CN106195051B - 一种含有纳米填料的离合器面片及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种含有纳米填料的离合器面片及其制备方法，该离合器面片由无尘石棉布经过浸渍树脂、浸渍橡胶浆料，再经绕胚、热压、热处理、磨加工而成。所述浸渍树脂通过如下重量份原料制成：酚醛树脂，20～30份；脲醛树脂，6～8份；六次甲基四胺，3～4份；酒精，75～85份；所述浸渍橡胶浆料通过如下重量份原料制成：丁苯橡胶，23～37份；酚醛树脂，10～14份；硫磺粉，5～7份；促进剂CZ，0.4～0.6份；抗氧剂1076，0.8～1.2份；硬脂酸镁，1.2～1.6份；环氧硬脂酸辛酯，0.6～0.8份；半补强炭黑，8～10份；石墨，8～12份；氧化铝，7～9份；聚乙二醇400，6～8份；改性纳米蒙脱土，12～14份；橡胶溶剂油，85～115份。本发明离合器面片摩擦系数高，磨损低，性能出色。
Description
技术领域
本发明属于摩擦材料领域，具体涉及一种含有纳米填料的离合器面片及其制备方法。
背景技术
汽车用摩擦材料主要是用于制造制动摩擦片和离合器面片。离合器面片是一种以摩擦为主要功能、兼有结构性能要求的复合材料。这些摩擦材料原来采用的是石棉基摩擦材料，随着对环保和安全的要求越来越高，逐渐出现了半金属型摩擦材料、复合纤维摩擦材料、陶瓷纤维摩擦材料。由于摩擦材料在汽车上主要用于制造制动系和传动系的零件，要求有足够高的而且稳定的摩擦系数和较好的耐磨性。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种含有纳米填料的离合器面片；
本发明的第二目的在于提供上述离合器面片的制备方法。
本发明的上述目的是通过下面的技术方案得以实现的：
一种含有纳米填料的离合器面片，由复合布经过浸渍树脂、浸渍橡胶浆料，再经绕胚、热压、热处理、磨加工而成，其中：
所述浸渍树脂通过如下重量份的原料制备而成：酚醛树脂，20～30份；脲醛树脂，6～8份；六次甲基四胺，3～4份；酒精，75～85份；
所述浸渍橡胶浆料通过如下重量份原料制成：丁苯橡胶，23～37份；酚醛树脂，10～14份；硫磺粉，5～7份；促进剂CZ，0.4～0.6份；抗氧剂1076，0.8～1.2份；硬脂酸镁，1.2～1.6份；环氧硬脂酸辛酯，0.6～0.8份；半补强炭黑，8～10份；石墨，8～12份；氧化铝，7～9份；聚乙二醇400，6～8份；改性纳米蒙脱土，12～14份；橡胶溶剂油，85～115份；
所述改性纳米蒙脱土的制备方法为：将蒙脱土在650～750℃煅烧1～2小时，取出后与三乙醇胺、乙烯基三甲氧基硅烷和水研磨，研磨至浆料至400～500目后，喷雾干燥即得；蒙脱土、三乙醇胺、乙烯基三甲氧基硅烷和水的重量份之比为100：(15～25)：(10～20)：(45～55)。
进一步地，所述浸渍树脂的制备方法为：将酚醛树脂、脲醛树脂和六次甲基四胺混合均匀后粉碎，再加入酒精混匀，投入搅拌机内打成浸渍树脂溶液，即得。
进一步地，所述浸渍橡胶浆料的制备方法包括如下所述的步骤：
步骤S1，开动开放式炼胶机，试运行1～2分钟，调节辊距1～2mm，将称量好的丁苯橡胶和酚醛树脂置于炼胶机上，塑炼2～3分钟，待包辊后，加入促进剂CZ、抗氧剂1076、氧化铝，80～85℃下混炼均匀后，打三角包2～3次；
