耐高溫少金屬剎車片的製作方法

2023-12-03 21:01:56

專利名稱：：耐高溫少金屬剎車片的製作方法
技術領域：
：本發明涉及一種汽車剎車片，尤其是涉及一種耐高溫少金屬剎車片。
背景技術：
：目前國內市場上出現的半金屬剎車片，性能還不是很好，在潮氣作用下鏽蝕嚴重，剎車時噪音較高，熱傳導率過高，對制動鼓或制動盤損傷較大，如何讓剎車片具有高且穩定的摩擦係數，低磨損率，低噪音，低成本和耐高溫性能，已成為目前少金屬剎車片研究的主要方向。
發明內容本發明主要是解決現有半金屬剎車片容易鏽蝕，剎車時噪音較高，熱傳導率過高，對制動鼓或制動盤損傷較大等技術問題。本發明的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的剎車片主要由下列組分按重量百分比製成丁晴橡膠2-4%、輪胎粉3-6%、膨脹石墨3-5%、超細氧化鐵粉4-8%、硼酚醛樹脂9-13%、鉻鐵礦3-6%、磁鐵礦3-5%、硅藻土5-8%、E玻璃短纖維6-9°/0，矽灰石纖維7-11%、粉碎型鋼纖維6-9%、粘膠纖維8-12%、矽酸鋁空心球0.5-1%、重質氧化鎂2-3%、硬脂酸鋅0.2-0.5%、硫化銅0.5-1%、煅燒石油焦碳3-5%、重晶石10-15%。製備上述剎車片方法包括以下步驟A.將矽灰石纖維、E玻璃短纖維放入烘箱內，於350—370。C加熱15—20分鐘，然後倒入高速分散機內，再將質量濃度為0.5—1.0%的KH-550矽烷偶聯劑的水溶液倒入高速分散機內，所述KH-550矽烷偶聯劑與混合物的重量比為l:1，將溫度控制在150—18(TC，高速攪拌20—25分鐘，然後取出混合物烘乾備用。B.按重量比將丁晴橡膠、輪胎粉、膨脹石墨、超細氧化鐵粉、鉻鐵礦、磁鐵礦、硅藻土、粉碎型鋼纖維、粘膠纖維、矽酸鋁空心球、重質氧化鎂、硬脂酸鋅、硫化銅、煅燒石油焦碳、重晶石粉倒入高速分散機內，攪拌均勻後，加入表面改性後的E玻璃短纖維和矽灰石纖維的混合物繼續高速攪拌，成均勻分散的粉末狀後取出混合料放入成形模具內壓製成形，然後與鋼背複合後放入平板硫化機於高溫270°C，壓力為18MPa的條件下，保持15分鐘，然後取出剎車片，除去毛刺即成為成品。在本發明中，鉻鐵礦和磁鐵礦作為摩阻材料，用於摩擦材料中可增加摩擦係數。矽酸鋁空心球具有吸收噪音，吸附性強等特點，可增強摩擦材料的透氣性，減少生產時的裂紋、放泡現象。摩擦材料中加入一定比列的煅燒焦碳與膨脹石墨能使摩擦材料具有完美的綜合性能，有利於防止金屬粘著，提高摩擦性能。另外，焦碳的氣空率較高，提高了摩擦材料的摩擦係數，減少了制動噪音，減輕了高溫時摩擦材料的熱衰退。E玻璃短纖維是長度為l一3mm的短纖維，具有耐溫高，隔熱、隔音性好等特點；矽灰石纖維擁有較高的長徑比(長徑比〉12)，具有較高的韌性和耐磨性，在剎車片中起加固，抗衝擊，防止摩擦表面產生裂紋等作用。為了更好的發揮上述纖維的優點，本發明對E玻璃短纖維和矽灰石纖維進行有機矽烷改性，以增強該纖維的強度，同時還能增強該纖維與樹脂和其它摩擦材料的結合力。從而讓E玻璃短纖維和矽灰石纖維在摩擦材料中形成三維立體網狀結構，使剎車片具有很好的強度和穩定性能。