一种阻燃低烟摩阻材料及其制备方法与流程

1.本发明涉及摩阻材料领域，具体是涉及一种阻燃低烟摩阻材料及其制备方法。


背景技术：

2.摩阻材料作为现代工业的产物，在国民经济和人们社会生活中发挥着越来越重要的作用。摩阻材料是将固体机械动能传递或转变为热能而耗散的材料，主要用于制动、传动和噪声控制，近几年来得到了迅猛发展；同时也出现了一系列新的要求和新问题，集中体现为阻燃性、安全性、耐久性、耐高温、噪音等；因此，如何解决这些问题是目前行业内的首要任务。


技术实现要素：

3.本发明的目的是克服上述背景技术中的不足，提供一种阻燃低烟摩阻材料及其制备方法，以确保产品质量，提高生产效率。
4.本发明的技术方案是：
5.一种阻燃摩阻材料，包括的成分及重量份是：液体丁腈橡胶3～9份、硼硅树脂6～12份、促进剂cz 0.4～1份、防老剂ble 0.8～1.5份、促进剂dm 0.4～1份、硫磺0.4～1份、氢氧化镁25～50份、氢氧化铝10～15份、粉石英5～9份、磷酸铁5～10份、硅微粉3～6份、氧化锆纤维4～10份。
6.所述硼硅树脂、氢氧化镁、粉石英、氢氧化铝、磷酸铁、硅微粉的粒度≥500目；所述防老剂ble、促进剂cz、硫磺、促进剂dm的粒度为20～40目。
7.所述氧化锆纤维直径为20μm，长度为130μm～250μm。
8.一种阻燃摩阻材料的制备方法，包括以下步骤：
9.1)将氧化锆纤维和粉石英按配方比例进行表面改性处理，再与氢氧化镁、氢氧化铝、磷酸铁、硼硅树脂、硅微粉、液体丁腈橡胶按配方比例投入螺带混合机进行混合，混合时间为12
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15分钟，制得混合料；
10.2)将混合料和促进剂cz、防老剂ble份、促进剂dm、硫磺按配方比例投入开炼机进行开炼，开炼时间为7
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10分钟，制得开炼料；
11.3)将开炼料投入捏合脱气轮造粒机进行造粒，制得造粒料
12.4)将造粒料投入模压预成型机进行预成型，制得预成型材料；
13.5)将预成型材料进行一次热模压成型，得到摩阻材料；
14.6)将摩阻材料进行烧结固化；
15.7)将固化的摩阻材料进行机加工后即成。
16.所述步骤1)的表面改性处理包括：将氧化锆纤维和粉石英投入反相微乳液体系中，在55
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60℃反应20
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28小时后取出并在190
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210℃烘干，将氧化锆纤维和粉石英投入硅烷偶联剂中，浸渍0.8
‑
1.2小时后取出晾干。
17.所述反相微乳液体系中，溶液为水/正辛烷混合溶液，催化剂为辣根过氧化物酶，
单体为甲基丙烯酸缩水酯。
18.所述反相微乳液体系中，辣根过氧化物酶的重量百分比含量为20％，甲基丙烯酸缩水酯的重量百分比含量60％，正辛烷的重量百分比含量40％，其余为水。
19.所述硅烷偶联剂为丙基三甲氧基硅烷偶联剂，溶剂为无水乙醇且溶剂浓度为75％以上。
20.所述步骤5)的一次热模压成型包括：在预热过的模具型腔内涂脱模剂并放入异形金属骨架，然后将预成型材料投入模具型腔进行热压，热压温度为195
‑
205℃，热压时间为15
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20分钟，热压压力为38.5
‑
39.5mpa。
21.所述步骤6)的烧结固化包括：将摩阻材料升温至200℃时保温2小时，然后在0.5小时内升温至220℃保温2小时，最后在0.5小时内升温至230℃保温2小时。
22.本发明的有益效果是：
