一種耐高溫耐磨剎車片的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種耐高溫耐磨剎車片，包括鋼板、隔熱層和摩擦塊；摩擦塊的原料包括：酚醛樹脂、聯苯型聚酰亞胺粉末、超細全硫化粉末橡膠、八苯胺基POSS、聚氨酯粉末、環氧樹脂、碳化硅晶須、高硅氧纖維、鈦酸鉀晶須、硼酸鋁晶須、堿式硫酸鎂晶須、納米坡縷石、碳酸鋇、氮化鋁粉、煅燒焦炭、硫化鋅、碳化鈦、蛭石、云母、二硫化鉬、天然石墨、微米二氧化鋯球、多壁碳納米管、聚硼氮烷、碳化硼、環氧大豆油。本發明提出的耐高溫耐磨剎車片，其具有優異的耐高溫性和耐磨性，且熱穩定性能優異，制動性能好，使用壽命長。
【專利說明】
一種耐高溫耐磨剎車片
技術領域
[0001]本發明涉及剎車片技術領域，尤其涉及一種耐高溫耐磨剎車片。
【背景技術】
[0002]隨著汽車技術應用向環保、高速及重載方向的發展，對汽車制動系統的穩定性和可靠性提出了更高要求，而剎車片摩擦材料的綜合性能將直接影響到汽車行駛過程中的安全和舒適。汽車制動的實質是把汽車的大部分的動能通過剎車片和制動盤(或鼓)之間的摩擦轉化為熱能，大部分的熱能又被制動器吸收引起溫度升高的過程。目前市場上出現的汽車剎車片仍存在耐高溫性能差，耐磨性能不是很理想、制動性能不佳，壽命短的缺陷，從而導致剎車片的性能顯著下降。
【發明內容】
[0003]基于【背景技術】存在的技術問題，本發明提出了一種耐高溫耐磨剎車片，其具有優異的耐高溫性和耐磨性，且熱穩定性能優異，制動性能好，使用壽命長。
[0004]本發明提出的一種耐高溫耐磨剎車片，包括鋼板、隔熱層和摩擦塊;所述摩擦塊的原料按重量份包括:酚醛樹脂15-30份、聯苯型聚酰亞胺粉末2-5份、超細全硫化粉末橡膠2-8份、八苯胺基POSS 3-10份、聚氨酯粉末1-8份、環氧樹脂2-10份、碳化硅晶須2-10份、高硅氧纖維3-10份、鈦酸鉀晶須3-10份、硼酸鋁晶須2-10份、堿式硫酸鎂晶須3-10份、納米坡縷石15-30份、碳酸鋇15-30份、氮化鋁粉5-15份、煅燒焦炭3_15份、硫化鋅5_15份、碳化鈦3_12份、蛭石2-10份、云母1-5份、二硫化鉬3-10份、天然石墨2-8份、微米二氧化鋯球2-5份、多壁碳納米管2-10份、聚硼氮烷2-10份、碳化硼3-10份、環氧大豆油1-5份。
[0005]優選地，所述摩擦塊的原料中，酚醛樹脂、聯苯型聚酰亞胺粉末、超細全硫化粉末橡膠、八苯胺基POSS、聚氨酯粉末、環氧樹脂的重量比為19-25:3-5:4.5-7:5-9:3-7:4.8-8。
[0006]優選地，所述摩擦塊的原料按重量份包括:酚醛樹脂22份、聯苯型聚酰亞胺粉末4份、超細全硫化粉末橡膠6份、八苯胺基POSS 7.5份、聚氨酯粉末6.2份、環氧樹脂7份、碳化硅晶須7份、高硅氧纖維6.2份、鈦酸鉀晶須4份、硼酸鋁晶須8份、堿式硫酸鎂晶須8份、納米坡縷石20份、碳酸鋇22份、氮化鋁粉11份、煅燒焦炭12份、硫化鋅11份、碳化鈦10份、蛭石7份、云母3.2份、二硫化鉬6份、天然石墨7份、微米二氧化鋯球3.2份、多壁碳納米管5份、聚硼氮烷6.2份、碳化硼8份、環氧大豆油3.2份。
