CN103321086B - 一种纳米氧化铝/碳纳米管增强纸基摩擦材料的制备方法 - Google Patents

一种纳米氧化铝/碳纳米管增强纸基摩擦材料的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103321086B
CN103321086B CN201310214205.5A CN201310214205A CN103321086B CN 103321086 B CN103321086 B CN 103321086B CN 201310214205 A CN201310214205 A CN 201310214205A CN 103321086 B CN103321086 B CN 103321086B
Authority
CN
China
Prior art keywords
solution
print
obtains
aluminium oxide
nano aluminium
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201310214205.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103321086A (zh
Inventor
曹丽云
杨朝
李文斌
黄剑锋
王文静
费杰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangsu guodianhuaxun Telecom Technology Co.,Ltd.
Original Assignee
Shaanxi University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shaanxi University of Science and Technology filed Critical Shaanxi University of Science and Technology
Priority to CN201310214205.5A priority Critical patent/CN103321086B/zh
Publication of CN103321086A publication Critical patent/CN103321086A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103321086B publication Critical patent/CN103321086B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Paper (AREA)

Abstract

一种纳米氧化铝/碳纳米管增强纸基摩擦材料的制备方法，将酚醛树脂溶解在无水乙醇中得到A；将多壁碳纳米管分散在SDS水溶液中得B；将氧化铝分散于去离子水中得C；将B和C混合得D；取短切碳纤维、竹纤维分散在水中得E，然后将D倒入E中得F；将F倒入疏解机疏解后，在抄片机上抄片并干燥，得到样片G；先将样片G放入真空器中，然后将A匀速注入，使A浸透样片G，拿出样片G烘干，于硫化机上热压成型即得到摩擦磨损性能稳定的纳米氧化铝/碳纳米管增强纸基摩擦材料。本发明通过提高纳米氧化铝和多壁碳纳米管的界面结合度来增强纸基摩察材料综合性能，使它能够应用于更加苛刻、复杂的环境。

