本发明涉及刹车片技术领域，具体涉及一种改性硅橡胶电梯刹车片的制备方法。
背景技术：
：
随着社会的发展，高层建筑及大型商场越来越多，使用载人电梯成为发展趋势。电梯的安全直接关系到人民的生命安全，特别是近年来电梯安全事故频繁发生。造成此类事故的原因通常有两方面，一方面为电梯电气控制系统原因；另一方面为电梯刹车片的原因，电梯刹车片可能导致此类问题的原因为刹车片热膨胀系数大、冲击性能差、刹车片易磨损、断裂等。
由于电梯刹车片直接关乎电梯刹车的安全，因此，即便电梯出现意外事故，性能较好的电梯刹车片可以紧急刹车使电梯紧急停止运行，从而避免造成人员的伤害。目前，随着越来越多的电梯事故的频繁发生，电梯安全性能的提高成为社会发展趋势，而电梯刹车片的性能要求也成为必然趋势。因此，亟待需要研究一种高性能、事故发生率低的电梯刹车片。
硅橡胶是一种兼具无机和有机性质的高分子弹性材料，其分子主链由硅原子和氧原子交替组成，侧链是与硅原子相连接的碳氢或取代碳氢有机基团，这种基团可以是甲基、不饱和乙烯基或其它有机基团，这种不饱和的分子结构使硅橡胶具有优良的耐热老化性和耐候老化性、耐紫外线和臭氧腐蚀。分子链的韧性较大，分子链间的相互作用较弱，这些结构特征使硫化橡胶柔软而富有弹性，但物理性能较差。
技术实现要素：
：
本发明所要解决的技术问题在于提供一种耐冲击、不易磨损断裂、物理性能优异的电梯刹车片的制备方法。
本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：
一种改性硅橡胶电梯刹车片的制备方法，包括以下步骤：
(1)钢背预处理：将钢背置于质量分数为1-3％的碳酸钠溶液中浸泡5-15min，再转入清水中浸泡5-15min，并经清水漂洗后于100-110℃下烘干；
(2)胶粘剂的涂覆：向预处理后的钢背上涂覆丙烯酸环氧胶粘剂，并经自然固化或于80-90℃下加热固化；
(3)硅橡胶改性：将甲基乙烯基硅橡胶投入密炼机中塑炼10-20min，然后加入增强剂、活性剂、分散剂和防老剂于密炼机中捏合5-10min，冷却到40℃以下投入双辊开炼机中；在双辊开炼机上加入硫化剂及脂肪醇聚氧丙烯醚，混炼均匀后薄通一次，出成厚3-5毫米的胶片；用真空平板硫化机加热模具至150℃，然后把胶片放入模腔中，合模进行硫化5-10min后取出制品，去除边料，即得改性硅橡胶；
(4)摩擦原料混配：将改性硅橡胶、酚醛树脂、摩擦粉、碳化钛粉、增韧碳纤维按配比放入混料机中混配均匀；
(5)热压成型：将混配均匀后的摩擦原料放入高压硫化机的模腔中，并对模具预热至120-140℃，待模具温度达到设定的预热温度后，再将涂覆有胶粘剂的钢背放入模腔中，然后进行热压，热压结束后取出刹车片胚型；
(6)硫化处理：将刹车片胚型放入二次硫化烘箱中，经热处理固化后自然冷却，即得刹车片。
所述钢背表面上均匀设有圆形小孔，热压成型时，摩擦材料会经过小孔，并在小孔内热压成型，小孔内成型的摩擦材料可以起到固定的作用，防止摩擦材料从钢背上脱离，以及摩擦材料的断裂。
所述双辊开炼机的辊筒速比为1.2-1.4∶1，混炼时间为20-40min。
