桐油改性線型酚醛樹脂的製造及應用的製作方法

2023-05-27 19:42:56

專利名稱：桐油改性線型酚醛樹脂的製造及應用的製作方法
技術領域：
本發明屬於桐油改性線型酚醛樹脂的製造領域。用本工藝合成的桐油改性線型酚醛樹脂作為粘接劑，以石棉等原料為填料製造機動車輛的摩擦制動片。
機動車輛，特別是汽車用摩擦動片(又稱剎車片)的製造和應用已有多年歷史，目前，國內外生產的摩擦制動片多為酚醛樹脂作為粘接劑，以石棉等原料作為填充料製成。其缺點是磨損率高，特別是高溫磨損更為突出，強度低，硬度大、韌性差，易碎或易發生龜裂，使用壽命短，不能滿足用戶(特別是山區道路)行駛車輛時的要求。近期，國內有用丁腈橡膠對線型酚醛樹脂改性製造剎車片，雖然對上述缺點有很大改善，但製造工藝複雜，成本高。經中國專利局文獻檢索，有關B類文獻4篇，C類1篇，U.S3，438，917，U.S3，494，884，U.S4，609，381，U.S4，758，277和U.S3，844，800，無一與本發明密切相關文獻(A類)，其中有U.S3，438，917涉及到酚醛樹脂，由苯酚與異丁醛預縮合後再與甲醛反應生成改性酚醛樹脂，也可用亞麻油及脫水蓖麻油、桐油進行改性，但未提供任何實施方案或技術解決方案。本發明者研製了《摩擦制動片用桐油改性酚醛樹脂的製造方法》並向中國專利局申請了專利C.N91107262.4。對摩擦制動片產品性能有很大改善和提高。
本發明的目的是針對現有技術的不足在C.N91107262.4，專利的基礎上作了另一改進方案而提供的桐油改性線型酚醛樹脂的製造方法及製造摩擦制動片產品，它具有韌性好，硬度低，磨損率小，使用壽命為原酚醛樹脂製造的摩擦制動片產品的4-5倍。
本發明提供的桐油改性線型酚醛樹脂的製造方法，其起始原料用量(按重量計)為桐油 20-50份苯酚 100份對甲苯磺酸(以桐油重量計) 0.05-0.5份甲醛(37%水溶液) 60-80份縮聚反應催化劑(可用草酸) 0.1-1份六次甲基四胺(以樹脂重量計) 8-10份將上述桐油、苯酚和對甲苯磺酸的配料組份分別稱量，加入在帶有攪拌器、冷凝器及溫度計的反應釜中，在攪拌下升溫至90-110℃，反應20-120分鐘，冷卻至50-60℃，再加入上述甲醛和縮聚反應催化劑的用量於釜中，在攪拌下升溫至80-100℃，反應時間為60-120分鐘，在20KPa減壓脫水，當料溫升至120-140℃(水己基本脫淨)出料、再經冷卻、粉碎稱重，加入樹脂量的8-10%六次甲基四胺混合，將混合後的樹脂置於輥壓機上混煉，混煉溫度為60-100℃，時間為6-8分鐘，再經冷卻粉碎，過篩，細度為120目備用。
摩擦製片產品製造所用的配方組分(按重量計)為桐油改性線型酚醛樹脂 20-30份石棉 40-60份硫酸鋇 10-16份焦寶土 4-6份鉀長石 4-6份石墨 2-3份輪胎粉 1-2份銅絲 0.5-1份硬脂酸 0.5-1份按上述配方組分稱量，將經混煉粉碎過篩後的桐油改性線型酚醛樹脂、石棉、硫酸鋇、焦寶土、鉀長石、石墨、輪胎粉、銅絲和硬脂酸加入揑合機內混合，於常溫下混合0.5-2小時，然後在溫度為160-180℃，壓力為200-300公斤/釐米2，時間為1mm/1-1.5′下成型，再經溫度為130-150℃，時間為5小時的後處理，最後進行打磨，鑽孔加工，檢驗包裝入庫。
本發明提供的桐油改性線型酚醛樹脂製造的摩擦制動片與國家標準及不經改性酚醛樹脂製造的摩擦制動片的主要性能比較列表如下注摩擦係數一欄，比較例丁腈橡膠改性產品和實施例的第一排為升溫測試數據，第二排為降溫測試數據。
從表上數據可見以桐油改性線型酚醛樹脂製造的摩擦製片有以下特點1.摩擦係數隨溫度變化小，超過國家標準和丁腈橡膠的改性產品。
2.缺口衝擊強度達到3.50-4.61dJ/cm2，超過國家標準，丁腈橡膠改性產品和美制摩擦製片指標。
3.其餘各項主要性能指標皆優於國家標準。
用桐油改性線型酚醛樹脂製造摩擦制動片與重慶合成化工廠用不經改性的酚醛樹脂製造摩擦制動片作行車試驗比較，結果證明用桐油改性線型酚醛樹脂的摩擦制動片行駛了4-5個月，而未經改性的酚醛樹脂製造的摩擦制動片只行駛了20天便報廢。
本發明具有如下優點1.桐油改性線型酚醛樹脂代替原酚醛樹脂製造製作汽車摩擦制動片，其主要性能指標均超過國家標準，丁腈橡膠改性酚醛樹脂製作的摩擦制動片產品及美制的摩擦動片產品。
2.行車試驗表明，該汽車摩擦制動片的使用壽命是原酚醛樹脂制動片的4-5倍。
