技术领域
本发明属于摩擦材料领域，涉及一种改性橡胶及其制备方法和在离合器面片中的应用。
背景技术
汽车离合器是汽车中的关键零部件，它位于发动机和变速箱之间的飞轮壳内，在汽车行使过程中起着传递扭矩、分离传动、减震及过载保护等多重功能。离合器面片是汽车离合器的核心部件，摩擦片的性能直接影响离合器的性能及整车的使用性能。该面片是一种具有特殊性能的摩擦材料，通常离合器面片是由粘接剂、摩擦性能调节剂、骨架纤维材料、填充剂等组成。一个好的离合器面片要求摩擦系数稳定、磨损率低、比重轻，在使用时接合平顺、冲击小，并且还能耐300℃以上的高温。
由于离合器面片的性能直接影响离合器的性能及整车的使用性能，各大厂家在离合器面片的研发上从未懈怠，一直致力于更优质离合器面片的开发。
发明内容
本发明第一目的在于提供一种改性橡胶；
本发明第二目的在于提供上述改性橡胶的制备方法；
本发明第三目的在于提供上述改性橡胶在离合器面片中的应用，制备离合器面片的方法。
本发明的上述目的是通过下面的技术方案得以实现的：
一种改性橡胶，通过如下重量份的原料制备而成：丁苯橡胶，35～55份；酚醛树脂，10～14份；水，40～50份；氢氧化钠，6～8份；炭黑，2～4份；甲基三乙氧基硅烷，0.6～0.8份；壬基酚聚氧乙烯醚，1.4～1.6份；纳米云母粉，7～9份。
进一步地，所述的改性橡胶通过如下重量份的原料制备而成：丁苯橡胶，45份；酚醛树脂，12份；水，45份；氢氧化钠，7份；炭黑，3份；甲基三乙氧基硅烷，0.7份；壬基酚聚氧乙烯醚，1.5份；纳米云母粉，8份。
上述改性橡胶的制备方法，包括如下步骤：
步骤S1，将丁苯橡胶粉碎后和水、壬基酚聚氧乙烯醚混合均匀，然后加入氢氧化钠搅拌至氢氧化钠完全溶解，静置2～3小时；
步骤S2，加入炭黑、纳米云母粉和甲基三乙氧基硅烷，升温至50～60℃，以240～260r/min的转速搅拌6～10分钟，将得到的物料放入烘箱中烘干，烘干温度85～95℃，烘干时间1～2h；
步骤S3，将烘干的物料于155～165℃热处理4～6分钟，送入密炼机中，再加入酚醛树脂后塑炼均匀即得所述改性橡胶，塑炼温度65～75℃。
上述改性橡胶在离合器面片中的应用。
上述改性橡胶制备离合器面片的方法，包括步骤：
步骤S1，复合布进行干燥处理，使吸附水份含量≤1.5％；
步骤S2，复合布在浸渍树脂中浸渍，使其含树脂量控制在18～22％；
步骤S3，在浸渍橡胶浆料中浸渍，重量配比为复合布:浸渍橡胶浆料＝1:0.8～1.2；
步骤S4，再经绕胚、热压、热处理、磨加工，即得；
所述浸渍树脂通过如下重量份的原料制备而成：酚醛树脂，20～30份；脲醛树脂，6～8份；六次甲基四胺，3～4份；酒精，75～85份；
所述浸渍橡胶浆料通过如下重量份原料制成：如上所述的改性橡胶，35～45份；硫磺粉，5～7份；促进剂CZ，0.4～0.6份；抗氧剂1076，0.8～1.2份；硬脂酸镁，1.2～1.6份；环氧硬脂酸辛酯，0.6～0.8份；半补强炭黑，8～10份；石墨，8～12份；氧化铝，7～9份；聚乙二醇400，6～8份；纳米二氧化硅，8～10份；橡胶溶剂油，85～115份。
进一步地，浸渍树脂的制备方法为：将酚醛树脂、脲醛树脂和六次甲基四胺混合均匀后粉碎，再加入酒精混匀，投入搅拌机内打成浸渍树脂溶液。