所述增强剂的制备方法为：将柔性石墨加入到去离子水中，加热至回流状态，保温搅拌5-10min，然后加入2,5-二羟基苯甲酸和钛酸四乙酯，回流搅拌0.5-2h，接着加入纳米氧化铝和碳化硅，80-90℃搅拌30-50min，趁热过滤，所得沉淀用去离子水和无水乙醇洗去杂质，送入100-110℃烘干箱中，干燥至恒重，即得到增强剂。
所述柔性石墨、2,5-二羟基苯甲酸、钛酸四乙酯、纳米氧化铝、碳化硅的质量比为1-5：1-5：0.1-0.2：1-3：1-3。
所述活性剂选自氧化锌或硬脂酸。
所述分散剂为聚乙二醇400。
所述防老剂选自酮胺类防老剂或二苯胺类防老剂。
所述硫化剂为过氧化苯甲酰。
所述甲基乙烯基硅橡胶、增强剂、活性剂、分散剂、防老剂、硫化剂、脂肪醇聚氧丙烯醚的质量比为50-70：1-5：1-5：5-10：1-5：1-5：5-10。
所述改性硅橡胶、酚醛树脂、摩擦粉、碳化钛粉、增韧碳纤维的质量比为60-100：40-60：5-10：1-5：1-5。
所述热压条件为热压温度160-180℃、热压压力20-40MPa、热压时间5-20min。
所述热处理固化条件为热处理温度120-140℃、热处理时间2-5h。
柔性石墨是由天然石墨鳞片经插层、水洗、干燥、高温膨化得到的一种疏松多孔的蠕虫状物质，除了具备天然石墨本身的耐冷热、耐腐蚀、自润滑等优良性能以外，还具有天然石墨所没有的柔软、压缩回弹性、吸附性、生态环境协调性、生物相容性、耐辐射性等特性。
纳米氧化铝的晶型是γ-Al2O3，粒度分布均匀、纯度高，用作硅橡胶的补强增韧，能够提高硅橡胶的致密性、光洁度、冷热疲劳性、断裂韧性。
本发明所涉及的反应原理如下：
(1)2,5-二羟基苯甲酸在催化剂钛酸四乙酯的作用下，发生分子间的酯化反应，同时分子中多余的羟基会发生氢键作用连接在一起，提高化合物的稳定性，酯化反应生成的物质吸附在柔性石墨的片层中，提高了柔性石墨对无机材料的吸附性和对有机材料的亲和性，同时改性后的柔性石墨对硅橡胶的抗老化性有一定的增益效果；纳米氧化铝、碳化硅可以提升硅橡胶的硬度和耐磨性，通过柔性石墨的载体作用，可以解决纳米氧化铝、碳化硅与硅橡胶结合效果差的问题，充分发挥各组分原料的作用效果；
(2)硫化剂过氧化苯甲酰同时也是聚合反应的引发剂，在甲基乙烯基硅橡胶进行硫化的过程中，脂肪醇聚氧丙烯醚会和硅橡胶中的部分不饱和键发生加成聚合反应，显著提升了甲基乙烯基硅橡胶的物理性能。
本发明的有益效果是：
(1)本发明对柔性石墨进行改性处理，提升了硅橡胶的抗老化性；同时改性后的柔性石墨可以解决纳米氧化铝、碳化硅与硅橡胶结合效果不佳、原料效果无法充分发挥的问题，提高了硅橡胶的拉伸、弯曲强度，从而进一步提升刹车片的耐磨、抗老化性能；
(2)过氧化苯甲酰同时也是聚合反应的引发剂，在甲基乙烯基硅橡胶进行硫化的过程中，脂肪醇聚氧丙烯醚会和硅橡胶中的部分不饱和键发生加成聚合反应，显著提升了甲基乙烯基硅橡胶的拉伸强度、耐冲击强度等物理性能，进而增强了以其为原料制备的刹车片的磨损性能和剪切强度；
(3)本发明通过热压成型工艺使胶粘剂在钢背与摩擦材料之间形成牢固粘接层，大大简化加工工艺，同时钢背上设有圆形小孔，小孔内成型的摩擦材料，可以防止摩擦材料的脱落和断裂，从而提高所制电梯刹车片的使用质量和使用寿命。