粘膠纖維具有強度高、機械性能好等特點，可以調整剎車片材料的摩擦性能和氣孔率。輪胎粉作為彈性填料用於摩擦材料中，起著增磨減噪的效果。丁腈橡膠用於摩擦材料能減小摩擦材料的熱衰退，穩定摩擦材料的摩擦係數，而氧化鎂則能提高丁腈橡膠耐老化性能。硼酚醛樹脂的耐熱性、瞬時耐高溫性、耐燒蝕性和力學性能比普通酚醛樹脂好得多，使材料的熱衰退性能、恢復性能、磨損性能和機械性能得以提高。本發明具有材料環保，不鏽蝕，傳熱慢，抗高溫熱衰退性能好，使用壽命長等優點。試驗表明，本發明耐高溫可以達到45(TC，並且耐磨性能良好，摩擦係數穩定在0.31-0.37之間。應用本發明後，小汽車剎車靈敏，制動平穩，無制動尖叫聲，舒適性能較好，並且對偶盤無損傷。具體實施方式下面通過實施例，對本發明的技術方案作進一步具體的說明。實施例1:按重量百分比將矽灰石纖維10%、E玻璃短纖維9%放入烘箱內，於35(TC加熱15分鐘，然後倒入高速分散機內，再按與上述混合物的重量比為1:1的比例將質量濃度為1.0%的KH-550矽垸偶聯劑(Y-氨丙基三乙氧基矽垸)的水溶液倒入高速分散機內，將溫度控制在15(TC，高速攪拌25分鐘後取出混合物烘乾備用。然後按重量百分比將丁腈橡膠粉(100—150目)2%、輪胎粉(60-80目)6%、膨脹石墨3%、超細氧化鐵粉8%、鉻鐵礦粉(300-350目)3%、磁鐵礦3%、硅藻土8%、粉碎型鋼纖維6%、粘膠纖維(長度卜2mm)8%、矽酸鋁空心球1%、重質氧化鎂3%、硬脂酸鋅0.5%、硫化銅粉0.5%、煅燒石油焦碳5%、重晶石粉(500-600目)15%，硼酚醛樹脂9%倒入高速分散機內，攪拌均勻後，加入表面改性後的E玻璃短纖維和矽灰石纖維的混合物繼續高速攪拌，成均勻分散的粉末狀後取出混合料放入成形模具內壓製成形，然後與鋼背複合後放入平板硫化機於高溫27(TC，壓力為18MPa的條件下，保持15分鐘，然後取出剎車片，除去毛刺即成為成品。實施例2:按重量百分比將矽灰石纖維7%、E玻璃短纖維69&放入烘箱內，於35(TC加熱20分鐘，然後倒入高速分散機內，再按與上述混合物的重量比為1:1的比例將質量濃度為0.5%的KH-550矽烷偶聯劑(Y-氨丙基三乙氧基矽烷)的水溶液倒入高速分散機內，將溫度控制在18(TC，高速攪拌20分鐘後取出混合物烘乾備用。然後按重量百分比將丁腈橡膠粉(100—150目)4%、輪胎粉(60-80目)3%、膨脹石墨5%、超細氧化鐵粉4%、鉻鐵礦粉(300-350目)6%、磁鐵礦5%、硅藻土5%、粉碎型鋼纖維9%、粘膠纖維(長度1-2mm)12%、矽酸鋁空心球0.5°/0、重質氧化鎂2%、硬脂酸鋅0.3%、硫化銅粉0.5%、煅燒石油焦碳3%、重晶石粉(500-600目)14.7%、硼酚醛樹脂13%倒入高速分散機內，攪拌均勻後，加入表面改性後的E玻璃短纖維和矽灰石纖維的混合物繼續高速攪拌，成均勻分散的粉末狀後取出混合料放入成形模具內壓製成形，然後與鋼背複合後放入平板硫化機於高溫27(TC，壓力為18MPa的條件下，保持15分鐘，然後取出剎車片，除去毛刺即成為成品。