CN104293297B - 一种高温耐磨性能的芳纶摩擦颗粒及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高温耐磨性能的芳纶摩擦颗粒及其制备方法。目的是提供的芳纶摩擦颗粒具有稳定的摩阻性能和一定的压缩强度，提供的方法应具有工艺简单、制作方便以及成本较低的特点。技术方案是：一种高温耐磨性能的芳纶摩擦颗粒及其制备方法，摩擦颗粒包含的原料及重量份为：芳纶浆粕纤维40～60份，芳纶短切纤维15～30份，液体丁腈橡胶8～20份，液体丁苯橡胶10～16份，溶剂型腰果壳油液体树脂6～15份。一种高温耐磨性能的芳纶摩擦颗粒及其制备方法，其特征在于摩擦颗粒包含的原料及重量份为：芳纶浆粕纤维50份，芳纶短切纤维22份，液体丁腈橡胶14份，液体丁苯橡胶13份，溶剂型腰果壳油液体树脂10份。

Description

一种高温耐磨性能的芳纶摩擦颗粒及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种用于摩阻材料的芳纶摩擦颗粒及其制备方法，尤其是具有高温耐磨性能的芳纶摩擦颗粒。
背景技术
摩阻材料作为现代工业的产物，在国民经济和人们社会生活中发挥着越来越重要的作用。摩阻材料行业近几年来得到讯猛发展，随着摩阻材料行业的飞速发展，同时也出现了一系列新的要求和新问题，集中体现为安全性、舒适性、耐久性、耐高温、噪音等方面。因此，如何解决这些问题是目前行业内的首要任务。
发明内容
本发明的目的是克服上述背景技术的不足，提供一种高温耐磨性能的芳纶摩擦颗粒及其制备方法，该芳纶摩擦颗粒具有稳定的摩阻性能和一定的压缩强度，可吸引振动减少噪音，能满足摩阻材料的耐高温、耐磨损、耐腐蚀以及环保、低噪音的要求。
本发明的另一个目的是提供一种高温耐磨性能的芳纶摩擦颗粒及其制备方法的制备方法，该方法应具有工艺简单、制作方便以及成本较低的特点。
本发明提供的技术方案是：
一种高温耐磨性能的芳纶摩擦颗粒及其制备方法，其特征在于摩擦颗粒包含的原料及重量份为：芳纶浆粕纤维40～60份，芳纶短切纤维15～30份，液体丁腈橡胶8～20份，液体丁苯橡胶10～16份，溶剂型腰果壳油液体树脂6～15份；
所述的芳纶浆粕纤维直径12～18μm，长度5～8mm，预先在偶联剂溶液中浸渍30～35分钟；所述的芳纶短切纤维直径12～18μm，长度5～8mm，预先在偶联剂溶液中浸渍30～35分钟；
所述偶联剂溶液中铝钛复合偶联剂的重量比例为20～30％，其余为水。
一种高温耐磨性能的芳纶摩擦颗粒及其制备方法，其特征在于摩擦颗粒包含的原料及重量份为：芳纶浆粕纤维50份，芳纶短切纤维22份，液体丁腈橡胶14份，液体丁苯橡胶13份，溶剂型腰果壳油液体树脂10份。
所述液体丁腈橡胶中的丙烯腈含量35～40％。
所述液体丁苯橡胶中的苯乙烯含量40～45％。
上述一种高温耐磨性能的芳纶摩擦颗粒及其制备方法的制备方法，按照以下步骤进行：
(1)偶联剂预处理：先将芳纶浆粕纤维和芳纶短切纤维放入偶联剂溶液中浸渍30～35分钟后取出晾干；
(2)混料：将处理过的芳纶浆粕纤维和芳纶短切纤维，投入高速混料机内，混合4～5分钟，然后从高速混料机内取出备用；
(3)打浆：先将步骤(2)处理过的芳纶浆粕纤维和芳纶短切纤维投入到液体丁腈橡胶中打浆，打浆浓度为3～5％，打浆度为35～45°SR；接着加入浓度为0.05～0.08的聚环氧乙烯溶液12份，用疏解机疏解均匀形成物料分散均匀的浆料；
(4)浸渍：将步骤(3)制得的浆料在90～100℃烘箱内烘干，将烘干后的浆料投入到溶剂型腰果壳油液体树脂中浸渍20～35分钟；
