述白炭黑、所述硅烷偶聯(lián)劑、所述石墨和所述防老劑進行混煉，混煉6min至混合均勻成團，然后進行排膠和壓片處理，得到母煉膠a；
13、將所述母煉膠a投入密煉機進行加壓處理，隨后加入所述補強填充劑、所述增塑劑、所述氧化鋅、所述硬脂酸和所述防粘功能助劑進行混合密煉，密煉8min，待溫度升至130°c～140°c時進行排膠，制得混煉膠b，并將所述混煉膠b停放24h以上；
14、將所述混煉膠b投入密煉機進行加壓處理，待其溫度升至70°c時加入所述硫黃和所述促進劑進行混煉，待溫度升至100°c至105°c時進行排膠；
15、將混煉后的膠料投入開煉機中進行包輥，調(diào)整輥距mm，進行薄通3遍，經(jīng)出片、冷卻存放，得到丁腈橡膠混煉膠。
16、優(yōu)選的，還包括硫化步驟：將得到的所述丁腈橡膠混煉膠停放24h后，置于平板硫化機上在至條件下硫化8min。
17、本發(fā)明通過改進在此提供一種用于自動化裝配的丁腈橡膠密封圈復合材料及其制備方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下改進及優(yōu)點：
18、1、本發(fā)明通過特定比例的防粘功能助劑與經(jīng)過聚四氟乙烯處理的超細膠體石墨配合，使密封圈表面表現(xiàn)出較低的摩擦系數(shù)和永久自潤滑特性；防粘功能助劑中聚乙烯蠟微粉與芥酸酰胺或季戊四醇反應物的復配，有效解決了零件在自動化送料盤中的堆積粘連問題，顯著減少了機械抓取時的粘連現(xiàn)象；同時，這種配方能抑制長期存放后的表面噴霜，使零件在自動化流水線上即便面對復雜抓取角度也能順利引導至正確位置，大幅提升了裝配效率并降低了誤抓率；
19、2、本發(fā)明利用補強填充劑中特定含量和ph值的硅藻土與噴霧炭黑復配，顯著優(yōu)化了材料的收縮率；硅藻土的加入使得密封圈在自動化高精度裝配場景下具備極佳的尺寸穩(wěn)定性，實現(xiàn)了微米級的重現(xiàn)效果，有效避免了因尺寸超差導致的裝配不到位或自動壓裝時的卡塞、形變問題；相比于全部使用普通炭黑的材料，本發(fā)明通過組分間的協(xié)同作用，確保了密封圈在精密電子外殼等自動化密封裝配中的適配力，減少了生產(chǎn)后的二次收縮；
20、3、本發(fā)明通過堿性白炭黑與硅烷偶聯(lián)劑，如雙-[3-(三乙氧基硅烷基)丙基]四硫化物或γ-巰基丙基三甲氧基硅烷的充分反應，增強了填料在丁腈橡膠基體中的分散均勻性；白炭黑的高含量與特定的堿性環(huán)境，配合多級密煉工藝，實現(xiàn)了內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，并提升了復合材料的耐油性能和彈性模量；這種穩(wěn)定的物理化學結(jié)構(gòu)為密封圈提供了良好的機械適配性，使其在高速自動化的生產(chǎn)線快速移動過程中，依然能保持優(yōu)異的物理性能和密封可靠性；
21、4、本發(fā)明針對自動化裝配流程進行了深度優(yōu)化，使材料特性與機器人視覺識別及機械手操作高度契合；由于解決了零件間的相互粘連，機器人視覺系統(tǒng)能夠更清晰地識別單個零件，降低了視覺誤判風險；從密煉、排膠溫度控制到開煉機薄通工藝的精細化設計，確保了混煉膠的質(zhì)量穩(wěn)定性，使得最終成品在送料、識別、抓取、釋放等各個自動化環(huán)節(jié)均表現(xiàn)出連續(xù)性；這不僅簡化了生產(chǎn)流程，更降低了因零件故障導致的產(chǎn)線停機頻率，具有顯著的工業(yè)化應用優(yōu)勢。
1.一種用于自動化裝配的丁腈橡膠密封圈復合材料，其特征在于，按重量份數(shù)計，包括以下組分：丁腈橡膠100份；氧化鋅3～8份；硬脂酸1～3份；硅烷偶聯(lián)劑5～8份；石墨5～10份；白炭黑25～40份；補強填充劑30～60份；增塑劑5～20份；防老劑4010na，1～3份；防粘功能助劑3～4.5份；硫黃0.5～2份；促進劑dm，1～2份以及促進劑tt，0.1～2份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于自動化裝配的丁腈橡膠密封圈復合材料，其特征在于，所述丁腈橡膠為高溫聚合型丁腈橡膠。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于自動化裝配的丁腈橡膠密封圈復合材料，其特征在于，所述硅烷偶聯(lián)劑為雙-[3?(三乙氧基硅烷基)丙基]四硫化物、-巰基丙基三甲氧基硅烷中的至少一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于自動化裝配的丁腈橡膠密封圈復合材料，其特征在于，所述石墨為超細膠體石墨，其粒徑為至，且所述石墨經(jīng)過聚四氟乙烯微粉處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于自動化裝配的丁腈橡膠密封圈復合材料，其特征在于，所述白炭黑為堿性白炭黑，其含量為70%～85%，ph值為10.0～10.2。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于自動化裝配的丁腈橡膠密封圈復合材料，其特征在于，所述補強填充劑由硅藻土與噴霧炭黑按質(zhì)量比1:2并用組成；所述硅藻土的含量為，ph值為。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于自動化裝配的丁腈橡膠密封圈復合材料，其特征在于，所述增塑劑為偏苯三酸三辛酯totm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于自動化裝配的丁腈橡膠密封圈復合材料，其特征在于，所述防粘功能助劑由聚乙烯蠟微粉與滑爽劑按質(zhì)量比2:1并用組成；所述滑爽劑為芥酸酰胺或季戊四醇硬脂酸酯中的任意一種。
9.一種用于自動化裝配的丁腈橡膠密封圈復合材料的制備方法，應用于如權(quán)利要求1至8任意一項所述的用于自動化裝配的丁腈橡膠密封圈復合材料，其特征在于，包括以下步驟：
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種用于自動化裝配的丁腈橡膠密封圈復合材料的制備方法，其特征在于，還包括硫化步驟：將得到的所述丁腈橡膠混煉膠停放24h后，置于平板硫化機上在至條件下硫化8min。