步骤S2，调整辊距3～4mm后，加入半补强炭黑、改性纳米蒙脱土，待物料混炼均匀后，清扫接料盘中的物料加入混炼胶中，最后加入硫磺粉，连续打3～4次三角包；
步骤S3，调整辊距1～2mm，将胶料辊薄下料，控制辊温＜70℃，裁条备用；
步骤S4，将裁好的胶条计量投入打浆机内，再将硬脂酸镁、环氧硬脂酸辛酯、石墨和聚乙二醇400全部粉碎投入打浆机内，得混合物料，最后加入橡胶溶剂油，打浆4～5小时，待胶浆中没有颗粒物即得所述浸渍橡胶浆料。
进一步地，所述改性纳米蒙脱土的制备方法为：将蒙脱土在700℃煅烧1.5小时，取出后与三乙醇胺、乙烯基三甲氧基硅烷和水研磨，研磨至浆料至400～500目后，喷雾干燥即得；蒙脱土、三乙醇胺、乙烯基三甲氧基硅烷和水的重量份之比为100：20：15：50。
所述离合器面片的制备方法，包括如下步骤：
步骤S1，复合布进行干燥处理，使吸附水份含量≤1.5％；
步骤S2，复合布在浸渍树脂中浸渍，使其含树脂量控制在18-22％；
步骤S3，在浸渍橡胶浆料中浸渍，重量配比为复合布:浸渍橡胶浆料＝1:0.8～1.2；
步骤S4，再经绕胚、热压、热处理、磨加工，即得。
本发明的优点：
本发明提供的离合器面片中含有纳米填料，摩擦系数高，磨损低，性能出色。该离合器面片制备方法简单，无需苛刻的工艺条件，适合工业化大生产。
具体实施方式
下面结合实施例进一步说明本发明的实质性内容，但并不以此限定本发明保护范围。尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
实施例1：离合器面片的制备
由复合布经过浸渍树脂、浸渍橡胶浆料，再经绕胚、热压、热处理、磨加工而成：
步骤S1，复合布进行干燥处理，使吸附水份含量≤1.5％；
步骤S2，复合布在浸渍树脂中浸渍，使其含树脂量控制在20％；
步骤S3，在浸渍橡胶浆料中浸渍，重量配比为复合布:浸渍橡胶浆料＝1:1；
步骤S4，再经绕胚、热压、热处理、磨加工，即得。
浸渍树脂通过如下重量份的原料制备而成：酚醛树脂，25份；脲醛树脂，7份；六次甲基四胺，3.5份；酒精，80份。制备时，将酚醛树脂、脲醛树脂和六次甲基四胺混合均匀后粉碎，投入搅拌机内，再加入酒精，搅拌成均匀的浸渍树脂溶液，即得。
上述复合布由玻璃纤维、化纤、碳纤维和铜丝作为原材料，经过本领域技术人员熟知的常规技术制成。
浸渍橡胶浆料通过如下重量份原料制成：丁苯橡胶，30份；酚醛树脂，12份；硫磺粉，6份；促进剂CZ，0.5份；抗氧剂1076，1份；硬脂酸镁，1.4份；环氧硬脂酸辛酯，0.7份；半补强炭黑，9份；石墨，10份；氧化铝，8份；聚乙二醇400，7份；改性纳米蒙脱土，13份；橡胶溶剂油，100份。
浸渍橡胶浆料制备步骤如下：
步骤S1，开动开放式炼胶机，试运行2分钟，调节辊距1～2mm，将称量好的丁苯橡胶和酚醛树脂置于炼胶机上，塑炼3分钟，待包辊后，加入促进剂CZ、抗氧剂1076、氧化铝，82℃混炼均匀后，打三角包3次；
步骤S2，调整辊距3～4mm后，加入半补强炭黑、改性纳米蒙脱土，待物料混炼均匀后，清扫接料盘中的物料加入混炼胶中，最后加入硫磺粉，连续打4次三角包；
步骤S3，调整辊距1～2mm，将胶料辊薄下料，控制辊温＜70℃，裁条备用；
