專利名稱：一種基于編織纖維的摩擦材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種摩擦材料，尤其是涉及一種基于編織纖維的摩擦材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著高新技術(shù)的不斷發(fā)展，工程機(jī)械、設(shè)備及構(gòu)件的工作條件變得日益苛刻，一般的材料沒有足夠的機(jī)械強(qiáng)度與耐磨性，在受到長時間沖擊與機(jī)械摩擦作用后，會很快磨損， 乃至失效。有機(jī)樹脂基摩擦材料被廣泛使用在防腐和耐磨涂層，有機(jī)樹脂基摩擦材料中基體是有機(jī)高分子，所以在較高的環(huán)境溫度或者摩擦生熱后，摩擦材料會軟化、變形，材料性能也會發(fā)生較大的變化。低溫下時，有機(jī)樹脂會出現(xiàn)低溫脆性，大大增加磨損量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述不足，提供一種在不同溫度下具有穩(wěn)定的耐磨性和力學(xué)性能的基于編織纖維的摩擦材料及其制備方法。其技術(shù)方案為一種基于編織纖維的摩擦材料，各成分及其重量組成為有機(jī)彈性體100份、編織纖維50-150份、增強(qiáng)填料0-50份，摩擦調(diào)節(jié)劑0-30份，偶聯(lián)劑O. 1-2份。優(yōu)選地，所述有機(jī)彈性體為有機(jī)橡膠，材料制備前呈液態(tài)或者溶于溶劑。優(yōu)選地，有機(jī)彈性體有機(jī)彈性體中添加固化劑和硫化劑。聚氨酯、丁晴橡膠、硅橡膠等通過契合的固化劑進(jìn)行化學(xué)交聯(lián)，改性天然橡膠、丁腈橡膠、丁苯橡膠、丁基橡膠、氯丁橡膠、乙丙橡膠、氟橡膠和丙烯酸酯橡膠等，通過硫化劑，包括硫磺(主要硫化劑)、含硫化合物(如一氯化硫、二氯化硫、二硫化嗎啡啉等)、硒(Se)、碲(Te)及其氯化物(為第二硫化劑)、樹脂類(如烷基苯酚甲醛樹脂、叔丁基苯酚甲醛樹脂等)、過氧化物(少量用于不飽和二烯烴橡膠、耐熱性增強(qiáng))、醌類化合物；胺類化合物、樹脂類(如2123酚醛樹脂用于丁基橡膠)、金屬化合物(如ZnO，MgO等)進(jìn)行化學(xué)交聯(lián)。優(yōu)選地，所述編織纖維為玻璃纖維或者碳纖維或混合纖維編織的纖維布。優(yōu)選地，所述編織纖維的厚度為O. 2-0. 5mm。優(yōu)選地，所述增強(qiáng)填料包括氧化銅、氧化鋁、碳化硅、氮化硅、碳納米管、氧化鉻、氧化鈦、氧化娃、銅金粉、鈦酸鉀、氧化鋅、碳化硼。優(yōu)選地，所述摩擦調(diào)節(jié)劑為聚四氟乙烯、石墨、二硫化鑰。優(yōu)選地，所述偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑。一種基于編織纖維的摩擦材料的制備方法，包括以下步驟(I)對編織纖維和無機(jī)填料用偶聯(lián)劑分別進(jìn)行表面處理；(2)將液態(tài)有機(jī)彈性體和增強(qiáng)填料、摩擦調(diào)節(jié)劑按權(quán)利要求I所述的比例混合，攪拌均勻；(3)將步驟(2)混好的材料澆鑄在編織纖維上，抽真空除去氣泡；
(4)室溫下陳化2小時，然后在120°C下保溫4小時固化或硫化；(5)脫模，加工至所需尺寸，待用。進(jìn)一步優(yōu)選，所述步驟(2)中液態(tài)有機(jī)彈性體含固化劑和硫化劑。本發(fā)明的有益效果與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的摩擦材料以編織纖維為骨架結(jié)構(gòu)，具有較高的力學(xué)和溫度穩(wěn)定性，在低溫、常溫和高溫下能夠保持摩擦材料的力學(xué)性能；有機(jī)彈性體材料在低溫下具有較好的韌性，改善摩擦材料的低溫脆性，降低磨損量；增強(qiáng)填料和摩擦調(diào)節(jié)劑可以提高摩擦材料的耐磨性能；硅烷偶聯(lián)劑改善有機(jī)/無機(jī)材料間的相容性。該摩擦材料具在高溫、常溫、低溫下都能夠保持穩(wěn)定的力學(xué)性能和耐磨性能，具有較好的耐磨性能和優(yōu)良的耐候性。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明的方法作進(jìn)一步詳細(xì)地說明。一種基于編織纖維的摩擦材料組成所述的編織纖維為玻璃纖維或者碳纖維或混合纖維編織的纖維布，一般為 O. 2-0. 5mm厚，可以根據(jù)需求疊層增加厚度。所述的有機(jī)彈性體主要是指有機(jī)橡膠，材料制備前呈液態(tài)或者溶于溶劑，必要的時候添加固化劑和硫化劑，成型后能夠在一定的低溫下保持彈性，在一定的高溫下保持性能的穩(wěn)定性，具體橡膠種類的選擇可以根據(jù)性能的要求和成本的考慮進(jìn)行選擇。所述的增強(qiáng)填料包括氧化銅、氧化鋁、碳化硅、氮化硅、碳納米管、 氧化鉻、氧化鈦、氧化硅、銅金粉、鈦酸鉀、氧化鋅、碳化硼等中的一種或者幾種。所述摩擦調(diào)節(jié)劑包括聚四氟乙烯、石墨、二硫化鑰中一種或者2種。所述的偶聯(lián)劑主要是指硅烷偶聯(lián)劑。上述基于編織纖維的摩擦材料制備方法，包括下列步驟(I)對編織纖維和無機(jī)填料用偶聯(lián)劑分別進(jìn)行表面處理；(2)將液態(tài)有機(jī)彈性體(含固化劑和硫化劑)和增強(qiáng)填料、摩擦調(diào)節(jié)劑等原料按質(zhì)量比例混合，攪拌均勻；(3)將上述混好的材料澆鑄在編織纖維上，抽真空除去氣泡；(4)室溫下陳化2小時，然后在120°C下保溫4小時固化或硫化；(5)脫模，加工至所需尺寸，待用。總的來說，本發(fā)明的摩擦材料具有在不同溫度下穩(wěn)定的力學(xué)性能和耐磨性能等特 實(shí)施例I :一種基于編織纖維的摩擦材料，其組成為聚氨酯(含固化劑)100份，
有機(jī)彈性體編織纖維增強(qiáng)填料摩擦調(diào)節(jié)劑偶聯(lián)劑
100份 50-150 份 0-50 份 0-30 份 O. 1-2 份
4編織玻璃纖維布50份，硅烷偶聯(lián)劑KH-5500. I份。利用上述配比制作摩擦材料，包括以下步驟(I)將編織纖維布用偶聯(lián)劑處理，干燥；(2)將聚氨酯澆鑄在編織纖維上，抽真空除去氣泡；(3)室溫下陳化2小時，然后在120°C下保溫4小時；(4)脫模，加工至所需尺寸，待用。實(shí)施例2 :—種基于編織纖維的摩擦材料，其組成為聚氨酯(含固化劑)100份， 編織玻璃纖維布150份，增強(qiáng)填料氧化鋁50份，摩擦調(diào)節(jié)劑二硫化鑰30份，硅烷偶聯(lián)劑 KH-5502 份。利用上述配比制作摩擦材料，包括以下步驟(I)將編織玻璃纖維布用偶聯(lián)劑(I份)處理，干燥；(2)將氧化鋁和二硫化鑰用偶聯(lián)劑(I份)處理，干燥；(3)將液態(tài)聚氨酯(含固化劑)和增強(qiáng)填料、摩擦調(diào)節(jié)劑等原料按質(zhì)量比例混合， 攪拌均勻；(2).將上述混合液澆鑄在編織纖維上，抽真空除去氣泡；(4)室溫下陳化2小時，然后在120°C下保溫4小時；(5)脫模，加工至所需尺寸，待用。實(shí)施例3 :—種基于編織纖維的摩擦材料，其組成為聚氨酯(含固化劑)100份， 編織玻璃纖維布100份，增強(qiáng)填料氧化鋁30份，摩擦調(diào)節(jié)劑二硫化鑰15份，硅烷偶聯(lián)劑 KH-5500. 3 份。利用上述配比制作摩擦材料，包括以下步驟(I)將編織玻璃纖維布用偶聯(lián)劑(O. 2份)處理，干燥；(2)將氧化鋁和二硫化鑰用偶聯(lián)劑(O. I份)處理，干燥；(3)將液態(tài)聚氨酯(含固化劑)和增強(qiáng)填料、摩擦調(diào)節(jié)劑等原料按質(zhì)量比例混合， 攪拌均勻；(2)將上述混合液澆鑄在編織纖維上，抽真空除去氣泡；(4)室溫下陳化2小時，然后在120°C下保溫4小時；(5)脫模，加工至所需尺寸，待用。以上實(shí)施例中的數(shù)據(jù)詳見表I
實(shí)施例70°C壓縮模量(mPa)70。。摩擦系數(shù)70 磨損量 /100小時 (mg)-20 壓縮模量(mPa)-20°C摩擦系數(shù)-20°C磨損量 /100 小時(mg)I3. 2O. 63118. 6O. 561527. 8O. 41814. 5O. 321236.70.47611. 4O. 428 -L-
表I以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式
