CN108440900A - 一种耐高温刹车片摩擦材料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐高温刹车片摩擦材料，属于车用复合材料技术领域。本发明按重量份数计，将30～40份改性酚醛树脂，8～10份氧化石墨烯，4～5份纳米铁粉，8～10份二甲基硅油，8～10份纳米氮化铝，8～10份改性短切玻璃纤维，8～10份改性短切黄麻纤维，8～10份多壁碳纳米管，5～8份磷脂，3～5份固化剂置于混料机中，于转速为300～500r/min条件下，搅拌混合30～50min，即得混合浆料；随后将混合浆料注入模具中，将模具置于模压成型机中，于温度为150～160℃，压力为8～10MPa条件下，保温保压15～20min，即得耐高温刹车片摩擦材料。本发明提供的耐高温刹车片摩擦材料具有优异的热稳定性、摩擦性能和力学性能。

Description

一种耐高温刹车片摩擦材料
技术领域
本发明公开了一种耐高温刹车片摩擦材料，属于车用复合材料技术领域。
背景技术
刹车片摩擦材料作为制动装置中的核心要素，利用摩擦材料的摩擦性能将转动的动能转化为热能及其他形式的能量，从而实现运动装置制动，其性能的优良直接影响着整机装备运行的安全性、可靠性、舒适性等。自上世纪70年代，刹车片摩擦材料发生巨大的变革，从传统的石棉型摩擦材料过渡到无石棉型，相继推出半金属摩擦材料、无石棉有机型（NAO）摩擦材料、粉末冶金摩擦材料、碳纤维摩擦材料和陶瓷摩擦材料等。然而随着汽车、运载车等高速交通工具及机械装备向着高速、高效、环保的方向发展，现代工业对摩擦材料的使用要求变得更为苛刻，因而研发性能优良且具有较高性价比的新型刹车片是国内外各科研机构研究的重点方向。
高性能刹车片摩擦材料不仅要求具有优异的摩擦磨损性能，而且具有良好的物理特性。可压缩性、内剪切强度、热膨胀量等物理特性是决定刹车片摩擦材料重要的性能指标。可压缩特性与密度及弹性模量密切相关，能间接反映刹车片摩擦材料的制动噪音状况，在影响制动滞后、制动踏板行程的同时，也影响制动的平顺性和舒适性。剪切强度检验是刹车片摩擦材料必备的检测项目，包括摩擦材料与背板的粘结剪切强度以及摩擦材料自身的内部剪切强度。剪切强度的降低容易导致制动***失效，造成严重后果。热膨胀量是刹车片摩擦材料的一个重要指标，热膨胀量过大将导致制动器不能彻底释放，容易引发交通事故。目前传统的刹车片摩擦材料还存在热稳定性、摩擦性能和力学性能不佳的问题，因此还需对其进行进一步研究。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是：针对传统刹车片摩擦材料热稳定性、摩擦性能和力学性能不佳的问题，提供了一种耐高温刹车片摩擦材料。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种耐高温刹车片摩擦材料，是由以下重量份数的原料组成：30～40份改性酚醛树脂，8～10份氧化石墨烯，4～5份纳米铁粉，8～10份二甲基硅油，8～10份纳米氮化铝，8～10份改性短切玻璃纤维，8～10份改性短切黄麻纤维，8～10份多壁碳纳米管，5～8份磷脂，3～5份固化剂；
所述耐高温刹车片摩擦材料的制备步骤为：
（1）按原料组成称量各原料；
（2）将改性酚醛树脂，氧化石墨烯，纳米铁粉，二甲基硅油，纳米氮化铝，改性短切玻璃纤维，改性短切黄麻纤维，多壁碳纳米管，磷脂和固化剂，搅拌混合，注模，模压成型，即得耐高温刹车片摩擦材料。
所述改性酚醛树脂的制备过程为：按重量份数计，依次取20～30份甲醛溶液，40～60份苯酚，5～6份碳酸钠，30～40份硼酸溶液，将甲醛溶液，苯酚，碳酸钠混合，加热搅拌反应，随后加入硼酸溶液，保温搅拌反应，出料，即得改性酚醛树脂。
所述氧化石墨烯的制备过程为：将石墨烯与聚山梨酯按质量比1：5～1：10混合球磨，过筛，得石墨烯剥离片，将石墨烯剥离片与高锰酸钾溶液按质量比1：20～1：30搅拌混合，调节pH，恒温搅拌反应，过滤，洗涤，干燥，即得氧化石墨烯。
所述预处理短切玻璃纤维的制备过程为：按重量份数计，将10～20份短切玻璃纤维，8～10份多巴胺溶液，3～5份葡萄糖溶液，1～2份沼液，20～30份去离子水混合发酵，过滤，洗涤，干燥，炭化，得预处理短切玻璃纤维，将预处理短切玻璃纤维与氢氟酸按质量比1：20～1：30混合，过滤，得改性短切玻璃纤维。