具体实施方式：
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
具体实施方式中：脂肪醇聚氧丙烯醚SPO 30中万表面活性剂；
摩擦粉厦门嘉年。
实施例1
(1)钢背预处理：将钢背置于质量分数为1％的碳酸钠溶液中浸泡5min，再转入清水中浸泡10min，并经清水漂洗后于100-110℃下烘干；
(2)胶粘剂的涂覆：向预处理后的钢背上涂覆丙烯酸环氧胶粘剂，并经自然固化或于80-90℃下加热固化；
(3)硅橡胶改性：将65kg甲基乙烯基硅橡胶投入密炼机中塑炼10min，然后加入2kg增强剂、2kg氧化锌、5kg聚乙二醇400和3kg酮胺类防老剂于密炼机中捏合5min，冷却到40℃以下投入双辊开炼机中；在双辊开炼机上加入2kg硫化剂及6kg脂肪醇聚氧丙烯醚，混炼均匀后薄通一次，出成厚3-5毫米的胶片，双辊开炼机的辊筒速比为1.2∶1，混炼时间为20min；用真空平板硫化机加热模具至150℃，然后把胶片放入模腔中，合模进行硫化5min后取出制品，去除边料，即得改性硅橡胶；
(4)摩擦原料混配：将60kg改性硅橡胶、45kg酚醛树脂、6kg摩擦粉、2kg碳化钛粉、2kg增韧碳纤维按配比放入混料机中混配均匀；
(5)热压成型：将混配均匀后的摩擦原料放入高压硫化机的模腔中，并对模具预热至120℃，待模具温度达到设定的预热温度后，再将涂覆有胶粘剂的钢背放入模腔中，然后进行热压，热压温度160℃、热压压力20MPa、热压时间10min，热压结束后取出刹车片胚型；
(6)硫化处理：将刹车片胚型放入二次硫化烘箱中，经热处理固化后自然冷却，热处理温度125℃、热处理时间3h，即得刹车片。
增强剂的制备：将2.5kg柔性石墨加入到去离子水中，加热至回流状态，保温搅拌6min，然后加入2kg2,5-二羟基苯甲酸和0.1kg钛酸四乙酯，回流搅拌1h，接着加入1.5kg纳米氧化铝和1kg碳化硅，85℃搅拌35min，趁热过滤，所得沉淀用去离子水和无水乙醇洗去杂质，送入100-110℃烘干箱中，干燥至恒重，即得到增强剂。
实施例2
(1)钢背预处理：将钢背置于质量分数为1％的碳酸钠溶液中浸泡5min，再转入清水中浸泡10min，并经清水漂洗后于100-110℃下烘干；
(2)胶粘剂的涂覆：向预处理后的钢背上涂覆丙烯酸环氧胶粘剂，并经自然固化或于80-90℃下加热固化；
(3)硅橡胶改性：将65kg甲基乙烯基硅橡胶投入密炼机中塑炼10min，然后加入2kg增强剂、2kg氧化锌、5kg聚乙二醇400和3kg酮胺类防老剂于密炼机中捏合5min，冷却到40℃以下投入双辊开炼机中；在双辊开炼机上加入2kg硫化剂及6kg脂肪醇聚氧丙烯醚，混炼均匀后薄通一次，出成厚3-5毫米的胶片，双辊开炼机的辊筒速比为1.2∶1，混炼时间为20min；用真空平板硫化机加热模具至150℃，然后把胶片放入模腔中，合模进行硫化5min后取出制品，去除边料，即得改性硅橡胶；
(4)摩擦原料混配：将60kg改性硅橡胶、45kg酚醛树脂、6kg摩擦粉、2kg碳化钛粉、2kg增韧碳纤维按配比放入混料机中混配均匀；