进一步地，浸渍橡胶浆料的制备方法包括如下步骤：
步骤S1，开动开放式炼胶机，试运行1～2分钟，调节辊距1～2mm，将称量好的改性橡胶置于炼胶机上，塑炼2～3分钟，待包辊后，加入促进剂CZ、抗氧剂1076、氧化铝，80～85℃下混炼均匀后，打三角包2～3次；
步骤S2，调整辊距3～4mm后，加入半补强炭黑、纳米二氧化钛，待物料混炼均匀后，清扫接料盘中的物料加入混炼胶中，最后加入硫磺粉，连续打3～4次三角包；
步骤S3，调整辊距1～2mm，将胶料辊薄下料，控制辊温＜70℃，裁条备用；
步骤S4，将裁好的胶条计量投入打浆机内，再将硬脂酸镁、环氧硬脂酸辛酯、石墨和聚乙二醇400全部粉碎投入打浆机内，得混合物料，最后加入橡胶溶剂油，打浆4～5小时，待胶浆中没有颗粒物即得所述浸渍橡胶浆料。
进一步的，所述复合布由玻璃纤维、化纤、碳纤维、铜丝组成。
本发明的优点：
本发明提供的改性橡胶可以用于制备离合器面片，所制备出的离合器面片摩擦系数高且稳定，磨耗低，与现有技术相比具有突出的实质性特点和显著的进步。
具体实施方式
下面结合实施例进一步说明本发明的实质性内容，但并不以此限定本发明保护范围。尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
下述实施例中的改性橡胶通过如下重量份的原料制备而成：丁苯橡胶，45份；酚醛树脂，12份；水，45份；氢氧化钠，7份；炭黑，3份；甲基三乙氧基硅烷，0.7份；壬基酚聚氧乙烯醚，1.5份；纳米云母粉，8份。
制备方法为：
步骤S1，将丁苯橡胶粉碎后和水、壬基酚聚氧乙烯醚混合均匀，然后加入氢氧化钠搅拌至氢氧化钠完全溶解，静置2.5小时；
步骤S2，加入炭黑、纳米云母粉和甲基三乙氧基硅烷，升温至55℃，以250r/min的转速搅拌8分钟，将得到的物料放入烘箱中烘干，烘干温度90℃，烘干时间1.5h；
步骤S3，将烘干的物料于160℃热处理5分钟，送入密炼机中，再加入酚醛树脂后塑炼均匀即得所述改性橡胶，塑炼温度70℃。
实施例1：离合器面片的制备
步骤S1，复合布进行干燥处理，使吸附水份含量≤1.5％；
步骤S2，复合布在浸渍树脂中浸渍，使其含树脂量控制在20％；
步骤S3，在浸渍橡胶浆料中浸渍，重量配比为复合布:浸渍橡胶浆料＝1:1；
步骤S4，再经绕胚、热压、热处理、磨加工，即得；
所述复合布由玻璃纤维、化纤、碳纤维、铜丝组成，或者本领域普通技术人员所知的其它等同替换。
所述浸渍树脂通过如下重量份的原料制备而成：酚醛树脂，25份；脲醛树脂，7份；六次甲基四胺，3.5份；酒精，80份；
浸渍橡胶浆料通过如下重量份原料制成：改性橡胶，40份；硫磺粉，6份；促进剂CZ，0.5份；抗氧剂1076，1份；硬脂酸镁，1.4份；环氧硬脂酸辛酯，0.7份；半补强炭黑，9份；石墨，10份；氧化铝，8份；聚乙二醇400，7份；纳米二氧化硅，9份；橡胶溶剂油，100份。
浸渍树脂的制备方法为：将酚醛树脂、脲醛树脂和六次甲基四胺混合均匀后粉碎，再加入酒精混匀，投入搅拌机内打成浸渍树脂溶液，即得。
浸渍橡胶浆料的制备方法包括如下步骤：
