CN104072943B - 一种碳粉增强树脂基复合摩擦材料及其制备方法 - Google Patents

一种碳粉增强树脂基复合摩擦材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

一种碳粉增强树脂基复合摩擦材料及其制备方法，该复合材料是由碳粉、腰果壳油改性酚醛树脂、丁腈橡胶、石墨和碳化硅粉组成，其中碳粉为55％，腰果壳油改性酚醛树脂为30％，丁腈橡胶、石墨和碳化硅粉都为5％，合计为100％。其制备方法在于，碳粉、石墨以及碳化硅粉用硅烷偶联剂改性后烘干与树脂及丁腈橡胶混合，铺装，模压成型，冷却成型，制得一定规格的复合材料；同时制备的复合摩擦材料具有良好的摩擦磨损性能，使用范围广。

Description

一种碳粉增强树脂基复合摩擦材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种用碳粉与改性树脂以及填料制备的复合摩擦材料，具体地说涉及一种碳粉增强树脂基复合摩擦材料及其制备方法，属于复合材料制造技术领域。
背景技术
摩擦材料主要应用于诸多运动机械和装备中起传动、减速、制动、驻车等作用的功能部件，广泛应用于摩托车、汽车、火车、飞机、工业机械(注塑机、石油钻机、工程机械、提升机械、锻压设备、农机)的制动器衬片、离合器面片以及闸瓦、闸片。
碳粉颗粒粒径较小，原料获取简单、价格低廉，节约生产成本；且碳粉燃烧产物为气相，不会造成污染。碳粉的表面积很大，表面上含有多种官能团，增加了活性点，碳粉还具有良好的耐热性、耐酸性和耐碱性，并具有很强的吸附功能，可作为催化剂的载体。将碳粉添加到树脂基体中可以提高原材料混合的均匀性、化学稳定性、耐酸碱性、耐热性和耐磨性。
发明内容
本发明的目的是提供一种碳粉增强树脂基复合摩擦材料及其制备方法，解决了半金属复合摩擦材料耐酸耐碱性差的问题，而且碳粉成本低廉，容易获取；同时提供上述复合材料的制备方法，解决制造工艺难度大，生产成本高的问题。
本发明的技术方案是，一种碳粉增强树脂基复合摩擦材料及其制备方法，其特征在于：由碳粉、腰果壳油改性酚醛树脂、填料组成，按照重量百分比，碳粉为55％，树脂为30％，填料为15％，合计为100％，用于处理的偶联剂为碳粉和填料总重量的1％。
一种碳粉增强复合摩擦材料及其制备方法是按照以下步骤实施：
步骤1：分别称取适量的碳粉、石墨、碳化硅粉烘干；用称得质量1％的硅烷偶联剂对上述组分进行改性处理，烘干备用；
步骤2：按照重量百分比称量碳粉为55％，腰果壳油改性酚醛树脂为30％，丁腈橡胶、石墨和碳化硅粉都为5％，合计重量百分比为100％；
步骤3：将步骤2称量的三种材料混合，搅拌30min；
步骤4：将步骤3得到的混合材料铺装在100×120的模具中，将平板硫化机的压力调为12Mpa，温度调为180℃，升温速度调为2℃/min，待温度达到40℃，即可将装有材料的模具放入平板硫化机，并闭模，期间每隔十秒放气一次，温度达到180℃，保温保压15min，然后关闭炉体，随炉冷却；
步骤6：模具恢复到室温，取下模具，取出压好的材料。
本发明的有益效果是，用碳粉替代金属纤维，原料获取简单、价格低廉，节约生产成本；且碳粉燃烧产物为气相，不会造成污染。碳粉的表面积很大，表面上含有多种官能团，增加了活性点，碳粉还具有良好的耐热性、耐酸性和耐碱性，所述的制备方法，简化了制造工艺，降低了生产成本。
具体实施方式
本发明的技术方案是，一种碳粉增强树脂基复合摩擦材料及其制备方法，由碳粉、腰果壳油改性酚醛树脂、填料组成，按照重量百分比，碳粉为55％，树脂为30％，填料为15％，合计为100％，用于处理的偶联剂为碳粉和填料总重量的1％。
一种植物秸秆与生物复合材料及其制备方法是按照以下步骤实施：
步骤1：分别称取适量的碳粉、石墨、碳化硅粉烘干；用称得质量1％的硅烷偶联剂对上述组分进行改性处理，烘干备用；
步骤2：按照重量百分比称量碳粉为55％，腰果壳油改性酚醛树脂为30％，丁腈橡胶、石墨和碳化硅粉都为5％，合计重量百分比为100％；
步骤3：将步骤2称量的三种材料混合，搅拌30min；
步骤4：将步骤3得到的混合材料铺装在100×120的模具中，将平板硫化机的压力调为12Mpa，温度调为180℃，升温速度调为2℃/min，待温度达到40℃，即可将装有材料的模具放入平板硫化机，并闭模，期间每隔十秒放气一次，温度达到180℃，保温保压15min，然后关闭炉体，随炉冷却；
步骤6：模具恢复到室温，取下模具，取出压好的材料。
本实施制得的复合摩擦材料的性能检测为：硬度/HRL：110；压缩强度/Mpa：178.8；冲击强度/kJ/m2：3.436；200N压力下的摩擦系数：0.179，磨损量/mg：0.8。
以上已以较佳实施公开了本发明，然其并非用以限制本发明，凡采取等同替换或等效变换所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (2)

1.一种碳粉增强复合摩擦材料的制备方法，其特征在于：按照以下步骤实施：
步骤1：分别称取适量的碳粉、石墨、碳化硅粉烘干；用称得质量1％的硅烷偶联剂对上述组分进行改性处理，烘干备用；
步骤2：按照重量百分比称量碳粉为55％，腰果壳油改性酚醛树脂为30％，丁腈橡胶、石墨和碳化硅粉都为5％，合计重量百分比为100％；
步骤3：将步骤2称量的五种材料混合，搅拌30min；
步骤4：将步骤3得到的混合材料铺装在100×120的模具中，将平板硫化机的压力调为12MPa，温度调为180℃，升温速度调为2℃/min，待温度达到40℃，即可将装有材料的模具放入平板硫化机，并闭模，期间每隔十秒放气一次，温度达到180℃，保温保压15min，然后关闭炉体，随炉冷却；
步骤5：模具恢复到室温，取下模具，取出压好的材料。
2.一种如权利要求1所述的制备方法所制成的碳粉增强树脂基复合摩擦材料，其特征在于：由碳粉、腰果壳油改性酚醛树脂、丁腈橡胶、石墨和碳化硅粉组成，按照重量百分比，碳粉为55％，树脂为30％，丁腈橡胶为5％、石墨为5％和碳化硅粉为5％，合计为100％，用于处理的偶联剂为碳粉、丁腈橡胶、石墨和碳化硅粉总重量的1％；所述硅烷偶联剂选用KH550。
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