步骤S4，将裁好的胶条计量投入打浆机内，再将硬脂酸镁、环氧硬脂酸辛酯、石墨和聚乙二醇400全部粉碎投入打浆机内，得混合物料，最后加入橡胶溶剂油，打浆4.5小时，待胶浆中没有颗粒物即得所述浸渍橡胶浆料。
其中，改性纳米蒙脱土的制备方法为：将蒙脱土在700℃煅烧1.5小时，取出后与三乙醇胺、乙烯基三甲氧基硅烷和水研磨，研磨至浆料至400～500目后，喷雾干燥即得；蒙脱土、三乙醇胺、乙烯基三甲氧基硅烷和水的重量份之比为100：20：15：50。
实施例2：离合器面片的制备
由复合布经过浸渍树脂、浸渍橡胶浆料，再经绕胚、热压、热处理、磨加工而成：
步骤S1，复合布进行干燥处理，使吸附水份含量≤1.5％；
步骤S2，复合布在浸渍树脂中浸渍，使其含树脂量控制在18％；
步骤S3，在浸渍橡胶浆料中浸渍，重量配比为复合布:浸渍橡胶浆料＝1:0.8；
步骤S4，再经绕胚、热压、热处理、磨加工，即得。
浸渍树脂通过如下重量份的原料制备而成：酚醛树脂，20份；脲醛树脂，6份；六次甲基四胺，3份；酒精，75份。制备时，将酚醛树脂、脲醛树脂和六次甲基四胺混合均匀后粉碎，投入搅拌机内，再加入酒精，搅拌成均匀的浸渍树脂溶液，即得。
浸渍橡胶浆料通过如下重量份原料制成：丁苯橡胶，23份；酚醛树脂，10份；硫磺粉，5份；促进剂CZ，0.4份；抗氧剂1076，0.8份；硬脂酸镁，1.2份；环氧硬脂酸辛酯，0.6份；半补强炭黑，8份；石墨，8份；氧化铝，7份；聚乙二醇400，6份；改性纳米蒙脱土，12份；橡胶溶剂油，85份。
浸渍橡胶浆料制备步骤如下：
步骤S1，开动开放式炼胶机，试运行1分钟，调节辊距1～2mm，将称量好的丁苯橡胶和酚醛树脂置于炼胶机上，塑炼2分钟，待包辊后，加入促进剂CZ、抗氧剂1076、氧化铝，80℃下混炼均匀后，打三角包2次；
步骤S2，调整辊距3～4mm后，加入半补强炭黑、改性纳米蒙脱土，待物料混炼均匀后，清扫接料盘中的物料加入混炼胶中，最后加入硫磺粉，连续打3次三角包；
步骤S3，调整辊距1～2mm，将胶料辊薄下料，控制辊温＜70℃，裁条备用；
步骤S4，将裁好的胶条计量投入打浆机内，再将硬脂酸镁、环氧硬脂酸辛酯、石墨和聚乙二醇400全部粉碎投入打浆机内，得混合物料，最后加入橡胶溶剂油，打浆4小时，待胶浆中没有颗粒物即得所述浸渍橡胶浆料。
其中，改性纳米蒙脱土的制备方法为：将蒙脱土在650℃煅烧2小时，取出后与三乙醇胺、乙烯基三甲氧基硅烷和水研磨，研磨至浆料至400～500目后，喷雾干燥即得；蒙脱土、三乙醇胺、乙烯基三甲氧基硅烷和水的重量份之比为100：15：10：45。
实施例3：离合器面片的制备
由复合布经过浸渍树脂、浸渍橡胶浆料，再经绕胚、热压、热处理、磨加工而成：
步骤S1，复合布进行干燥处理，使吸附水份含量≤1.5％；
步骤S2，复合布在浸渍树脂中浸渍，使其含树脂量控制在22％；
步骤S3，在浸渍橡胶浆料中浸渍，重量配比为复合布:浸渍橡胶浆料＝1:1.2；
步骤S4，再经绕胚、热压、热处理、磨加工，即得。
浸渍树脂通过如下重量份的原料制备而成：酚醛树脂，30份；脲醛树脂，8份；六次甲基四胺，4份；酒精，85份。制备时，将酚醛树脂、脲醛树脂和六次甲基四胺混合均匀后粉碎，投入搅拌机内，再加入酒精，搅拌成均匀的浸渍树脂溶液，即得。
