[发明专利]一种耐磨电刷及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于电动工具配件技术领域，具体涉及一种耐磨电刷及其制备方法。

背景技术

目前电位器产品，尤其涉及航空航天、武器装备等对专用的有机实心电位器、玻璃釉电位器有着非常严格的技术要求，调整电位器的输出电压信号必须非常准确可靠，其技术要求和电位器的电刷紧密相关，所以电位器对电刷的要求必须同时满足外观尺寸、电阻、抗磨系数、抗压强度、平滑系数、碰撞和震动等多项指标的要求。

电刷按材质的软硬可分为软质电刷，中硬质电刷和硬质电刷；按电刷的颜色分为黑色电刷(用纯碳石墨材料制成)和有色电刷(用铜等金属材料和石墨制成)；按电刷材料的不 同，可分为：(1)石墨电刷、(2)电化石墨电刷、(3)金属石墨电刷。 现有技术中，一般采用碳、石墨粉体为基料，并以树脂为粘接材料，经混捏、磨粉、成型及固化来制造电刷。

现有电刷使用性能较差，稳定性不好，电刷单位压力过高，电阻大、硬度高，导致电机用电刷的磨损加剧，单位压力过小，接触不稳定，换向性能差，容易出现机械火花；特别是耐磨性差、换向性能差、抗干扰能力差、耐热性能不足，无法满足高性能电机对电刷的各种要求。

发明内容

本发明提供了一种耐磨电刷及其制备方法，以氰酸酯、聚酰亚胺为基础，结合环氧树脂，通过树脂基体的选择配伍，结合合理的制备工艺，挤出造粒再模压制备的电刷具备优异的耐磨性能、耐热性能，同时具有良好的电性能；可用于高质量、高要求电机、发动机。

为达到上述发明目的，本发明采用如下技术方案：一种耐磨电刷的制备方法，包括以下步骤：

（1）将乙撑双硬脂酰胺加入氰酸酯中，110℃搅拌5分钟，然后加入三唑磷，90℃搅拌10分钟；加入腰果酚、1,8-辛二硫醇，搅拌30分钟后，加入降冰片烯基封端聚酰亚胺，继续搅拌2小时，然后于115℃加入三乙醇胺，搅拌15分钟后得到聚合物基体；将氧化石墨烯加入环氧树脂中，160℃搅拌1小时后加入甲基硅醇钠与脂肪胺聚氧乙烯醚，120℃搅拌2小时，然后加入石蜡，搅拌1小时，加入聚合物基体，搅拌20分钟，得到改性树脂体系；

（2）在氮气保护下，混合六氯铱酸铵、二辛基锡、三茂钐、乙醇和环己烷；然后回流搅拌1小时，然后加入氢氧化钾乙醇溶液与叔丁基过氧化氢；反应4小时后自然冷却至室温，加入乙酸乙酯聚沉离心；将离心沉淀物水洗后分散于乙醇中得分散体系；在分散体系中加入聚乙烯醇、双氧水，50℃搅拌5小时，然后加入N-异丙基丙烯酰胺、四苯基卟啉铁，60℃搅拌2小时，然后加入聚脲甲醛，回流搅拌3小时，然后浓缩得到固含量80%的浓缩物；将浓缩物进行超重力处理；然后冷冻干燥，得到纳米粉；所述超重力处理的转速为35000～40000rpm；浓缩物的流量为80～90mL/min；

（3）将聚四氟乙烯、五硫化钴、纳米粉、改性树脂体系、碳纤维、聚苯硫醚、二甲基二硫代氨基甲酸锌、乙烯-醋酸乙烯基酯共聚物干磨均匀后加入挤出机中，于175℃挤出得到电刷组合物粒子；电刷组合物粒子经过热压、切割、打磨，得到耐磨电刷。

本发明还公开了一种纳米导电粉及其制备方法，包括以下步骤，在氮气保护下，混合六氯铱酸铵、二辛基锡、三茂钐、乙醇和环己烷；然后回流搅拌1小时，然后加入氢氧化钾乙醇溶液与叔丁基过氧化氢；反应4小时后自然冷却至室温，加入乙酸乙酯聚沉离心；将离心沉淀物水洗后分散于乙醇中得分散体系；在分散体系中加入聚乙烯醇、双氧水，50℃搅拌5小时，然后加入N-异丙基丙烯酰胺、四苯基卟啉铁，60℃搅拌2小时，然后加入聚脲甲醛，回流搅拌3小时，然后浓缩得到固含量80%的浓缩物；将浓缩物进行超重力处理；然后冷冻干燥，得到纳米粉；所述超重力处理的转速为35000～40000rpm；浓缩物的流量为80～90mL/min。

本发明还公开了一种聚合物基体及其制备方法，包括以下步骤，将乙撑双硬脂酰胺加入氰酸酯中，110℃搅拌5分钟，然后加入三唑磷，90℃搅拌10分钟；加入腰果酚、1,8-辛二硫醇，搅拌30分钟后，加入降冰片烯基封端聚酰亚胺，继续搅拌2小时，然后于115℃加入三乙醇胺，搅拌15分钟后得到聚合物基体。

本发明还公开了一种电刷组合物及其制备方法，包括以下步骤：