Description

一种纳米氧化铝/碳纳米管增强纸基摩擦材料的制备方法
技术领域
本发明涉及一种纸基摩擦材料的制备方法，特别涉及一种热压制备纳米氧化铝/碳纳米管增强纸基摩擦材料的制备方法。
背景技术
纸基摩擦材料是应用于湿式离合器和制动器中的一种关键功能材料，其性能的优劣直接影响着传动装置传扭的稳定性及行车的安全性。同时纸基摩察材料是一种多组分复合材料，通常有十多种材料组成。从功能上可将原料分为增强体、粘结体、摩察性能调节剂和填料四种，通常采用造纸的方式生产制造，故此称其为“纸基”摩擦材料[任刚，邓海金，李明．汽车技术，2004(11)：1-4．]。
影响纸基摩察材料性能因素众多，其中，材料中各组分之间的界面结合性能是影响材料力学性能、摩察及磨损性能的重要因素之一。界面结合强度的提高对于改善纸基摩察材料的力学性能、摩察及磨损性能具有重要意义。华南理工大学的钟林新主要研究了粘结体之间的界面结合度（植物纤维和酚醛树脂之间的界面结合度），他通过化学处理作为植物纤维改性方式以研究纤维表面特性对纤维/树脂界面结合性能的影响，他发现烧碱-蒽醌剑麻浆纤维表面存在一层由颗粒状和非颗粒状组成的木素，其含量高达51%，而抽出物含量仅有2%。纤维表面木素的存在不利于纤维/树脂之间的结合，因而复合材料的拉伸强度、层间结合强度较低而磨损较高。二氧化氯处理后，纤维表面的木素含量显著降低，暴露出更多的纤维素微细纤维，纤维/树脂之间的界面结合性能得到改善，复合材料的拉伸强度、层间结合强度得到提高，磨损下降。
发明内容
本发明的目的在于提供一种纳米氧化铝/碳纳米管增强纸基摩擦材料的制备方法。本发明通过添加分散均匀的纳米氧化铝溶浆和多壁碳纳米管悬浮液来有效提高湿式摩擦材料综合性能。在较低的温度下，使摩擦片中各个组成部分的界面更加有效的结合，尤其是多壁碳纳米管和氧化铝的界面结合，增强它们的界面结合度，以提高纸基摩擦片的摩察磨损性能。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
步骤一：取0.75g～3.0g酚醛树脂溶解在150ml无水乙醇中，待酚醛树脂充分溶解后静置20h～30h，封口保存，得到A溶液；
步骤二：将0.5～8g直径为30～100nm的多壁碳纳米管分散在250ml质量浓度为0.5%～3.0%的十二烷基硫酸钠（SDS）水溶液中，超声波分散30～60min得碳纳米管悬浮液B；
步骤三：将氧化铝分散于去离子水中配制成浓度为5%～15%的纳米氧化铝悬浮液200ml，超声波分散30～60min，得溶浆C；
步骤四：将步骤二所得B溶液和步骤三所得C溶液混合，得溶液D，然后继续超声30～60min，封口保存；
步骤五：取10～18g直径为8～15um的短切碳纤维、5～12g打浆度为75～90。SR的竹纤维和能够完全分散上述原料的水，将其分散在水中得混合溶液E，然后将D溶液倒入混合溶液E中得F溶液；
步骤六：将F溶液倒入疏解机中分散1000～3000r，取出疏解后的F溶液，在抄片机上抄片并干燥，得到样片G；
步骤七：先将样片G放入真空器中，然后将A溶液缓慢匀速注入，等待40min～80min使A溶液浸透样片G，拿出样片G烘干，于硫化机上热压成型，控制硫化机的热压温度为120～180℃，热压时间为150s～350s，热压压力为3～8MPa，即得到摩擦磨损性能稳定的纳米氧化铝/碳纳米管增强纸基摩擦材料。
本发明通过提高纳米氧化铝和多壁碳纳米管的界面结合度来增强纸基摩察材料综合性能，使它能够应用于更加苛刻、复杂的环境。通过分散混合工艺引入均匀分散的纳米Al2O3和多壁碳纳米管，使多壁碳纳米管（MWNTs）和氧化铝表面带上异种电荷，再通过热压硫化工艺使其达到最佳的界面结合效果，也可以使酚醛树脂均匀有效的渗入摩擦片基体的内部发生固化，使它们结合的更加紧密，强化晶界，从而起到增韧的作用，使本产品的摩察磨损性能得到提高。
具体实施方式
实施例1：
步骤一：取0.75g酚醛树脂溶解在150ml无水乙醇中，待酚醛树脂充分溶解后静置20h～30h，封口保存，得到A溶液；
步骤二：将2g直径为30～100nm的多壁碳纳米管分散在250ml质量浓度为1%的十二烷基硫酸钠（SDS）水溶液中，超声波分散30～60min得碳纳米管悬浮液B；
步骤三：将氧化铝分散于去离子水中配制成浓度为5%的纳米氧化铝悬浮液200ml，超声波分散30～60min，得溶浆C；