[0007]優選地，所述摩擦塊的原料中，按重量份還包括2-5份的硅烷偶聯劑。
[0008]優選地，所述酚醛樹脂為改性酚醛樹脂;所述改性酚醛樹脂按照以下工藝進行制備:按重量份在反應裝置中加入20-35份苯酚、3-10份雙酚S、2-10份三聚氰胺和3-10份液體丁腈橡膠，調節PH值為1.6-1.8，在75-80°C下保溫攪拌38_45min，降溫至室溫后加入20-40份質量分數為30-40 %的甲醛水溶液和3-10份氫氧化鈉，然后在80-83 °C下反應38_45min，加入3-10份鉬酸銨，在87-92 0C下反應30-40min，反應結束后減壓脫水得到所述改性酚醛樹月旨;其中，在改性酚醛樹脂的制備過程中，其原料加入了雙酚S、三聚氰胺、液體丁腈橡膠和鉬酸銨，通過控制反應的條件，在酚醛樹脂分子中引入了無機元素鉬，形成了Mo-O鍵，提高了體系的交聯密度，提高了酚醛樹脂的耐熱性，使其制品保持良好的熱穩定性，同時在酚醛樹脂結構中引入了液體丁腈橡膠柔性鏈段，從分子結構內部進行增韌，使改性后的材料具有良好的耐熱性和韌性，另外，在改性的過程中加入了三聚氰胺，其中三聚氰胺分子中的氨基氮原子的共用電子對與苯環上的電子云形成共軛體系，使得氨基上的氫原子活性增強，與甲醛混合后，易與甲醛進行羥基化反應，生成各種羥甲基三聚氰胺或羥甲基苯胺，這些羥甲基化合物與苯酚、雙酚S和甲醛反應，從而將三聚氰胺和雙酚S引入到了體系中，進一步提高了材料的耐熱性、穩定性、拉伸強度和沖擊強度。
[0009]優選地，所述酚醛樹脂為改性酚醛樹脂;所述改性酚醛樹脂按照以下工藝進行制備:按重量份在反應裝置中加入30份苯酚、7份雙酚S、8份三聚氰胺和6份液體丁腈橡膠，調節PH值為1.7，在78°C下保溫攪拌40min，降溫至室溫后加入30份質量分數為35%的甲醛水溶液和7.5份氫氧化鈉，然后在82 0C下反應40min，加入6份鉬酸錢，在90 °C下反應38min，反應結束后減壓脫水得到所述改性酚醛樹脂。
[0010]本發明所述耐高溫耐磨剎車片中，其摩擦塊以酚醛樹脂為主料，并加入了聯苯型聚酰亞胺粉末、超細全硫化粉末橡膠和八苯胺基POSS對其進行改性，其中，聯苯型聚酰亞胺粉末是采用聯苯二酐和對苯二胺合成的聚酰亞胺，其具有優良的機械性能、熱分解溫度、抗張強度和彈性膜量，加入體系中，使摩擦塊具有高溫尺寸穩定性好和優異的耐磨性，加入的超細全硫化粉末橡膠，與八苯胺基P0SS、聚氨酯粉末和環氧樹脂具有協同作用，降低了摩擦材料的密度和硬度，提高摩擦性能和耐高溫性能，并在一定程度上減輕震動，降低了體系的噪音;加入了碳化硅晶須、高硅氧纖維、鈦酸鉀晶須、硼酸鋁晶須和堿式硫酸鎂晶須混合使用作為增強纖維，其與基體的親和性好，性能協同，使摩擦材料具有較好的強度、彈性模量和耐磨性，提高了摩擦材料在各溫度段的穩定性，同時賦予摩擦材料優異的抗壓縮和抗沖擊能力，改善了剎車片的磨損性能；聚硼氮烷加入體系中，與碳化硼具有協同作用，顯著提高了