CN106634835A - 一种基于酚醛树脂和金属橡胶的摩擦材料及摩擦制品 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于酚醛树脂和金属橡胶的摩擦材料，它包括酚醛树脂5‑8份，玻璃纤维4‑8份，金属橡胶粒子3‑6份，101矿物纤维8‑12份，硫酸钡20‑45份，碳酸钙10‑15，氟化钠2‑4份，氧化铝1‑3份，锆英粉1‑3份，合成石墨2‑4份，焦炭粉3‑6份，氢氧化钙3‑8份，摩擦粒子2‑5份，芳纶纤维1‑2份，以上均为重量份。本发明还提供一种摩擦制品，由下述方法制备：将所述摩擦材料各组分混合得到摩擦材料混合料；将摩擦材料混合料进行热压固化操作即得到所述摩擦制品。本发明的摩擦制品解决了摩擦制品在高温条件下，制动力矩不理想问题，提供一种高强度、高耐磨、抗衰退性强，摩系数稳定的摩擦制品。
Description
技术领域
本发明涉及摩擦材料技术领域，尤其涉及一种基于酚醛树脂和金属橡胶的摩擦材料及摩擦制品。
背景技术
摩擦片是一种多元复合材料，是由粘接剂(树脂与橡胶)、增强纤维和摩擦性能调节剂三大类主要组分及其他配合剂经一系列制造加工工艺制成的。单独使用树脂做粘接剂，摩擦片硬度偏高，一般用配方中会添加一定比例的橡胶改性，调节摩擦片的硬度。
目前摩擦行业内通用的树脂为酚醛树脂或由其改性的衍生物，其初始热分解温度大致在320℃-400℃，通用的橡胶为丁腈橡胶或丁苯橡胶，其初始分解温度在180℃-250℃，树脂和有机橡胶的这种分解温度决定了摩擦片在300℃以上的高温时性能很难有保证，主要体现是高温的摩擦系数降低，制动力矩不足，磨损加快,可能一般的工况情况下摩擦片工作温度可能长时间达不到300℃，但在一些苛刻的工况下(连续的长下坡或拖刹等)，摩擦片的工作温度能达到300℃甚至更高，在这种工作条件下配方中的有机橡胶已开始分解，影响摩擦片的使用功能，存在一定的安全隐患。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种在高温工作条件下性能稳定的基于酚醛树脂和金属橡胶的摩擦材料及摩擦制品。
本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：
一种基于酚醛树脂和金属橡胶的摩擦材料，它包括酚醛树脂5-8份，玻璃纤维4-8份，金属橡胶粒子3-6份，101矿物纤维8-12份，硫酸钡20-45份，碳酸钙10-15，氟化钠2-4份，氧化铝1-3份，锆英粉1-3份，合成石墨2-4份，焦炭粉3-6份，氢氧化钙3-8份，摩擦粒子2-5份，芳纶纤维1-2份，以上均为重量份。
上述方案中，所述金属橡胶粒子是由金属橡胶丝切割球磨处理，再经过硅烷偶联剂表面处理得到的多孔粒子结构，粒子直径为0.1-0.5mm。
上述方案中，所述玻璃纤维绒毛的长度为2-5mm。
上述方案中，所述玻璃纤维的厚度为0.2-0.8mm。
上述方案中，所述氧化铝为800-1000目，氟化钠小于200目，锆英粉小于300目，氢氧化钙300-500目，碳酸钙200-400目。
上述方案中，所述芳纶纤维的长度为5-9mm。
上述方案中，所述芳纶纤维的厚度为0.1-0.4mm。
摩擦制品，其可由下述方法制备：
将所述的摩擦材料各组分混合得到摩擦材料混合料；
将摩擦材料混合料进行热压固化操作，其中压力为160-180MPa，固化时间为8-12分钟，即得到所述摩擦制品。
与现有技术相比，本发明取得的技术效果：
1)上述配方体系解决了摩擦片在高温条件下，制动力矩不理想问题。