所述改性短切黄麻纤维的制备过程为：按重量份数计，将10～20份纤维素酶，10～20份果胶酶，30～40份去离子水搅拌混合，得混合酶液，将短切黄麻纤维与混合酶液按质量比1：10～1：20恒温搅拌混合，过滤，干燥，得预处理短切黄麻纤维，将预处理短切黄麻纤维进行低温等离子处理，得改性短切黄麻纤维。
所述磷脂为大豆卵磷脂，蛋黄卵磷脂或葵花卵磷脂中的任意一种。
所述固化剂为乙二胺，二亚乙基三胺，四亚甲基二胺或六亚甲基二胺中的任意一种。
本发明的有益效果是：
（1）本发明通过添加采用不同外部形貌的填料配合使用，通过加入不同粒径的颗粒填料，线状填料和片状填料，从而获得较大的堆积密度，填料相互间的接触几率得以有效提高，一方面，提升体系的填料填充的致密度，使得体系的力学性能得到进一步提升，另一方面，改善无机填料与改性酚醛树脂基体的界面接触状态，使得颗粒填料，线状填料和片状填料再改性酚醛树脂内部组装成三维导热网络，使得体系中的热量通过导热网络迅速去除，从而进一步提升体系的热稳定性；
（2）本发明通过添加改性短切玻璃纤维，在制备过程中，首先，短切玻璃纤维经过发酵，使其表面附着有机质，在后期经过炭化，使得玻璃纤维表面形成不均匀的炭质，增加玻璃纤维表面的粗糙度，随后再经氢氟酸浸泡，使得玻璃纤维表面出现凹坑，同时使得玻璃纤维内部的活性基团暴露，在混料过程中，使其更易与酚醛树脂形成互相咬合的界面，进一步增大玻璃纤维与酚醛树脂的界面结合，从而提升了体系的摩擦性能和力学性能；
（3）本发明通过添加二甲基硅油，首先，二甲基硅油以硅氧健为主链，由于硅氧健极性大、键能高，在高温条件爱你想不易断裂，提高了体系的热稳定性，其次，在高温条件下，二甲基硅油的硅烷健断裂分解，而残余的硅氧健与纳米铁粉结合生成硅氧铁合金层，一方面，增大树脂与填料间的结合力，使得体系的力学性能得到提升，另一方面，硅氧铁合金层可有效阻隔摩擦产生的热量，避免热量在体系中扩散，从而提升了体系的热稳定性，延长了产品的使用寿命。
具体实施方式
按重量份数计，依次取20～30份质量分数为35～40%的甲醛溶液，40～60份苯酚，5～6份碳酸钠，30～40份质量分数为10～20%的硼酸溶液，将质量分数为35～40%的甲醛溶液，苯酚，碳酸钠置于四口烧瓶中，于温度为70～75℃，转速为300～500r/min条件下，加热搅拌反应1～2h，随后向四口烧瓶中加入质量分数为10～20%的硼酸溶液，于温度为85～98℃，转速为300～500r/min条件下，保温搅拌回流反应2～3h后，出料，即得改性酚醛树脂；将石墨烯与聚山梨酯按质量比1：5～1：10置于球磨机中混合球磨，过90目的筛，得石墨烯剥离片，将石墨烯剥离片与质量分数为20～30%的高锰酸钾溶液按质量比1：20～1：30置于三口烧瓶中，于转速为300～500r/min条件下，搅拌混合20～30min，随后向三口烧瓶中滴加质量分数为60～70%的硫酸调节pH至2.3～2.6，并将三口烧瓶置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为60～80℃，转速为300～500r/min条件下，恒温搅拌反应2～3h，得混合液，再将混合液过滤，得1号滤饼，随后将1号滤饼用去离子水洗涤5～8次，接着将洗涤后的1号滤饼置于烘箱中，于温度为105～110℃条件下，干燥至恒重，即得氧化石墨烯；按重量份数计，将10～20份短切玻璃纤维，8～10份质量浓度为2g/L的多巴胺溶液，3～5份质量分数为0.3～0.5%的葡萄糖溶液，1～2份沼液，20～30份去离子水置于发酵釜中，于温度为28～36℃，转速为200～300r/min条件下，混合发酵3～5天，得发酵混合液，再将发酵混合液过滤，得滤渣，再将滤渣用去离子水洗涤3～5次后，将洗涤后的滤渣置于烘箱中，于温度为105～110℃条件下，干燥至恒重，得干燥滤渣，随后将滤渣置于炭化炉中，并以60～90mL/min速率向炉内充入氮气，于温度为400～600℃，氮气保护条件下，炭化2～3h后，随炉降至室温，得预处理短切玻璃纤维，将预处理短切玻璃纤维与质量分数为30～35%的氢氟酸按质