CN102794912A - 一种汽车刹车片用摩擦材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽车刹车片用摩擦材料的制备方法，其特征在于，该摩擦材料以重量份计由下列组分组成：热固性树脂23-27份，树脂固化剂6-8份，氧化铝纤维10-12份，钛酸钾晶须4-6份，凹凸棒土2-4份，铬铁矿粉5-7份，硅酸钙陶瓷粉6-8份，硫酸钡8-10份，胶体二硫化钼2-4份、滑石3-5份，片状石墨8-10份；所述的制备方法包括如下步骤：1)按上述重量配比称料，然后将凹凸棒土、铬铁矿粉、硅酸钙陶瓷粉、硫酸钡、滑石先混合，再加胶体二硫化钼混合，最后加入石墨混合，得混合料；2)将热固性树脂、树脂固化剂、氧化铝纤维以及钛酸钾晶须混合，然后加入步骤1)制备的混合料混合，获得摩擦材料混合料；3)压制成坯体，模压成型。
Description
技术领域
本发明涉及复合材料领域，特别涉及一种汽车刹车片用摩擦材料的制备方法。
背景技术
随着汽车工业的迅猛发展，汽车保有量也在不断的扩大。汽车刹车片作为汽车制动***的关键部件，需满足制动安全可靠，运行平稳无噪音的要求。目前国内车用摩擦材料类型可分为三种：1)石棉基：其制造成本低，工艺简单；主要用于农用车和工程机械。其存在的缺点：石棉对人体有害，污染环境，高温热衰退严重，制动性能差，安全系数小，该种产品已在逐年减少，属淘汰产品。2)半金属基：具有良好的耐温性和在高温下耐衰退性能，制造成本适中；国内应用较广泛。其存在的缺点：产品的硬度高、制动时有噪音，特别是低速制动或早晨效应易产生噪音，制品表面易生锈，同时腐蚀对偶件，导热系数高，当摩擦温度高于300℃时，易使摩擦材料与钢片间的粘合剂分解，另一方面高度摩擦热迅速传导到制动器液压机构，导致液压“O”型密封圈老化和制动液发生气阻而造成制动失效。3)少金属基：优点是对盘鼓的攻击性较小，噪音小，磨耗相对半金属基要小；在轿车上使用较多。存在的缺点：噪音和落灰问题仍没有解决，易锈蚀。国外的车用摩擦材料的发展趋势是以陶瓷基为主，陶瓷基摩擦材料由日本摩擦材料企业发明，优点是耐高温热衰退好、耐磨性能优、热传导系数小、强度高、环保，非常适合高性能乘用车的制动要求。目前陶瓷基摩擦材料已经占据了全球两大主要汽车市场——北美和日本市场的60％以上。
但国内的陶瓷基摩擦材料刹车片还不成熟，其产品性能还不能满足使用需求。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种汽车刹车片用摩擦材料的制备方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种汽车刹车片用摩擦材料的制备方法，该摩擦材料以重量份计由下列组分组成：热固性树脂23-27份，树脂固化剂6-8份，氧化铝纤维10-12份，钛酸钾晶须4-6份，凹凸棒土2-4份，铬铁矿粉5-7份，硅酸钙陶瓷粉6-8份，硫酸钡8-10份，胶体二硫化钼2-4份、滑石3-5份，片状石墨8-10份；所述的制备方法包括如下步骤：
1)按上述重量配比称料，然后将凹凸棒土、铬铁矿粉、硅酸钙陶瓷粉、硫酸钡、滑石放入混料机中混合约2-4小时，然后加入胶体二硫化钼再混合约1-2小时，然后加入片状石墨再混合约1-2小时，制备得到粉体混合料备用；
2)将热固性树脂、树脂固化剂、氧化铝纤维以及钛酸钾晶须混合搅拌约1-3小时，然后加入步骤1)制备的混合料，再搅拌约2-4小时，获得摩擦材料混合料；
3)将步骤2)获得的摩擦材料混合料压制成坯体，然后在约180-190℃、15-25MPa的压力下模压13-17分钟，再在195-205℃下热处理10-14小时即可。
本发明中，所说的热固性树脂可以是酚醛树脂、硼改性酚醛树脂、三聚氰胺改性酚醛树脂和芳烷基改性酚醛树脂中的一种或几种。
所说的树脂固化剂可以是六次甲基四胺、硫磺和乌洛托品中的一种或几种。
本发明具有以下有益效果：
1)本发明优化选择了摩擦组元和润滑组元的材料，材料陶瓷粉体、纤维和晶须的组合作为摩擦组员，并在大量实验的基础上，合理的选择了各组分的比例，使得氧化铝纤维，钛酸钾晶须，凹凸棒土，铬铁矿粉和硅酸钙陶瓷粉在摩擦材料工作期间可起到协调作用效果，即合理的调配摩擦系数，使其稳定适宜，又降低了磨损，并且工作平稳，无噪音。热传导效率好，刹车性能稳定，安全可靠。
2)本发明的制备方法按组分的特性多次分步混合，特别是将不易混匀的胶体二硫化钼和石墨后续分次添加，待其它粉末混匀后再分别添加，使得制备的粉末混合料均匀一致。将纤维和晶须材料与树脂进行混合，再将其与粉末混合料混合，最终保证了摩擦材料混合料的均匀混合。然后根据所选取的各组分的特点和比例，在大量实验的基础上优化了热压温度和压力以及热处理的温度和时间，从而使得制备的摩擦材料性能优异。利用陶瓷材料特有的耐磨损特性，在稳定摩擦材料摩擦系数的基础上，有效降低其磨损率，从而提高摩擦材料的使用寿命。
具体实施方式
实施例一