材料的熱解穩定性；多壁碳納米管加入體系中，能與酚醛樹脂中豐富的苯環結構和豐富的羥基基團作用，從而均勻分散在基體中，同時，碳納米管能調整酚醛樹脂在其周圍的排列，使酚醛樹脂固化時有更多的碰撞機會從而促進酚醛樹脂的固化，也使酚醛樹脂炭化時能形成更多更完整的石墨結構，與天然石墨配合后，顯著提高了材料的在高溫下的耐熱性能；二硫化鉬加入體系中，能形成三氧化鉬，在摩擦材料的表面形成均勻且連續的摩擦層，同時能阻止酚醛樹脂向對偶材料上轉移，與納米坡縷石、碳酸鋇、氮化鋁粉、煅燒焦炭、硫化鋅以及碳化鈦配合，大幅度提高材料的耐磨性能。
【具體實施方式】
[0011]下面，通過具體實施例對本發明的技術方案進行詳細說明。
[0012]實施例1
[0013]本發明提出的一種耐高溫耐磨剎車片，包括鋼板、隔熱層和摩擦塊;所述摩擦塊的原料按重量份包括:酚醛樹脂30份、聯苯型聚酰亞胺粉末2份、超細全硫化粉末橡膠8份、八苯胺基POSS 3份、聚氨酯粉末8份、環氧樹脂2份、碳化硅晶須10份、高硅氧纖維3份、鈦酸鉀晶須10份、硼酸鋁晶須2份、堿式硫酸鎂晶須10份、納米坡縷石15份、碳酸鋇30份、氮化鋁粉5份、煅燒焦炭15份、硫化鋅5份、碳化鈦12份、蛭石2份、云母5份、二硫化鉬3份、天然石墨8份、微米二氧化鋯球2份、多壁碳納米管10份、聚硼氮烷2份、碳化硼10份、環氧大豆油I份。
[0014]實施例2
[0015]本發明提出的一種耐高溫耐磨剎車片，包括鋼板、隔熱層和摩擦塊;所述摩擦塊的原料按重量份包括:酚醛樹脂15份、聯苯型聚酰亞胺粉末5份、超細全硫化粉末橡膠2份、八苯胺基POSS 10份、聚氨酯粉末I份、環氧樹脂10份、碳化硅晶須2份、高硅氧纖維10份、鈦酸鉀晶須3份、硼酸鋁晶須10份、堿式硫酸鎂晶須3份、納米坡縷石30份、碳酸鋇15份、氮化鋁粉15份、煅燒焦炭3份、硫化鋅15份、碳化鈦3份、蛭石10份、云母I份、二硫化鉬10份、天然石墨2份、微米二氧化鋯球5份、多壁碳納米管2份、聚硼氮烷10份、碳化硼3份、環氧大豆油5份。
[0016]實施例3
[0017]本發明提出的一種耐高溫耐磨剎車片，包括鋼板、隔熱層和摩擦塊;所述摩擦塊的原料按重量份包括:酚醛樹脂25份、聯苯型聚酰亞胺粉末3份、超細全硫化粉末橡膠7份、八苯胺基POSS 5份、聚氨酯粉末7份、環氧樹脂4.8份、碳化硅晶須8份、高硅氧纖維5份、鈦酸鉀晶須5份、硼酸鋁晶須7份、堿式硫酸鎂晶須8.3份、納米坡縷石19份、碳酸鋇25份、氮化鋁粉11份、煅燒焦炭12份、硫化鋅9份、碳化鈦11份、蛭石6份、云母4份、二硫化鉬5份、天然石墨8份、微米二氧化鋯球3份、多壁碳納米管7份、聚硼氮烷6份、碳化硼8.2份、環氧大豆油3份、硅烷偶聯劑5份；
[0018]其中，所述酚醛樹脂為改性酚醛樹脂;所述改性酚醛樹脂按照以下工藝進行制備:按重量份在反應裝置中加入20份苯酚、10份雙酚S、2份三聚氰胺和10份液體丁腈橡膠，調節pH值為1.6，在80°C下保溫攪拌38min，降溫至室溫后加入40份質量分數為40%的甲醛水溶液和3份氫氧化鈉，然后在83 0C下反應38min，加入10份鉬酸銨，在87 °C下反應40min，反應結束后減壓脫水得到所述改性酚醛樹脂。