(5)热压成型：将混配均匀后的摩擦原料放入高压硫化机的模腔中，并对模具预热至120℃，待模具温度达到设定的预热温度后，再将涂覆有胶粘剂的钢背放入模腔中，然后进行热压，热压温度160℃、热压压力20MPa、热压时间10min，热压结束后取出刹车片胚型；
(6)硫化处理：将刹车片胚型放入二次硫化烘箱中，经热处理固化后自然冷却，热处理温度125℃、热处理时间3h，即得刹车片。
增强剂的制备：将2.5kg柔性石墨加入到去离子水中，加热至回流状态，保温搅拌6min，然后加入2kg2,5-二羟基苯甲酸和0.1kg钛酸四乙酯，回流搅拌1h，接着加入1.5kg纳米氧化铝和1kg碳化硅，85℃搅拌35min，趁热过滤，所得沉淀用去离子水和无水乙醇洗去杂质，送入100-110℃烘干箱中，干燥至恒重，即得到增强剂。
对照例1
(1)钢背预处理：将钢背置于质量分数为1％的碳酸钠溶液中浸泡5min，再转入清水中浸泡10min，并经清水漂洗后于100-110℃下烘干；
(2)胶粘剂的涂覆：向预处理后的钢背上涂覆丙烯酸环氧胶粘剂，并经自然固化或于80-90℃下加热固化；
(3)硅橡胶改性：将65kg甲基乙烯基硅橡胶投入密炼机中塑炼10min，然后加入2kg增强剂、2kg氧化锌、5kg聚乙二醇400和3kg酮胺类防老剂于密炼机中捏合5min，冷却到40℃以下投入双辊开炼机中；在双辊开炼机上加入2kg硫化剂及6kg脂肪醇聚氧丙烯醚，混炼均匀后薄通一次，出成厚3-5毫米的胶片，双辊开炼机的辊筒速比为1.2∶1，混炼时间为20min；用真空平板硫化机加热模具至150℃，然后把胶片放入模腔中，合模进行硫化5min后取出制品，去除边料，即得改性硅橡胶；
(4)摩擦原料混配：将60kg改性硅橡胶、45kg酚醛树脂、6kg摩擦粉、2kg碳化钛粉、2kg增韧碳纤维按配比放入混料机中混配均匀；
(5)热压成型：将混配均匀后的摩擦原料放入高压硫化机的模腔中，并对模具预热至120℃，待模具温度达到设定的预热温度后，再将涂覆有胶粘剂的钢背放入模腔中，然后进行热压，热压温度160℃、热压压力20MPa、热压时间10min，热压结束后取出刹车片胚型；
(6)硫化处理：将刹车片胚型放入二次硫化烘箱中，经热处理固化后自然冷却，热处理温度125℃、热处理时间3h，即得刹车片。
增强剂的制备：将2.5kg柔性石墨加入到去离子水中，加热至回流状态，保温搅拌6min，然后加入0.1kg钛酸四乙酯，回流搅拌1h，接着加入1.5kg纳米氧化铝和1kg碳化硅，85℃搅拌35min，趁热过滤，所得沉淀用去离子水和无水乙醇洗去杂质，送入100-110℃烘干箱中，干燥至恒重，即得到增强剂。
对照例2
(1)钢背预处理：将钢背置于质量分数为1％的碳酸钠溶液中浸泡5min，再转入清水中浸泡10min，并经清水漂洗后于100-110℃下烘干；
(2)胶粘剂的涂覆：向预处理后的钢背上涂覆丙烯酸环氧胶粘剂，并经自然固化或于80-90℃下加热固化；
(3)硅橡胶改性：将65kg甲基乙烯基硅橡胶投入密炼机中塑炼10min，然后加入2kg增强剂、2kg氧化锌、5kg聚乙二醇400和3kg酮胺类防老剂于密炼机中捏合5min，冷却到40℃以下投入双辊开炼机中；在双辊开炼机上加入2kg硫化剂及6kg脂肪醇聚氧丙烯醚，混炼均匀后薄通一次，出成厚3-5毫米的胶片，双辊开炼机的辊筒速比为1.2∶1，混炼时间为20min；用真空平板硫化机加热模具至150℃，然后把胶片放入模腔中，合模进行硫化5min后取出制品，去除边料，即得改性硅橡胶；
