图1 扁平吸盘和波纹型吸盘
橡胶真空吸盘是机械手组成部分，也是真空设备执行器之一，是搬运系统和工件之间的连接部件，柔软又有弹性的吸盘确保不会损伤工件［4～5］。真空吸盘主要分为扁平吸盘和波纹吸盘两种种类（如图1），适用于表面光滑、平整及高度不一、不均匀的工件。橡胶真空吸盘主要应用于金属板材、玻璃行业、包装行业、塑料制品以及碟片行业，根据产品使用环境不同，涉及到的橡胶胶种有丁腈橡胶、硅橡胶、天然橡胶等。本文根据实际生产产品情况分析，通过对基体材料丁腈橡胶试验，研制出符合要求硫磺硫化-高回弹、低变形、优异的耐油性能，良好的老化、耐磨、物理机械性能等的浅色橡胶真空吸盘。
1 实验
1.1 原材料
生胶的选择：根据产品使用频率和使用状态，此产品应具备较好的弹性和变形能力，当生胶分子量大时，分子间作用力增大，大分子链不易移动，物理机械性能和弹性变大［6］。本文选择综合性能较好的丁腈橡胶2865C，丙稀腈含量28%，门尼黏度
，朗盛台橡胶（南通）化学工业有限公司生产。
补强剂：丁腈橡胶为非结晶橡胶，无自补强性，必须补强才有使用价值［7］。考虑到本产品颜色为浅色，故选用浅色补强材料。丁腈橡胶白色补强剂，以白炭黑补强效果最好［8］。本文选择3种白炭黑变品种试验，如表1。
表1 不同白炭黑性能参数
增塑剂：为避免加工工艺差，因而加入增塑剂降低黏度，提高塑性、改善工艺性能及其他物性，选择市售环保聚酯类增塑剂TP-95。
填充剂：选用市售硅澡土N85及499做对比试验。
防老剂：丁腈橡胶耐大气和热氧老化性能均优于天然橡胶，但耐臭氧老化性能很不稳定，考虑到本产品涉及老化及臭氧要求，故选择市售浅色防老剂AFS并用酚类防老剂264及防护蜡使用。
硫化剂：根据产品的要求，同时也为获得综合性能较好的产品，本文硫化体系将选硫磺硫化体系，品种有DM、S、TT，市售。
活性剂：选择无机和有机及硅烷偶联剂，均市售。品种有氧化锌、硬脂酸、SI69。
1.2 仪器与设备
XK160-320型开放式炼胶机和QLB-63T型平板硫化机，江都市新真威实验机械有限公司；UR-2030SD型发泡硫变仪，台湾优肯科技股份有限公司；CMT4202型微机控制电子万能试验机，深圳新三思计量技术有限公司；401-A热氧老化箱，江苏新真威试验机械有限公司；TY-4069阿克隆磨耗机、压缩永久变形器、TY-5004低温脆性试验仪，江苏天源试验仪器有限公司；GT-7042回弹仪，高铁检测仪器有限公司。
1.3 试样制备
将开炼机辊距调到l mm，先将丁腈橡胶薄通塑炼，然后把辊距调到2 mm左右，将塑炼后的生胶放入开炼机，待胶料包辊后，依次加入硬脂酸、防老剂、炭黑和软化剂，最后加入硫化交联助剂，分别打三角包、薄通各5次，然后出片。停放16 h后，在100T电热平板硫化机上硫化试片及硫化公称直径 Φ40产品，硫化温度为160 ℃。
1.4 性能测试
力学性能分别按GB/T 528—1998，GB/T 529—1999，GB/T 53l—1999测试。耐热空气老化性能按GB3512—2001测试，压缩永久变形性能按GB/T 7759—1996，阿克隆磨耗按GB/T1689—1998，低温脆性按GB/T1682—1994，耐油试验按1690—2010 ，臭氧老化按GB/T7762—2003等其他性能均按相应的国家标准或行业标准进行测试。
2 结果与讨论