23.本发明所提供的阻燃低烟摩阻材料，具有阻燃性好、机械强度高、摩阻性能稳定、噪音低的优点，并且安全性、耐久性、耐高温、使用寿命也得到了显著提升，还可以直接在异形金属骨架上热压成型，加工非常便利，生产成本明显降低，非常有利于推广应用。
附图说明
24.图1是阻燃摩阻材料与异形金属骨架的剖面结构示意图。
具体实施方式
25.附图所示的阻燃摩阻材料，该阻燃摩阻材料2粘结在异形金属骨架1的外圆锥面上，并且异形金属骨架的外圆锥面上设置了若干环形槽3，摩阻材料上则相应形成若干与环形槽形状相适应的突出部4，突出部一一伸入相对应的环形中从而与异形金属骨架啮合固定为一体。
26.以下对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于以下实施例。实施例中所有的原料均可外购获得。
27.实施例1
28.一种阻燃摩阻材料，包括的成分及重量份是：液体丁腈橡胶3份、硼硅树脂9份、促进剂cz 0.4份、防老剂ble 0.8份、促进剂dm 0.4份、硫磺0.4份、氢氧化镁25份、氢氧化铝10份、粉石英5份、磷酸铁5份、硅微粉3份、氧化锆纤维7份。
29.一种阻燃摩阻材料的制备方法，包括以下步骤：
30.1)将氧化锆纤维和粉石英按配方比例进行表面改性处理，再与氢氧化镁、氢氧化铝、磷酸铁、硼硅树脂、硅微粉、液体丁腈橡胶按配方比例投入螺带混合机进行混合，螺带混合机的转速设定为300/min，混合时间为12分钟，制得混合料；
31.所述表面改性处理包括：将氧化锆纤维和粉石英按配方比例投入反相微乳液体系中，在55℃反应28小时后取出并在190℃烘干，将氧化锆纤维和粉石英投入硅烷偶联剂中，浸渍1.2小时后取出晾干；
32.2)将混合料和促进剂cz、防老剂ble份、促进剂dm、硫磺按配方比例投入开炼机进行开炼，开炼时间为7分钟，制得开炼料；
33.3)将开炼料投入捏合脱气轮造粒机进行造粒，制得造粒料；
34.4)将造粒料投入模压预成型机进行预成型，制得预成型材料；
35.5)将预成型材料进行一次热模压成型，得到摩阻材料：
36.在预热过的模具型腔内涂脱模剂并放入异形金属骨架，然后将预成型材料投入模具型腔进行热压，热压温度为195℃，热压时间为20分钟，热压压力为38.5mpa；
37.6)将摩阻材料进行烧结固化：
38.将摩阻材料升温至200℃时保温2小时，然后在0.5小时内升温至220℃保温2小时，最后在0.5小时内升温至230℃保温2小时；
39.7)将固化的摩阻材料进行机加工后即成。
40.实施例2
41.一种阻燃摩阻材料，包括的成分及重量份是：液体丁腈橡胶9份、硼硅树脂12份、促进剂cz 0.7份、防老剂ble 1.5份、促进剂dm 0.7份、硫磺0.7份、氢氧化镁50份、氢氧化铝12份、粉石英9份、磷酸铁7份、硅微粉6份、氧化锆纤维10份。
42.一种阻燃摩阻材料的制备方法，包括以下步骤：
43.1)将氧化锆纤维和粉石英按配方比例进行表面改性处理，再与氢氧化镁、氢氧化铝、磷酸铁、硼硅树脂、硅微粉、液体丁腈橡胶按配方比例投入螺带混合机进行混合，螺带混合机的转速设定为300/min，混合时间为14分钟，制得混合料；
44.所述表面改性处理包括：将氧化锆纤维和粉石英按配方比例投入反相微乳液体系中，在60℃反应20小时后取出并在200℃烘干，将氧化锆纤维和粉石英投入硅烷偶联剂中，浸渍1小时后取出晾干；
45.2)将混合料和促进剂cz、防老剂ble份、促进剂dm、硫磺按配方比例投入开炼机进行开炼，开炼时间为8分钟，制得开炼料；
46.3)将开炼料投入捏合脱气轮造粒机进行造粒，制得造粒料
47.4)将造粒料投入模压预成型机进行预成型，制得预成型材料；
48.5)将预成型材料进行一次热模压成型，得到摩阻材料：
49.在预热过的模具型腔内涂脱模剂并放入异形金属骨架，然后将预成型材料投入模具型腔进行热压，热压温度为200℃，热压时间为17分钟，热压压力为39mpa；
50.6)将摩阻材料进行烧结固化：
