[发明专利]一种利用碳纤维鱼竿废弃料制备复合摩擦材料的方法

说明书

本发明公开了一种利用碳纤维鱼竿废弃料制备复合摩擦材料的方法，属于再制造技术领域。所述方法包括以下步骤：将碳纤维鱼竿粉末废弃料、碳纤维鱼竿料头废弃料与树脂基摩擦材料混合，热压成型，对热压成型的坯料进一步热处理，制得复合摩擦材料；所述树脂基摩擦材料的组分包括粘结剂、增强组分、摩擦改性剂和填料。本发明所制得碳纤维鱼竿废料复合摩擦材料具有很好可加工性，废弃料与树脂基体摩擦材料界面结合十分良好。本发明所制得复合摩擦材料与普通树脂基摩擦材料相比，具有优良的综合性能，良好的抗热衰退性、稳定的摩擦系数、较低的磨耗以及对偶磨损等。

技术领域

本发明涉及再制造技术领域，特别涉及一种利用碳纤维鱼竿废弃料制备复合摩擦材料的方法。

背景技术

碳纤维复合材料在体育休闲、风力发电、轨道交通、航空航天的使用量逐年放大。2020年全球碳纤维年需求量将达到14万吨，每年产生的碳纤维复合材料废弃料正在逐年增多。在碳纤维复合材料制品的生产过程中产生约占总量20％～50％的边角废料和废弃料。由于碳纤维复合材料的基体树脂为环氧树脂、不饱和聚酯、酚醛树脂等，固化成型后形成的三维交联网状结构具有不溶不熔性，无法再次模塑或加工。令人担心的是，碳纤维复合材料废弃料的耐腐蚀性和耐候性很高，不易分解，造成严重的资源浪费和环境污染，这将会对环境保护造成很大的压力，如何回收利用废弃碳纤维复合材料已经成为复合材料产业界和社会面临的新问题。开展碳纤维复合材料废弃料的资源化再利用研究，促进碳纤维复合材料循环应用，拓展其使用价值，对节约资源、保护环境、实现社会的可持续发展具有重要的意义。

碳纤维复合材料废弃料是碳纤维、碳纤维预浸料及碳纤维复合材料废弃料的总称，其处理回收方法可分为填埋、焚烧、粉碎及分离等四类。目前碳纤维复合材料的回收利用的可应用性技术，主要包括物理回收法、能量回收法和化学回收法。

物理回收法是指通过机械力将碳纤维复合材料废弃料以碾磨、切断或压碎等方式，获得短纤维、颗粒、粉末等物质的方法。该方法具有成本低廉、工艺简单、无污染物等优点，已成为目前应用最为普遍的一种方法。然而该方法只适用于未被污染的碳纤维复合材料废弃料，并且会严重降低增强纤维的使用强度。

能量回收法是将碳纤维复合材料废弃料焚烧处理所产生的热量转换为其他能量的方法。该方法工艺简单，但成本相对较高，易释放有毒气体，且燃烧残渣会对土壤造成二次污染。因此，从长远角度考虑，该方法不可取。

化学回收法是指通过化学反应，促使碳纤维复合材料废弃料中的树脂基体降解成小分子化合物或低聚物，从而达到与纤维、填料等分离，实现回收再利用目的的方法。然而，该方法工艺相对复杂，技术要求较高，大多数技术仍处于实验研究阶段。

碳纤维鱼竿使用的碳纤维复合材料由热固性树脂基复合材料制成，具有高强度及耐腐蚀性特点，使废弃料的回收处理非常困难。碳纤维鱼竿中的热固性树脂难以降解，填埋和焚烧法处理必然造成严重的环境问题，且废弃料中含有大量高价值碳纤维被埋掉或者烧掉，造成巨大的资源浪费。因此，回收再利用碳纤维鱼竿废弃料，研发制造高附加值产品，具有深远的经济效益和社会效益。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种利用碳纤维鱼竿废弃料制备复合摩擦材料的方法。通过将碳纤维鱼竿废弃料与其它材料配合，制备出具有优良综合性能的摩擦材料，可以应用于制造汽车制动刹车片等产品。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

本发明技术方案之一：提供一种利用碳纤维鱼竿废弃料制备复合摩擦材料的方法，包括以下步骤：

将碳纤维鱼竿粉末废弃料、碳纤维鱼竿料头废弃料与树脂基摩擦材料混合，热压成型，对热压成型的坯料进一步热处理，制得复合摩擦材料；

所述树脂基摩擦材料的组分包括粘结剂、增强组分、摩擦改性剂和填料。

优选的，所述碳纤维鱼竿粉末废弃料的粒径为0.1～1mm；含水量≤1％。