一種海苔渣制備碳化硅晶須復(fù)合聚四氟乙烯摩擦材料的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種海苔渣制備碳化硅晶須復(fù)合聚四氟乙烯摩擦材料的方法，屬于摩擦材料制備領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]聚四氟乙烯俗稱“塑料王”，是由四氟乙烯經(jīng)聚合而成的高分子化合物，具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性、耐腐蝕性、密封性、高潤滑不粘性、電絕緣性和良好的抗老化耐力。用作工程塑料，可制成聚四氟乙烯管、棒、帶、板、薄膜等。一般應(yīng)用于性能要求較高的耐腐蝕的管道、容器、栗、閥以及制雷達(dá)、高頻通訊器材、無線電器材等。聚合物基耐磨復(fù)合材料是以熱塑性樹脂或者熱固性樹脂為基體，通過添加有機(jī)或者無機(jī)減磨組分以及抗磨增強(qiáng)組分而呈現(xiàn)良好耐磨性能的。采用聚合物為基體的耐磨復(fù)合材料具有減磨自潤滑、耐磨、耐腐蝕、減震吸振、降低噪音、相對(duì)密度小、比強(qiáng)度和加工簡便等系列優(yōu)良特性，因此作為其他材料的替代產(chǎn)品或者換代產(chǎn)品而獲得了越來越廣泛的應(yīng)用。聚四氟乙烯具有最低的摩擦系數(shù)，最高的溫度使用空間，最低的表面能，在摩擦磨損領(lǐng)域有著特殊的地位。但由于四氟乙烯單體獨(dú)特的對(duì)稱性而使聚四氟乙烯摩擦材料分子間的吸引力和表面能較低，同時(shí)也使聚四氟乙烯摩擦材料的耐蠕變能力較差，容易出現(xiàn)冷流現(xiàn)象，導(dǎo)致耐磨性差，且由于四氟乙烯摩擦材料極低的表面活性和不粘性，與其他材料粘結(jié)性差，線膨脹系數(shù)較大，達(dá)2.16 X 10—5?1.13 X 10一 4/°C，與其他材料復(fù)合易發(fā)生變形、開裂現(xiàn)象。因此在一定程度上改善其性能，對(duì)擴(kuò)大其應(yīng)用范圍，具有重要的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題:針對(duì)四氟乙烯單體獨(dú)特的對(duì)稱性而使聚四氟乙烯摩擦材料分子間的吸引力和表面能較低，同時(shí)也使聚四氟乙烯摩擦材料的耐蠕變能力較差，容易出現(xiàn)冷流現(xiàn)象，導(dǎo)致耐磨性差，且由于四氟乙烯摩擦材料極低的表面活性和不粘性，與其他材料粘結(jié)性差，易發(fā)生變形、開裂的弊端，提供了一種利用廢棄海苔碎渣，與鹽酸、蒸餾水混合，加熱升溫吸水溶脹后，進(jìn)行二次酸解，干燥得海苔微晶纖維素，超聲分散制得催化分散液，與正硅酸乙酯、無水乙醇水浴加熱混合，過濾收集濾餅，焙燒后，與聚四氟乙烯粉末混合成膜，再次焙燒制得碳化硅晶須復(fù)合聚四氟乙烯摩擦材料的方法。本發(fā)明制備方法簡單，所得產(chǎn)品耐磨性、粘結(jié)性和抗蠕變性能好。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下所述的技術(shù)方案是:
(1)收集廢棄的海苔碎渣，按質(zhì)量比1:5: 500，將海苔碎渣、0.25mol/L的鹽酸溶液和蒸餾水?dāng)嚢杌旌?，并?duì)其加熱升溫至30?40°C，待海苔完全吸水溶脹后靜置2?3h，使其緩慢酸解；
(2)待酸解完成后，對(duì)其抽濾并收集濾餅，用質(zhì)量濃度為75%的乙醇溶液洗滌3?5次后，按固液質(zhì)量比1:10，將其置于2.5mol/L的鹽酸溶液中，加熱升溫至100?105°C，保溫二次酸解10?15min，待二次酸解完成后，用蒸饋水洗滌至pH至7.0，收集濾餅并置于60?65°C烘箱中干燥6?8h，制備得海苔微晶纖維素；
(3)按固液質(zhì)量比1:80，將上述制備的海苔微晶纖維素與蒸餾水?dāng)嚢杌旌?，并置?5?50°C下，通過200?300W的超聲分散處理2?3h，制備得分散液，再按蒸餾水總質(zhì)量的10%，將冰醋酸溶液滴加至分散液中，在200?300r/min下攪拌混合10?15min，制備得催化分散液；
(4)待攪拌混合完成后，按重量份數(shù)計(jì)，選取30?45份無水乙醇、55?60份上述制備的催化分散液和5?10份正硅酸乙酯，攪拌混合并置于40?45°C下水浴加熱10?12h，待加熱完成后，對(duì)其過濾并收集濾餅，用蒸餾水和無水乙醇分別洗滌3?5次，并將其置于石墨坩禍中，在1200°C下焙燒12?14h，制備得微晶碳化硅晶須；
