[发明专利]一种碳纤维增强轮胎铸造石膏粉及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种碳纤维增强轮胎铸造石膏粉及其制备方法。

背景技术

在20世纪30年代，美国Antioch学院的Morris、Bean夫妇发现了Antioch石膏的发泡结构。随着航天、航空、兵器、舰船行业的发展，其相关零部件日益趋向整体化、薄壁化、大型化、形状复杂化精细化，在采用传统的机械加工、焊接、铆接、锻造、铸造等加工手段受到很大限制或根本无法加工的情况下，美、日等国在20世纪60年代开发了一种先进的铸造技术—石膏铸造。

但是石膏铸造也存在一些技术上的壁垒，比如强度低，使铸件的精度和准确定型受到较大影响，铸件易变性等；导热性差，致使铸件产生气孔、针孔、疏松、缩孔的倾向大，也使铸件的晶粒粗大和机械性能下降。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种以碳纤维为原料，用其制成的铸造模具强度高，导热性能好的碳纤维增强轮胎铸造石膏粉。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明之碳纤维增强轮胎铸造石膏粉，由以下重量份数的原料制成：α石膏10～15份，β石膏15～25份，煤灰粉17～23份，碳纤维10～20份，缓凝剂0.001～0.002份，氯化铵0.01～0.05份，消泡剂0.2～0.5份。

进一步，所述α石膏、β石膏、煤灰粉的粒径分别为10～20μm、5～15μm、20～35μm。

进一步，所述碳纤维优选短切碳纤维，长度2～5mm。

进一步，所述缓凝剂可为甲醇、乙醇或柠檬酸。

进一步，所述消泡剂可为聚二甲基硅氧烷、乳化硅油或天然油脂。

本发明之碳纤维增强轮胎铸造石膏粉的制备方法，首先按所述重量份数称取各组分原料，然后将各组分原料置于混料机中混合20～30min，即成。

所述碳纤维具有高强度、高模量、耐高温、耐腐蚀、耐疲劳、抗蠕变、导电、传热等特性，属典型的高新技术产品，可用于制备先进复合材料。

本发明之碳纤维增强轮胎铸造石膏粉，以碳纤维为主要原料，使得所得产品的强度高，导热性好，其它物理性能和化学性能也得到较好的改善；其制备方法简单，操作简便，生产成本低，有利于工业化生产。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

本实施例之碳纤维增强轮胎铸造石膏粉，由以下重量份数的原料制成：α石膏10份，β石膏15份，煤灰粉17份，短切碳纤维10份，甲醇0.001份，氯化铵0.02份，聚二甲基硅氧烷0.2份。

所述α石膏、β石膏、煤灰粉的平均粒径分别为15μm、8μm、23μm。

所述短切碳纤维的长度为4mm。

制备：首先按所述重量份数称取各组分原料，然后置于混料机中混合25min，即成。

实施例2

本实施例之碳纤维增强轮胎铸造石膏粉，由以下重量份数的原料制成：α石膏13份，β石膏20份，煤灰粉20份，短切碳纤维15份，乙醇0.0015份，氯化铵0.04份，乳化硅油0.4份。

所述α石膏、β石膏、煤灰粉的平均粒径分别为15μm、8μm、23μm。

所述短切碳纤维的长度为4mm。

其制备方法同实施例1。

实施例3

本实施例之碳纤维增强轮胎铸造石膏粉，由以下重量份数的原料制成：α石膏15份，β石膏25份，煤灰粉23份，短切碳纤维20份，柠檬酸0.002份，氯化铵0.05份，天然油脂0.5份。

所述α石膏、β石膏、煤灰粉的平均粒径分别为15μm、8μm、23μm。

所述短切碳纤维的长度为4mm。

其制备方法同实施例1。

对实施例1-3所得碳纤维增强轮胎铸造石膏粉的凝结时间、流动性分别按GB/T 1346-2001、GB/T 13477.6-2002进行测试，并对其所制得产品的抗拉强度、线膨胀率分别按GB/T 17671-1999、GB/T7320.1-2000进行测试，其测试结果见表1。

表1

由表1可知，本发明所得碳纤维增强轮胎铸造石膏粉及其制成产品的各项性能均有明显改善，特别是实施例2所得产品的强度较高，综合性能较好，可完全达到目前国内轮胎企业对轮胎铸造模具的各项技术参数要求，且适应范围广，使用寿命长。