(5)捏炼：将步骤(4)制得的浆料投入捏炼机中，并同时加入液体丁苯橡胶，捏炼温度控制在30～40℃，捏炼时间在6～7分钟。
(6)造粒：将步骤(5)制得的混合料投入脱气轮造粒机中进行造粒，所述的颗粒为球状或圆柱状，粒度为40～60目，内部中空结构，具有一定的压缩回弹性。
本发明的有益效果是：所获得的芳纶摩擦颗粒为内部中空结构，具有一定的压缩回弹性(压缩率为≥35％)，可明显提高摩阻材料的耐磨、耐高温和噪音性能。该芳纶摩擦颗粒具有稳定的摩阻性能及耐高温、耐磨损、低噪音、环保等特点；经测试：其中冲击强度平均值为5.6J/cm2，室温压缩回弹性为≥35％，在300℃高温时压缩回弹性为≥20％。摩擦磨损性能测试结果见表1，即在相当高的温度下摩阻性能保持稳定，并且在不同温度下的磨损率远低于国家标准。因此，该芳纶摩擦颗粒具有热衰退小，耐磨损、耐高温，无噪音等优点；此外，芳纶摩擦颗粒的所有原材料均可外购获得，不但符合环保要求，而且制造简便，成本较低，具有广阔的市场前景。
具体实施方式
本发明中的芳纶浆粕纤维纤维直径12～18μm，长度5～8mm，预先在偶联剂溶液中浸渍30～35分钟；所述的芳纶短切纤维长度5～8mm，直径12～18μm(或者根据需要确定)，预先在偶联剂溶液中浸渍30～35分钟。
所述偶联剂溶液中铝钛复合偶联剂的重量比例为20～30％，其余为水；
以下通过具体实施例，对本发明的技术方案作进一步说明。
实施例1
该高温耐磨性能的芳纶摩擦颗粒及其制备方法，由以下重量份的原料组成：芳纶浆粕纤维46份，芳纶短切纤维23份，液体丁腈橡胶12份，液体丁苯橡胶12份，溶剂型腰果壳油液体树脂7份。
其中的芳纶浆粕纤维纤维直径15μm，长度5mm，预先在偶联剂溶液中浸渍30分钟；所述的芳纶短切纤维直径15μm、长度5mm，预先在偶联剂溶液中浸渍30分钟。
制备方法是：
(1)将处理过的芳纶浆粕纤维和芳纶短切纤维，投入高速混料机内混合4分钟，然后取出备用；
(2)先将步骤(1)处理过的芳纶浆粕纤维和芳纶短切纤维投入到液体丁腈橡胶中打浆，打浆浓度为3％，打浆度为35°SR；接着加入浓度为0.05的聚环氧乙烯溶液12份，用疏解机疏解均匀形成物料分散均匀的浆料；
(3)将步骤(2)制得的浆料在90℃烘箱内烘干，将烘干后的浆料投入到溶剂型腰果壳油液体树脂中浸渍20分钟；
(4)将步骤(3)制得的浆料投入捏炼机中，并同时加入液体丁苯橡胶，捏炼温度控制在35℃，捏炼时间在6分钟。
(5)将步骤(4)制得的混合料投入脱气轮造粒机中进行造粒，所述的颗粒为球状或圆柱状粒度在40目。
实施例2
该高温耐磨性能的芳纶摩擦颗粒及其制备方法，由以下重量份的原料组成：芳纶浆粕纤维48份，芳纶短切纤维26份，液体丁腈橡胶9份，液体丁苯橡胶11份，溶剂型腰果壳油液体树脂6份。
其中的芳纶浆粕纤维纤维直径15μm，长度7mm，预先在偶联剂溶液中浸渍35分钟；所述的芳纶短切纤维直径15μm、长度7mm，预先在偶联剂溶液中浸渍35分钟。
制备方法是：
(1)将处理过的芳纶浆粕纤维和芳纶短切纤维，投入高速混料机内，混合5分钟，然后取出备用；
(2)先将步骤(1)处理过的芳纶浆粕纤维和芳纶短切纤维投入到液体丁腈橡胶中打浆，打浆浓度为4％，打浆度为40°SR；接着加入浓度为0.07的聚环氧乙烯溶液12份，用疏解机疏解均匀形成物料分散均匀的浆料；
(3)将步骤(2)制得的浆料在95℃烘箱内烘干，将烘干后的浆料投入到溶剂型腰果壳油液体树脂中浸渍30分钟；