一种汽车刹车片用摩擦材料的制备方法，该摩擦材料以重量份计由下列组分组成：酚醛树脂23份，六次甲基四胺8份，氧化铝纤维10份，钛酸钾晶须6份，凹凸棒土2份，铬铁矿粉7份，硅酸钙陶瓷粉6份，硫酸钡10份，胶体二硫化钼2份、滑石5份，片状石墨8份；所述的制备方法包括如下步骤：
1)按上述重量配比称料，然后将凹凸棒土、铬铁矿粉、硅酸钙陶瓷粉、硫酸钡、滑石放入混料机中混合约2小时，然后加入胶体二硫化钼再混合约2小时，然后加入片状石墨再混合约1小时，制备得到粉体混合料备用；
2)将酚醛树脂、六次甲基四胺、氧化铝纤维以及钛酸钾晶须混合搅拌约1小时，然后加入步骤1)制备的混合料，再搅拌约4小时，获得摩擦材料混合料；
3)将步骤2)获得的摩擦材料混合料压制成坯体，然后在约180℃、25MPa的压力下模压13分钟，再在205℃下热处理10小时即可。
实施例二
一种汽车刹车片用摩擦材料的制备方法，该摩擦材料以重量份计由下列组分组成：硼改性酚醛树脂27份，硫磺6份，氧化铝纤维12份，钛酸钾晶须4份，凹凸棒土4份，铬铁矿粉5份，硅酸钙陶瓷粉8份，硫酸钡8份，胶体二硫化钼4份、滑石3份，片状石墨10份；所述的制备方法包括如下步骤：
1)按上述重量配比称料，然后将凹凸棒土、铬铁矿粉、硅酸钙陶瓷粉、硫酸钡、滑石放入混料机中混合约4小时，然后加入胶体二硫化钼再混合约1小时，然后加入片状石墨再混合约2小时，制备得到粉体混合料备用；
2)将硼改性酚醛树脂、硫磺、氧化铝纤维以及钛酸钾晶须混合搅拌约3小时，然后加入步骤1)制备的混合料，再搅拌约2小时，获得摩擦材料混合料；
3)将步骤2)获得的摩擦材料混合料压制成坯体，然后在约190℃、15MPa的压力下模压17分钟，再在195℃下热处理14小时即可。
实施例三
一种汽车刹车片用摩擦材料的制备方法，该摩擦材料以重量份计由下列组分组成：三聚氰胺改性酚醛树脂25份，乌洛托品7份，氧化铝纤维11份，钛酸钾晶须5份，凹凸棒土3份，铬铁矿粉6份，硅酸钙陶瓷粉7份，硫酸钡9份，胶体二硫化钼3份、滑石4份，片状石墨9份；所述的制备方法包括如下步骤：
1)按上述重量配比称料，然后将凹凸棒土、铬铁矿粉、硅酸钙陶瓷粉、硫酸钡、滑石放入混料机中混合约3小时，然后加入胶体二硫化钼再混合约1.5小时，然后加入片状石墨再混合约1.5小时，制备得到粉体混合料备用；
2)将三聚氰胺改性酚醛树脂、乌洛托品、氧化铝纤维以及钛酸钾晶须混合搅拌约1.5小时，然后加入步骤1)制备的混合料，再搅拌约3小时，获得摩擦材料混合料；
3)将步骤2)获得的摩擦材料混合料压制成坯体，然后在约185℃、20MPa的压力下模压15分钟，再在200℃下热处理12小时即可。
实施例一至三的摩擦材料的定速实验结果如下：
表1实施例一至三的摩擦材料的定速实验结果
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (3)
1.一种汽车刹车片用摩擦材料的制备方法，其特征在于，该摩擦材料以重量份计由下列组分组成：热固性树脂23-27份，树脂固化剂6-8份，氧化铝纤维10-12份，钛酸钾晶须4-6份，凹凸棒土2-4份，铬铁矿粉5-7份，硅酸钙陶瓷粉6-8份，硫酸钡8-10份，胶体二硫化钼2-4份、滑石3-5份，片状石墨8-10份；所述的制备方法包括如下步骤：
1)按上述重量配比称料，然后将凹凸棒土、铬铁矿粉、硅酸钙陶瓷粉、硫酸钡、滑石放入混料机中混合约2-4小时，然后加入胶体二硫化钼再混合约1-2小时，然后加入片状石墨再混合约1-2小时，制备得到粉体混合料备用；
2)将热固性树脂、树脂固化剂、氧化铝纤维以及钛酸钾晶须混合搅拌约1-3小时，然后加入步骤1)制备的混合料，再搅拌约2-4小时，获得摩擦材料混合料；
3)将步骤2)获得的摩擦材料混合料压制成坯体，然后在约180-190℃、15-25MPa的压力下模压13-17分钟，再在195-205℃下热处理10-14小时即可。
2.权利要求1所述的汽车刹车片用摩擦材料的制备方法，其特征在于，所说的热固性树脂可以是酚醛树脂、硼改性酚醛树脂、三聚氰胺改性酚醛树脂和芳烷基改性酚醛树脂中的一种或几种。
3.权利要求1所述的汽车刹车片用摩擦材料的制备方法，其特征在于，所说的树脂固化剂可以是六次甲基四胺、硫磺和乌洛托品中的一种或几种。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: DAI CHUFA Free format text: FORMER OWNER: DONG XUE Effective date: 20141218 |
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| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| C53 | Correction of patent of invention or patent application | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Lv Sheng Inventor after: Li Fawang Inventor after: Dai Chufa Inventor before: Dong Xue |
