一種用於剎車片的樹脂基摩擦材料及其製備工藝的製作方法
2023-10-23 15:30:22
一種用於剎車片的樹脂基摩擦材料及其製備工藝的製作方法
【專利摘要】一種用於剎車片的樹脂基摩擦材料及其製備工藝，屬於材料領域。本發明的用於剎車片的樹脂基摩擦材料，以酚醛樹脂為原料，多組分協同作用，使得本發明用於剎車片的用於剎車片的樹脂基摩擦材料具有穩定性好硬度高、耐摩擦性能優異等優點；各組分協同作用，使得本發明不僅硬度高，韌性也較好；製備方法工藝流程簡便，提高了生產效率，操作方便。
【專利說明】一種用於剎車片的樹脂基摩擦材料及其製備工藝
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種摩擦材料，具體地，涉及一種用於剎車片的用於剎車片的樹脂基摩擦材料。
【背景技術】
[0002]1897年世界上發明了第一塊剎車片，並用於馬車和早期的汽車，隨後在1909年發明第一個固化石棉基剎車片，1968年發明世界上第一個半金屬基剎車片，此後，摩擦材料開始向無石棉化發展。國內外開始研究各種石棉的替代纖維如鋼纖維、玻璃纖維、芳綸纖維、碳纖維等在摩擦材料上的應用。增強纖維的種類雖然很多，卻沒有一種纖維能夠完全在成本和性能上取代石棉，因此國內外近年來的研究逐漸從單一纖維轉向了混雜纖維。
[0003]黏結劑的主要作用是將剎車片的各組分緊密黏結在一起，保持剎車片在高溫機械作用下的結構完整性。剎車片中最常使用的黏結劑是酚醛樹脂，它具有優異的耐熱性能和機械性能，電絕緣性和成型加工性能良好，且原料易得，價格便宜，工藝及生產設備簡單。但純酚醛樹脂的使用會造成剎車片硬度過高、脆性大，耐熱極限溫度僅約為250°C。當超過300°C時，熱分解現象相當嚴重，會導致剎車片的性能顯著下降。因此必須對酚醛樹脂進行增韌和耐熱改性。
[0004]國外用到的改性樹脂主要有有機矽改性酚醛樹脂、硼酸改性酚醛樹脂、氰酯改性酚醛樹脂、環氧改性酚醛樹脂等。其中利用硼酸改性酚醛樹脂製備出的剎車片在400°C的時候，仍然保持較高的摩擦係數，但這種摩擦材料成本較高。
[0005]現有的摩擦材料通常包括粘結劑、增強材料、摩擦性能調節劑、填料和混合料幾部分，其中粘結劑一般採用酚醛樹脂做原料，其存在的缺點是:耐熱性差，熱分解溫度低，不適合高溫摩擦片的生產；樹脂的內聚強度低，造成摩擦製品的磨損率高，使用壽命短；樹脂的韌性差，車輛在剎車時會產生噪音，摩擦片易碎損壞；游離酚含量高，所生產的摩擦片緻密性較差。該類摩擦材料已經不能滿足市場要求。我國剎車片的研究比國外起步晚，與世界發達國家還有較大差距。
【發明內容】
[0006]本發明為解決上述問題，提供了一種具有良好硬度、耐熱性、熱穩定性、耐水性、粘結性的用於剎車片的樹脂基摩擦材料。
[0007]本發明用於剎車片的樹脂基摩擦材料由以下份數的組份組成，所述份數均為重量份:
酌.醒樹脂40-60份；
硫化錫6-13份；
碳酸鈣2-6份；
氧化鋁5-10份；
白炭黑4-6份； 聚丙烯腈纖維6-8份；
芳綸纖維8-12份。
[0008]其中所述的酚醛樹脂是通過以下方法合成的:
在室溫下，依次向反應釜加入0.8-lkg苯酚、2-3L 二氧雜環、0.5-0.8kg多聚甲醛，攪拌l_2h後升溫至80-100°C，反應4-5h後，倒入減壓蒸餾裝置，經減壓蒸餾除去多餘溶劑，倒出冷卻硬化後，用磨粉機磨粉待用。
[0009]所述硫化錫、碳酸鈣、為市售200-300目產品。
[0010]所述氧化鋁、白炭黑為市售250-350目產品。
[0011]所述聚丙烯腈纖維、芳綸纖維為20-30cm短纖維。
[0012]本發明用於剎車片的樹脂基摩擦材料製備工藝如下:
將酚醛樹脂及其他組分依次加入JJ-5型膠砂機混合均勻，後經熱壓機190-230°C下熱壓8-12h成型，即得本發明用於剎車片的樹脂基摩擦材料。
[0013]本發明所具有的有益效果是:
1、本發明用於剎車片的樹脂基摩擦材料所用酚醛樹脂耐熱性好，硬度高，耐摩擦性能優異；
2、各組分協同作用，使得本發明不僅硬度高，韌性也較好；
3、合成工藝路線簡單易操作。
【具體實施方式】
[0014]下面將結合具體實施例對本發明做進一步說明，具體實施例不限制本發明。
[0015]實施例1:本發明提供了一種用於剎車片的樹脂基摩擦材料，由以下份數的組份組成，所述份數均為重量份:
酚醛樹脂40份；
硫化錫6份；
碳酸鈣2份；
氧化鋁5份；
白炭黑4份；
聚丙烯腈纖維6份；
芳綸纖維8份。
[0016]本發明用於剎車片的樹脂基摩擦材料製備工藝如下:
(I)在室溫下，依次向反應釜加入0.8kg苯酚、2L 二氧雜環、0.5kg多聚甲醛，攪拌Ih後升溫至80°C，反應4h後，倒入減壓蒸餾裝置，經減壓蒸餾除去多餘溶劑，倒出冷卻硬化後，用磨粉機磨粉待用。
[0017](2)將酚醛樹脂及其他組分依次加入JJ-5型膠砂機混合均勻，後經熱壓機190°C下熱壓8h成型，即得本發明用於剎車片的樹脂基摩擦材料。
[0018]實施例2:本發明提供了一種用於剎車片的樹脂基摩擦材料，由以下份數的組份組成，所述份數均為重量份:
酚醛樹脂50份；
硫化錫10份； 碳酸鈣4份；
氧化鋁8份；
白炭黑5份；
聚丙烯腈纖維7份；
芳綸纖維10份。
[0019]本發明用於剎車片的樹脂基摩擦材料製備工藝如下:
Cl)在室溫下，依次向反應釜加入0.9kg苯酚、2.5L 二氧雜環、0.6kg多聚甲醛，攪拌1.5h後升溫至90°C，反應4.5h後，倒入減壓蒸餾裝置，經減壓蒸餾除去多餘溶劑，倒出冷卻硬化後，用磨粉機磨粉待用。
[0020](2)將酚醛樹脂及其他組分依次加入JJ-5型膠砂機混合均勻，後經熱壓機220°C下熱壓1h成型，即得本發明用於剎車片的樹脂基摩擦材料。
[0021]實施例3:本發明提供了一種用於剎車片的樹脂基摩擦材料，由以下份數的組份組成，所述份數均為重量份:
酚醛樹脂60份；
硫化錫13份；
碳酸鈣6份；
氧化鋁10份；
白炭黑6份；
聚丙烯腈纖維8份；
芳綸纖維12份。
[0022]本發明用於剎車片的樹脂基摩擦材料製備工藝如下:
(I)在室溫下，依次向反應釜加入Ikg苯酚、3L 二氧雜環、0.8kg多聚甲醛，攪拌2h後升溫至100°C，反應5h後，倒入減壓蒸餾裝置，經減壓蒸餾除去多餘溶劑，倒出冷卻硬化後，用磨粉機磨粉待用。
[0023](2)將酚醛樹脂及其他組分依次加入JJ-5型膠砂機混合均勻，後經熱壓機230°C下熱壓12h成型，即得本發明用於剎車片的樹脂基摩擦材料。
【權利要求】
1.一種用於剎車片的樹脂基摩擦材料，由下述原料構成，所述份數均為重量份: 酚醛樹脂40-60份 硫化錫6-13份 碳酸鈣2-6份 氧化鋁5-10份 白炭黑4-6份 聚丙烯腈纖維6-8份 芳綸纖維8-12份。
2.權利要求1的一種用於剎車片的樹脂基摩擦材料，其特徵在於:所述硫化錫、碳酸鈣為市售200-300目產品。
3.權利要求1的一種用於剎車片的樹脂基摩擦材料，其特徵在於:所述氧化鋁、白炭黑為市售250-350目產品。
4.權利要求1的一種用於剎車片的樹脂基摩擦材料，其特徵在於:所述聚丙烯腈纖維、芳綸纖維為20-30cm短纖維。
5.權利要求1的酚醛樹脂合成方法:在室溫下，依次向反應釜加入0.8-lkg苯酚、2-3L二氧雜環、0.5-0.8kg多聚甲醛，攪拌升溫反應4-5h後，倒入減壓蒸餾裝置，經減壓蒸餾除去多餘溶劑，倒出冷卻硬化後，用磨粉機磨粉製得本發明的酚醛樹脂。
6.如權利要求5所述的酚醛樹脂的合成方法，其特徵在於:攪拌升溫反應為攪拌l_2h後升溫至80-100°C。
7.如權利要求1所述的一種用於剎車片的樹脂基摩擦材料的製備方法，其特徵在於:將酚醛樹脂及其他組分依次加入JJ-5型膠砂機混合均勻熱壓成型，即得本發明用於剎車片的樹脂基摩擦材料。
8.如權利要求7所述的一種用於剎車片的樹脂基摩擦材料的製備方法，其特徵在於:熱壓成型為190-230°C下熱壓8-12h。
【文檔編號】C08G8/10GK104327800SQ201410582292
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年10月28日 優先權日:2014年10月28日
【發明者】權棟棟, 王麗麗, 魏書同 申請人:山東中大藥業有限公司