(4)将步骤(3)制得的浆料投入捏炼机中，并同时加入液体丁苯橡胶，捏炼温度控制在40℃，捏炼时间在7分钟。
(5)将步骤(4)制得的混合料投入脱气轮造粒机中进行造粒，所述的颗粒为球状或圆柱状粒度在60目。
实施例3
该高温耐磨性能的芳纶摩擦颗粒及其制备方法，由以下重量份的原料组成：芳纶浆粕纤维42份，芳纶短切纤维31.5份，液体丁腈橡胶10份，液体丁苯橡胶10份，溶剂型腰果壳油液体树脂6.5份。
其中的芳纶浆粕纤维纤维直径12μm，长度8mm，预先在偶联剂溶液中浸渍32分钟；所述的芳纶短切纤维直径12μm、长度8mm，预先在偶联剂溶液中浸渍32分钟。
制备方法是：
(1)将处理过的芳纶浆粕纤维和芳纶短切纤维，投入高速混料机内，混合4～5分钟，然后从高速混料机内取出备用；
(2)先将步骤(1)处理过的芳纶浆粕纤维和芳纶短切纤维投入到液体丁腈橡胶中打浆，打浆浓度为5％，打浆度为45°SR；接着加入浓度为0.08的聚环氧乙烯溶液12份，用疏解机疏解均匀形成物料分散均匀的浆料；
(3)将步骤(2)制得的浆料在100℃烘箱内烘干，将烘干后的浆料投入到溶剂型腰果壳油液体树脂中浸渍35分钟；
(4)将步骤(3)制得的浆料投入捏炼机中，并同时加入液体丁苯橡胶，捏炼温度控制在40℃，捏炼时间在6分钟。
(5)将步骤(4)制得的混合料投入脱气轮造粒机中进行造粒，所述的颗粒为球状或圆柱状粒度在50目之间。
本发明中的溶剂型腰果壳油液体树脂购自美国卡德莱(珠海)公司。
国家5763-2008标准技术要求如下：
1、摩擦磨损性能
表1
上述加工方法获得的高温耐磨性能的芳纶摩擦颗粒及其制备方法，按5763-2008标准检测的摩擦磨损性能测试结果如下：
表2
从与国家技术标准要求进行对比，上述加工方法获得的高温耐磨性能的芳纶摩擦颗粒及其制备方法，无论是摩擦系数和磨损率都要远远优于国家标准，摩擦性能稳定且偏差小、耐磨损。

Claims (1)

1.一种高温耐磨性能的芳纶摩擦颗粒的制备方法，按照以下步骤进行：
(1)偶联剂预处理：先将芳纶浆粕纤维和芳纶短切纤维放入偶联剂溶液中浸渍30～35分钟后取出晾干；
(2)混料：将处理过的芳纶浆粕纤维和芳纶短切纤维，投入高速混料机内，混合4～5分钟，然后从高速混料机内取出备用；
(3)打浆：先将步骤(2)处理过的芳纶浆粕纤维和芳纶短切纤维投入到液体丁腈橡胶中打浆，打浆浓度为3～5％，打浆度为35～45°SR；接着加入浓度为0.05～0.08的聚环氧乙烯溶液12份，用疏解机疏解均匀形成物料分散均匀的浆料；
(4)浸渍：将步骤(3)制得的浆料在90～100℃烘箱内烘干，将烘干后的浆料投入到溶剂型腰果壳油液体树脂中浸渍20～35分钟；
(5)捏炼：将步骤(4)制得的浆料投入捏炼机中，并同时加入液体丁苯橡胶，捏炼温度控制在30～40℃，捏炼时间在6～7分钟；
(6)造粒：将步骤(5)制得的混合料投入脱气轮造粒机中进行造粒，所述的颗粒为球状或圆柱状，粒度为40～60目；
所获得的芳纶摩擦颗粒包含的原料及重量份为：芳纶浆粕纤维40～60份，芳纶短切纤维15～30份，液体丁腈橡胶8～20份，液体丁苯橡胶10～16份，溶剂型腰果壳油液体树脂6～15份；所述的芳纶浆粕纤维直径12～18μm，长度5～8mm，预先在偶联剂溶液中浸渍30～35分钟；所述的芳纶短切纤维直径12～18μm,长度5～8mm，预先在偶联剂溶液中浸渍30～35分钟；
所述偶联剂溶液中铝钛复合偶联剂的重量比例为20～30％，其余为水。
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