實施例3:按重量百分比將矽灰石纖維8%、E玻璃短纖維79&放入烘箱內，於36(TC加熱18分鐘，然後倒入高速分散機內，再按與上述混合物的重量比為1:1的比例將質量濃度為0.8%的KH-550矽垸偶聯劑(y-氨丙基三乙氧基矽垸)的水溶液倒入高速分散機內，將溫度控制在16(TC，高速攪拌22分鐘後取出混合物烘乾備用。然後按重量百分比將丁腈橡膠粉(100—150目)3%、輪胎粉(60-80目)5%、膨脹石墨4%、超細氧化鐵粉6%、鉻鐵礦粉(300-350目)5%、磁鐵礦5%、硅藻土7%、粉碎型鋼纖維7%、粘膠纖維(長度1-2mm)9%、矽酸鋁空心球0.8%、重質氧化鎂3%、硬脂酸鋅0.4%、硫化銅粉0.8%、煅燒石油焦碳4%、重晶石粉(500-600目)14%、硼酚醛樹脂11%倒入高速分散機內，攪拌均勻後，加入表面改性後的E玻璃短纖維和矽灰石纖維的混合物繼續高速攪拌，成均勻分散的粉末狀後取出混合料放入成形模具內壓製成形，然後與鋼背複合後放入平板硫化機於高溫27(TC，壓力為18MPa的條件下，保持15分鐘，然後取出剎車片，除去毛刺即成為成品。實施例4:按重量百分比將矽灰石纖維10%、E玻璃短纖維8%放入烘箱內，於360'C加熱18分鐘，然後倒入高速分散機內，再按與上述混合物的重量比為1:1的比例將質量濃度為0.8%的KH-550矽垸偶聯劑(Y-氨丙基三乙氧基矽垸)的水溶液倒入高速分散機內，將溫度控制在160'C，高速攪拌22分鐘後取出混合物烘乾備用。然後按重量百分比將丁腈橡膠粉(100—150目)4%、輪胎粉(60-80目)4%、膨脹石墨5%、超細氧化鐵粉5%、鉻鐵礦粉(300-350目)4%、磁鐵礦3%、硅藻土6%、粉碎型鋼纖維8%、粘膠纖維(長度l-2mm)11%、矽酸鋁空心球0.7%、重質氧化鎂3%、硬脂酸鋅0.4%、硫化銅粉0.9%、煅燒石油焦碳4%、重晶石粉(500-600目)11%、硼酚醛樹脂12%倒入高速分散機內，攪拌均勻後，加入表面改性後的E玻璃短纖維和矽灰石纖維的混合物繼續高速攪拌，成均勻分散的粉末狀後取出混合料放入成形模具內壓製成形，然後與鋼背複合後放入平板硫化機於高溫27(TC，壓力為18MPa的條件下，保持15分鐘，然後取出剎車片，除去毛剌即成為成品。實施例5:按重量百分比將矽灰石纖維11%、E玻璃短纖維9%放入烘箱內，於36(TC加熱18分鐘，然後倒入高速分散機內，再按與上述混合物的重量比為1:1的比例將質量濃度為0.8%的KH-550矽烷偶聯劑(Y-氨丙基三乙氧基矽烷)的水溶液倒入高速分散機內，將溫度控制在16(TC，高速攪拌22分鐘後取出混合物烘乾備用。然後按重量百分比將丁腈橡膠粉(100_150目)2.5%、輪胎粉(60-80目)5%、膨脹石墨3.5%、超細氧化鐵粉7%、鉻鐵礦粉(300-350目)5%、磁鐵礦3%、硅藻土8%、粉碎型鋼纖維9%、粘膠纖維(長度l-2腿)10%、矽酸鋁空心球0.6%、重質氧化鎂2.5%、硬脂酸鋅0.3%、硫化銅粉0.6%、煅燒石油焦碳3%、重晶石粉(500-600目)10%、硼酚醛樹脂10%倒入高速分散機內，攪拌均勻後，加入表面改性後的E玻璃短纖維和矽灰石纖維的混合物繼續高速攪拌，成均勻分散的粉末狀後取出混合料放入成形模具內壓製成形，然後與鋼背複合後放入平板硫化機於高溫27CTC，壓力為18MPa的條件下，保持15分鐘，然後取出剎車片，除去毛刺即成為成品。