一種聚氯乙烯復合汽車離合器摩擦材料及其制備方法
【專利說明】 一種聚氯乙烯復合汽車離合器摩擦材料及其制備方法
[0001]
技術領域
[0002]本發(fā)明涉及一種摩擦材料，尤其涉及一種聚氯乙烯復合汽車離合器摩擦材料及其制備方法。
【背景技術】
[0003]近幾十年來，汽車工業(yè)迅速發(fā)展，汽車研究的主要方向是輕量、節(jié)能降耗、減少排放以及改進安全性能，采用塑料制成的功能件在汽車中的應用愈來愈廣泛。，而離合器是通過壓盤壓緊摩擦片的摩擦力來傳動力矩，摩擦系數(shù)大很容易摩擦過度，摩擦系數(shù)小不利于力矩的傳動；
近年來為了提高剎車片的摩擦磨損性能，納米摩擦材料得到了廣泛的關注，通過納米粒子的加入，使得摩擦材料組份的微觀界面結構得到明顯的改善，可以有效提高其熱衰退和熱恢復性能，通過控制不同形態(tài)多組份的納米效應，可以提高納米摩擦材料的綜合性能，特別是在兼顧強度和韌性的同時，提高其高溫摩擦與磨損性能，然而，以傳統(tǒng)的干法混料直接引入納米粉體并不能最大程度的發(fā)揮納米粒子對摩擦材料的改性作用，反而會出現(xiàn)一些負面的影響，經(jīng)驗表明，直接混合納米粒子，均會造成在混料過程中納米粒子粘附在其他顆粒和鋼纖維表面上，降低樹脂材料與其他材料之間的結合強度，從而導致在摩擦過程中，摩擦材料的摩擦因數(shù)偏小，而磨損率缺大大的增加。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的就是提供了一種聚氯乙烯復合汽車離合器摩擦材料及其制備方法。
[0005]本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的:
一種聚氯乙烯復合汽車離合器摩擦材料，它是由下述重量份的原料組成的:
聚氯乙烯7-10、氟硅酸鈉2-4、氧化聚乙烯蠟5-8、硬脂酸鋇3-4.2、sp-80 0.5_1、硼砂6-10、乙烯基三甲氧基硅烷3-5、二甲基亞砜26-30、無水乙醇6-8、甲基丙烯酸甲酯50-60、丙烯酸丁酯20-26、正十二烷基硫醇0.3-1、硫酸鈦20-34、葡萄糖16-20、納米碳粉40-50、異丙醇 200-300、尼龍 66 80-100、偶氮二異丁腈 0.04-0.06、丙酮 50-60。
[0006]—種聚氯乙烯復合汽車離合器摩擦材料的制備方法，包括以下步驟:
(1)將上述氟硅酸鈉加入到10-16倍水中，攪拌均勻，加入硼砂，升高溫度為70-80°C，加入氧化聚乙烯蠟，攪拌均勻，加硫酸，調(diào)節(jié)PH為1-2，加入上述納米碳粉，攪拌反應1-2小時，得酸性納米溶液；
(2)將上述硫酸鈦、葡萄糖混合，加入混合料重量20-26倍的去離子水，攪拌均勻，加入異丙醇，調(diào)節(jié)pH為11-12，送入到反應釜中，130-140 °C下加熱15-16小時，冷卻至室溫，再加入異丙醇重量20-25%的6-10mol/l的NaOH，180_200°C下加熱40-48小時，產(chǎn)物用去離子水洗滌，送入到0.01-0.02mol/l的鹽酸中磁力攪拌10-12小時，得酸化液； (3)將酸性納米溶液與酸化液混合，靜置，過濾，將沉淀洗滌，80-90°C下干燥20-24h，得碳摻雜二氧化鈦粒子；
(4)取上述乙烯基三甲氧基硅烷，加入到丙酮中，攪拌均勻，加乙酸，調(diào)節(jié)PH為5-6，加入碳摻雜二氧化鈦粒子，500-600W下超聲分散20-30分鐘，壓濾，真空干燥，得表面接枝納米粒子；
(5)將sp-80加入到80-100倍水中，攪拌均勻，加入硬脂酸鋇、尼龍66重量的40_50%，送入126-130Γ的油浴中，加入聚氯乙烯，保溫攪拌30-40分鐘，冷卻出料，脫水烘干，得改性尼龍；
(6)將偶氮二異丁腈加入到上述無水乙醇中，攪拌溶解，得引發(fā)劑溶液；
(7 )將上述表面接枝納米粒子加入到二甲基亞砜中，攪拌條件下加入甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、正十二烷基硫醇，升高溫度為60-65°C，加入引發(fā)劑溶液，保溫攪拌4-5小時，加入上述改性尼龍、剩余的尼龍66，200-300轉(zhuǎn)/分攪拌50-60分鐘，冷卻出料，壓濾，真空干燥；
(8)將上述干燥料與剩余各原料混合，攪拌均勻后送入雙螺桿擠出機，熔融擠出后，冷卻，切粒，干燥，即得。
[0007]本發(fā)明的優(yōu)點是:
本發(fā)明通過表面接枝，將乙烯基三甲氧基硅烷錨固于摻雜納米粒子表面，導致納米粒子表面的碳鏈被延長，降低了粒子的表面能和表面活性，阻止摻雜納米粒子自身發(fā)生軟團聚現(xiàn)象，然后通過乳液接枝將PMMA接枝于粒子表面，明顯改善了無機/有機兩相的界面結構，增加了相容性，實現(xiàn)粒子表面的完全有機化，保證了粒子在有機基體中具有良好的分散性，而將引發(fā)劑與乙烯基三甲氧基硅烷鍵合于粒子表面，防止了由于引發(fā)劑局部過濃造成的“暴聚”現(xiàn)象的發(fā)生，更有利于樹脂基體的均勻穩(wěn)定成型，從而使復合材料的綜合性能得以提升；
本發(fā)明通過摻雜納米粒子的加入，提高了樹脂材料與其他材料之間的結合強度，使得摩擦材料組份的微觀界面結構得到明顯的改善，可以有效提高其熱衰退和熱恢復性能，特別是在兼顧強度和韌性的同時，提高其高溫摩擦與磨損性能，極大的降低了磨損率；
本發(fā)明采用尼龍、聚氯乙烯共混改性，可以改善各物料間的相容性，提高耐油、耐腐蝕性，將納米碳粉與氟硅酸鈉的酸化液共混，提供的硅、碳可以形成與二氧化鈦的共摻雜，提高了表面強度和綜合性能。
【具體實施方式】
[0008]下面結合實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述:
實施例1:
一種聚氯乙烯復合汽車離合器摩擦材料，它是由下述重量份的原料組成的:
聚氯乙烯10、氟硅酸鈉2、氧化聚乙烯蠟8、硬脂酸鋇4.2、sp-80 0.5、硼砂10、乙烯基三甲氧基硅烷5、二甲基亞砜30、無水乙醇8、甲基丙烯酸甲酯60、丙烯酸丁酯26、正十二烷基硫醇0.3、硫酸鈦34、葡萄糖20、納米碳粉50、異丙醇300、尼龍66 100、偶氮二異丁腈0.06、丙酮60。
[0009]—種聚氯乙烯復合汽車離合器摩擦材料的制備方法，包括以下步驟: (1)將上述氟硅酸鈉加入到16倍水中，攪拌均勻，加入硼砂，升高溫度為80°C，加入氧化聚乙烯蠟，攪拌均勻，加硫酸，調(diào)節(jié)PH為1，加入上述納米碳粉，攪拌反應I小時，得酸性納米溶液；
(2)將上述硫酸鈦、葡萄糖混合，加入混合料重量26倍的去離子水，攪拌均勻，加入異丙醇，調(diào)節(jié)PH為12，送入到反應釜中，140°C下加熱16小時，冷卻至室溫，再加入異丙醇重量25%的10mol/l的NaOH，200°C下加熱48小時，產(chǎn)物用去離子水洗滌，送入到0.02mol/l的鹽酸中磁力攪拌10小時，得酸化液；
(3)將酸性納米溶液與酸化液混合，靜置，過濾，將沉淀洗滌，90°C下干燥24h，得碳摻雜二氧化鈦粒子；
(4)取上述乙烯基三甲氧基硅燒，加入到丙酮中，攪拌均勾，加乙酸，調(diào)節(jié)PH為5，加入碳摻雜二氧化鈦粒子，600W下超聲分散20分鐘，壓濾，真空干燥，得表面接枝納米粒子；
(5)將sp-80加入到100倍水中，攪拌均勻，加入硬脂酸鋇、尼龍66重量的50%，送130°C的油浴中，加入聚氯乙烯，保溫攪拌30分鐘，冷卻出料，脫水烘干，得改性尼龍；
(6)將偶氮二異丁腈加入到上述無水乙醇中，攪拌溶解，得引發(fā)劑溶液；
(7 )將上述表面接枝納米粒子加入到二甲基亞砜中，攪拌條件下加入甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、正十二烷基硫醇，升高溫度為65°C，加入引發(fā)劑溶液，保溫攪拌4小時，加入上述改性尼龍、剩余的尼龍66，300轉(zhuǎn)/分攪拌50分鐘，冷卻出料，壓濾，真空干燥；
(8)將上述干燥料與剩余各原料混合，攪拌均勻后送入雙螺桿擠出機，熔融擠出后，冷卻，切粒，干燥，即得。