步骤四：将步骤二所得B溶液和步骤三所得C溶液混合，得溶液D，然后继续超声30～60min，封口保存；
步骤五：取10g直径为8～15um的短切碳纤维、5g打浆度为75。SR的竹纤维和能够完全分散上述原料的水，将其分散在水中得混合溶液E，然后将D溶液倒入混合溶液E中得F溶液；
步骤六：将F溶液倒入疏解机中分散1000r，取出疏解后的F溶液，在抄片机上抄片并干燥，得到样片G；
步骤七：先将样片G放入真空器中，然后将A溶液缓慢匀速注入，等待40min使A溶液浸透样片G，拿出样片G烘干，于硫化机上热压成型，控制硫化机的热压温度为120℃，热压时间为150s，热压压力为3MPa，即得到摩擦磨损性能稳定的纳米氧化铝/碳纳米管增强纸基摩擦材料。
实施例2：
步骤一：取2g酚醛树脂溶解在150ml无水乙醇中，待酚醛树脂充分溶解后静置20h～30h，封口保存，得到A溶液；
步骤二：将5g直径为30～100nm的多壁碳纳米管分散在250ml质量浓度为2%的十二烷基硫酸钠（SDS）水溶液中，超声波分散30～60min得碳纳米管悬浮液B；
步骤三：将氧化铝分散于去离子水中配制成浓度为10%的纳米氧化铝悬浮液200ml，超声波分散30～60min，得溶浆C；
步骤四：将步骤二所得B溶液和步骤三所得C溶液混合，得溶液D，然后继续超声30～60min，封口保存；
步骤五：取13g直径为8～15um的短切碳纤维、8g打浆度为80°SR的竹纤维和能够完全分散上述原料的水，将其分散在水中得混合溶液E，然后将D溶液倒入混合溶液E中得F溶液；
步骤六：将F溶液倒入疏解机中分散2000r，取出疏解后的F溶液，在抄片机上抄片并干燥，得到样片G；
步骤七：先将样片G放入真空器中，然后将A溶液缓慢匀速注入，等待60min使A溶液浸透样片G，拿出样片G烘干，于硫化机上热压成型，控制硫化机的热压温度为140℃，热压时间为300s，热压压力为5MPa，即得到摩擦磨损性能稳定的纳米氧化铝/碳纳米管增强纸基摩擦材料。
实施例3：
步骤一：取1g酚醛树脂溶解在150ml无水乙醇中，待酚醛树脂充分溶解后静置20h～30h，封口保存，得到A溶液；
步骤二：将0.5g直径为30～100nm的多壁碳纳米管分散在250ml质量浓度为0.5%的十二烷基硫酸钠（SDS）水溶液中，超声波分散30～60min得碳纳米管悬浮液B；
步骤三：将氧化铝分散于去离子水中配制成浓度为15%的纳米氧化铝悬浮液200ml，超声波分散30～60min，得溶浆C；
步骤四：将步骤二所得B溶液和步骤三所得C溶液混合，得溶液D，然后继续超声30～60min，封口保存；
步骤五：取15g直径为8～15um的短切碳纤维、10g打浆度为90°SR的竹纤维和能够完全分散上述原料的水，将其分散在水中得混合溶液E，然后将D溶液倒入混合溶液E中得F溶液；
步骤六：将F溶液倒入疏解机中分散1500r，取出疏解后的F溶液，在抄片机上抄片并干燥，得到样片G；
步骤七：先将样片G放入真空器中，然后将A溶液缓慢匀速注入，等待50min使A溶液浸透样片G，拿出样片G烘干，于硫化机上热压成型，控制硫化机的热压温度为160℃，热压时间为200s，热压压力为6MPa，即得到摩擦磨损性能稳定的纳米氧化铝/碳纳米管增强纸基摩擦材料。
实施例4：
步骤一：取3g酚醛树脂溶解在150ml无水乙醇中，待酚醛树脂充分溶解后静置20h～30h，封口保存，得到A溶液；
步骤二：将8g直径为30～100nm的多壁碳纳米管分散在250ml质量浓度为3%的十二烷基硫酸钠（SDS）水溶液中，超声波分散30～60min得碳纳米管悬浮液B；
步骤三：将氧化铝分散于去离子水中配制成浓度为12%的纳米氧化铝悬浮液200ml，超声波分散30～60min，得溶浆C；
步骤四：将步骤二所得B溶液和步骤三所得C溶液混合，得溶液D，然后继续超声30～60min，封口保存；
步骤五：取18g直径为8～15um的短切碳纤维、12g打浆度为85°SR的竹纤维和能够完全分散上述原料的水，将其分散在水中得混合溶液E，然后将D溶液倒入混合溶液E中得F溶液；
步骤六：将F溶液倒入疏解机中分散3000r，取出疏解后的F溶液，在抄片机上抄片并干燥，得到样片G；
步骤七：先将样片G放入真空器中，然后将A溶液缓慢匀速注入，等待80min使A溶液浸透样片G，拿出样片G烘干，于硫化机上热压成型，控制硫化机的热压温度为180℃，热压时间为350s，热压压力为8MPa，即得到摩擦磨损性能稳定的纳米氧化铝/碳纳米管增强纸基摩擦材料。