為了驗證本發明的效果，按中國GB5763-1998國家標準，將實施例4製備的剎車片與國內其它廠家生產的半金屬剎車片分別在定速摩擦實驗機上進行試驗，其結果如下兩種剎車片的摩擦磨損性能對比試驗結果:tableseeoriginaldocumentpage7驗證結果表明相比國內同類產品，採用本發明配方製備的半金屬剎車片，具有更好的摩擦磨損性能和抗高溫熱衰退性能。將本發明剎車片安裝在雪鐵龍東風雪鐵龍愛麗捨出租車上，通過三個月的使用表明汽車剎車靈敏，制動平穩，無制動尖叫聲，舒適性能較好。權利要求1.一種耐高溫少金屬剎車片，其特徵是該剎車片主要由下列組分按所述重量百分比製成丁晴橡膠2-4％、輪胎粉3-6％、膨脹石墨3-5％、超細氧化鐵粉4-8％、硼酚醛樹脂9-13％、鉻鐵礦3-6％、磁鐵礦3-5％、硅藻土5-8％、E玻璃短纖維6-9％，矽灰石纖維7-11％、粉碎型鋼纖維6-9％、粘膠纖維8-12％、矽酸鋁空心球0.5-1％、重質氧化鎂2-3％、硬脂酸鋅0.2-0.5％、硫化銅0.5-1％、煅燒石油焦碳3-5％、重晶石10-15％。2.製備權利要求1所述耐高溫少金屬剎車片的方法，其特徵是該方法包括以下步驟A.將矽灰石纖維、E玻璃短纖維放入烘箱內，於350—37(TC加熱15—20分鐘，然後倒入高速分散機內，再將質量濃度為0.5—1.0%的KH-550矽垸偶聯劑的水溶液倒入高速分散機內，所述KH-550矽垸偶聯劑與混合物的重量比為l:1，將溫度控制在150—18(TC，高速攪拌20—25分鐘，然後取出混合物烘乾備用。B.按重量比將丁晴橡膠、輪胎粉、膨脹石墨、超細氧化鐵粉、鉻鐵礦、磁鐵礦、硅藻土、粉碎型鋼纖維、粘膠纖維、矽酸鋁空心球、重質氧化鎂、硬脂酸鋅、硫化銅、煅燒石油焦碳、重晶石粉倒入高速分散機內，攪拌均勻後，加入表面改性後的E玻璃短纖維和矽灰石纖維的混合物繼續高速攪拌，成均勻分散的粉末狀後取出混合料放入成形模具內壓製成形，然後與鋼背複合後放入平板硫化機於高溫27(TC，壓力為18MPa的條件下，保持15分鐘，然後取出剎車片，除去毛刺即成為成品。全文摘要一種耐高溫少金屬剎車片，主要由下列組分按重量百分比製成丁腈橡膠2-4％、輪胎粉3-6％、膨脹石墨3-5％、超細氧化鐵粉4-8％、硼酚醛樹脂9-13％、鉻鐵礦3-6％、磁鐵礦3-5％、硅藻土5-8％、E玻璃短纖維6-9％，矽灰石纖維7-11％、粉碎型鋼纖維6-9％、粘膠纖維8-12％、矽酸鋁空心球0.5-1％、重質氧化鎂2-3％、硬脂酸鋅0.2-0.5％、硫化銅0.5-1％、煅燒石油焦炭3-5％、重晶石10-15％。本發明具有材料環保，不鏽蝕，傳熱慢，抗高溫熱衰退性能好，使用壽命長等優點。採用本發明後，小汽車剎車靈敏，制動平穩，無制動尖叫聲，舒適性能較好，並且對偶盤無損傷。文檔編號C08J5/14GK101555913SQ200910060668公開日2009年10月14日申請日期2009年1月25日優先權日2009年1月25日發明者傅光明,張澤偉,張澤元,張自立申請人:瑞陽汽車零部件(仙桃)有限公司