2)上述配方体系提供一种高强度、高耐磨、抗衰退性强，摩擦系数稳定的一种摩擦片。
3)上述配方体系提供一种降低产品硬度的方法，打破传统的使用有机橡胶来调节摩擦片硬度的固有模式。
4)上诉配方体系提供了一种用金属橡胶粒子替代传统的有机橡胶的研究方向。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述，当然下述实施例不应理解为对本发明的限制。
实施例1
本发明提供一种摩擦制品，其可由下述方法制备：
1)将摩擦材料混合料置于热固化模具中，在160MPa的压力下固化10分钟，经后续磨削加工后即得到成品。在本实施例中，该摩擦制品为摩擦片。
在本实施例中，所述摩擦材料混合料的配方为：酚醛树脂8份，玻璃纤维6份，金属橡胶粒子4份，101矿物纤维8份，硫酸钡30份，碳酸钙20，氟化钠4份，氧化铝2份，锆英粉1份，合成石墨4份，焦炭粉6份，氢氧化钙3份，摩擦粒子3份，芳纶纤维1份。101矿物纤维购买于荷兰Lapinus公司。
经检测在本实施例下的摩擦片具有较好的抗衰退性，耐磨性，摩擦系数平稳，且具有较高的冲击强度和抗压强度强度。
摩擦性能(GB5763-2008)
材料冲击强度(GB5763-2008)：5.60dJ/cm2
材料抗压强度(GB/T 7314-2005):70MPa
实施例2
本发明提供一种摩擦制品，其可由下述方法制备：
将摩擦材料混合料置于热固化模具中，在160MPa的压力下固化8分钟，经钻孔后即得到成品。在本实施例中，该摩擦制品为摩擦片。
在本实施例中，所述摩擦材料混合料的配方为：酚醛树脂6份，玻璃纤维6份，金属橡胶粒子6份，101矿物纤维8份，硫酸钡30份，碳酸钙20，氟化钠4份，氧化铝2份，锆英粉1份，合成石墨4份，焦炭粉6份，氢氧化钙3份，摩擦粒子3份，芳纶纤维1份。
经检测在本实施例下的摩擦片具有较好的抗衰退性，耐磨性，摩擦系数平稳，且具有较高的冲击强度和抗压强度强度。
摩擦性能(GB5763-2008)
冲击强度(GB5763-2008)：5.40J/cm2
材料抗压强度(GB/T 7314-2005):72MPa
实施例3
本发明提供一种摩擦制品，其可由下述方法制备：
将摩擦材料混合料置于热固化模具中，在160MPa的压力下固化8分钟，经钻孔后即得到成品。在本实施例中，该摩擦制品为摩擦片。
在本实施例中，所述摩擦材料混合料的配方为：酚醛树脂7份，玻璃纤维6份，金属橡胶粒子5份，101矿物纤维8份，硫酸钡30份，碳酸钙20，氟化钠4份，氧化铝2份，锆英粉1份，合成石墨4份，焦炭粉6份，氢氧化钙3份，摩擦粒子3份，芳纶纤维1份。
经检测在下本实施例的摩擦片即具有较高的冲击强度和材料内抗剪强度。而且，磨损远低于普通摩擦材料。
摩擦性能(GB5763-2008)
冲击强度(GB5763-2008)：5.20J/cm2
材料抗压强度(GB/T 7314-2005):73MPa
对比例1
本发明提供一种摩擦制品，其可由下述方法制备：
将摩擦材料混合料置于热固化模具中，在160MPa的压力下固化8分钟，经钻孔后即得到成品。在本实施例中，该摩擦制品为摩擦片。
在本实施例中，所述摩擦材料混合料的配方为：酚醛树脂8份，玻璃纤维6份，丁腈橡胶粒子4份，101矿物纤维8份，硫酸钡30份，碳酸钙20，氟化钠4份，氧化铝2份，锆英粉1份，合成石墨4份，焦炭粉6份，氢氧化钙3份，摩擦粒子3份，芳纶纤维1份。
经检测此配方体系中加入的丁腈橡胶粒子后，冲击强度、抗压强度与实施案例1中的相差无几，但高温的衰退性能，磨损率明显高于实施例1。
摩擦性能(GB5763-2008)