[0010] 性能測試:
拉伸強度:156MPa ；
彎曲強度:138MPa ；
缺口沖擊強度(23°C，KJ/m2):91 ;
熱變形溫度(1.82MPa, 0C ):190。
【主權項】
1.一種聚氯乙烯復合汽車離合器摩擦材料，其特征在于它是由下述重量份的原料組成的: 聚氯乙烯7-10、氟硅酸鈉2-4、氧化聚乙烯蠟5-8、硬脂酸鋇3-4.2、sp-80 0.5_1、硼砂6-10、乙烯基三甲氧基硅烷3-5、二甲基亞砜26-30、無水乙醇6-8、甲基丙烯酸甲酯50-60、丙烯酸丁酯20-26、正十二烷基硫醇0.3-1、硫酸鈦20-34、葡萄糖16-20、納米碳粉40-50、異丙醇 200-300、尼龍 66 80-100、偶氮二異丁腈 0.04-0.06、丙酮 50-60。2.一種如權利要求1所述的聚氯乙烯復合汽車離合器摩擦材料的制備方法，其特征在于包括以下步驟: (1)將上述氟硅酸鈉加入到10-16倍水中，攪拌均勻，加入硼砂，升高溫度為70-80°C，加入氧化聚乙烯蠟，攪拌均勻，加硫酸，調(diào)節(jié)PH為1-2，加入上述納米碳粉，攪拌反應1-2小時，得酸性納米溶液； (2)將上述硫酸鈦、葡萄糖混合，加入混合料重量20-26倍的去離子水，攪拌均勻，加入異丙醇，調(diào)節(jié)pH為11-12，送入到反應釜中，130-140 °C下加熱15-16小時，冷卻至室溫，再加入異丙醇重量20-25%的6-10mol/l的NaOH，180_200°C下加熱40-48小時，產(chǎn)物用去離子水洗滌，送入到0.01-0.02mol/l的鹽酸中磁力攪拌10-12小時，得酸化液； (3)將酸性納米溶液與酸化液混合，靜置，過濾，將沉淀洗滌，80-90°C下干燥20-24h，得碳摻雜二氧化鈦粒子； (4)取上述乙烯基三甲氧基硅烷，加入到丙酮中，攪拌均勻，加乙酸，調(diào)節(jié)PH為5-6，加入碳摻雜二氧化鈦粒子，500-600W下超聲分散20-30分鐘，壓濾，真空干燥，得表面接枝納米粒子； (5)將sp-80加入到80-100倍水中，攪拌均勻，加入硬脂酸鋇、尼龍66重量的40_50%，送入126-130Γ的油浴中，加入聚氯乙烯，保溫攪拌30-40分鐘，冷卻出料，脫水烘干，得改性尼龍； (6)將偶氮二異丁腈加入到上述無水乙醇中，攪拌溶解，得引發(fā)劑溶液； (7 )將上述表面接枝納米粒子加入到二甲基亞砜中，攪拌條件下加入甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、正十二烷基硫醇，升高溫度為60-65°C，加入引發(fā)劑溶液，保溫攪拌4-5小時，加入上述改性尼龍、剩余的尼龍66，200-300轉(zhuǎn)/分攪拌50-60分鐘，冷卻出料，壓濾，真空干燥； (8)將上述干燥料與剩余各原料混合，攪拌均勻后送入雙螺桿擠出機，熔融擠出后，冷卻，切粒，干燥，即得。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種聚氯乙烯復合汽車離合器摩擦材料，它是由下述重量份的原料組成的：聚氯乙烯7-10、氟硅酸鈉2-4、氧化聚乙烯蠟5-8、硬脂酸鋇3-4.2、sp-80？0.5-1、硼砂6-10、乙烯基三甲氧基硅烷3-5、二甲基亞砜26-30、無水乙醇6-8、甲基丙烯酸甲酯50-60、丙烯酸丁酯20-26、正十二烷基硫醇0.3-1、硫酸鈦20-34、葡萄糖16-20、納米碳粉40-50、異丙醇200-300、尼龍66？80-100、偶氮二異丁腈0.04-0.06、丙酮50-60，本發(fā)明通過摻雜納米粒子的加入，提高了樹脂材料與其他材料之間的結合強度，使得摩擦材料組份的微觀界面結構得到明顯的改善。
【IPC分類】C08J5/14, C09K3/14
【公開號】CN105038706
【申請?zhí)枴緾N201510466393
【發(fā)明人】薛正宇
【申請人】來安縣隆華摩擦材料有限公司
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年8月3日