量比1：20～1：30置于反应釜中，于转速为300～500r/min条件下，搅拌反应3～5min，得混合浆液，接着将混合浆液过滤，得改性短切玻璃纤维；按重量份数计，将10～20份纤维素酶，10～20份果胶酶，30～40份去离子水置于1号烧杯中，于转速为300～500r/min条件下，搅拌混合30～50min，得混合酶液，将短切黄麻纤维与混合酶液按质量比1：10～1：20置于2号烧杯中，并将单口烧瓶置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为30～35℃，转速为300～500r/min条件下，恒温搅拌混合40～60min，得酶处理液，随后将酶处理液过滤，得2号滤饼，接着将2号滤饼置于烘箱中，于温度为105～110℃条件下，干燥至恒重，得预处理短切黄麻纤维，将预处理短切黄麻纤维置于低温等离子体处理装置，于温度为22～26℃，电源频率为10～15kHz，外加电压为15～20kV，放电功率为60～70W条件下，进行低温等离子处理20～30min，得改性短切黄麻纤维；按重量份数计，将30～40份改性酚醛树脂，8～10份氧化石墨烯，4～5份纳米铁粉，8～10份二甲基硅油，8～10份纳米氮化铝，8～10份改性短切玻璃纤维，8～10份改性短切黄麻纤维，8～10份多壁碳纳米管，5～8份磷脂，3～5份固化剂置于混料机中，于转速为300～500r/min条件下，搅拌混合30～50min，即得混合浆料；随后将混合浆料注入模具中，将模具置于模压成型机中，于温度为150～160℃，压力为8～10MPa条件下，保温保压15～20min，即得耐高温刹车片摩擦材料。所述磷脂为大豆卵磷脂，蛋黄卵磷脂或葵花卵磷脂中的任意一种。所述固化剂为乙二胺，二亚乙基三胺，四亚甲基二胺或六亚甲基二胺中的任意一种。
按重量份数计，依次取30份质量分数为40%的甲醛溶液，60份苯酚，6份碳酸钠，40份质量分数为20%的硼酸溶液，将质量分数为40%的甲醛溶液，苯酚，碳酸钠置于四口烧瓶中，于温度为75℃，转速为500r/min条件下，加热搅拌反应2h，随后向四口烧瓶中加入质量分数为20%的硼酸溶液，于温度为98℃，转速为500r/min条件下，保温搅拌回流反应3h后，出料，即得改性酚醛树脂；将石墨烯与聚山梨酯按质量比1：10置于球磨机中混合球磨，过90目的筛，得石墨烯剥离片，将石墨烯剥离片与质量分数为30%的高锰酸钾溶液按质量比1：30置于三口烧瓶中，于转速为500r/min条件下，搅拌混合30min，随后向三口烧瓶中滴加质量分数为70%的硫酸调节pH至2.6，并将三口烧瓶置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为80℃，转速为500r/min条件下，恒温搅拌反应3h，得混合液，再将混合液过滤，得1号滤饼，随后将1号滤饼用去离子水洗涤8次，接着将洗涤后的1号滤饼置于烘箱中，于温度为110℃条件下，干燥至恒重，即得氧化石墨烯；按重量份数计，将20份短切玻璃纤维，10份质量浓度为2g/L的多巴胺溶液，5份质量分数为0.5%的葡萄糖溶液，2份沼液，30份去离子水置于发酵釜中，于温度为36℃，转速为300r/min条件下，混合发酵5天，得发酵混合液，再将发酵混合液过滤，得滤渣，再将滤渣用去离子水洗涤5次后，将洗涤后的滤渣置于烘箱中，于温度为110℃条件下，干燥至恒重，得干燥滤渣，随后将滤渣置于炭化炉中，并以90mL/min速率向炉内充入氮气，于温度为600℃，氮气保护条件下，炭化3h后，随炉降至室温，得预处理短切玻璃纤维，将预处理短切玻璃纤维与质量分数为35%的氢氟酸按质量比1：30置于反应釜中，于转速为500r/min条件下，搅拌反应5min，得混合浆液，接着将混合浆液过滤，得改性短切玻璃纤维；按重量份数计，将20份纤维素酶，20份果胶酶，40份去离子水置于1号烧杯中，于转速为500r/min条件下，搅拌混合50min，得混合酶液，将短切黄麻纤维与混合酶液按质量比1：20置于2号烧杯中，并将单口烧瓶置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为35℃，转速为500r/min条件下，恒温搅拌混合60min，得