[发明专利]一种高性能电刷及其制备方法

说明书

本发明提供了一种高性能电刷及其制备方法，以氰酸酯、酚醛树脂为基础，结合环氧树脂溶液法制备的电刷具备优异的耐磨性能、耐热性能，同时具有良好的电性能；通过树脂基体的选择配伍，结合合理的制备工艺，得到的产品具备高性能，可用于高质量、高要求电机、发动机。

技术领域

本发明属于电动工具配件技术领域，具体涉及一种高性能电刷及其制备方法。

背景技术

电刷是电动机或者发动机的固定部分与转动部分之间传递能量的装置，一般是纯碳加固化剂制备，外形大都是方块，卡在金属支架上，利用弹簧压紧在转轴上，与运动件作滑动接触而形成电连接。电刷作为电流滑动接触件，用于换向器或滑环上，利用良好的导电、导热及润滑性能，在多种电气设备得到广泛应用，比如家用电器吸尘器、粉碎机，工业电器清洗机、割草机等。

电刷产品材质主要有电化石墨、浸脂石墨、金属（含铜，银）石墨；电刷分为四大类：石墨电刷、电化石墨电刷、树脂粘合石墨电刷、金属石墨电刷。电刷广泛适用于各种交直流发电机、同步电动机、电瓶直流电动机、吊车电机集电环、各型电焊机等等。随着科学技术的发展，电机的种类和使用的工况条件越来越多样化，因而需要有各种不同品级的电刷来满足这些要求，故电刷的种类也随着电机工业的发展而越来越多。

现有电刷使用性能较差，稳定性不好，电刷单位压力过高，电阻大、硬度高，导致电机用电刷的磨损加剧，单位压力过小，接触不稳定，换向性能差，容易出现机械火花；特别是耐磨性差、换向性能差、抗干扰能力差、耐热性能不足，无法满足高性能电机对电刷的各种要求。

发明内容

本发明提供了一种高性能电刷及其制备方法，以氰酸酯、酚醛树脂为基础，结合环氧树脂溶液法制备的电刷具备优异的耐磨性能、耐热性能，同时具有良好的电性能；通过树脂基体的选择配伍，结合合理的制备工艺，得到的产品具备高性能，可用于高质量、高要求电机、发动机。

为达到上述发明目的，本发明采用如下技术方案：一种高性能电刷的制备方法，包括以下步骤：

（1）在氮气保护下，混合六氯铱酸铵、乙酸锌、三茂钐、乙醇和环己烷；然后回流搅拌2～3小时，然后加入氢氧化钾乙醇溶液与叔丁基过氧化氢；反应2～3小时后自然冷却至室温，加入乙酸乙酯聚沉离心；将离心沉淀物分散于乙醇中得分散体系；在分散体系中加入聚乙烯醇、双氧水，50℃搅拌5小时，然后加入N-异丙基丙烯酰胺、四苯基卟啉铁，60℃搅拌2小时，然后加入氨水、正硅酸乙酯，回流搅拌3小时，然后浓缩得到固含量80%的浓缩物；将浓缩物进行超重力处理；然后冷冻干燥，得到纳米粉；所述超重力处理的转速为35000～40000rpm；浓缩物的流量为80～90mL/min；

（2）将碳纳米管加入丁酮中，然后加入环氧树脂，搅拌1小时后加入甲基吡咯烷酮与脂肪胺聚氧乙烯醚，70℃搅拌20分钟，然后加入石蜡，搅拌1小时，得到添加体系；将甲基丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯加入氰酸酯中，110℃搅拌1小时，然后加入腰果酚，搅拌45分钟；加入壬基酚醛树脂、1,8-辛二硫醇，搅拌30分钟后，于70℃下加入添加体系中，再加入PMA，回流反应2小时，然后加入三乙醇胺，搅拌15分钟后得到聚合物基体体系；

（3）将纳米粉、苯并异噻唑啉酮加入聚合物基体体系中，回流搅拌1小时，然后加入亚麻油，回流反应15分钟后去除溶剂得到电刷组合物；电刷组合物经过热压、切割、打磨，得到高性能电刷。