树脂电刷及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种树脂电刷及其制备方法，由有机绝缘材料酚醛树脂作为粘合剂，配以无机绝缘材料和导电材料制成，所述酚醛树脂重量份比为30-40，所述无机绝缘材料重量份比为5-20，所述导电材料重量份比为40-65，所述酚醛树脂选用的是热固性和苯胺型的线性大分子结构树脂，经过高温处理后可形成立体的网状结构。本发明专利技术同时公布了一种树脂电刷的制备方法，通过电刷材料的品种、配比、颗粒度大小、加工过程中的分散均匀性和加工过程中的方法等技术方案的实施，解决了电位器对电刷的要求必须同时满足外观尺寸、电阻、抗磨系数、抗压强度、平滑系数、碰撞和震动等多项指标的要求，提高了产品的可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电刷及其制备方法，尤其涉及一种。
技术介绍
目前电位器产品，尤其涉及航空航天、武器装备等对专用的有机实心电位器、玻璃釉电位器有着非常严格的技术要求，调整电位器的输出电压信号必须非常准确可靠，其技术要求和电位器的电刷紧密相关，所以电位器对电刷的要求必须同时满足外观尺寸、电阻、抗磨系数、抗压强度、平滑系数、碰撞和震动等多项指标的要求。由于指标当中相互影响很大，多项指标要同时达到要求非常困难，比如说电刷本身电阻越小越好，但是电阻小了，强度就受影响变低了。电刷材料的品种、配比、颗粒度大小、加工过程中的分散均匀性和加工过程中的方法等均对技术指标有着影响，解决问题的关键就是能够解决同时满足各项技术指标要求的方案:即材料的优选，配方比的优选和工艺过程的优选等。
技术实现思路
为解决现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种，使用有机绝缘材料做粘合剂，选用的是热固性的酚醛树脂，而且使用苯胺型的，它是线性大分子结构，经过高温处理后可形成立体的网状结构而变成不溶不熔，这种材料有优良的电气性能和耐温性，高强度等。在电刷中，用这种材料形成的骨架中可以填充各种需要的无机绝缘材料或导电材料进去，就可以改变电刷的各种性能，极大地提高了产品的可靠性。本专利技术所采用的技术方案如下:一种树脂电刷，由有机绝缘材料酚醛树脂作为粘合剂，配以无机绝缘材料和导电材料制成，所述酚醛树脂重量份比为30-40，所述无机绝缘材料重量份比为5-20，所述导电材料重量份比为40-65。作为优选，所述酚醛树脂选用的是热固性和苯胺型的线性大分子结构树脂，经过高温处理后可形成立体的网状结构。作为优选，所述无机绝缘材料为三氧化二铝、二氧化硅和硬质碳酸镁的混合物。作为优选，所述导电材料为石墨和超导炭黑的混合物。一种树脂电刷的制备方法，包括以下步骤:步骤一:将苯胺改型的大分子酚醛树脂加工成细面，颗粒多500目；步骤二:将酚醛树脂和无机绝缘材料、导电材料按比例充分干混均匀；步骤三:按重量比1:1加入适量有机溶剂进行湿混两小时，变成半固体状态；步骤四:放入研磨机中进行研磨，颗粒度< 5 μ ；步骤五:将研磨好的半固体状态的料放入辊轧机中辊轧；步骤六:将辊轧好的料在破碎机上加工成颗粒，再在分选筛机进行分选，分选出的颗粒在60-150目之间；步骤七:将分选的颗粒在自动压机上压制成电刷样品，高温烘烤后测出收缩系数，按收缩系数设计模具，加工产品。作为优选，步骤三中的有机溶剂为丙酮。作为优选，步骤五中的辊轧机滚筒要加热到80°C，使其溶剂充分挥发掉。作为优选，:步骤七中高温烘烤温度为200±5°C，时间为2小时。本专利技术的有益效果是: 通过电刷材料的品种、配比、颗粒度大小、加工过程中的分散均匀性和加工过程中的方法等技术方案的实施，解决了电位器对电刷的要求必须同时满足外观尺寸、电阻、抗磨系数、抗压强度、平滑系数、碰撞和震动等多项指标的要求。【具体实施方式】以下通过优选实施例对本专利技术作进一步的详细说明:目前电位器产品，尤其涉及航空航天，武器装备等专用装备的电位器对电刷的要求非常高，要同时满足以下多项指标要求:1.电刷外观尺寸必须要求符合图纸的要求，主要尺寸公差< 5丝以下；2.电刷本身的电阻彡4Ω ；3.电刷在电位器导电轨上旋转10000周，其抗磨系数AR彡-10+5% (R为总电阻)；4.电刷的抗压强度要彡133N不能破裂；5.电刷在导电轨上调整电压信号时，要连续不断有突跳，平滑系数;6.