酶处理液，随后将酶处理液过滤，得2号滤饼，接着将2号滤饼置于烘箱中，于温度为110℃条件下，干燥至恒重，得预处理短切黄麻纤维，将预处理短切黄麻纤维置于低温等离子体处理装置，于温度为26℃，电源频率为15kHz，外加电压为20kV，放电功率为70W条件下，进行低温等离子处理30min，得改性短切黄麻纤维；按重量份数计，将40份改性酚醛树脂，10份氧化石墨烯，5份纳米铁粉，10份二甲基硅油，10份纳米氮化铝，10份改性短切玻璃纤维，10份改性短切黄麻纤维，10份多壁碳纳米管，8份磷脂，5份固化剂置于混料机中，于转速为500r/min条件下，搅拌混合50min，即得混合浆料；随后将混合浆料注入模具中，将模具置于模压成型机中，于温度为160℃，压力为10MPa条件下，保温保压20min，即得耐高温刹车片摩擦材料。所述磷脂为大豆卵磷脂。所述固化剂为乙二胺。
将石墨烯与聚山梨酯按质量比1：10置于球磨机中混合球磨，过90目的筛，得石墨烯剥离片，将石墨烯剥离片与质量分数为30%的高锰酸钾溶液按质量比1：30置于三口烧瓶中，于转速为500r/min条件下，搅拌混合30min，随后向三口烧瓶中滴加质量分数为70%的硫酸调节pH至2.6，并将三口烧瓶置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为80℃，转速为500r/min条件下，恒温搅拌反应3h，得混合液，再将混合液过滤，得1号滤饼，随后将1号滤饼用去离子水洗涤8次，接着将洗涤后的1号滤饼置于烘箱中，于温度为110℃条件下，干燥至恒重，即得氧化石墨烯；按重量份数计，将20份短切玻璃纤维，10份质量浓度为2g/L的多巴胺溶液，5份质量分数为0.5%的葡萄糖溶液，2份沼液，30份去离子水置于发酵釜中，于温度为36℃，转速为300r/min条件下，混合发酵5天，得发酵混合液，再将发酵混合液过滤，得滤渣，再将滤渣用去离子水洗涤5次后，将洗涤后的滤渣置于烘箱中，于温度为110℃条件下，干燥至恒重，得干燥滤渣，随后将滤渣置于炭化炉中，并以90mL/min速率向炉内充入氮气，于温度为600℃，氮气保护条件下，炭化3h后，随炉降至室温，得预处理短切玻璃纤维，将预处理短切玻璃纤维与质量分数为35%的氢氟酸按质量比1：30置于反应釜中，于转速为500r/min条件下，搅拌反应5min，得混合浆液，接着将混合浆液过滤，得改性短切玻璃纤维；按重量份数计，将20份纤维素酶，20份果胶酶，40份去离子水置于1号烧杯中，于转速为500r/min条件下，搅拌混合50min，得混合酶液，将短切黄麻纤维与混合酶液按质量比1：20置于2号烧杯中，并将单口烧瓶置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为35℃，转速为500r/min条件下，恒温搅拌混合60min，得酶处理液，随后将酶处理液过滤，得2号滤饼，接着将2号滤饼置于烘箱中，于温度为110℃条件下，干燥至恒重，得预处理短切黄麻纤维，将预处理短切黄麻纤维置于低温等离子体处理装置，于温度为26℃，电源频率为15kHz，外加电压为20kV，放电功率为70W条件下，进行低温等离子处理30min，得改性短切黄麻纤维；按重量份数计，将40份酚醛树脂2123，10份氧化石墨烯，5份纳米铁粉，10份二甲基硅油，10份纳米氮化铝，10份改性短切玻璃纤维，10份改性短切黄麻纤维，10份多壁碳纳米管，8份磷脂，5份固化剂置于混料机中，于转速为500r/min条件下，搅拌混合50min，即得混合浆料；随后将混合浆料注入模具中，将模具置于模压成型机中，于温度为160℃，压力为10MPa条件下，保温保压20min，即得耐高温刹车片摩擦材料。所述磷脂为大豆卵磷脂。所述固化剂为乙二胺。
