一種碳基陶瓷摩擦材料原料混合用添加劑及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及碳基陶瓷摩擦材料原料混合用改性劑技術領域，尤其是一種碳基陶瓷摩擦材料原料混合用添加劑及其制備方法。
【背景技術】
[0002]摩擦材料是一種主要用于制造各種制動和傳動機件的耐磨、耐高溫性能的金屬或者非金屬復合材料。如汽車用剎車片，又稱制動器稱片。按照用途的不同可以分為行車制動和駐車制動。目前對于汽車制動片的研究已經較為豐富，其文獻量較大。主要研究趨向于耐磨、摩擦性能較優、耐高溫、不易打滑，即就是提高制動效果，降低安全系數。但是，對于國內國外的制動片的研究，雖然有大量的技術文獻和技術標準的出現，但基于此，汽車制動片領域的技術也還存在著較多的不足，如制動片的韌性較差、強度較弱、耐高溫性能較差，易打滑、配方不合理，能耗大等技術問題。而上述歸根于底，其在制備過程中，主要是碳基陶瓷摩擦材料的原料混合過程中，其原料沒有得到合理的處理，進而使得原料的相互作用難以保證碳基陶瓷摩擦材料的品質，進而導致韌性差、強度弱、不耐高溫、容易打滑等現象，為此，本研究者結合上述技術問題，針對陶瓷摩擦材料原料混合過程中的添加劑做出研究，進而為碳基陶瓷制備技術領域進行上述技術缺陷的克服提供了新思路。
【發明內容】
[0003]為了解決現有技術中存在的上述技術問題，本發明提供一種碳基陶瓷摩擦材料原料混合用添加劑及其制備方法。
[0004]具體是通過以下技術方案得以實現的:
[0005]—種碳基摩擦材料陶瓷原料混合用添加劑，其原料成分以重量份計為丁腈改性樹脂20-30份、二硫化鉬3_9份、氧化儀0.5-1.3份、石墨3_7份、碳酸鈉2_7份、汽油1-3份、地溝油3-5份、松油5-9份、泡沫鐵粉1-3份、草木灰0.3-0.7份。
[0006]所述的原料成分以重量份計為丁腈改性樹脂25份、二硫化鉬6份、氧化鎂I份、石墨5份、碳酸鈉5份、汽油2份、地溝油4份、松油7份、泡沫鐵粉2份、草木灰0.5份。
[0007]所述的丁腈改性樹脂為丁腈改性酚醛樹脂、丁腈改性環氧樹脂、丁腈改性腰果酚環氧樹脂中的一種。
[0008]所述的丁腈改性酚醛樹脂，其改性方法為:在堿催化劑作用，將苯酚與甲醛在70?80°C反應100-150min，并反應達到60_70min后，向其中加入占堿催化劑1_3%的羥基丁腈橡膠，上述的苯酚與甲醛的質量比為10:11?13 ;上述的堿催化劑加入量為苯酚的3-7%，并在將羥基丁腈橡膠加入后，采用攪拌速度為150-200r/min攪拌處理l_6min，再調整攪拌速度為300-400r/min攪拌至苯酚與甲醛反應時間達到100_150min，再將其置于溫度為120-150°C中處理10-20S，再將其在30_40s降溫至常溫，即可獲得丁腈改性酚醛樹脂。
[0009]所述的堿催化劑為氫氧化鈉、氫氧化鈣、氫氧化鉀中的一種。
[0010]所述的丁腈改性環氧樹脂，其改性方法是將羥基丁腈橡膠與環氧樹脂在300-900°C的環境中，控制真空度為0.02-0.08MPa以質量比為3:9混合后，并將其恒溫處理20-30s，再將其在10-15s將溫度調整為100-250s，恒溫0.3?Imin,再將其在5_8s將溫度調整為50-80 °C，恒溫處理0.2?0.7min，再將其在3s將溫度調整為30-40 °C，恒溫10-20min，冷卻至常溫，即可獲得丁腈改性環氧樹脂。
[0011 ] 所述的丁腈改性腰果酚環氧樹脂，其改性方法是將羥基丁腈橡膠與腰果酚環氧樹脂按照質量比為I?3:7?11混合后，再將其溫度調整為100-200°C，并采用攪拌速度為1000-2000r/min攪拌處理10_20min，即可獲得丁腈改性腰果酚環氧樹脂。
[0012]一種碳基陶瓷摩擦材料原料混合用添加劑的制備方法，包括以下步驟:
[0013](I)將丁腈改性樹脂、二硫化鉬、氧化鎂、石墨、碳酸鈉按照配比混合后，再將其置于溫度為500-800°C預處理l_3min，再將其置于研磨機中研磨并過70-90目篩，再將其置于混合槽中，并向其中加入草木灰，采用攪拌速度為100-1000r/min攪拌處理10_20min，再向其中加入泡沫鐵粉，將其置于溫度為60-90°C的環境中靜置處理10-30min，待用；
[0014](2)向步驟I)處理完成的物料中加入地溝油、松油，并調整溫度為130_170°C處理10-20min，再調整溫度為70-90°C，并采用攪拌速度為1000-3000r/min處理30_60min，再將其溫度在10-20s降溫至10-20°C，再將其中加入汽油，并采用100-200r/min攪拌處理l-3min后，再將其送入超聲波處理器中處理20-30S，即可獲得添加劑。
[0015]所述的超聲波處理器，其超聲波的頻率為30-3000HZ。
[0016]與現有技術相比，本發明的技術效果體現在:
[0017]通過將丁腈改性樹脂、二硫化鉬、氧化鎂、石墨、碳酸鈉、汽油、地溝油、松油、泡沫鐵粉、草木灰進行恰當的配比，進而使得各原料之間發生微觀的生化反應，達到相互改性作用，進而使得在加入碳基陶瓷原料混合的過程，能夠促進碳基陶瓷原料的改性，進而提高碳基陶瓷原料的品質，進一步的確保碳基陶瓷的品質，使得制備的碳基陶瓷的動靜摩擦系數比較高，磨損率較低，并且制備的碳基陶瓷耐熱力較強，進而提高了碳基陶瓷用于制動領域的安全性。
[0018]本發明尤其是結合制備工藝中的各原料的混合比進行混合搭配，進而使得各原料相互之間發生作用的環境得到保障，進而使得各原料相互之間的作用效果得到增強，進而提高了碳基陶瓷原料混合用添加劑的品質，進而使得制備的添加劑在添加在碳基陶瓷原料中，使得碳基陶瓷原料相互之間發生微觀生化作用，提高碳基陶瓷原料的品質，進一步的確保了碳基陶瓷的質量。
[0019]本發明進一步的再結合對添加劑中丁腈改性樹脂的種類，以及針對的不同種類采用的不同的改性方法，進而使得制備的添加劑的品質較優。
[0020]本發明進一步的通過將上述添加劑添加在碳基陶瓷制備過程中的原料混合中，進而通過添加劑對原料進行改性處理后，再將其用于碳基陶瓷摩擦材料的制備，進而使得制備的碳基陶瓷摩擦材料的動靜摩擦系數比為95.78?97.89%，磨損率0.37?4.13%，并且在溫度為1350-2370°C，其完全無形變。
【具體實施方式】
[0021]下面結合具體的實施方式來對本發明的技術方案做進一步的限定，但要求保護的范圍不僅局限于所作的描述。
[0022]實施例1
[0023]—種碳基陶瓷摩擦材料原料混合用添加劑，其原料成分以重量計為丁腈改性樹脂20kg、二硫化鉬3kg、氧化鎂0.5kg、石墨3kg、碳酸鈉2kg、汽油1kg、地溝油3kg、松油5kg、泡沫鐵粉1kg、草木灰0.3kg。
[0024]所述的丁腈改性樹脂為丁腈改性酚醛樹脂，其改性方法為:在堿催化劑作用，將苯酚與甲醛在70°C反應lOOmin，并反應達到60min后，向其中加入占堿催化劑I %的羥基丁腈橡膠，上述的苯酚與甲醛的質量比為10:11 ;上述的堿催化劑加入量為苯酚的3%，并在將羥基丁腈橡膠加入后，采用攪拌速度為150r/min攪拌處理lmin，再調整攪拌速度為300r/min攪拌至苯酚與甲醛反應時間達到lOOmin，再將其置于溫度為120°C中處理10s，再將其在30s降溫至常溫，即可獲得丁腈改性酚醛樹脂。
[0025]所述的堿催化劑為氫氧化鈉。
[0026]碳基陶瓷摩擦材料原料混合用添加劑的制備方法，包括以下步驟:
[0027](I)將丁腈改性樹脂、二硫化鉬、氧化鎂、石墨、碳酸鈉按照配比混合后，再將其置于溫度為500°C預處理lmin，再將其置于研磨機中研磨并過70目篩，再將其置于混合槽中，并向其中加入草木灰，采用攪拌速度為100r/min攪拌處理lOmin，再向其中加入泡沫鐵粉，將其置于溫度為60°C的環境中靜置處理lOmin，待用；
[0028](2)向步驟I)處理完成的物料中加入地溝油、松油，并調整溫度為130°C處理1min,再調整溫度為70°C，并采用攪拌速度為1000r/min處理30min，再將其溫度在1s降溫至10°C，再將其中加入汽油，并采用lOOr/min攪拌處理Imin后，再將其送入超聲波處理器中處理20s，即可獲得添加劑。
[0029]所述的超聲波處理器，其超聲波的頻率為30Hz。
[0030]實施例2
[0031]—種碳基陶瓷摩擦材料原料混合用添加劑，其原料成分以重量份計為丁腈改性樹脂30kg、二硫化鉬9kg、氧化鎂1.3kg、石墨7kg、碳酸鈉7kg、汽油3kg、地溝油5kg、松油9kg、泡沫鐵粉3kg、草木灰0.7kg。
[0032]所述的丁腈改性樹脂為丁腈改性環氧樹脂。
[0033]所述的丁腈改性環氧樹脂，其改性方法是將羥基丁腈橡膠與環氧樹脂在300°C的環境中，控制真空度為0.02MPa以質量比為3:9混合后，并將其恒溫處理20s，再將其在1s將溫度調整為100s，恒溫0.3min，再將其在5s將溫度調整為50°C，恒溫處理0.2min，再將其在3s將溫度調整為30°C，恒溫lOmin，冷卻至常溫，即可獲得丁腈改性環氧樹脂。
[0034]碳基陶瓷摩擦材料原料混合用添加劑的制備方法，包括以下步驟:
[0035](I)將丁腈改性樹脂、二硫化鉬、氧化鎂、石墨、碳酸鈉按照配比混合后，再將其置于溫度為800°C預處理3min，再將其置于研磨機中研磨并過90目篩，再將其置于混合槽中，并向其中加入草木灰，采用攪拌速度為1000r/min攪拌處理20min，再向其中加入泡沫鐵粉，將其置于溫度為90°C的環境中靜置處理30min，待用；
[0036](2)向步驟I)處理完成的物料中加入地溝油、松油，并調整溫度為170°C處理20min，再調整溫度為90°C，并采用攪拌速度為3000r/min處理60m