碰撞，电刷装入电位中经390m/s24000次AR彡1% R ;7.震动(10—2000)HZ，0.75mm6h，AR 彡 1% R。对电刷来说要同时达到以上多项指标的要求非常难，尤其涉及到军用电位器专用电刷，生产出来的产品必须同时满足上述七项技术要求。在配方工艺过程中，发现各项指标之间有着相互影响，如果简单的想把某一项技术指标提高，可能就会造成另一项技术指标的下降，比如说电刷本身电阻越小越好，但是电阻小了，强度就受影响而变低了，指标当中相互影响很大，多年来始终未能找到同时解决这一难题的好的技术方案，目前所使用的电刷很难同时满足七项技术指标，都是经过严格挑选使用，100个产品当中只能挑选出几个，这就大大降低了产品的可靠性要求，这是目前技术上的难点。为了解决电位器产品对电刷的要求要同时满足七项技术指标的实现，极大地提高产品的可靠性，解决的关键技术问题就是能找到同时满足七项技术指标要求的方案:即材料的优选，配方比的优选，工艺过程优选等等，这才是解决问题的出路。本专利技术设计的配方和工艺同时能满足七项技术指标的要求，电刷不需要经过反复挑选。首先选用有机绝缘材料做粘合剂，选用的是热固性的酚醛树脂，而且使用苯胺型的，它是线性大分子结构，经过高温处理后可形成立体的网状结构而变成不溶不熔的材料，这种材料有优良的电气性能和耐温性，高强度等。在电刷中，用这种材料形成的骨架中可以填充各种需要的无机绝缘材料或导电材料进去，就可以改变电刷的各种性能。比如填料中选择乙炔黑，石墨，超导炭黑等就改变了电阻大小；填料中选择了 AL2O3,，S12，白炭黑等就能改变其抗磨系数等等。这些材料的品种、配比、颗粒度大小、加工过程中的分散的均匀性和加工过程中的方法等，均对技术指标有影响。经过优选试验，选定了以下成熟的电刷配方和加工工艺:首先将苯胺改性的大分子的酚醛树脂(重量份比为30-40)，加工成细面(多500目)，然后再和无机绝缘材料包括三氧化二铝、二氧化硅和硬质碳酸镁的混合物(重量份比为5-20)，以及导电材料包括石墨和超导炭黑的混合物(重量份比为40-65)按比例放入密闭的高速混料机中，使各种材料在密闭的容器空间内飞起来进行充分的混合均匀。然后将干混均匀的料放入混料机，按重量比1:1加入有机溶剂(例如丙酮)进行湿混两小时，变成半固体状态，再放入研磨机中研磨15遍后取出，颗粒度< 5 μ ;将研磨好的半固体状态的料放入辊轧机中辊轧，滚筒要加热到80度左右，辊轧15遍左右后，使其溶剂充分挥发掉。将辊轧好的料在破碎机上加工成颗粒，再在分选筛机上分选出60-150目之间的颗粒备用。然后将料在自动压机上压制成电刷样品，烘烤后测出收缩系数，按收缩系数设计出模具，再出正式产品，产品要在高温下充分烘烤，温度可设定在200±5°C，时间为2小时，使其中的高分子材料结成完整的网状结构，其电刷就变成不溶不熔低电阻高强度的产品，模拟真实使用状态下检测各项指标。【主权项】1.一种树脂电刷，由有机绝缘材料酚醛树脂作为粘合剂，配以无机绝缘材料和导电材料制成，所述酚醛树脂重量份比为30-40，所述无机绝缘材料重量份比为5-20，所述导电材料重量份比为40-65。2.根据权利要求1所述的树脂电刷，其特征在于:所述酚醛树脂选用的是热固性和苯胺型的线性大分子结构树脂，经过高温处理后可形成立体的网状结构。3.根据权利要求1所述的树脂电刷，其特征在于:所述无机绝缘材料为三氧化二铝、二氧化硅和硬质碳酸镁的混合物。4.根据权利要求1所述的树脂电刷，其特征在于:所述导电材料为石墨和超导炭黑的混合物。5.一种树脂电刷的制备方法，包括以下步骤: 步骤一:将苯胺改型的大分子酚醛树脂加工成细面，颗粒多500目； 步骤二:将酚醛树脂和无机绝缘材本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种树脂电刷，由有机绝缘材料酚醛树脂作为粘合剂，配以无机绝缘材料和导电材料制成，所述酚醛树脂重量份比为30‑40，所述无机绝缘材料重量份比为5‑20，所述导电材料重量份比为40‑65。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘趁明，
申请(专利权)人：石家庄衡泽新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13