按重量份数计，依次取30份质量分数为40%的甲醛溶液，60份苯酚，6份碳酸钠，40份质量分数为20%的硼酸溶液，将质量分数为40%的甲醛溶液，苯酚，碳酸钠置于四口烧瓶中，于温度为75℃，转速为500r/min条件下，加热搅拌反应2h，随后向四口烧瓶中加入质量分数为20%的硼酸溶液，于温度为98℃，转速为500r/min条件下，保温搅拌回流反应3h后，出料，即得改性酚醛树脂；将石墨烯与聚山梨酯按质量比1：10置于球磨机中混合球磨，过90目的筛，得石墨烯剥离片，将石墨烯剥离片与质量分数为30%的高锰酸钾溶液按质量比1：30置于三口烧瓶中，于转速为500r/min条件下，搅拌混合30min，随后向三口烧瓶中滴加质量分数为70%的硫酸调节pH至2.6，并将三口烧瓶置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为80℃，转速为500r/min条件下，恒温搅拌反应3h，得混合液，再将混合液过滤，得1号滤饼，随后将1号滤饼用去离子水洗涤8次，接着将洗涤后的1号滤饼置于烘箱中，于温度为110℃条件下，干燥至恒重，即得氧化石墨烯；按重量份数计，将20份短切玻璃纤维，10份质量浓度为2g/L的多巴胺溶液，5份质量分数为0.5%的葡萄糖溶液，2份沼液，30份去离子水置于发酵釜中，于温度为36℃，转速为300r/min条件下，混合发酵5天，得发酵混合液，再将发酵混合液过滤，得滤渣，再将滤渣用去离子水洗涤5次后，将洗涤后的滤渣置于烘箱中，于温度为110℃条件下，干燥至恒重，得干燥滤渣，随后将滤渣置于炭化炉中，并以90mL/min速率向炉内充入氮气，于温度为600℃，氮气保护条件下，炭化3h后，随炉降至室温，得预处理短切玻璃纤维，将预处理短切玻璃纤维与质量分数为35%的氢氟酸按质量比1：30置于反应釜中，于转速为500r/min条件下，搅拌反应5min，得混合浆液，接着将混合浆液过滤，得改性短切玻璃纤维；按重量份数计，将20份纤维素酶，20份果胶酶，40份去离子水置于1号烧杯中，于转速为500r/min条件下，搅拌混合50min，得混合酶液，将短切黄麻纤维与混合酶液按质量比1：20置于2号烧杯中，并将单口烧瓶置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为35℃，转速为500r/min条件下，恒温搅拌混合60min，得酶处理液，随后将酶处理液过滤，得2号滤饼，接着将2号滤饼置于烘箱中，于温度为110℃条件下，干燥至恒重，得预处理短切黄麻纤维，将预处理短切黄麻纤维置于低温等离子体处理装置，于温度为26℃，电源频率为15kHz，外加电压为20kV，放电功率为70W条件下，进行低温等离子处理30min，得改性短切黄麻纤维；按重量份数计，将40份改性酚醛树脂，10份氧化石墨烯，10份二甲基硅油，10份纳米氮化铝，10份改性短切玻璃纤维，10份改性短切黄麻纤维，10份多壁碳纳米管，8份磷脂，5份固化剂置于混料机中，于转速为500r/min条件下，搅拌混合50min，即得混合浆料；随后将混合浆料注入模具中，将模具置于模压成型机中，于温度为160℃，压力为10MPa条件下，保温保压20min，即得耐高温刹车片摩擦材料。所述磷脂为大豆卵磷脂。所述固化剂为乙二胺。
按重量份数计，依次取30份质量分数为40%的甲醛溶液，60份苯酚，6份碳酸钠，40份质量分数为20%的硼酸溶液，将质量分数为40%的甲醛溶液，苯酚，碳酸钠置于四口烧瓶中，于温度为75℃，转速为500r/min条件下，加热搅拌反应2h，随后向四口烧瓶中加入质量分数为20%的硼酸溶液，于温度为98℃，转速为500r/min条件下，保温搅拌回流反应3h后，出料，即得改性酚醛树脂；将石墨烯与聚山梨酯按质量比1：10置于球磨机中混合球磨，过90目的筛，得石墨烯剥离片，将石墨烯剥离片与质量分数为30%的高锰酸钾溶液按质量比1：30置于三口烧瓶中，于转速为500r/min条件下，搅拌混合30min，随后向三口烧瓶中滴加质量分数为70%的硫酸调节pH至2.6，并将三口烧瓶置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为80℃，转速为500r/min条件下，恒温搅拌反应3h，得混合液，再将混合液过滤，得1号滤饼，随后将1号滤饼用去离子水洗涤8次，接着将洗涤后的1号滤饼置于烘箱中，于温度为110℃条件下，干燥至恒重，即得氧化石墨烯；按重量份数计，将20份短切玻璃纤维，10份质量浓度为2g/L的多巴胺溶液，5份质量分数为0.5%的葡萄糖溶液，2份沼液，30份去离子水置于发酵釜中，于温度为36℃，转速为300r/min条件下，混合发酵5天，得发酵混合液，再将发酵混合液