[发明专利]一种二氧化钛-硅烷偶联剂协同强化碳布增强树脂基摩擦材料的制备方法

摘要

一种二氧化钛‑硅烷偶联剂协同强化碳布增强树脂基摩擦材料的制备方法。将碳布用硝酸镍/双氧水溶液进行氧化处理后通过水热反应，在其表面生长二氧化钛纳米棒。随后将二氧化钛纳米棒‑碳布经硝酸氧化、硅烷偶联剂接枝反应，将改性碳布充分洗涤、烘干，得到二氧化钛‑硅烷偶联剂协同强化碳布。本发明所制备的树脂基摩擦材料拉伸强度约提高50％‑150％，摩擦系数明显提高，且磨损量降低30.2％‑63.0％。不仅实现了机械锚定和化学结合，同时，硅烷偶联剂在摩擦过程中通过热化学反应形成摩擦膜，包附在摩擦表面及碳纤维表面，提高了碳纤维的耐热和耐磨性能，充分体现了二氧化钛‑硅烷偶联剂协同强化碳布应用于湿式摩擦材料中优异的摩擦行为。

主权项

1.一种二氧化钛‑硅烷偶联剂协同强化碳布增强树脂基摩擦材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一：碳布表面催化氧化取200mL双氧水向其中加入六水硝酸镍充分搅拌0.05‑0.5mol/L的硝酸镍溶液，将洗涤后的碳布置于硝酸镍溶液中后用去离子水充分洗涤，烘干得到表面催化氧化的碳布；步骤二：水热生长将表面催化氧化的碳布置于去离子水：浓盐酸：异丙醇：钛酸丁酯体积比为33：8‑15：5：0.5的混合溶液中，并置于均相水热仪中水热处理后洗涤、干燥，得到二氧化钛‑碳布；步骤三：硅烷偶联剂强化将二氧化钛‑碳布经浓硝酸再次氧化处理后用去离子水洗涤至中性并烘干，将所得碳布置于去离子水：无水乙醇：冰乙酸：硅烷偶联剂(KH550)体积比为50‑80：20‑50：1‑4：1‑5的混合液中，并整体置于烘箱中在50‑70℃反应2‑10h后随烘箱冷却至室温，用去离子水充分洗涤并烘干，得到二氧化钛‑硅烷偶联剂协同强化碳布；步骤四：复合材料的制备将所得二氧化钛‑硅烷偶联剂协同强化碳布真空浸渍在质量分数为30％的酚醛树脂乙醇溶液中，自然干燥后用硫化热压机热压成型，制得二氧化钛‑硅烷偶联剂协同强化碳布增强树脂基摩擦材料。