CN1069037A - 摩擦制动片用桐油改性酚醛树脂的制造方法 - Google Patents

Abstract

一种桐油改性酚醛树脂制造摩擦制动片，其特点 是将桐油改性酚醛树脂引入到摩擦制动片的配方组 分中取代原用的酚醛树脂，其产品主要性能指标超过 国家标准，接近或达到了美国制造的摩擦制动片的性 能指标。行车试验表明该汽车摩擦制动片使用寿命 为原酚醛树脂制动片的2—3倍，桐油改性起到了增 韧的作用，克服了原产品固有的硬脆等缺点，提高了 制动片的强度和使用寿命，有显著的经济效益和社会 效益。

Description

本发明属于摩擦制动片用桐油改性酚醛树脂作为粘接剂，以石棉等原料为填料制造机动车辆的摩擦制动片领域。

机动车辆、特别是汽车用摩擦制动片（又称刹车片）的制造和应用已有多年历史，目前，国内外生产的摩擦制动片多为酚醛树脂作为粘接剂，以石棉等原料作为填充料制成。其缺点是磨损率高，特别是高温时磨损更为突出，强度低，硬度大，韧性差，易碎或者易发生龟裂，使用寿命短，不能满足用户（特别是山区道路）在行驶车辆时的要求。经中国专利局文献检索，有关B类文献4篇，C类1篇，U.S3438917，U.S3494884，U.S4.609381，U.S4758277和U.S3844800，无一与本发明密切相关文献（A类），其中有U.S3438917、涉及到酚醛树脂，由苯酚与异丁醛预缩合后再与甲醛反应生成改性酚醛树脂，也可用亚麻油及脱水蓖麻油、桐油进行改性，但未提供任何实施方案或技术解决方案。

本发明的目的是针对现有技术的不足而提供一种摩擦制动片用桐油改性酚醛树脂的制造方法及制造摩擦制动片产品，它具有韧性好、硬度低、磨损小，使用寿命为原酚醛树脂制造摩擦制动片产品的2-3倍。

本发明提供的摩擦制动片用桐油改性酚醛树脂的制造方法，其起始原料用量（按重量计）为：

桐油  10-60份

苯酚  100份

对甲苯磺酸（以桐油重量计）  0.05-0.5份

甲醛（37%水溶液）  100份

缩聚反应催化剂（可用NoOH，Ca（OH）₂、Ba（OH）₂0.1-1份

稀释剂（可用乙醇、丙酮和甲苯）  适量

将上述桐油、苯酚和对甲苯磺酸的配料组份分别称量，加入在带有搅拌器、冷凝器及温度计的反应釜中，在搅拌下升温至90-110℃，反应时间为20-120分钟，冷却至50-60℃时，用等当量的碱中和，调节PH至8，再加入上述甲醛和缩聚反应催化剂氢氧化钠于釜中，在搅拌下升温至80-100℃，反应时间为60-100分钟，冷却至50-60℃，用酸中和，调节PH至7，在20KPa减压下脱水1-2小时，根据需要将上述方法制得桐油改性酚醛树脂（甲阶树脂）加入适量的稀释剂备用。

摩擦制动片产品制造所用的配方组分（按重量计）为：

桐油改性酚醛树脂  15-35份

硬脂酸  1-2份

玻璃纤维  10-20份

石棉  30-40份

重晶石  20-30份

钾长石  2-7份

摩擦粉  4-8份

按摩擦制动片产品制造的配方称量，将桐油改性酚醛树脂、石棉、玻璃纤维等填充料加入揑合机内，揑合温度30-80℃，时间10-60分钟经辊压机辊压，温度50-120℃时间5-8分钟，于40-100℃下干燥后成型，成型温度为140-200℃，时间1mm/1-2′，压力300公kg/cm²，再经打磨，钻孔加工，检验包装入库。