过滤，得滤渣，再将滤渣用去离子水洗涤5次后，将洗涤后的滤渣置于烘箱中，于温度为110℃条件下，干燥至恒重，得干燥滤渣，随后将滤渣置于炭化炉中，并以90mL/min速率向炉内充入氮气，于温度为600℃，氮气保护条件下，炭化3h后，随炉降至室温，得预处理短切玻璃纤维，将预处理短切玻璃纤维与质量分数为35%的氢氟酸按质量比1：30置于反应釜中，于转速为500r/min条件下，搅拌反应5min，得混合浆液，接着将混合浆液过滤，得改性短切玻璃纤维；按重量份数计，将20份纤维素酶，20份果胶酶，40份去离子水置于1号烧杯中，于转速为500r/min条件下，搅拌混合50min，得混合酶液，将短切黄麻纤维与混合酶液按质量比1：20置于2号烧杯中，并将单口烧瓶置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为35℃，转速为500r/min条件下，恒温搅拌混合60min，得酶处理液，随后将酶处理液过滤，得2号滤饼，接着将2号滤饼置于烘箱中，于温度为110℃条件下，干燥至恒重，得预处理短切黄麻纤维，将预处理短切黄麻纤维置于低温等离子体处理装置，于温度为26℃，电源频率为15kHz，外加电压为20kV，放电功率为70W条件下，进行低温等离子处理30min，得改性短切黄麻纤维；按重量份数计，将40份改性酚醛树脂，10份氧化石墨烯，5份纳米铁粉，10份纳米氮化铝，10份改性短切玻璃纤维，10份改性短切黄麻纤维，10份多壁碳纳米管，8份磷脂，5份固化剂置于混料机中，于转速为500r/min条件下，搅拌混合50min，即得混合浆料；随后将混合浆料注入模具中，将模具置于模压成型机中，于温度为160℃，压力为10MPa条件下，保温保压20min，即得耐高温刹车片摩擦材料。所述磷脂为大豆卵磷脂。所述固化剂为乙二胺。
按重量份数计，依次取30份质量分数为40%的甲醛溶液，60份苯酚，6份碳酸钠，40份质量分数为20%的硼酸溶液，将质量分数为40%的甲醛溶液，苯酚，碳酸钠置于四口烧瓶中，于温度为75℃，转速为500r/min条件下，加热搅拌反应2h，随后向四口烧瓶中加入质量分数为20%的硼酸溶液，于温度为98℃，转速为500r/min条件下，保温搅拌回流反应3h后，出料，即得改性酚醛树脂；将石墨烯与聚山梨酯按质量比1：10置于球磨机中混合球磨，过90目的筛，得石墨烯剥离片，将石墨烯剥离片与质量分数为30%的高锰酸钾溶液按质量比1：30置于三口烧瓶中，于转速为500r/min条件下，搅拌混合30min，随后向三口烧瓶中滴加质量分数为70%的硫酸调节pH至2.6，并将三口烧瓶置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为80℃，转速为500r/min条件下，恒温搅拌反应3h，得混合液，再将混合液过滤，得1号滤饼，随后将1号滤饼用去离子水洗涤8次，接着将洗涤后的1号滤饼置于烘箱中，于温度为110℃条件下，干燥至恒重，即得氧化石墨烯；按重量份数计，将20份纤维素酶，20份果胶酶，40份去离子水置于1号烧杯中，于转速为500r/min条件下，搅拌混合50min，得混合酶液，将短切黄麻纤维与混合酶液按质量比1：20置于2号烧杯中，并将单口烧瓶置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为35℃，转速为500r/min条件下，恒温搅拌混合60min，得酶处理液，随后将酶处理液过滤，得2号滤饼，接着将2号滤饼置于烘箱中，于温度为110℃条件下，干燥至恒重，得预处理短切黄麻纤维，将预处理短切黄麻纤维置于低温等离子体处理装置，于温度为26℃，电源频率为15kHz，外加电压为20kV，放电功率为70W条件下，进行低温等离子处理30min，得改性短切黄麻纤维；按重量份数计，将40份改性酚醛树脂，10份氧化石墨烯，5份纳米铁粉，10份二甲基硅油，10份纳米氮化铝，10份短切玻璃纤维，10份改性短切黄麻纤维，10份多壁碳纳米管，8份磷脂，5份固化剂置于混料机中，于转速为500r/min条件下，搅拌混合50min，即得混合浆料；随后将混合浆料注入模具中，将模具置于模压成型机中，于温度为160℃，压力为10MPa条件下，保温保压20min，即得耐高温刹车片摩擦材料。所述磷脂为大豆卵磷脂。所述固化剂为乙二胺。
按重量份数计，依次取30份质量分数为40%的甲醛溶液，60份苯酚，6份碳酸钠，40份质量分数为20%的硼酸溶液，将质量分数为40%的甲醛溶液，苯酚，碳酸钠置于四口烧瓶中，于温度为75℃，转速为500r/min条件下，加热搅拌反应2h，随后向四口烧瓶中加入质量分数为20%的硼酸溶液，于温度为98℃，转速为500r/min条件下，保温搅拌回流反应3h后，出料，即得改性酚醛树脂；将石墨烯与聚山梨酯按质量比1：10置于球磨机中混合球磨，过90目的筛，得石墨烯剥离片，将石墨烯剥离片与质量分数为30%的高锰酸钾溶液按质量比1：30置于三口烧瓶中，于转速为500r/min条件下，搅拌混合30min，随后向三口烧瓶中滴加质量分数为70%的硫酸调节pH至2.6，并将三口烧瓶置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为80℃，转速为500r/min条件下，恒温搅拌反应3h，得混合液，再将混合液过滤，得1号滤饼，随后将1号滤饼用去离子水洗涤8次，接着将洗涤后的1号滤饼置于烘箱中，于温度为110℃条件下，干燥至恒重，即得氧化石墨烯；按重量份数计，将20份短切玻璃纤维，10份质量浓度为2g/L的多巴胺溶液，5份质量分数为0.5%的葡萄糖溶液，2份沼液，30份去离子水置于发酵釜中，于温度为36℃，转速为300r/min条件下，混合发酵5天，得发酵混合液，再将发酵混合液过滤，得滤渣，再将滤渣用去离子水洗涤5次后，将洗涤后的滤渣置于烘箱中，于温度为110℃条件下，干燥至恒重，得干燥滤渣，随后将滤渣置于炭化炉中，并以90mL/min速率向炉内充入氮气，于温度为600℃，氮气保护条件下，炭化3h后，随炉降至室温，得预处理短切玻璃纤维，将预处理短切玻璃纤维与质量分数为35%的氢氟酸按质量比1：30置于反应釜中，于转速为500r/min条件下，搅拌反应5min，得混合浆液，接着将混合浆液过滤，得改性短切玻璃纤维；按重量份数计，将40份改性酚醛树脂，10份氧化石墨烯，5份纳米铁粉，10份二甲基硅油，10份纳米氮化铝，10份改性短切玻璃纤维，10份短切黄麻纤维，10份多壁碳纳米管，8份磷脂，5份固化剂置于混料机中，于转速为500r/min条件下，搅拌混合50min，即得混合浆料；随后将混合浆料注入模具中，将模具置于模压成型机中，于温度为160℃，压力为10MPa条件下，保温保压20min，即得耐高温刹车片摩擦材料。所述磷脂为大豆卵磷脂。所述固化剂为乙二胺。
按重量份数计，依次取30份质量分数为40%的甲醛溶液，60份苯酚，6份碳酸钠，40份质量分数为20%的硼酸溶液，将质量分数为40%的甲醛溶液，苯酚，碳酸钠置于四口烧瓶中，于温度为75℃，转速为500r/min条件下，加热搅拌反应2h，随后向四口烧瓶中加入质量分数为20%的硼酸溶液，于温度为98℃，转速为500r/min条件下，保温搅拌回流反应3h后，出料，即得改性酚醛树脂；将石墨烯与聚山梨酯按质量比1：10置于球磨机中混合球磨，过90目的筛，得石墨烯剥离片，将石墨烯剥离片与质量分数为30%的高锰酸钾溶液按质量比1：30置于三口烧瓶中，于转速为500r/min条件下，搅拌混合30min，随后向三口烧瓶中滴加质量分数为70%的硫酸调节pH至2.6，并将三口烧瓶置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为80℃，转速为500r/min条件下，恒温搅拌反应3h，得混合液，再将混合液过滤，得1号滤饼，随后将1号滤饼用去离子水洗涤8次，接着将洗涤后的1号滤饼置于烘箱中，于温度为110℃条件下，干燥至恒重，即得氧化石墨烯；按重量份数计，将20份短切玻璃纤维，10份质量浓度为2g/L的多巴胺溶液，5份质量分数为0.5%的葡萄糖溶液，2份沼液，30份去离子水置于发酵釜中，于温度为36℃，转速为300r/min条件下，混合发酵5天，得发酵混合液，再将发酵混合液过滤，得滤渣，再将滤渣用去离子水洗涤5次后，将洗涤后的滤渣置于烘箱中，于温度为110℃条件下，干燥至恒重，得干燥滤渣，随后将滤渣置于炭化炉中，并以90mL/min速率向炉内充入氮