(4)摩擦原料混配：将60kg改性硅橡胶、45kg酚醛树脂、6kg摩擦粉、2kg碳化钛粉、2kg增韧碳纤维按配比放入混料机中混配均匀；
(5)热压成型：将混配均匀后的摩擦原料放入高压硫化机的模腔中，并对模具预热至120℃，待模具温度达到设定的预热温度后，再将涂覆有胶粘剂的钢背放入模腔中，然后进行热压，热压温度160℃、热压压力20MPa、热压时间10min，热压结束后取出刹车片胚型；
(6)硫化处理：将刹车片胚型放入二次硫化烘箱中，经热处理固化后自然冷却，热处理温度125℃、热处理时间3h，即得刹车片。
增强剂：纳米氧化铝和碳化硅，质量比为1：1。
对照例3
(1)钢背预处理：将钢背置于质量分数为1％的碳酸钠溶液中浸泡5min，再转入清水中浸泡10min，并经清水漂洗后于100-110℃下烘干；
(2)胶粘剂的涂覆：向预处理后的钢背上涂覆丙烯酸环氧胶粘剂，并经自然固化或于80-90℃下加热固化；
(3)硅橡胶改性：将65kg甲基乙烯基硅橡胶投入密炼机中塑炼10min，然后加入2kg增强剂、2kg氧化锌、5kg聚乙二醇400和3kg酮胺类防老剂于密炼机中捏合5min，冷却到40℃以下投入双辊开炼机中；在双辊开炼机上加入2kg硫化剂，混炼均匀后薄通一次，出成厚3-5毫米的胶片，双辊开炼机的辊筒速比为1.2∶1，混炼时间为20min；用真空平板硫化机加热模具至150℃，然后把胶片放入模腔中，合模进行硫化5min后取出制品，去除边料，即得改性硅橡胶；
(4)摩擦原料混配：将60kg改性硅橡胶、45kg酚醛树脂、6kg摩擦粉、2kg碳化钛粉、2kg增韧碳纤维按配比放入混料机中混配均匀；
(5)热压成型：将混配均匀后的摩擦原料放入高压硫化机的模腔中，并对模具预热至120℃，待模具温度达到设定的预热温度后，再将涂覆有胶粘剂的钢背放入模腔中，然后进行热压，热压温度160℃、热压压力20MPa、热压时间10min，热压结束后取出刹车片胚型；
(6)硫化处理：将刹车片胚型放入二次硫化烘箱中，经热处理固化后自然冷却，热处理温度125℃、热处理时间3h，即得刹车片。
增强剂的制备：将2.5kg柔性石墨加入到去离子水中，加热至回流状态，保温搅拌6min，然后加入2kg2,5-二羟基苯甲酸和0.1kg钛酸四乙酯，回流搅拌1h，接着加入1.5kg纳米氧化铝和1kg碳化硅，85℃搅拌35min，趁热过滤，所得沉淀用去离子水和无水乙醇洗去杂质，送入100-110℃烘干箱中，干燥至恒重，即得到增强剂。
实施例3
以实施例1为基础，设置不添加2,5-二羟基苯甲酸的对照例1、以纳米氧化铝和碳化硅为增强剂的对照例2、不添加脂肪醇聚氧丙烯醚的对照例3。
利用实施例1-2、对照例1-3制备电梯刹车片，并对刹车片的性能进行测定，结果如表1所示。
表1刹车片的性能测试
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。