一种用于摩擦材料的复合摩擦颗粒的制备方法与流程

文档序号:11224001阅读:972来源:国知局

本发明涉及一种摩擦材料,具体涉及一种用于摩擦材料的复合摩擦颗粒的制备方法。



背景技术:

随着全球汽车工业的高速发展和产品的快速更新,开发高综合性能、无石棉、无污染,同时又具有足够的原料来源的摩阻制动材料,不仅成为摩阻材料行业的当务之急,也是汽车工业发展的重要问题。

腈纶纤维结构致密、表面能较低,其吸湿性差,且易产生静电。低温等离子体技术具有环境友好、工艺简单、能量有效和处理均匀等优点,处理时仅涉及材料表面,而不影响材料的本体性能,因此,被广泛应用于聚合材料的表面改性。等离子体处理可在材料表面引入极性基团,产生自由基和交联层,从而使材料表面的润湿性、粘附性得到显著改善。



技术实现要素:

针对现有技术的不足,本发明提供了一种用于摩擦材料的复合摩擦颗粒的制备方法,所提供的方法。

本发明是通过以下技术方案实现的:

一种用于摩擦材料的复合摩擦颗粒的制备方法,其制备包括以下步骤:

(1)多巴胺浸渍液的配制:

用三羟甲基氨基甲烷和盐酸配制ph值8.5的缓冲溶液,加入一定质量的多巴胺盐酸盐,制备出质量浓度为2.0g/l的多巴胺浸渍液;

(2)腈纶纤维的表面处理:

使用等离子体处理仪对12-21份腈纶纤维进行放电处理,将处理后的纤维切割成长度在1-3mm的短纤维,加入到上述多巴胺浸渍液中,室温下浸渍20-25小时,经去离子水洗涤抽滤,置于70-80℃真空干燥箱内干燥4-8小时,密封保存,备用;

(3)氨基化碳酸钙微球:

将12-24份氢氧化钙粉末加入到去离子水中,超声10-20分钟,配置成1g/l的氢氧化钙溶液,加入0.5-1份乙二胺,在40-60℃下,边搅拌边通入co2气体,缓慢搅拌反应3-5小时,得到悬浊液,静置后抽滤,用蒸馏水清洗2-4次,于70-90℃真空干燥10-15小时,得到氨基化碳酸钙微球;

(4)将2-6份丁腈树脂、3-7份酚醛树脂及步骤(3)氨基化碳酸钙微球投入捏合机进行捏合,捏合时间为10-20分钟,捏合温度为70-90℃,捏合造粒,加工成颗粒料;

(5)将上述颗粒料与步骤(2)表面处理后的腈纶纤维投入水冷式高速搅拌机中进行搅拌混合,搅拌时间为3-8分钟,搅拌时物料温度为60-80℃,即得复合摩擦颗粒。

其中,所述的等离子体处理的具体工艺参数为:放电频率为12.5m6hz,输出功率为200w,气压为25mpa,处理时间为3-9分钟。

其中,所述的水冷式高速搅拌机的主机转速为980-1000转/分钟,铰刀转速为1800-2200转/分钟。

与现有技术相比,本发明具有以下优点:

(1)本发明中将腈纶纤维进行等离子体处理,对纤维表面具有刻蚀作用,使得纤维表面产生粗糙的凹坑,比表面积增加,有利于纤维与树脂基体之间的黏合,另外等离子体处理可使腈纶纤维表面产生酰胺基和羧基等极性基团,之后通过多巴胺的氧化自聚合对腈纶表面进行修饰,在纤维表面沉积的聚多巴胺层具有羟基以及亚胺基等官能团,可以作为“桥梁”,可以与基体反应使得纤维与基体的结合界面强度更大,黏合性能得到较大的提高。

(2)经多巴胺修饰后的纤维可以与氨基化碳酸钙的氨基发生席夫碱反应,实现碳酸钙与纤维的接枝反应,制备的摩擦颗粒具有稳定的摩擦系数和易分散性,能满足摩擦材料的耐磨损、高强度以及低噪音等要求,同时达到降低成本、提高材料的热性稳定的效果。

具体实施方式

一种用于摩擦材料的复合摩擦颗粒的制备方法,其制备包括以下步骤:

(1)多巴胺浸渍液的配制:

用三羟甲基氨基甲烷和盐酸配制ph值8.5的缓冲溶液,加入一定质量的多巴胺盐酸盐,制备出质量浓度为2.0g/l的多巴胺浸渍液;

(2)腈纶纤维的表面处理:

使用等离子体处理仪对21份腈纶纤维进行放电处理,将处理后的纤维切割成长度在1-3mm的短纤维,加入到上述多巴胺浸渍液中,室温下浸渍25小时,经去离子水洗涤抽滤,置于80℃真空干燥箱内干燥8小时,密封保存,备用;

(3)氨基化碳酸钙微球:

将24份氢氧化钙粉末加入到去离子水中,超声20分钟,配置成1g/l的氢氧化钙溶液,加入0.8份乙二胺,在60℃下,边搅拌边通入co2气体,缓慢搅拌反应5小时,得到悬浊液,静置后抽滤,用蒸馏水清洗4次,于80℃真空干燥15小时,得到氨基化碳酸钙微球;

(4)将6份丁腈树脂、7份酚醛树脂及步骤(3)氨基化碳酸钙微球投入捏合机进行捏合,捏合时间为10分钟,捏合温度为80℃,捏合造粒,加工成颗粒料;

(5)将上述颗粒料与步骤(2)表面处理后的腈纶纤维投入水冷式高速搅拌机中进行搅拌混合,搅拌时间为5分钟,搅拌时物料温度为70℃,即得复合摩擦颗粒。

其中,所述的等离子体处理的具体工艺参数为:放电频率为12.5m6hz,输出功率为200w,气压为25mpa,处理时间为5分钟。

其中,所述的水冷式高速搅拌机的主机转速为1000转/分钟,铰刀转速为2200转/分钟。



技术特征:

技术总结
本发明公开了一种用于摩擦材料的复合摩擦颗粒的制备方法,本发明中将腈纶纤维进行等离子体处理,对纤维表面具有刻蚀作用,使得纤维表面产生粗糙的凹坑,比表面积增加,有利于纤维与树脂基体之间的黏合,另外等离子体处理可使腈纶纤维表面产生酰胺基和羧基等极性基团,之后通过多巴胺的氧化自聚合对腈纶表面进行修饰,在纤维表面沉积的聚多巴胺层具有羟基以及亚胺基等官能团,可以作为“桥梁”与氨基化碳酸钙的氨基发生席夫碱反应,实现碳酸钙与纤维的接枝反应,可以与基体反应使得纤维与基体的结合界面强度更大,黏合性能得到较大的提高。

技术研发人员:顾春林;孙宝珑
受保护的技术使用者:滁州市三和纤维制造有限公司
技术研发日:2017.06.28
技术公布日:2017.09.08
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