(5)按重量份數(shù)計(jì)，選取75?85份聚四氟乙烯粉末、12?20份上述制備的微晶碳化硅晶須和3?5份3-氨基丙基三乙氧基硅烷，將其攪拌混合并填充于不銹鋼模具中，將其置于壓力機(jī)上，在50?55MPa下保壓lOmin，隨后脫模收集復(fù)合預(yù)制品，將其置于200?250°C下焙燒2?3h，即可制備得碳化硅晶須復(fù)合聚四氟乙烯摩擦材料。
[0005]本發(fā)明的應(yīng)用方法:將本發(fā)明所制得的碳化硅晶須復(fù)合聚四氟乙烯摩擦材料放入進(jìn)料機(jī)中，塑化2?3h，在擠壓機(jī)中擠壓成型，經(jīng)吹脹、牽引后，置于切割機(jī)中切割，再經(jīng)拼接、卷制、固化、脫模、涂裝制成試件，所得試件耐磨性和抗蠕變性能好，與其他材料粘結(jié)性好，10?15年不易發(fā)生變形和開裂。
[0006]本發(fā)明與其他方法相比，有益技術(shù)效果是:
(1)本發(fā)明制備方法簡單，所得產(chǎn)品耐磨性和抗蠕變性能好，可充分分散至其他材料中，與其他材料粘結(jié)性好；
(2)充分利用廢棄海苔碎渣制備碳化硅晶須復(fù)合聚四氟乙烯摩擦材料，實(shí)現(xiàn)了資源的可持續(xù)循環(huán)利用。
【具體實(shí)施方式】
[0007]首先收集廢棄的海苔碎渣，按質(zhì)量比1:5:500，將海苔碎渣、0.25mol/L的鹽酸溶液和蒸餾水?dāng)嚢杌旌?，并?duì)其加熱升溫至30?40°C，待海苔完全吸水溶脹后靜置2?3h，使其緩慢酸解;然后待酸解完成后，對(duì)其抽濾并收集濾餅，用質(zhì)量濃度為75%的乙醇溶液洗滌3?5次后，按固液質(zhì)量比1:10，將其置于2.5mol/L的鹽酸溶液中，加熱升溫至100?105°C，保溫二次酸解10?15min，待二次酸解完成后，用蒸饋水洗滌至pH至7.0，收集濾餅并置于60?65°C烘箱中干燥6?8h，制備得海苔微晶纖維素;再按固液質(zhì)量比1:80，將上述制備的海苔微晶纖維素與蒸饋水?dāng)嚢杌旌?，并置?5?50°C下，通過200?300W的超聲分散處理2?3h，制備得分散液，再按蒸餾水總質(zhì)量的10%，將冰醋酸溶液滴加至分散液中，在200?300r/min下攪拌混合10?15min，制備得催化分散液;待攪拌混合完成后，按重量份數(shù)計(jì)，選取30?45份無水乙醇、55?60份上述制備的催化分散液和5?10份正娃酸乙酯，攪拌混合并置于40?45°C下水浴加熱10?12h，待加熱完成后，對(duì)其過濾并收集濾餅，用蒸餾水和無水乙醇分別洗滌3?5次，并將其置于石墨坩禍中，在1200°C下焙燒12?14h，制備得微晶碳化硅晶須;最后按重量份數(shù)計(jì)，選取75?85份聚四氟乙烯粉末、12?20份上述制備的微晶碳化硅晶須和3?5份3-氨基丙基三乙氧基硅烷，將其攪拌混合并填充于不銹鋼模具中，將其置于壓力機(jī)上，在50?55MPa下保壓lOmin，隨后脫模收集復(fù)合預(yù)制品，將其置于200?250°C下焙燒2?3h，即可制備得碳化硅晶須復(fù)合聚四氟乙烯摩擦材料。
[0008]實(shí)例I
首先收集廢棄的海苔碎渣，按質(zhì)量比1:5:500，將海苔碎渣、0.25mol/L的鹽酸溶液和蒸餾水?dāng)嚢杌旌希?duì)其加熱升溫至30°C，待海苔完全吸水溶脹后靜置2h，使其緩慢酸解;然后待酸解完成后，對(duì)其抽濾并收集濾餅，用質(zhì)量濃度為75%的乙醇溶液洗滌3次后，按固液質(zhì)量比1:10，將其置于2.511101/1的鹽酸溶液中，加熱升溫至100°(3，保溫二次酸解101^11，待二次酸解完成后，用蒸餾水洗滌至PH至7.0，收集濾餅并置于60°C烘箱中干燥6h，制備得海苔微晶纖維素;再按固液質(zhì)量比1:80，將上述制備的海苔微晶纖維素與蒸餾水?dāng)嚢杌旌?，并置?5°C下，通過200W的超聲分散處理2h，制備得分散液，再按蒸餾水總質(zhì)量的10%，將冰醋酸溶液滴加至分散液中，在200r/min下攪拌混合lOmin，制備得催化分散液;待攪拌混合完成后，按重量份數(shù)計(jì)，選取30份無水乙醇、60份上述制備的催化分散液和10份正硅酸乙酯，攪拌混合并