本发明提供的桐油改性酚醛树脂制造的摩擦制动片与国家标准及不经改性酚醛树脂制造的摩擦制动片的主要性能比较列表如下：

注：摩擦系数一栏，实施例的第一排为升温的测试数据，第二排为降温的测试数据。

从表上可见以桐油改性酚醛树脂制造的摩擦制动片有以下特点。

1.摩擦系数随温度变化小，超过国家标准，接近美制摩擦制动片指标。

2.缺口冲击强度达到3.59-3.7dJ/cm²，超过了国家标准和美制摩擦制动片指标。

3.其余各项主要性能指标皆优于国家标准。

从桐油改性酚醛树脂制造的摩擦制动片与重庆合成化工厂用不经改性的酚醛树脂制造的摩擦制动片作行车试验比较，将两种制动片分别用于同一国产解放牌汽车上结果表明如下：

1.用桐油改性酚醛树脂制造的摩擦制动片行驶3个月还未报废，而厂制酚醛树脂制造的摩擦制动片只行驶了20多天就报废了。

2.废弃片子的龟裂情况比较，桐油改性酚醛树脂制造的摩擦制动片没有原酚醛树脂制造的摩擦制动片龟裂严重。

本发明具有如下优点：

1.桐油改性苯酚甲醛树脂代替原酚醛树脂制作汽车摩擦制动片，其主要性能指标均超过国家标准;接近或达到了美国制造的摩擦制动片的性能指标。

2.行车试验表明，该汽车摩擦制动片使用寿命是酚醛树脂制动片的2-3倍。

3.桐油改性苯酚甲醛树脂制造的汽车摩擦制动片，确实起到了增韧的作用，克服了原用酚醛树脂所固有的硬脆等缺点，提高了制动

片的强度和使用寿命，取得了较好的经济效益和社会效益。

实施例：

1.将苯酚100公斤，桐油40公斤，50%的对甲苯磺酸水溶液0.4公斤，加入带有搅拌器，温度计及回流冷凝器的反应釜内，在搅拌下升温至90-100℃，反应30-56分钟，冷却至50-60℃，加入与对甲苯磺酸等当量的碱水溶液中和。然后，在桐油改性苯酚的加成物中加入37%的甲醛水溶液100公斤，缩聚反应催化剂37-38%氢氧化钠的水溶液2.7公斤，调节PH至8，在搅拌下，于80-100℃反应60-100分钟，冷却至50-60℃，加入10%的盐酸中和，调节PH至7，待尽量搅拌均匀后;置于20Kpa减压脱水，根据需要加入适量的工业乙醇稀释。然后，将桐油改性酚醛树脂20公斤，硬脂酸1.8公斤，玻璃纤维15公斤，石棉35公斤，重晶石25公斤，钾长石5公斤和摩擦粉5公斤加入揑合机内，揑合温度30-80℃，时间10-60分钟，经辊压机辊压，辊压温度50-120℃，时间5-8分钟，于40-100℃下干燥后成型，成型温度为140-200℃，时间1mm/1-2′，压力300kg/cm²，再经打磨，钻孔加工，检验包装入库。

2.将苯酚100公斤，桐油20公斤，50%的对甲苯磺酸水溶液0.2公斤加入带有搅拌器、温度计及冷凝器的反应釜中，其余组份和合成制造工艺同实施例1。

3.将苯酚100公斤，桐油30公斤，50%的对甲苯磺酸水溶液0.3公斤，加入带有搅拌器，温度计及冷凝器的反应釜中，其余组份和合成制造工艺同实施例1。

对比例：

苯酚60公斤，甲醛23.7公斤，缩聚反应催化剂41%氢氧化钠水溶液1.4公斤，按照常规的方法合成酚醛树脂，在填充料相同，制造工艺相同的条件制造汽车摩擦制动片，然后与本发明的实施例进行对比。

Claims (2)

1、一种摩擦制动片用桐油改性酚醛树脂的制造方法，其特征在于该方法的起始原料用量(按重量计)为：

桐油                     10-60

苯酚                     100份

对甲苯磺酸(以桐油重量计)  0.05-0.5份

甲醛(37%水溶液)          100份

缩聚反应催化剂           0.1-1份

稀释剂                  适量

将上述桐油，苯酚和对甲苯磺酸的配料组份，分别称量，加入在带有搅拌器，冷凝器及温度计的反应釜中，在搅拌下升温至90-110℃，反应时间为20-120分钟，冷却至50-60℃时，用等当量的碱中和，调节PH至8，再加入上述甲醛和缩聚反应催化剂氢氧化钠的用量，在搅拌下升温至80-100℃，反应时间为60-100分钟、冷却至50-60℃用酸中和，调节PH至7，在20KPa减压下脱水1-2小时，根据需要可加入适量的稀释剂乙醇备用。

2、按照权利要求1所述摩擦制动片用桐油改性酚醛树脂制造的产品，其特征在于该产品所用的配方组分（按重量计）为：

桐油改性酚醛树脂  15-35份

硬脂酸  1-2份

玻璃纤维  10-20份

石棉  30-40份

重晶石  20-30份

钾长石  2-7份

摩擦粉  4-8份

按摩擦制动片产品制造的配方称量，将桐油改性酚醛树脂、石棉、玻璃纤维等填充料加入揑合机内，揑合温度30-80℃，时间10-60分钟，经辊压机辊压，温度50-120℃，时间5-8分钟，于40-100℃下干燥后成型，成型温度140-200℃，时间1mm/1-2′，压力300、公kg/cm²，再经打磨，钻孔加工，检验包装入库。