[0019]實施例4
[0020]本發明提出的一種耐高溫耐磨剎車片，包括鋼板、隔熱層和摩擦塊;所述摩擦塊的原料按重量份包括:酚醛樹脂19份、聯苯型聚酰亞胺粉末5份、超細全硫化粉末橡膠4.5份、八苯胺基POSS 9份、聚氨酯粉末3份、環氧樹脂8份、碳化硅晶須5份、高硅氧纖維6.5份、鈦酸鉀晶須3.8份、硼酸鋁晶須8.5份、堿式硫酸鎂晶須7份、納米坡縷石22份、碳酸鋇20份、氮化鋁粉14份、煅燒焦炭10份、硫化鋅12份、碳化鈦9份、蛭石8.5份、云母3份、二硫化鉬7份、天然石墨6份、微米二氧化鋯球4份、多壁碳納米管5份、聚硼氮烷7份、碳化硼7份、環氧大豆油3.5份、硅烷偶聯劑2份；
[0021]其中，所述酚醛樹脂為改性酚醛樹脂;所述改性酚醛樹脂按照以下工藝進行制備:按重量份在反應裝置中加入35份苯酚、3份雙酚S、10份三聚氰胺和3份液體丁腈橡膠，調節pH值為1.8，在75°C下保溫攪拌45min，降溫至室溫后加入20份質量分數為30%的甲醛水溶液和10份氫氧化鈉，然后在80 0C下反應45min，加入3份鉬酸銨，在92 °C下反應30min，反應結束后減壓脫水得到所述改性酚醛樹脂。
[0022]實施例5
[0023]本發明提出的一種耐高溫耐磨剎車片，包括鋼板、隔熱層和摩擦塊;所述摩擦塊的原料按重量份包括:酚醛樹脂22份、聯苯型聚酰亞胺粉末4份、超細全硫化粉末橡膠6份、八苯胺基POSS 7.5份、聚氨酯粉末6.2份、環氧樹脂7份、碳化硅晶須7份、高硅氧纖維6.2份、鈦酸鉀晶須4份、硼酸鋁晶須8份、堿式硫酸鎂晶須8份、納米坡縷石20份、碳酸鋇22份、氮化鋁粉11份、煅燒焦炭12份、硫化鋅11份、碳化鈦10份、蛭石7份、云母3.2份、二硫化鉬6份、天然石墨7份、微米二氧化鋯球3.2份、多壁碳納米管5份、聚硼氮烷6.2份、碳化硼8份、環氧大豆油3.2份、硅烷偶聯劑3份；
[0024]其中，所述酚醛樹脂為改性酚醛樹脂;所述改性酚醛樹脂按照以下工藝進行制備:按重量份在反應裝置中加入30份苯酚、7份雙酚S、8份三聚氰胺和6份液體丁腈橡膠，調節pH值為1.7，在78 °C下保溫攪拌40min，降溫至室溫后加入30份質量分數為35%的甲醛水溶液和7.5份氫氧化鈉，然后在82 °C下反應40min，加入6份鉬酸銨，在90 °C下反應38min，反應結束后減壓脫水得到所述改性酚醛樹脂。
[0025]以上所述，僅為本發明較佳的【具體實施方式】，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，根據本發明的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種耐高溫耐磨剎車片，包括鋼板、隔熱層和摩擦塊;其特征在于，所述摩擦塊的原料按重量份包括:酚醛樹脂15-30份、聯苯型聚酰亞胺粉末2-5份、超細全硫化粉末橡膠2-8份、八苯胺基POSS 