，本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可顯而易見地得到的技術(shù)方案的簡單變化或等效替換均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種基于編織纖維的摩擦材料，其特征在于，各成分及其重量組成為有機(jī)彈性體 100份、編織纖維50-150份、增強(qiáng)填料0-50份，摩擦調(diào)節(jié)劑0-30份，偶聯(lián)劑0. 1-2份。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于編織纖維的摩擦材料，其特征在于，所述有機(jī)彈性體為有機(jī)橡膠，材料制備前呈液態(tài)或者溶于溶劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于編織纖維的摩擦材料，其特征在于，所述有機(jī)彈性體有機(jī)彈性體中添加固化劑和硫化劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于編織纖維的摩擦材料，其特征在于，所述編織纖維為玻璃纖維或者碳纖維或混合纖維編織的纖維布。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于編織纖維的摩擦材料，其特征在于，所述編織纖維的厚度為 0. 2-0. 5mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于編織纖維的摩擦材料，其特征在于，所述增強(qiáng)填料包括氧化銅、氧化招、碳化娃、氮化娃、碳納米管、氧化鉻、氧化鈦、氧化娃、銅金粉、鈦酸鉀、氧化鋅、碳化硼。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于編織纖維的摩擦材料，其特征在于，所述摩擦調(diào)節(jié)劑為聚四氟乙烯、石墨、二硫化鑰。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于編織纖維的摩擦材料，其特征在于，所述偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑。
9.一種權(quán)利要求I所述的基于編織纖維的摩擦材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟(1)對編織纖維和無機(jī)填料用偶聯(lián)劑分別進(jìn)行表面處理；(2)將液態(tài)有機(jī)彈性體和增強(qiáng)填料、摩擦調(diào)節(jié)劑按權(quán)利要求I所述的比例混合，攪拌均勻；(3)將步驟(2)混好的材料澆鑄在編織纖維上，抽真空除去氣泡；(4)室溫下陳化2小時，然后在120°C下保溫4小時固化或硫化；(5)脫模，加工至所需尺寸，待用。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的基于編織纖維的摩擦材料的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)中液態(tài)有機(jī)彈性體含固化劑和硫化劑。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于編織纖維的摩擦材料及其制備方法，各成分及其重量組成為有機(jī)彈性體100份、編織纖維50-150份、增強(qiáng)填料0-50份，摩擦調(diào)節(jié)劑0-30份，偶聯(lián)劑0.1-2份。本發(fā)明所述的摩擦材料在不同溫度下具有穩(wěn)定的耐磨性和力學(xué)性能的特點(diǎn)。適用于復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域。
文檔編號B29C70/36GK102585768SQ20121000334
公開日2012年7月18日 申請日期2012年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月9日
發(fā)明者丁慶軍, 胡家玲, 趙淳生 申請人:丁慶軍