本發(fā)明涉及一種摩擦材料,具體涉及一種用于摩擦材料的復(fù)合摩擦顆粒的制備方法。
背景技術(shù):
隨著全球汽車工業(yè)的高速發(fā)展和產(chǎn)品的快速更新,開發(fā)高綜合性能、無石棉、無污染,同時(shí)又具有足夠的原料來源的摩阻制動(dòng)材料,不僅成為摩阻材料行業(yè)的當(dāng)務(wù)之急,也是汽車工業(yè)發(fā)展的重要問題。
腈綸纖維結(jié)構(gòu)致密、表面能較低,其吸濕性差,且易產(chǎn)生靜電。低溫等離子體技術(shù)具有環(huán)境友好、工藝簡單、能量有效和處理均勻等優(yōu)點(diǎn),處理時(shí)僅涉及材料表面,而不影響材料的本體性能,因此,被廣泛應(yīng)用于聚合材料的表面改性。等離子體處理可在材料表面引入極性基團(tuán),產(chǎn)生自由基和交聯(lián)層,從而使材料表面的潤濕性、粘附性得到顯著改善。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明提供了一種用于摩擦材料的復(fù)合摩擦顆粒的制備方法,所提供的方法。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種用于摩擦材料的復(fù)合摩擦顆粒的制備方法,其制備包括以下步驟:
(1)多巴胺浸漬液的配制:
用三羥甲基氨基甲烷和鹽酸配制ph值8.5的緩沖溶液,加入一定質(zhì)量的多巴胺鹽酸鹽,制備出質(zhì)量濃度為2.0g/l的多巴胺浸漬液;
(2)腈綸纖維的表面處理:
使用等離子體處理儀對(duì)12-21份腈綸纖維進(jìn)行放電處理,將處理后的纖維切割成長度在1-3mm的短纖維,加入到上述多巴胺浸漬液中,室溫下浸漬20-25小時(shí),經(jīng)去離子水洗滌抽濾,置于70-80℃真空干燥箱內(nèi)干燥4-8小時(shí),密封保存,備用;
(3)氨基化碳酸鈣微球:
將12-24份氫氧化鈣粉末加入到去離子水中,超聲10-20分鐘,配置成1g/l的氫氧化鈣溶液,加入0.5-1份乙二胺,在40-60℃下,邊攪拌邊通入co2氣體,緩慢攪拌反應(yīng)3-5小時(shí),得到懸濁液,靜置后抽濾,用蒸餾水清洗2-4次,于70-90℃真空干燥10-15小時(shí),得到氨基化碳酸鈣微球;
(4)將2-6份丁腈樹脂、3-7份酚醛樹脂及步驟(3)氨基化碳酸鈣微球投入捏合機(jī)進(jìn)行捏合,捏合時(shí)間為10-20分鐘,捏合溫度為70-90℃,捏合造粒,加工成顆粒料;
(5)將上述顆粒料與步驟(2)表面處理后的腈綸纖維投入水冷式高速攪拌機(jī)中進(jìn)行攪拌混合,攪拌時(shí)間為3-8分鐘,攪拌時(shí)物料溫度為60-80℃,即得復(fù)合摩擦顆粒。
其中,所述的等離子體處理的具體工藝參數(shù)為:放電頻率為12.5m6hz,輸出功率為200w,氣壓為25mpa,處理時(shí)間為3-9分鐘。
其中,所述的水冷式高速攪拌機(jī)的主機(jī)轉(zhuǎn)速為980-1000轉(zhuǎn)/分鐘,鉸刀轉(zhuǎn)速為1800-2200轉(zhuǎn)/分鐘。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
(1)本發(fā)明中將腈綸纖維進(jìn)行等離子體處理,對(duì)纖維表面具有刻蝕作用,使得纖維表面產(chǎn)生粗糙的凹坑,比表面積增加,有利于纖維與樹脂基體之間的黏合,另外等離子體處理可使腈綸纖維表面產(chǎn)生酰胺基和羧基等極性基團(tuán),之后通過多巴胺的氧化自聚合對(duì)腈綸表面進(jìn)行修飾,在纖維表面沉積的聚多巴胺層具有羥基以及亞胺基等官能團(tuán),可以作為“橋梁”,可以與基體反應(yīng)使得纖維與基體的結(jié)合界面強(qiáng)度更大,黏合性能得到較大的提高。
(2)經(jīng)多巴胺修飾后的纖維可以與氨基化碳酸鈣的氨基發(fā)生席夫堿反應(yīng),實(shí)現(xiàn)碳酸鈣與纖維的接枝反應(yīng),制備的摩擦顆粒具有穩(wěn)定的摩擦系數(shù)和易分散性,能滿足摩擦材料的耐磨損、高強(qiáng)度以及低噪音等要求,同時(shí)達(dá)到降低成本、提高材料的熱性穩(wěn)定的效果。
具體實(shí)施方式
一種用于摩擦材料的復(fù)合摩擦顆粒的制備方法,其制備包括以下步驟:
(1)多巴胺浸漬液的配制:
用三羥甲基氨基甲烷和鹽酸配制ph值8.5的緩沖溶液,加入一定質(zhì)量的多巴胺鹽酸鹽,制備出質(zhì)量濃度為2.0g/l的多巴胺浸漬液;
(2)腈綸纖維的表面處理:
使用等離子體處理儀對(duì)21份腈綸纖維進(jìn)行放電處理,將處理后的纖維切割成長度在1-3mm的短纖維,加入到上述多巴胺浸漬液中,室溫下浸漬25小時(shí),經(jīng)去離子水洗滌抽濾,置于80℃真空干燥箱內(nèi)干燥8小時(shí),密封保存,備用;
(3)氨基化碳酸鈣微球:
將24份氫氧化鈣粉末加入到去離子水中,超聲20分鐘,配置成1g/l的氫氧化鈣溶液,加入0.8份乙二胺,在60℃下,邊攪拌邊通入co2氣體,緩慢攪拌反應(yīng)5小時(shí),得到懸濁液,靜置后抽濾,用蒸餾水清洗4次,于80℃真空干燥15小時(shí),得到氨基化碳酸鈣微球;
(4)將6份丁腈樹脂、7份酚醛樹脂及步驟(3)氨基化碳酸鈣微球投入捏合機(jī)進(jìn)行捏合,捏合時(shí)間為10分鐘,捏合溫度為80℃,捏合造粒,加工成顆粒料;
(5)將上述顆粒料與步驟(2)表面處理后的腈綸纖維投入水冷式高速攪拌機(jī)中進(jìn)行攪拌混合,攪拌時(shí)間為5分鐘,攪拌時(shí)物料溫度為70℃,即得復(fù)合摩擦顆粒。
其中,所述的等離子體處理的具體工藝參數(shù)為:放電頻率為12.5m6hz,輸出功率為200w,氣壓為25mpa,處理時(shí)間為5分鐘。
其中,所述的水冷式高速攪拌機(jī)的主機(jī)轉(zhuǎn)速為1000轉(zhuǎn)/分鐘,鉸刀轉(zhuǎn)速為2200轉(zhuǎn)/分鐘。