3.桐油改性線型樹脂製造的摩擦製片，確實起到了增韌的作用，克服了原用酚醛樹脂固有的硬脆等缺點，提高了制動的強度和使用壽命。並具有製造工藝簡單，成本低、有良好的經濟效益和社會效益。
實施例1.將苯酚100公斤、桐油30公斤、50%的對甲苯磺酸水溶液0.3公斤加入帶有攪拌器、溫度計及回流冷凝器的反應釜中，在攪拌下升溫至90-100℃下反應30-60分鐘，冷卻至50-60℃，然後，在桐油改性苯酚的加成物中加入37%的甲醛水溶液70公斤，草酸1.2公斤，調節PH至2-3，在攪拌下，溫度80-100℃，反應時間80-120分鐘後，在20KPa減下脫水至溫度升至120-140℃(示水脫淨)出料、冷卻粉碎稱重，再按樹脂重量的8-10%加入六次甲基四胺混合，將混合後的樹脂置於輥壓機上混煉，混煉溫度60-100℃，時間6-8分鐘，再經粉碎、過篩、細度為120目備用。
將上述細度為120目的樹脂22公斤、石棉46公斤，硫酸鋇16公斤、焦寶土6公斤、鉀長石5公斤、石墨2.5公斤，輪胎粉2公斤、銅絲1公斤和硬脂酸0.5公斤，加入揑合機內混合，於常溫下混合0.5-2小時，然後在溫度為160-180℃，壓力為200-300公斤/釐米2，時間為1mm/1-1.5′下成型，再經溫度為130-150℃，時間為5小時的後處理，最後進行打磨，鑽孔加工，檢驗包裝入庫。
2.將苯酚100公斤、桐油25公斤，50%的對甲苯磺酸水溶液0.25公斤，加入帶有攪拌器、溫度計和回流冷凝器的反應釜中，其餘組分和合成製造工藝同實施例1。
3.將苯酚100公斤，桐油20公斤，50%的對甲苯磺酸水溶液0.2公斤，加入帶有攪拌器、溫度計和回流冷凝器的反應釜中，其餘組分和合成製造工藝同實施例1。
對比例將10-25%的丁腈橡膠加不經改性的線型酚醛樹脂中(本對比例採用重慶合成化工廠生產的02＃樹脂)，經輥壓混煉、冷卻粉碎，過篩後細度為120目，其餘組分及工藝條件同實施例1中的摩擦制動片的製造方法。
權利要求
1.一種桐油改性線型酚醛樹脂的製造方法，其特徵在於該方法的起始原料用量(按重量計)為桐油20-50份苯酚100份對甲苯磺酸(以桐油重量計)0.05-0.5份甲醛(37%水溶液) 60-80份縮聚反應催化劑 0.1-1份六次甲基四胺(以樹脂重量計) 8-10份將上述桐油、苯酚和對甲苯磺酸的配料組份分別稱量，加入在帶有攪拌器、冷凝器和溫度計的反應釜中，在攪拌下升溫至90-110℃，反應20-120分鐘、冷卻至50-60℃，再加入上述甲醛和縮聚催化劑的用量於釜中，在攪拌下升溫至80-100℃反應時間為60-120分鐘，在20KPa減壓脫水，當料溫升至120-140℃(水已基本脫淨)出料，冷卻，粉碎稱量，加入樹脂量的8-10%六次甲基四胺混合，將混合後的樹脂置於輥壓機上混煉，混煉溫度60-100℃，時間為6-8分鐘，再經冷卻、粉碎，過篩，細度為120目備用。
2.按照權利要求1所述桐油改性線型酚醛樹脂製造摩擦制動片產品，其特徵在於該產品所用的配方組分(按重量計)為桐油改性線型酚醛樹脂 20-30份石棉 40-60份硫酸鋇 10-16份焦寶土 4-6份鉀長石 4-6份石墨 2-3份輪胎粉 1-2份銅絲 0.5-1份硬脂酸 0.5-1份按上述配方組分稱量，將經混煉粉碎過篩後的桐油改性線型酚醛樹脂、石棉、硫酸鋇、焦寶土、鉀長石、石墨、輪胎粉、銅絲和硬脂酸加入揑合機內混合，於常溫下混合0.5-2小時，然後在溫度為160-180℃，壓力為200-300公斤/釐米2，時間為1mm/1-1.5′下成型，再經溫度為130-150℃，時間為5小時的後處理，最後進行打磨，鑽孔加工，檢驗包裝入庫。
全文摘要
一種桐油改性線型酚醛樹脂製造摩擦制動片，其特點是將桐油改性線型酚醛樹脂引入到製造摩擦制動片的配方組分中取代原用的酚醛樹脂。其產品主要性能指標超過國家標準，丁腈橡膠改性酚醛樹脂產品及美制摩擦制動片。行車試驗表明，該摩擦制動片產品的使用壽命為原酚醛樹脂製造的摩擦制動片產品的4—5倍，桐油改性線型酚醛樹脂作粘接劑起到了增韌的作用，克服了原產品固有的硬脆等缺點，提高了制動片的強度和使用壽命。
文檔編號C08G8/32GK1072188SQ91108338
公開日1993年5月19日 申請日期1991年11月5日 優先權日1991年11月5日
發明者李群, 王波, 潘國平, 冉瑞福, 田定華, 牟仿, 黎明福 申請人:成都科技大學, 重慶合成化工廠