3-10份、聚氨酯粉末1-8份、環氧樹脂2-10份、碳化硅晶須2-10份、高硅氧纖維3-10份、鈦酸鉀晶須3-10份、硼酸鋁晶須2-10份、堿式硫酸鎂晶須3-10份、納米坡縷石15-30份、碳酸鋇15-30份、氮化鋁粉5-15份、煅燒焦炭3-15份、硫化鋅5-15份、碳化鈦3-12份、蛭石2-10份、云母1-5份、二硫化鉬3-10份、天然石墨2-8份、微米二氧化鋯球2-5份、多壁碳納米管2-10份、聚硼氮烷2-10份、碳化硼3-10份、環氧大豆油1-5份。2.根據權利要求1所述耐高溫耐磨剎車片，其特征在于，所述摩擦塊的原料中，酚醛樹月旨、聯苯型聚酰亞胺粉末、超細全硫化粉末橡膠、八苯胺基P0SS、聚氨酯粉末、環氧樹脂的重量比為 19-25:3-5:4.5-7: 5-9:3-7:4.8-8。3.根據權利要求1或2所述耐高溫耐磨剎車片，其特征在于，所述摩擦塊的原料按重量份包括:酚醛樹脂22份、聯苯型聚酰亞胺粉末4份、超細全硫化粉末橡膠6份、八苯胺基POSS7.5份、聚氨酯粉末6.2份、環氧樹脂7份、碳化硅晶須7份、高硅氧纖維6.2份、鈦酸鉀晶須4份、硼酸鋁晶須8份、堿式硫酸鎂晶須8份、納米坡縷石20份、碳酸鋇22份、氮化鋁粉11份、煅燒焦炭12份、硫化鋅11份、碳化鈦10份、蛭石7份、云母3.2份、二硫化鉬6份、天然石墨7份、微米二氧化鋯球3.2份、多壁碳納米管5份、聚硼氮烷6.2份、碳化硼8份、環氧大豆油3.2份。4.根據權利要求1-3中任一項所述耐高溫耐磨剎車片，其特征在于，所述摩擦塊的原料中，按重量份還包括2-5份的娃燒偶聯劑。5.根據權利要求1-4中任一項所述耐高溫耐磨剎車片，其特征在于，所述酚醛樹脂為改性酚醛樹脂;所述改性酚醛樹脂按照以下工藝進行制備:按重量份在反應裝置中加入20-35份苯酚、3-10份雙酚S、2-10份三聚氰胺和3-10份液體丁腈橡膠，調節pH值為1.6-1.8，在75-80 V下保溫攪拌38-45min，降溫至室溫后加入20-40份質量分數為30-40 %的甲醛水溶液和3-10份氫氧化鈉，然后在80-83 0C下反應38-45min，加入3_10份鉬酸銨，在87-92 °C下反應30-40min，反應結束后減壓脫水得到所述改性酚醛樹脂。6.根據權利要求1-5中任一項所述耐高溫耐磨剎車片，其特征在于，所述酚醛樹脂為改性酚醛樹脂;所述改性酚醛樹脂按照以下工藝進行制備:按重量份在反應裝置中加入30份苯酚、7份雙酚S、8份三聚氰胺和6份液體丁腈橡膠，調節pH值為1.7，在78°C下保溫攪拌40min，降溫至室溫后加入30份質量分數為35 %的甲醛水溶液和7.5份氫氧化鈉，然后在82°C下反應40min，加入6份鉬酸銨，在90 °C下反應38min，反應結束后減壓脫水得到所述改性酚醛樹脂。
【文檔編號】C08K7/24GK106009497SQ201610494468
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月29日
【發明人】楊國軍
【申請人】蕪湖德業摩擦材料有限公司