[发明专利]电梯导靴靴衬用耐磨损自润滑复合材料、制备方法和应用

说明书

本发明公开一种电梯导靴靴衬用耐磨损自润滑复合材料、制备方法和应用，该电梯导靴靴衬用耐磨损自润滑复合材料包括纳米碳化硅纤维、石墨烯和聚十二内酰胺，所述复合材料中，纳米碳化硅纤维的质量百分含量为4％～6％，石墨烯的质量百分含量为4％～6％，聚十二内酰胺的质量百分含量为88％～92％。该复合材料具有更高的耐磨损自润滑性能，应用该复合材料制备得到的导靴靴衬相较于市售尼龙12导靴靴衬磨损量降低55％以上，可有效保护电梯导靴和导轨，延长使用寿命。

技术领域

本发明属于材料成型技术领域，具体涉及电梯导靴靴衬用耐磨损自润滑复合材料、制备方法和应用。

背景技术

随着人口增加和国民经济的快速发展，土地资源日益紧张，对土地利用率的要求进一步提高。如今，一座座高层住宅和摩天大厦在国内的二三线城市拔地而起，这必然促进中国电梯行业的发展。安全、可靠、稳定是电梯运行的重要特征，而电梯部件靴衬发挥重要的作用，其摩擦学性能是一个重要的指标。靴衬是电梯系统中与轨道直接接触的功能部件，其摩擦学性能直接攸关于电梯的正常运行状态。电梯的靴衬材料有金属和非金属两种，其中高分子复合材料的因为性能可调性强得到广泛发展，相对于金属来说，高分子复合材料具有质量轻、强度高、化学稳定性好、电绝缘性好、减磨和自润滑性好等优点，很多金属产品逐渐被复合材料所替代。

尼龙12是一种高分子线形聚合物，具有优异的耐磨损性能、良好的自润滑性、防震和降噪等优异性能，广泛用于电梯靴衬材料，然而由于摩擦性能不足导致尼龙12的应用范围受到很大限制。提供一种具有刚强摩擦性能的靴衬材料，是有效解决电梯导靴靴衬防护领域发展的关键环节之一。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供电梯导靴靴衬用耐磨损自润滑复合材料、制备方法和应用。该复合材料包括纳米碳化硅纤维、石墨烯和聚十二内酰胺，具有更高的耐磨损自润滑性能，应用该复合材料制备得到的导靴靴衬相较于市售尼龙12导靴靴衬磨损量降低55％以上，可有效保护电梯导靴和导轨，延长使用寿命。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种电梯导靴靴衬用耐磨损自润滑复合材料，其特征在于，包括纳米碳化硅纤维、石墨烯和聚十二内酰胺，所述复合材料中，纳米碳化硅纤维的质量百分含量为4％～6％，石墨烯的质量百分含量为4％～6％，聚十二内酰胺的质量百分含量为88％～92％。

上述的电梯导靴靴衬用耐磨损自润滑复合材料，其特征在于，所述纳米碳化硅纤维为改性后纳米碳化硅纤维，改性剂为乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷。

上述的电梯导靴靴衬用耐磨损自润滑复合材料，其特征在于，改性的方法包括：

步骤一、将原料纳米碳化硅纤维与无水乙醇混合，得到分散体系A；

步骤二、向步骤一所述分散体系A中加入去离子水，得到分散体系B；

步骤三、向步骤二所述分散体系B中加入乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷后超声处理；

步骤四、将步骤三超声处理后体系抽滤，烘干，得到改性后纳米碳化硅纤维。

上述的电梯导靴靴衬用耐磨损自润滑复合材料，其特征在于，步骤一所述无水乙醇的质量为原料纳米碳化硅纤维质量的600倍～800倍，所述原料纳米碳化硅纤维满足：50nm＜平均直径＜100nm，0.5μm＜平均长度＜1μm。

上述的电梯导靴靴衬用耐磨损自润滑复合材料，其特征在于，步骤二所述去离子水的质量为原料纳米碳化硅纤维质量的400倍～600倍；步骤三所述乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷的质量为分散体系B质量的1/80倍～1/60倍；步骤三超声处理的频率为20Hz～40Hz，功率为1000w～1500w。

上述的电梯导靴靴衬用耐磨损自润滑复合材料，其特征在于，步骤四所述烘干的温度为120℃～140℃，所述烘干的时间为2h～6h。