浸渍橡胶浆料通过如下重量份原料制成：丁苯橡胶，37份；酚醛树脂，14份；硫磺粉，7份；促进剂CZ，0.6份；抗氧剂1076，1.2份；硬脂酸镁，1.6份；环氧硬脂酸辛酯，0.8份；半补强炭黑，10份；石墨，12份；氧化铝，9份；聚乙二醇400，8份；改性纳米蒙脱土，14份；橡胶溶剂油，115份。
浸渍橡胶浆料制备步骤如下：
步骤S1，开动开放式炼胶机，试运行2分钟，调节辊距1～2mm，将称量好的丁苯橡胶和酚醛树脂置于炼胶机上，塑炼3分钟，待包辊后，加入促进剂CZ、抗氧剂1076、氧化铝，85℃下混炼均匀后，打三角包3次；
步骤S2，调整辊距3～4mm后，加入半补强炭黑、改性纳米蒙脱土，待物料混炼均匀后，清扫接料盘中的物料加入混炼胶中，最后加入硫磺粉，连续打4次三角包；
步骤S3，调整辊距1～2mm，将胶料辊薄下料，控制辊温＜70℃，裁条备用；
步骤S4，将裁好的胶条计量投入打浆机内，再将硬脂酸镁、环氧硬脂酸辛酯、石墨和聚乙二醇400全部粉碎投入打浆机内，得混合物料，最后加入橡胶溶剂油，打浆5小时，待胶浆中没有颗粒物即得所述浸渍橡胶浆料。
其中，改性纳米蒙脱土的制备方法为：将蒙脱土在750℃煅烧2小时，取出后与三乙醇胺、乙烯基三甲氧基硅烷和水研磨，研磨至浆料至400～500目后，喷雾干燥即得；蒙脱土、三乙醇胺、乙烯基三甲氧基硅烷和水的重量份之比为100：25：20：55。
实施例4：对比实施例，纳米蒙脱土不经过改性处理
由复合布经过浸渍树脂、浸渍橡胶浆料，再经绕胚、热压、热处理、磨加工而成：
步骤S1，复合布进行干燥处理，使吸附水份含量≤1.5％；
步骤S2，复合布在浸渍树脂中浸渍，使其含树脂量控制在20％；
步骤S3，在浸渍橡胶浆料中浸渍，重量配比为复合布:浸渍橡胶浆料＝1:1；
步骤S4，再经绕胚、热压、热处理、磨加工，即得。
浸渍树脂通过如下重量份的原料制备而成：酚醛树脂，25份；脲醛树脂，7份；六次甲基四胺，3.5份；酒精，80份。制备时，将酚醛树脂、脲醛树脂和六次甲基四胺混合均匀后粉碎，投入搅拌机内，再加入酒精，搅拌成均匀的浸渍树脂溶液，即得。
浸渍橡胶浆料通过如下重量份原料制成：丁苯橡胶，30份；酚醛树脂，12份；硫磺粉，6份；促进剂CZ，0.5份；抗氧剂1076，1份；硬脂酸镁，1.4份；环氧硬脂酸辛酯，0.7份；半补强炭黑，9份；石墨，10份；氧化铝，8份；聚乙二醇400，7份；纳米蒙脱土，13份；橡胶溶剂油，100份。
浸渍橡胶浆料制备步骤如下：
步骤S1，开动开放式炼胶机，试运行2分钟，调节辊距1～2mm，将称量好的丁苯橡胶和酚醛树脂置于炼胶机上，塑炼3分钟，待包辊后，加入促进剂CZ、抗氧剂1076、氧化铝，82℃混炼均匀后，打三角包3次；
步骤S2，调整辊距3～4mm后，加入半补强炭黑、纳米蒙脱土，待物料混炼均匀后，清扫接料盘中的物料加入混炼胶中，最后加入硫磺粉，连续打4次三角包；
步骤S3，调整辊距1～2mm，将胶料辊薄下料，控制辊温＜70℃，裁条备用；
步骤S4，将裁好的胶条计量投入打浆机内，再将硬脂酸镁、环氧硬脂酸辛酯、石墨和聚乙二醇400全部粉碎投入打浆机内，得混合物料，最后加入橡胶溶剂油，打浆4.5小时，待胶浆中没有颗粒物即得所述浸渍橡胶浆料。
其中，纳米蒙脱土的制备方法为：将蒙脱土在700℃煅烧1.5小时，取出后与水研磨，研磨至浆料至400～500目后，喷雾干燥即得；蒙脱土和水的重量份之比为100：50。
实施例5：效果实施例