Claims (1)

1.一种纳米氧化铝/碳纳米管增强纸基摩擦材料的制备方法，其特征在于：
步骤一：取0.75g～3.0g酚醛树脂溶解在150mL无水乙醇中，待酚醛树脂充分溶解后静置20h～30h，封口保存，得到A溶液；
步骤二：将0.5～8g直径为30～100nm的多壁碳纳米管分散在250mL质量浓度为0.5%～3.0%的十二烷基硫酸钠（SDS）水溶液中，超声波分散30～60min得碳纳米管悬浮液B；
步骤三：将氧化铝分散于去离子水中配制成浓度为5%～15%的纳米氧化铝悬浮液200mL，超声波分散30～60min，得溶浆C；
步骤四：将步骤二所得B溶液和步骤三所得C溶液混合，得溶液D，然后继续超声30～60min，封口保存；
步骤五：取10～18g直径为8～15μm的短切碳纤维、5～12g打浆度为75～90°SR的竹纤维和能够完全分散上述原料的水，将其分散在水中得混合溶液E，然后将D溶液倒入混合溶液E中得F溶液；
步骤六：将F溶液倒入疏解机中分散1000～3000r，取出疏解后的F溶液，在抄片机上抄片并干燥，得到样片G；
步骤七：先将样片G放入真空器中，然后将A溶液缓慢匀速注入，等待40min～80min使A溶液浸透样片G，拿出样片G烘干，于硫化机上热压成型，控制硫化机的热压温度为120～180℃，热压时间为150s～350s，热压压力为3～8MPa，即得到摩擦磨损性能稳定的纳米氧化铝/碳纳米管增强纸基摩擦材料。
CN201310214205.5A 2013-05-31 2013-05-31 一种纳米氧化铝/碳纳米管增强纸基摩擦材料的制备方法 Active CN103321086B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310214205.5A CN103321086B (zh) 2013-05-31 2013-05-31 一种纳米氧化铝/碳纳米管增强纸基摩擦材料的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310214205.5A CN103321086B (zh) 2013-05-31 2013-05-31 一种纳米氧化铝/碳纳米管增强纸基摩擦材料的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103321086A CN103321086A (zh) 2013-09-25
CN103321086B true CN103321086B (zh) 2015-07-29

Family

ID=49190111

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310214205.5A Active CN103321086B (zh) 2013-05-31 2013-05-31 一种纳米氧化铝/碳纳米管增强纸基摩擦材料的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103321086B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104530638A (zh) * 2014-12-18 2015-04-22 江西理工大学 多壁碳纳米管增韧氧化铝改性树脂基复合材料的制备方法
CN106117956A (zh) * 2016-06-29 2016-11-16 芜湖德业摩擦材料有限公司 一种低噪音耐高温刹车片

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102002883A (zh) * 2010-09-20 2011-04-06 华南理工大学 一种湿式纸基摩擦材料及其制备方法和应用
CN102943410A (zh) * 2012-11-14 2013-02-27 陕西科技大学 一种多壁碳纳米管改性纸基摩擦材料的制备方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6534565B1 (en) * 2001-08-28 2003-03-18 Delphi Technologies, Inc. Friction facing composition and method of manufacture

