[發(fā)明專利]一種MOF-5無損改性碳纖維增強樹脂基濕式摩擦材料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811467932.1
• 申請日: 2018-12-03
• 公開（公告）號: CN109608822B
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發(fā)明（設計）人: 費杰;周曼;段笑;屈蒙;張立潔;谷岳峰;黃劍鋒;曹麗云
• 申請（專利權(quán)）人: 陜西科技大學
• 主分類號: C08L61/14
• 分類號: C08L61/14;C08L1/02;C08L77/10;C08K9/04;C08K7/06;C08J5/24;C09K3/14
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權(quán)

1.一種MOF-5無損改性碳纖維增強樹脂基濕式摩擦材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一：將碳纖維去除表面上漿劑和其他污染物，然后采用去離子水反復清洗后烘干備用；

步驟二：將步驟一得到的碳纖維采用硝酸進行處理，處理結(jié)束后過濾回收并用去離子水清洗，清洗后烘干得到功能化碳纖維；

步驟三：將六水合硝酸鋅和對苯二甲酸溶于N,N-二甲基甲酰胺，加入功能化碳纖維，功能化碳纖維在其中均勻分散后進行溶劑熱反應，反應完成后用DMF和氯仿反復清洗，然后陳化、真空干燥后得到經(jīng)MOF-5改性后的碳纖維；其中，每50mL N,N-二甲基甲酰胺中加入0.01g-0.1g功能化碳纖維以及0.357-0.714g六水合硝酸鋅和0.133-0.399g對苯二甲酸；溶劑熱反應的溫度為110-130℃，時間為12-24h；

步驟四：采用濕法制漿工藝將經(jīng)MOF-5改性后的碳纖維與紙纖維、芳綸纖維按照(25-75)：(8-24)：(8-24)的質(zhì)量比進行混合，采用抽濾成型工藝得到摩擦材料預制體并烘干；

步驟五：將改性酚醛樹脂溶于乙醇溶劑中制成改性酚醛樹脂乙醇溶液，然后將烘干后的摩擦材料預制體浸漬于改性酚醛樹脂乙醇溶液中使改性酚醛樹脂均勻的滲入烘干后的摩擦材料預制體，其中烘干后的摩擦材料預制體與改性酚醛樹脂的質(zhì)量比為(50-60)：(40-50)，取出后自然晾干，得到含改性酚醛樹脂的摩擦材料原紙，將含改性酚醛樹脂的摩擦材料原紙經(jīng)熱壓固化得到MOF-5無損改性碳纖維增強樹脂基濕式摩擦材料。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種MOF-5無損改性碳纖維增強樹脂基濕式摩擦材料的制備方法，其特征在于，步驟一中去除碳纖維表面上漿劑和其他污染物的方法為：在油浴條件下，在索氏提取器中分別使用丙酮以及丙酮和水的混合液在超臨界狀態(tài)下處理碳纖維。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種MOF-5無損改性碳纖維增強樹脂基濕式摩擦材料的制備方法，其特征在于，步驟一油浴溫度為110℃，丙酮處理時間為2h，丙酮和水的混合液處理時間為30min,其中丙酮和水的混合液中丙酮和水的體積比為5:1。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種MOF-5無損改性碳纖維增強樹脂基濕式摩擦材料的制備方法，其特征在于，步驟二中處理溫度為130℃，處理時間為2h。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種MOF-5無損改性碳纖維增強樹脂基濕式摩擦材料的制備方法，其特征在于，步驟三中陳化時間為12h。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種MOF-5無損改性碳纖維增強樹脂基濕式摩擦材料的制備方法，其特征在于，步驟五中熱壓固化的溫度為180℃、壓力為7MPa，時間為30分鐘。

7.一種MOF-5無損改性碳纖維增強樹脂基濕式摩擦材料，采用權(quán)利要求1-6任一項所述的制備方法制得，其特征在于，所述摩擦材料的拉伸強度為20-25MPa，剪切強度為70-75.2MPa，動摩擦系數(shù)為0.115-0.132，磨損率為0.82×10^-6mm³(N·m)-0.96×10^-6mm³(N·m)。