[发明专利]一种改性碳纤维摩擦颗粒的制备方法

权利要求书

1.一种改性碳纤维摩擦颗粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将纺丝液置于静电纺丝仪中，使用铝箔纸包裹接收器，使初纺纤维收集在铝箔纸上，纺丝过程工艺参数为正压15-16kV，负压1.5-2kV，推进速率0.04-0.05mm/min，接收速率30-32r/min，针头与接收器之间距离为15-18cm，环境温度30-40℃，纺丝完成后在室温下静置一天，得到初纺纤维，再将其置于烘箱中，升温至160-170℃固化60-70分钟，取出后再送入管式炉中，在氮气气氛下以5-10℃/min的升温速率从室温升至750-850℃，保温1-2小时，自然冷却后得到碳纤维备用；

（2）以步骤1所得碳纤维作为阳极，石墨为阴极，在质量分数为8-10%的磷酸铵电解质中，控制电流密度为0.3-0.35A/m²，阳极氧化处理1.5-2分钟，收集碳纤维用清水冲洗净，得到改性碳纤维备用；

（3）将步骤2所得改性碳纤维送入剪切机中短切至2-5mm，再放入偶联剂溶液中浸渍30-40分钟后取出晾干备用；

（4）向步骤3所得偶联剂预处理碳纤维均匀喷洒浓度为15-20%的环氧树脂，其中环氧树脂用量为偶联剂预处理碳纤维质量的20-40%，待环氧树脂吸附完全后，再加入160-200目沥青粉，混匀后在180-220℃下固化5-6小时备用；

（5）将步骤4所得产物送入到液体丁腈橡胶中打浆，其中液体丁腈橡胶用量为改性碳纤维的15-25%，打浆浓度为6-8%，打浆度为40-42°SR，完成后搅拌至物料分散均匀的浆料；

（6）将步骤5所得浆料与液体丁苯橡胶按质量比（5-7）：1共同投入捏炼机中进行捏炼，完成后将所得混合料投入造粒机中进行造粒，筛选粒度为40-60目的颗粒，即得摩擦颗粒；

所述步骤1中纺丝液的制备方法为将椰壳粉碎过100-120目筛，烘干后与苯酚、浓硫酸按质量比（5-7）：（20-25）：（0.6-0.9）混合并搅拌均匀，置于140-160℃油浴锅中反应100-120分钟，之后降至室温，加入氢氧化钠中和pH至中性，将产物与80%二恶烷水溶液按体积比1：（9-11）混合搅拌60-80分钟，离心并过滤，除去残渣后将滤液经旋转蒸发仪在60-70℃下浓缩，除去二恶烷，得纯液化物，再与聚乙烯醇按质量比（45-46）：（4-5）混合后用氢氧化钠调节pH至10-11，之后加入甲醛溶液，升温至80-85℃，反应2-3小时后冷却至室温，得到纺丝液；

所述步骤3中偶联剂溶液为质量分数为20-30%的铝钛复合偶联剂的水溶液；

所述步骤4中偶联剂预处理碳纤维、环氧树脂、沥青粉的质量比为100：（20-40）：（0.5-2）；

所述步骤6中捏炼温度为35-45℃，捏炼时间为7-8分钟；

加入的甲醛和苯酚物质的量之比为n（甲醛）：n（苯酚）=（1.4-1.5）：1。