冲击强度(GB5763-2008)：5.60J/cm2
材料抗压强度(GB/T 7314-2005):73MPa
对比例2
本发明提供一种摩擦制品，其可由下述方法制备：
将摩擦材料混合料置于热固化模具中，在160MPa的压力下固化8分钟，经钻孔后即得到成品。在本实施例中，该摩擦制品为摩擦片。
在本实施例中，所述摩擦材料混合料的配方为：酚醛树脂6份，玻璃纤维6份，丁腈橡胶粒子6份，101矿物纤维8份，硫酸钡30份，碳酸钙20，氟化钠4份，氧化铝2份，锆英粉1份，合成石墨4份，焦炭粉6份，氢氧化钙3份，摩擦粒子3份，芳纶纤维1份。
经检测此配方体系中加入的丁腈橡胶粒子后，冲击强度、抗压强度与实施案例2中的相差无几，但高温的衰退性能，磨损率明显高于实施例2。
摩擦性能(GB5763-2008)
冲击强度(GB5763-2008)：5.40J/cm2
材料抗压强度(GB/T 7314-2005):71MPa
对比例3
本发明提供一种摩擦制品，其可由下述方法制备：
将摩擦材料混合料置于热固化模具中，在160MPa的压力下固化8分钟，经钻孔后即得到成品。在本实施例中，该摩擦制品为摩擦片。
在本实施例中，所述摩擦材料混合料的配方为：酚醛树脂7份，玻璃纤维6份，丁腈橡胶粒子5份，101矿物纤维8份，硫酸钡30份，碳酸钙20，氟化钠4份，氧化铝2份，锆英粉1份，合成石墨4份，焦炭粉6份，氢氧化钙3份，摩擦粒子3份，芳纶纤维1份。
经检测此配方体系中加入的丁腈橡胶粒子后，冲击强度、抗压强度与实施案例3中的相差无几，但高温的衰退性能，磨损率明显高于实施例3。
摩擦性能(GB5763-2008)
冲击强度(GB5763-2008)：4.20J/cm2
材料内抗剪强度(GB/T26739)：9MPa。
需要说明的是，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等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (8)
1.一种基于酚醛树脂和金属橡胶的摩擦材料，其特征在于，它包括酚醛树脂5-8份，玻璃纤维4-8份，金属橡胶粒子3-6份，101矿物纤维8-12份，硫酸钡20-45份，碳酸钙10-15，氟化钠2-4份，氧化铝1-3份，锆英粉1-3份，合成石墨2-4份，焦炭粉3-6份，氢氧化钙3-8份，摩擦粒子2-5份，芳纶纤维1-2份，以上均为重量份。
2.如权利要求1所述的摩擦材料，其特征在于，所述金属橡胶粒子是由金属橡胶丝切割球磨处理，再经过硅烷偶联剂表面处理得到的多孔粒子结构，粒子直径为0.1-0.5mm。
3.如权利要求1所述的摩擦材料，其特征在于，所述玻璃纤维绒毛的长度为2-5mm。
4.如权利要求1所述的摩擦材料，其特征在于，所述玻璃纤维的厚度为0.2-0.8mm。
5.如权利要求1所述的摩擦材料，其特征在于，所述氧化铝为800-1000目，氟化钠小于200目，锆英粉小于300目，氢氧化钙300-500目，碳酸钙200-400目。
6.如权利要求1所述的摩擦材料，其特征在于，所述芳纶纤维的长度为5-9mm。
7.如权利要求1所述的摩擦材料，其特征在于，所述芳纶纤维的厚度为0.1-0.4mm。
8.摩擦制品，其特征在于，其可由下述方法制备：
将权利要求1至7任一项所述的摩擦材料各组分混合得到摩擦材料混合料；
将摩擦材料混合料进行热压固化操作，其中压力为160-180MPa，固化时间为8-12分钟，即得到所述摩擦制品。
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |