一種阻燃性聚氨酯彈性體機器人履帶及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種機器人履帶及其制備方法，特別是涉及一種阻燃性聚氨酯彈性體 機器人履帶及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 機器人學(xué)從誕生以來，逐步發(fā)展為對經(jīng)濟和社會發(fā)展具有重要影響的應(yīng)用學(xué)科， 并且機器人正在加速向國家安全領(lǐng)域、重大科學(xué)工程領(lǐng)域以及社會服務(wù)領(lǐng)域發(fā)展。無論是 深入事故現(xiàn)場救災(zāi)或者面臨復(fù)雜、未知、多變的非結(jié)構(gòu)環(huán)境，移動機器人要經(jīng)常工作于各種 復(fù)雜、極端環(huán)境以及各種地形，具有良好的強度、靈活性、抗靜電性等以克服環(huán)境的不穩(wěn)定 性的機器人的行走機構(gòu)是必要的保證。
[0003] 履帶作為機器人的一個重要主行走部件，其性能的優(yōu)劣對移動機器人有著至關(guān)重 要的影響。目前履帶的種類主要包括金屬履帶和橡膠履帶。金屬履帶因為其笨重而龐大的 缺點，一般很少在移動機器人使用。橡膠履帶是橡膠與金屬或纖維材料復(fù)合而成的環(huán)形膠 帶，一般包括芯金、強力層、緩沖層、包覆層和花紋膠塊組成，存在著工藝復(fù)雜，制作繁瑣，產(chǎn) 品質(zhì)量穩(wěn)定性差的缺點。
[0004] 聚氨酯彈性體澆注履帶是一種全新的履帶，是近年來伴隨著移動機器人的發(fā)展才 出現(xiàn)的，是為了適應(yīng)復(fù)雜極端環(huán)境機器人的輕質(zhì)、高強要求而設(shè)計的，它結(jié)合了同步齒形帶 和橡膠履帶的優(yōu)勢，摒棄了橡膠履帶繁瑣的多層結(jié)構(gòu)，合并了芯金塊、包覆層、緩沖層和花 紋塊為整體澆注層，在強力層中，引入了高強的芳綸纖維作為骨架大大提升了強度。
[0005] 但是但未經(jīng)阻燃處理的聚氨酯材料氧指數(shù)（L0I)只有18%左右，阻燃效果較差，極 大的限制了聚氨酯履帶的使用范圍，而目前對機器人的可使用環(huán)境要求日漸苛刻。因此，研 究聚氨酯履帶的阻燃性能具有很大意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于提供一種阻燃性聚氨酯彈性體機器人履帶及其制備方法，本發(fā) 明不僅具有保護地面、體積小、重量輕、噪音低、振動小的特點，還質(zhì)輕高強、結(jié)構(gòu)簡約、工藝 簡單、成型快速、質(zhì)量穩(wěn)定、氧指數(shù)高、易于工業(yè)化生產(chǎn)。
[0007] 本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的： 一種阻燃性聚氨酯彈性體機器人履帶，所述履帶由聚氨酯彈性體和芳綸纖維組成；芳 綸纖維作為骨架層，使用整根繩狀纏繞環(huán)形帶的方式進行；聚氨酯彈性體由聚合物多元醇、 多異氰酸酯、催化劑、擴鏈劑和阻燃劑組成，其中聚合物多元醇100份；多異氰酸酯18~28 份；催化劑〇. 02-0. 04份；擴鏈劑13-24份；阻燃劑10~30份。
[0008] 所述的一種阻燃性聚氨酯彈性體機器人履帶，所述聚合物多元醇為官能度為2、數(shù) 均分子量為1〇〇〇~3000的端羥基的聚酯、聚醚多、聚烯烴和聚酰胺中的一種。