步骤S1，开动开放式炼胶机，试运行2分钟，调节辊距2mm，将称量好的改性橡胶置于炼胶机上，塑炼3分钟，待包辊后，加入促进剂CZ、抗氧剂1076、氧化铝，85℃下混炼均匀后，打三角包3次；
步骤S2，调整辊距4mm后，加入半补强炭黑、纳米二氧化钛，待物料混炼均匀后，清扫接料盘中的物料加入混炼胶中，最后加入硫磺粉，连续打4次三角包；
步骤S3，调整辊距2mm，将胶料辊薄下料，控制辊温＜70℃，裁条备用；
步骤S4，将裁好的胶条计量投入打浆机内，再将硬脂酸镁、环氧硬脂酸辛酯、石墨和聚乙二醇400全部粉碎投入打浆机内，得混合物料，最后加入橡胶溶剂油，打浆5小时，待胶浆中没有颗粒物即得所述浸渍橡胶浆料。
实施例2：离合器面片的制备
步骤S1，复合布进行干燥处理，使吸附水份含量≤1.5％；
步骤S2，复合布在浸渍树脂中浸渍，使其含树脂量控制在20％；
步骤S3，在浸渍橡胶浆料中浸渍，重量配比为复合布:浸渍橡胶浆料＝1:0.8；
步骤S4，再经绕胚、热压、热处理、磨加工，即得；
所述浸渍树脂通过如下重量份的原料制备而成：酚醛树脂，20份；脲醛树脂，6份；六次甲基四胺，3份；酒精，75份。
浸渍橡胶浆料通过如下重量份原料制成：改性橡胶，35份；硫磺粉，5份；促进剂CZ，0.4份；抗氧剂1076，0.8份；硬脂酸镁，1.2份；环氧硬脂酸辛酯，0.6份；半补强炭黑，8份；石墨，8份；氧化铝，7份；聚乙二醇400，6份；纳米二氧化硅，8份；橡胶溶剂油，85份。
浸渍树脂的制备方法为：将酚醛树脂、脲醛树脂和六次甲基四胺混合均匀后粉碎，再加入酒精混匀，投入搅拌机内打成浸渍树脂溶液，即得。
浸渍橡胶浆料的制备方法包括如下步骤：
步骤S1，开动开放式炼胶机，试运行2分钟，调节辊距2mm，将称量好的改性橡胶置于炼胶机上，塑炼3分钟，待包辊后，加入促进剂CZ、抗氧剂1076、氧化铝，85℃下混炼均匀后，打三角包3次；
步骤S2，调整辊距4mm后，加入半补强炭黑、纳米二氧化钛，待物料混炼均匀后，清扫接料盘中的物料加入混炼胶中，最后加入硫磺粉，连续打4次三角包；
步骤S3，调整辊距2mm，将胶料辊薄下料，控制辊温＜70℃，裁条备用；
步骤S4，将裁好的胶条计量投入打浆机内，再将硬脂酸镁、环氧硬脂酸辛酯、石墨和聚乙二醇400全部粉碎投入打浆机内，得混合物料，最后加入橡胶溶剂油，打浆5小时，待胶浆中没有颗粒物即得所述浸渍橡胶浆料。
实施例3：离合器面片的制备
步骤S1，复合布进行干燥处理，使吸附水份含量≤1.5％；
步骤S2，复合布在浸渍树脂中浸渍，使其含树脂量控制在20％；
步骤S3，在浸渍橡胶浆料中浸渍，重量配比为复合布:浸渍橡胶浆料＝1:1.2；
步骤S4，再经绕胚、热压、热处理、磨加工，即得；
所述浸渍树脂通过如下重量份的原料制备而成：酚醛树脂，30份；脲醛树脂，8份；六次甲基四胺，4份；酒精，85份；
浸渍橡胶浆料通过如下重量原料制成：改性橡胶，45份；硫磺粉，7份；促进剂CZ，0.6份；抗氧剂1076，1.2份；硬脂酸镁，1.6份；环氧硬脂酸辛酯，0.8份；半补强炭黑，10份；石墨，12份；氧化铝，9份；聚乙二醇400，8份；纳米二氧化硅，10份；橡胶溶剂油，115份。
浸渍树脂的制备方法为：将酚醛树脂、脲醛树脂和六次甲基四胺混合均匀后粉碎，再加入酒精混匀，投入搅拌机内打成浸渍树脂溶液，即得。
