本發(fā)明涉及一種剎車帶，尤其是涉及一種改性碳纖維增強(qiáng)剎車帶及其制備方法。

背景技術(shù)：

目前制作剎車帶原料包括以下組分，丁晴橡膠、DM促進(jìn)劑、氧化鋅和硬脂酸作為活性劑、硫磺為硫化劑、石棉符合材料為填充劑、防老劑。加工流程為：配料、膠料混煉、膠料出型、硫化、磨削、檢驗(yàn)、包裝。按此技術(shù)制備的剎車帶基本能夠滿足日常要求，但是由于填充劑的主要成分為石棉，造成使用過程中的噪音和環(huán)境污染，且現(xiàn)有技術(shù)的剎車帶的耐酸、耐堿、耐腐蝕和抗磨損性能較差，因此現(xiàn)有技術(shù)的剎車帶的使用壽命較短，使用成本較大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的問題是，針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)，提出創(chuàng)新方案，尤其是一種能夠增強(qiáng)剎車帶耐酸、耐堿、耐腐蝕、耐磨損的性能的一種剎車帶。

為解決上述問題，本發(fā)明采用的方案如下：一種改性碳纖維增強(qiáng)剎車帶，其特征在于，包括的成分及重量份是：50-80份改性碳纖維、10-20份芳綸纖維、5-10份氮化硼粉、10-15份丁腈改性酚醛樹脂、50-100份丁腈橡膠、1-3份硫磺、1-4份防老劑、2-3份促進(jìn)劑、5-10份硫酸鋇、1-3份氧化鋅、10-30份玻璃纖維、2-5份重晶石粉、2-3份硬脂酸；所述改性碳纖維為碳纖維經(jīng)過氣液雙效法制得；所述各組分經(jīng)過配料、混合熔煉、壓塑成型、硫化、消磨、檢驗(yàn)工藝加工制成。

進(jìn)一步，根據(jù)上述設(shè)計(jì)方案所述改性碳纖維增強(qiáng)剎車帶的制備方法，包括以下步驟：

（1）配料：制備改性碳纖維，將碳纖維浸入有機(jī)溶劑中，浸潤3-10分鐘，然后干燥去除溶劑使得碳纖維覆上一層有機(jī)涂層，然后在溫度為100-900攝氏度的條件下氣相氧化10-600秒，得到改性碳纖維；按照重量份取50-80份改性碳纖維、10-20份芳綸纖維、5-10份氮化硼粉、10-15份丁腈改性酚醛樹脂、50-100份丁腈橡膠、1-3份硫磺、1-4份防老劑、2-3份促進(jìn)劑、5-10份硫酸鋇、1-3份氧化鋅、10-30份玻璃纖維、2-5份重晶石粉、2-3份硬脂酸；

（2）混合熔煉：將步驟（1）配好的各組分送入熱混合攪拌機(jī)中，溫度加熱到190-220攝氏度，攪拌30-70分鐘，熱混合攪拌機(jī)的轉(zhuǎn)速為300-400轉(zhuǎn)/min；

（3）壓塑成型：將步驟（2）熔煉后的原料送入模具中壓塑成型，制得剎車帶胚料；

（4）硫化：將步驟（3）制得的剎車帶胚料送入硫化機(jī)中，在100-150攝氏度的溫度條件下進(jìn)行硫化，硫化20-40分鐘，得到半成品剎車帶；

（5）消磨：將步驟（4）制得的半成品剎車帶進(jìn)行消磨、切割，制得成品改性碳纖維增強(qiáng)剎車帶。

進(jìn)一步，根據(jù)上述設(shè)計(jì)方案所述改性碳纖維增強(qiáng)剎車帶的制備方法，所述步驟（1）中碳纖維的有機(jī)涂層為酚醛樹脂或PVA或中間相瀝青或脂肪烴或芳烴。

進(jìn)一步，根據(jù)上述設(shè)計(jì)方案所述改性碳纖維增強(qiáng)剎車帶的制備方法，所述步驟（1）中碳纖維浸潤在有機(jī)溶劑中的時(shí)間為10分鐘。

進(jìn)一步，根據(jù)上述設(shè)計(jì)方案所述改性碳纖維增強(qiáng)剎車帶的制備方法，所述步驟（1）中氣相氧化溫度為800攝氏度，氣相氧化時(shí)間為400秒。

進(jìn)一步，根據(jù)上述設(shè)計(jì)方案所述改性碳纖維增強(qiáng)剎車帶的制備方法，所述步驟（2）中溫度加熱至210攝氏度，攪拌時(shí)間為60分鐘，熱混合攪拌機(jī)的轉(zhuǎn)速為400轉(zhuǎn)/min。

進(jìn)一步，根據(jù)上述設(shè)計(jì)方案所述改性碳纖維增強(qiáng)剎車帶的制備方法，所述步驟（4）中硫化溫度為150攝氏度，硫化時(shí)間為40分鐘。

本發(fā)明的技術(shù)效果如下：本發(fā)明的改性碳纖維增強(qiáng)剎車帶，其創(chuàng)新的使用了改性碳纖維，改性碳纖維相比普通碳纖維拉伸強(qiáng)度得到了極大的增強(qiáng)，且生產(chǎn)工藝簡單，制得的剎車帶性能效果優(yōu)越，符合國家質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和國際環(huán)保要求。使用本發(fā)明的方法所制得的剎車帶使用的是天然可再生纖維，天然纖維具有環(huán)境友好、可生物降解性，且本發(fā)明的碳纖維包芯紗增強(qiáng)剎車帶顯著的提高了剎車帶的拉伸強(qiáng)度與彈性模量，具有優(yōu)良的力學(xué)性能。經(jīng)過超過2萬次的剎車試驗(yàn)，前后制動(dòng)力矩變化不超過1.5N.m，且無剎車異響。同時(shí)本發(fā)明的剎車帶具有較強(qiáng)的耐腐蝕、耐磨損性能。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。

實(shí)施例：改性碳纖維增強(qiáng)剎車帶的制備方法，包括以下步驟：

（1）配料：制備改性碳纖維，將碳纖維浸入有機(jī)溶劑中，浸潤10分鐘，然后干燥去除溶劑使得碳纖維覆上一層有機(jī)涂層，然后在溫度為800攝氏度的條件下氣相氧化500秒，得到改性碳纖維；按照重量份取80份改性碳纖維、20份芳綸纖維、10份氮化硼粉、15份丁腈改性酚醛樹脂、100份丁腈橡膠、3份硫磺、1份防老劑、2份促進(jìn)劑、5份硫酸鋇、1份氧化鋅、10份玻璃纖維、5份重晶石粉、2份硬脂酸；

（2）混合熔煉：將步驟（1）配好的各組分送入熱混合攪拌機(jī)中，溫度加熱到1220攝氏度，攪拌60分鐘，熱混合攪拌機(jī)的轉(zhuǎn)速為400轉(zhuǎn)/min；

（3）壓塑成型：將步驟（2）熔煉后的原料送入模具中壓塑成型，制得剎車帶胚料；

（4）硫化：將步驟（3）制得的剎車帶胚料送入硫化機(jī)中，在120攝氏度的溫度條件下進(jìn)行硫化，硫化30分鐘，得到半成品剎車帶；

（5）消磨：將步驟（4）制得的半成品剎車帶進(jìn)行消磨、切割，制得成品改性碳纖維增強(qiáng)剎車帶。