采用定速式试验机、根据GB/T5764-1998标准对实施例1～4制备的离合器面片进行测试，具有如下表1和表2的摩擦磨损性能。其中，实施例2、3制备的离合器面片与实施例1基本一致，不再单独罗列其测试数据。
表1实施例1离合器面片的摩擦磨损性能
表2实施例4(对比实施例)离合器面片的摩擦磨损性能
上述结果表明，本发明提供的离合器面片摩擦系数稳定，磨损低，性能好，这种技术效果与改性纳米蒙脱土有关。该离合器面片制备方法简单，无需苛刻条件，适合工业化大生产。
上述实施例的作用在于说明本发明的实质性内容，但并不以此限定本发明的保护范围。本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和保护范围。
Claims (2)
1.一种含有纳米填料的离合器面片，由复合布经过浸渍树脂、浸渍橡胶浆料，再经绕胚、热压、热处理、磨加工而成，其特征在于：
所述浸渍树脂通过如下重量份的原料制备而成：酚醛树脂，20～30份；脲醛树脂，6～8份；六次甲基四胺，3～4份；酒精，75～85份；
所述浸渍橡胶浆料通过如下重量份原料制成：丁苯橡胶，23～37份；酚醛树脂，10～14份；硫磺粉，5～7份；促进剂CZ，0.4～0.6份；抗氧剂1076，0.8～1.2份；硬脂酸镁，1.2～1.6份；环氧硬脂酸辛酯，0.6～0.8份；半补强炭黑，8～10份；石墨，8～12份；氧化铝，7～9份；聚乙二醇400，6～8份；改性纳米蒙脱土，12～14份；橡胶溶剂油，85-115份；
所述改性纳米蒙脱土的制备方法为：将蒙脱土在700℃煅烧1.5小时，取出后与三乙醇胺、乙烯基三甲氧基硅烷和水研磨，研磨至浆料至400～500目后，喷雾干燥即得；蒙脱土、三乙醇胺、乙烯基三甲氧基硅烷和水的重量份之比为100：20：15：50；
所述浸渍树脂的制备方法为：将酚醛树脂、脲醛树脂和六次甲基四胺混合均匀后粉碎，再加入酒精混匀，投入搅拌机内打成浸渍树脂溶液，即得；
所述浸渍橡胶浆料的制备方法包括如下所述的步骤：
步骤S1，开动开放式炼胶机，试运行1～2分钟，调节辊距1～2mm，将称量好的丁苯橡胶和酚醛树脂置于炼胶机上，塑炼2～3分钟，待包辊后，加入促进剂CZ、抗氧剂1076、氧化铝，80～85℃下混炼均匀后，打三角包2～3次；
步骤S2，调整辊距3～4mm后，加入半补强炭黑、改性纳米蒙脱土，待物料混炼均匀后，清扫接料盘中的物料加入混炼胶中，最后加入硫磺粉，连续打3～4次三角包；
步骤S3，调整辊距1～2mm，将胶料辊薄下料，控制辊温＜70℃，裁条备用；
步骤S4，将裁好的胶条计量投入打浆机内，再将硬脂酸镁、环氧硬脂酸辛酯、石墨和聚乙二醇400全部粉碎投入打浆机内，得混合物料，最后加入橡胶溶剂油，打浆4～5小时，待胶浆中没有颗粒物即得所述浸渍橡胶浆料。
2.权利要求1所述离合器面片的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1，复合布进行干燥处理，使吸附水份含量≤1.5％；
步骤S2，复合布在浸渍树脂中浸渍，使其含树脂量控制在18-22％；
步骤S3，在浸渍橡胶浆料中浸渍，重量配比为复合布:浸渍橡胶浆料＝1:0.8～1.2；
步骤S4，再经绕胚、热压、热处理、磨加工，即得。
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