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| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: INVENTOR; FROM: DONG XUE TO: LV SHENG LI FAWANG DAI CHUFA Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 315181 NINGBO, ZHEJIANG PROVINCE TO: 315175 NINGBO, ZHEJIANG PROVINCE |
|
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20141218 Address after: Yinzhou District Lianfeng road 315175 Zhejiang city of Ningbo Province, No. 889 Applicant after: Dai Chufa Address before: Yinzhou District Heng Jie Heng Jie Zhen Road 315181 No. 50 Zhejiang city of Ningbo Province Applicant before: Dong Xue |
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| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: HUNAN CHANGDE JIADA FRICTION MATERIAL CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: DAI CHUFA Effective date: 20150113 |
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| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 315175 NINGBO, ZHEJIANG PROVINCE TO: 415000 CHANGDE, HUNAN PROVINCE |
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| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20150113 Address after: 415000, Linjiang Road, Linjiang Road, Changde 35, Wuling District, Hunan, Applicant after: Hunan Changde Jiada Friction Material Co., Ltd. Address before: Yinzhou District Lianfeng road 315175 Zhejiang city of Ningbo Province, No. 889 Applicant before: Dai Chufa |
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| C53 | Correction of patent of invention or patent application | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Xiao Mingjie Inventor after: Gong Jufang Inventor after: Li Baijiang Inventor after: Zhu Hong Inventor before: Lv Sheng Inventor before: Li Fawang Inventor before: Dai Chufa |
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| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: INVENTOR; FROM: LV SHENG LI FAWANG DAI CHUFA TO: XIAO MINGJIE GONG JUFANG LI BAIJIANG ZHU HONG |
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20150311 Termination date: 20160824 |