2.1 不同补强剂对丁腈橡胶及产品的性能影响
从表2可以看出，使用VN3沉淀法白炭黑的拉伸强度、扯断伸长率、定伸应力、磨耗性能最高，耐油性能也最好，这说明材料粒径越小，补强性能越高。同时实际操作中材料最难分散。2号碱性白炭黑因比表面积最小，故补强性能最差，表现为故物理机械性能也最差，因PH呈碱性，没有对主体材料硫化产生较大影响，硫化较充分，3 min永久变形和回弹性最好。3号ER白炭黑各方面性能介于其他两种之间，综合考查，选用3号作为填充剂比较合理。
表2 不同补强剂性能对比
注：配方：丁腈橡胶 100，氧化锌 5，硬脂酸 1，聚乙二醇 2，硅烷偶联剂 1，防老剂AFS 1.5，防264 1.5，防护蜡 1，白炭黑35 变品种，增塑剂tp-95 4，促进剂DM：TT：S 计3.8。
2.2 不同填料对丁腈橡胶及产品的性能影响
由表3可以看出，不论1号还是2号填料的加入，都对材料性能产生了一定的影响，包括拉伸强度、扯断伸长率、回弹性、压变、磨耗等性能均呈下降趋势；且由于填充剂的加入，耐油性能也发生较大变化。两种材料相比，2号相对较好，但因产品性能要求，故填充剂不适合在本产品中使用。
表3 不同填料性能对比
注：配方：丁腈橡胶 100，氧化锌 5，硬脂酸 1，聚乙二醇2，硅烷偶联剂 1，防老剂AFS 1.5，防264 1.5，防护蜡 1， 5，白炭黑（3） 35 ，填料 15 变品种，增塑剂tp-95 4，促进剂DM：TT：S 计3.8。
3 成品试验
通过以上补强剂、填充剂性能对比，确定真空吸盘配方如下：丁腈橡胶：100，氧化锌：5，硬脂酸：1，聚乙二醇：2，硅烷偶联剂：1，防老剂AFS：1.5，264：1.5，蜡：1，白炭黑ER：35 ，增塑剂tp-95：4，促进剂DM：TT：S 计3.8。
将此配方进行实际应用生产制得产品，安装使用，效果良好。使用寿命超过100万次。
3.1 生产工艺
混炼：将塑炼好的生胶投入密炼机，按上述试样制备加料顺序投料，排胶温度130 ℃，混炼12 min至开炼机出片、停放待用。
硫化：先将金属件表面处理（除油-抛光-磷化），涂胶黏剂、烘干，后将加硫后的材料裁剪好一起放入预热好的模具共硫化，165 ℃×8 min硫化制品；修边，包装。
4 结语
（1）根据产品使用环境、条件，选择合适主材，本文选择综合性能较好的丁腈橡胶2865C。
（2）作为配方的重要组成部分-补强剂，本文通过对比试验，得出3号白炭黑具有综合性能优良的特点，适合在该产品中使用。
（3）填充剂的加入使得产品各方面性能相对降低，故不适合在本产品中使用。
（4）通过成品试验、检测，实际使用证明产品质量稳定，能满足用户使用要求。
参考文献：
［1］ 韩梦丹，邹晓宇.浅谈机械手及其应用与发展前景［J］ .企业技术开发，2012（31-2）：79～80.
［2］ 马浩源.浅谈工业机械手［J］.商情，2011（12）154.
［4］ 李雪梅，曾德怀，丁峰.真空吸盘的设计与应用［J］.液压与气动，2004（3）：48.
［3.5］ 陆鑫盛，周洪.气动自动化系统的优化设计［M］.上海：上海科学文献出版社出版，2000. 234～243.
［6］ 王忠超.丁腈橡胶性能影响因素研究［D］.兰州：西北师范大学，2012.6.
［7.8］ 山东化工学院橡胶工艺教研组.丁腈橡胶加工与应用［M］.北京：石油化学工业出版社，1978.74～75.