[0009] 所述的一種阻燃性聚氨酯彈性體機器人履帶，所述多異氰酸酯為TDI-80、 TDI-100、MDI-100、MDI-50、中的一種。
[0010] 所述的一種阻燃性聚氨酯彈性體機器人履帶，所述催化劑為二丁基二月桂酸錫、 三亞乙基二胺、三乙醇胺中的一種。
[0011] 所述的一種阻燃性聚氨酯彈性體機器人履帶，所述擴鏈劑為1，4_ 丁二醇、3,3'二 氯_4,4'二苯基甲烷二胺、3,5_二甲硫基甲苯二胺中的一種。
[0012] 所述的一種阻燃性聚氨酯彈性體機器人履帶，所述阻燃劑為三（氯異丙基）磷酸 酯（TCPP)和十溴二苯乙烷（DBDPE)的一種或多種。
[0013] -種阻燃性聚氨酯彈性體機器人履帶制備方法，所述方法包括以下步驟： (1) 預(yù)聚體的制備 將聚合物多元醇、阻燃劑和催化劑混合脫水至水分小于〇. 05%，按比例加入多異氰酸 酯，體系于（80±5) °C反應(yīng)2小時，得到預(yù)聚體；； (2) 以單繩整體環(huán)形纏繞的方式將芳綸纖維定位于模具中； (3) 聚氨酯彈性體履帶的制備 將上述預(yù)聚體與計量擴鏈劑混合，于-〇.OIMPa真空度下脫氣5min，倒入纏繞著芳纟侖纖 維繩的模具中，待凝膠后合模，于100°C平板硫化30min，得到一種具有阻燃性的聚氨酯彈 性體機器人履帶。
【具體實施方式】
[0014] 下面結(jié)合實施例對本發(fā)明進行詳細說明。
[0015] 以下實例中未做特別說明的份數(shù)，均指質(zhì)量份數(shù)。
[0016] 實施例中原料除特殊說明，均為市購。
[0017]實施所用材料： PEA2000數(shù)均分子量2000,聚已二酸乙二醇酯二醇 TDI-80 2,4-甲苯二異氰酸酯80%和2,6-甲苯二異氰酸酯20% 3, 3'二氯-4,4'二苯基甲烷二胺 二丁基二月桂酸錫 芳綸纖維 實施例1 : (1)預(yù)聚體的制備 將100份PEA2000、10份TCPP和0. 02份二丁基二月桂酸錫混合脫水至水分小于 0. 05%，加入18份TDI-80,體系于（80±5) °C反應(yīng)2小時，得到預(yù)聚體。
[0018] (2)聚氨酯彈性體履帶的制備 將上述預(yù)聚體與13份3, 3'二氯-4,4'二苯基甲烷二胺混合，于-0.OIMPa真空度下脫 氣5min，倒入纏繞著10圈芳纟侖纖維繩的模具中，待凝膠后合模，于100°C平板硫化30min， 得到一種具有阻燃性的聚氨酯彈性體機器人履帶。
[0019] 實施例2: (1)預(yù)聚體的制備 將100份PEA2000、20份TCPP和0. 03份二丁基二月桂酸錫混合脫水至水分小于 0. 05%，加入28份TDI-80,體系于（80±5) °C反應(yīng)2小時，得到預(yù)聚體。
[0020] (2)聚氨酯彈性體履帶的制備 將上述預(yù)聚體與24份3, 3'二氯-4,4'二苯基甲烷二胺混合，于-0.OIMPa真空度下脫 氣5min，倒入纏繞著10圈芳纟侖纖維繩的模具中，待凝膠后合模，于100°C平板硫化30min， 得到一種具有阻燃性的聚氨酯彈性體機器人履帶。
[0021] 實施例3: (1)預(yù)聚體的制備 將100份PEA2000、30份TCPP和0. 04份二丁基二月桂酸錫混合脫水至水分小于 0. 05%，按比例加入24份TDI-80,體系于（80±5) °C反應(yīng)2小時，得到預(yù)聚體。
[0022] (2)聚氨酯彈性體履帶的制備 將上述預(yù)聚體與19份3, 3'二氯-4,4'二苯基甲烷二胺混合，于-0.OIMPa真空度下脫 氣5min，倒入纏繞著10圈芳纟侖纖維繩的模具中，待凝膠后合模，于1