51.将摩阻材料升温至200℃时保温2小时，然后在0.5小时内升温至220℃保温2小时，最后在0.5小时内升温至230℃保温2小时；
52.7)将固化的摩阻材料进行机加工后即成。
53.实施例3
54.一种阻燃摩阻材料，包括的成分及重量份是：液体丁腈橡胶6份、硼硅树脂6份、促进剂cz 1份、防老剂ble 1.2份、促进剂dm 1份、硫磺1份、氢氧化镁40份、氢氧化铝15份、粉石英7份、磷酸铁10份、硅微粉4份、氧化锆纤维4份。
55.一种阻燃摩阻材料的制备方法，包括以下步骤：
56.1)将氧化锆纤维和粉石英按配方比例进行表面改性处理，再与氢氧化镁、氢氧化铝、磷酸铁、硼硅树脂、硅微粉、液体丁腈橡胶按配方比例投入螺带混合机进行混合，螺带混合机的转速设定为300/min，混合时间为15分钟，制得混合料；
57.所述表面改性处理包括：将氧化锆纤维和粉石英按配方比例投入反相微乳液体系
中，在57℃反应24小时后取出并在210℃烘干，将氧化锆纤维和粉石英投入硅烷偶联剂中，浸渍0.8小时后取出晾干；
58.2)将混合料和促进剂cz、防老剂ble份、促进剂dm、硫磺按配方比例投入开炼机进行开炼，开炼时间为10分钟，制得开炼料；
59.3)将开炼料投入捏合脱气轮造粒机进行造粒，制得造粒料
60.4)将造粒料投入模压预成型机进行预成型，制得预成型材料；
61.5)将预成型材料进行一次热模压成型，得到摩阻材料：
62.在预热过的模具型腔内涂脱模剂并放入异形金属骨架，然后将预成型材料投入模具型腔进行热压，热压温度为205℃，热压时间为15分钟，热压压力为39.5mpa；
63.6)将摩阻材料进行烧结固化：
64.将摩阻材料升温至200℃时保温2小时，然后在0.5小时内升温至220℃保温2小时，最后在0.5小时内升温至230℃保温2小时；
65.7)将固化的摩阻材料进行机加工后即成。
66.上述实施例中：所述硼硅树脂、氢氧化镁、粉石英、氢氧化铝、磷酸铁、硅微粉的粒度≥500目。所述防老剂ble、促进剂cz、硫磺、促进剂dm的粒度为20～40目。所述氧化锆纤维直径为20μm，长度为130μm～250μm。
67.所述反相微乳液体系中，溶液为水/正辛烷混合溶液，催化剂为辣根过氧化物酶，单体为甲基丙烯酸缩水酯，其中各组分的重量百分比含量分别为，辣根过氧化物酶20％、甲基丙烯酸缩水酯60％、正辛烷40％、其余为水。所述硅烷偶联剂为丙基三甲氧基硅烷偶联剂，溶剂为无水乙醇且溶剂浓度为75％以上。
68.上述加工方法获得的一种阻燃低烟摩阻材料，根据国家标准gb/t11834
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2011采用定速摩擦磨损性能试验机，获得数据如下：
[0069][0070]
表中数据可知：摩擦、磨损、耐高温等性能明显优于对比产品(国内外同类产品)；而磨损率则显著小于对比产品(国内外同类产品)。
[0071]
上述加工方法获得的一种阻燃低烟摩阻材料，按国标gb/t 2408
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2008《塑料燃烧性能的测定水平法和垂直发》，符合垂直燃烧性能v
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0级要求和gb/t 8624－2012《建筑材料及制品燃烧性能分级》，符合b1难燃材料等级。测试获得数据如下：
[0072]
名称gb/t 2408
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2008gb/t 8624－2012本发明产品v
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0级要求(难燃材料)b1级要求(难燃材料)国外同类产品可燃材料可燃材料国内同类产品易燃材料易燃材料
[0073]
表中数据可知：从阻燃性明显优于对比产品(国内外同类产品)而且项目产品的阻燃低烟，提升了产品安全性能。