[发明专利]一种改性碳纤维摩擦颗粒的制备方法

摘要

本发明公开了一种改性碳纤维摩擦颗粒的制备方法，由沥青粉、环氧树脂、丁苯橡胶、丁腈橡胶、椰壳、苯酚、聚乙烯醇等原料制成，本发明以椰壳制备多孔碳纤维，经多次改性工艺处理，得到高机械强度、高抗磨损性的多孔碳纤维，再与丁腈橡胶上浆后捏炼，内部具有稳定的中空结构，兼顾了较高的弹性，较高的气孔率和高温性能的稳定性，较传统摩擦材料拥有更广泛的应用范围，同时本发明原料来源广，制备方法简单，得到的摩擦颗粒耐磨损、耐高温，具有很好的市场前景。

主权项

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，即得本发明摩擦颗粒。