浸渍橡胶浆料的制备方法包括如下步骤：
步骤S1，开动开放式炼胶机，试运行2分钟，调节辊距2mm，将称量好的改性橡胶置于炼胶机上，塑炼3分钟，待包辊后，加入促进剂CZ、抗氧剂1076、氧化铝，85℃下混炼均匀后，打三角包3次；
步骤S2，调整辊距4mm后，加入半补强炭黑、纳米二氧化钛，待物料混炼均匀后，清扫接料盘中的物料加入混炼胶中，最后加入硫磺粉，连续打4次三角包；
步骤S3，调整辊距2mm，将胶料辊薄下料，控制辊温＜70℃，裁条备用；
步骤S4，将裁好的胶条计量投入打浆机内，再将硬脂酸镁、环氧硬脂酸辛酯、石墨和聚乙二醇400全部粉碎投入打浆机内，得混合物料，最后加入橡胶溶剂油，打浆5小时，待胶浆中没有颗粒物即得所述浸渍橡胶浆料。
实施例4：对比实施例，将改性橡胶用普通混合橡胶代替
步骤S1，复合布进行干燥处理，使吸附水份含量≤1.5％；
步骤S2，复合布在浸渍树脂中浸渍，使其含树脂量控制在20％；
步骤S3，在浸渍橡胶浆料中浸渍，重量配比为复合布:浸渍橡胶浆料＝1:1；
步骤S4，再经绕胚、热压、热处理、磨加工，即得；
所述浸渍树脂通过如下重量份的原料制备而成：酚醛树脂，25份；脲醛树脂，7份；六次甲基四胺，3.5份；酒精，80份；
浸渍橡胶浆料通过如下重量份原料制成：普通丁苯橡胶40份；硫磺粉，6份；促进剂CZ，0.5份；抗氧剂1076，1份；硬脂酸镁，1.4份；环氧硬脂酸辛酯，0.7份；半补强炭黑，9份；石墨，10份；氧化铝，8份；聚乙二醇400，7份；纳米二氧化硅，9份；橡胶溶剂油，100份。
浸渍树脂的制备方法为：将酚醛树脂、脲醛树脂和六次甲基四胺混合均匀后粉碎，再加入酒精混匀，投入搅拌机内打成浸渍树脂溶液。
浸渍橡胶浆料的制备方法包括如下步骤：
步骤S1，开动开放式炼胶机，试运行2分钟，调节辊距2mm，将称量好的普通混合橡胶置于炼胶机上，塑炼3分钟，待包辊后，加入促进剂CZ、抗氧剂1076、氧化铝，85℃下混炼均匀后，打三角包3次；
步骤S2，调整辊距4mm后，加入半补强炭黑、纳米二氧化钛，待物料混炼均匀后，清扫接料盘中的物料加入混炼胶中，最后加入硫磺粉，连续打4次三角包；
步骤S3，调整辊距2mm，将胶料辊薄下料，控制辊温＜70℃，裁条备用；
步骤S4，将裁好的胶条计量投入打浆机内，再将硬脂酸镁、环氧硬脂酸辛酯、石墨和聚乙二醇400全部粉碎投入打浆机内，得混合物料，最后加入橡胶溶剂油，打浆5小时，待胶浆中没有颗粒物即得所述浸渍橡胶浆料。
实施例5：效果实施例
采用定速式试验机、根据GB/T5764-1998标准对实施例1～4制备的离合器面片进行测试，具有如下表1和表2的摩擦磨损性能。其中，实施例2、3制备的离合器面片与实施例1基本一致，不再单独罗列其测试数据。
表1实施例1离合器面片的摩擦磨损性能
表2实施例4(对比实施例)离合器面片的摩擦磨损性能
结果表明，本发明提供的改性橡胶可以用于制备离合器面片，所制备出的离合器面片摩擦系数高且稳定，磨耗低，与现有技术相比具有突出的实质性特点和显著的进步。
上述实施例的作用在于说明本发明的实质性内容，但并不以此限定本发明的保护范围。本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和保护范围。