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102002883A (zh) * 2010-09-20 2011-04-06 华南理工大学 一种湿式纸基摩擦材料及其制备方法和应用
CN102943410A (zh) * 2012-11-14 2013-02-27 陕西科技大学 一种多壁碳纳米管改性纸基摩擦材料的制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
纸基摩擦材料的研究现状;高家诚等;《功能材料》;20091231;第40卷(第03期);第353-359页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN103321086A (zh) 2013-09-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102174769B (zh) 高速浸胶印刷装饰原纸的生产工艺
JP5595103B2 (ja) ゴム組成物及びゴム組成物の製造方法
JP5846919B2 (ja) ゴム組成物及びその製造方法
CN110184850B (zh) 一种改性SiC纳米粒子增强碳纤维纸基摩擦材料及制备方法
CN102277777B (zh) 一种天然纤维/纳米SiO2复合材料纸的制备方法及其所使用的水乳液
CN107245898B (zh) 一种碳纤维增强聚醚醚酮纸基摩擦材料及其制备方法
CN106867448A (zh) 一种无石棉密封垫片的制作工艺
CN103321086B (zh) 一种纳米氧化铝/碳纳米管增强纸基摩擦材料的制备方法
JP2011231208A (ja) ゴム組成物及びゴム組成物の製造方法
CN114016326B (zh) UiO-66-(COOH)2/多巴胺协同修饰碳纤维增强纸基摩擦材料及制备方法
CN103726399B (zh) 一种混合纤维增强纸基摩擦材料及其制备方法
CN107723820A (zh) 改性氧化石墨烯再生纤维素复合纤维及其制备方法
Liu et al. Utilization of carbon black from Mao bamboo as reinforcing agent for melamine urea formaldehyde resin wood adhesive
CN102995499B (zh) 一种含有改性蒙脱石粉的滤清器滤纸及其制备方法
Liu et al. Study on wood chips modification and its application in wood-cement composites
CN110924231A (zh) 一种非热封型茶叶滤纸的制备工艺
CN102181267A (zh) 一种低纤高填密封垫板
CN104356434A (zh) 一种基于木纤维的纳米微晶纤维素并用胶复合材料及其制备方法
CN103321087B (zh) 一种纳米钛增强纸基摩擦材料的制备方法
CN109096690B (zh) 一种橡胶胶乳增韧的鼓式刹车片及其半湿法制备方法
CN114837011B (zh) 纸浆模塑制品及其制备方法
CN110820415A (zh) 一种碳纤维牛皮纸材料的热压工艺
CN102899970A (zh) 一种苇浆滤纸的制备工艺
CN102877377B (zh) 一种含有玻璃纤维的滤纸的制备工艺
CN102877374B (zh) 一种聚四氟乙烯纤维阻燃滤纸

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20201210

Address after: No.105 Wengang South Road, Xinhe street, Yandu District, Yancheng City, Jiangsu Province (CNx)

Patentee after: Yancheng hi tech Pioneer Park Co.,Ltd.

Address before: 712081 No. 49 Renmin West Road, Shaanxi, Xianyang

Patentee before: SHAANXI University OF SCIENCE & TECHNOLOGY

TR01 Transfer of patent right
CP03 Change of name, title or address

Address after: No.105 Wengang South Road, Xinhe street, Chengnan New District, Yancheng City, Jiangsu Province (CNx)

Patentee after: Yancheng Big Data Asset Management Co.,Ltd.

Address before: No.105 Wengang South Road, Xinhe street, Yandu District, Yancheng City, Jiangsu Province (CNx)

Patentee before: Yancheng hi tech Pioneer Park Co.,Ltd.

CP03 Change of name, title or address
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20210922

Address after: 224000 Room 309, North floor, innovation building, big data Industrial Park, Xuehai Road, Yannan high tech Zone, Yancheng City, Jiangsu Province (CNK)

Patentee after: Jiangsu guodianhuaxun Telecom Technology Co.,Ltd.

Address before: No.105 Wengang South Road, Xinhe street, Chengnan New District, Yancheng City, Jiangsu Province (CNx)

Patentee before: Yancheng Big Data Asset Management Co.,Ltd.

TR01 Transfer of patent right