气，于温度为600℃，氮气保护条件下，炭化3h后，随炉降至室温，得预处理短切玻璃纤维，将预处理短切玻璃纤维与质量分数为35%的氢氟酸按质量比1：30置于反应釜中，于转速为500r/min条件下，搅拌反应5min，得混合浆液，接着将混合浆液过滤，得改性短切玻璃纤维；按重量份数计，将20份纤维素酶，20份果胶酶，40份去离子水置于1号烧杯中，于转速为500r/min条件下，搅拌混合50min，得混合酶液，将短切黄麻纤维与混合酶液按质量比1：20置于2号烧杯中，并将单口烧瓶置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为35℃，转速为500r/min条件下，恒温搅拌混合60min，得酶处理液，随后将酶处理液过滤，得2号滤饼，接着将2号滤饼置于烘箱中，于温度为110℃条件下，干燥至恒重，得预处理短切黄麻纤维，将预处理短切黄麻纤维置于低温等离子体处理装置，于温度为26℃，电源频率为15kHz，外加电压为20kV，放电功率为70W条件下，进行低温等离子处理30min，得改性短切黄麻纤维；按重量份数计，将40份改性酚醛树脂，10份氧化石墨烯，5份纳米铁粉，10份二甲基硅油，10份纳米氮化铝，10份改性短切玻璃纤维，10份改性短切黄麻纤维，10份多壁碳纳米管，5份固化剂置于混料机中，于转速为500r/min条件下，搅拌混合50min，即得混合浆料；随后将混合浆料注入模具中，将模具置于模压成型机中，于温度为160℃，压力为10MPa条件下，保温保压20min，即得耐高温刹车片摩擦材料。所述固化剂为乙二胺。
对比例：杭州某摩擦材料有限公司生产的刹车片摩擦材料。
将实例1至7所得刹车片摩擦材料和对比例产品进行性能检测，具体检测方法如下：
检测上述耐高温刹车片摩擦材料的磨损量和压缩强度，以磨损量表征热稳定性及摩擦性能，磨损量越低，热稳定性和摩擦性能越优异。具体检测结果如表1所示：
表1：性能检测表
检测内容 实例1 实例2 实例3 实例4 实例5 实例6 实例7 对比例
磨损量/mg 4.2 7.2 6.9 7.6 7.4 6.8 7.5 10.7
压缩强度/MPa 143 94 103 97 106 96 94 74
由表1检测结果可知，本发明所得耐高温刹车片摩擦材料具有优异的热稳定性、摩擦性能和力学性能。

Claims (7)

1.一种耐高温刹车片摩擦材料，其特征在于：是由以下重量份数的原料组成：30～40份改性酚醛树脂，8～10份氧化石墨烯，4～5份纳米铁粉，8～10份二甲基硅油，8～10份纳米氮化铝，8～10份改性短切玻璃纤维，8～10份改性短切黄麻纤维，8～10份多壁碳纳米管，5～8份磷脂，3～5份固化剂；
所述耐高温刹车片摩擦材料的制备步骤为：
（1）按原料组成称量各原料；
（2）将改性酚醛树脂，氧化石墨烯，纳米铁粉，二甲基硅油，纳米氮化铝，改性短切玻璃纤维，改性短切黄麻纤维，多壁碳纳米管，磷脂和固化剂，搅拌混合，注模，模压成型，即得耐高温刹车片摩擦材料。
2.根据权利要求1所述一种耐高温刹车片摩擦材料，其特征在于：所述改性酚醛树脂的制备过程为：按重量份数计，依次取20～30份甲醛溶液，40～60份苯酚，5～6份碳酸钠，30～40份硼酸溶液，将甲醛溶液，苯酚，碳酸钠混合，加热搅拌反应，随后加入硼酸溶液，保温搅拌反应，出料，即得改性酚醛树脂。
3.根据权利要求1所述一种耐高温刹车片摩擦材料，其特征在于：所述氧化石墨烯的制备过程为：将石墨烯与聚山梨酯按质量比1：5～1：10混合球磨，过筛，得石墨烯剥离片，将石墨烯剥离片与高锰酸钾溶液按质量比1：20～1：30搅拌混合，调节pH，恒温搅拌反应，过滤，洗涤，干燥，即得氧化石墨烯。
4.根据权利要求1所述一种耐高温刹车片摩擦材料，其特征在于：所述预处理短切玻璃纤维的制备过程为：按重量份数计，将10～20份短切玻璃纤维，8～10份多巴胺溶液，3～5份葡萄糖溶液，1～2份沼液，20～30份去离子水混合发酵，过滤，洗涤，干燥，炭化，得预处理短切玻璃纤维，将预处理短切玻璃纤维与氢氟酸按质量比1：20～1：30混合，过滤，得改性短切玻璃纤维。
5.根据权利要求1所述一种耐高温刹车片摩擦材料，其特征在于：所述改性短切黄麻纤维的制备过程为：按重量份数计，将10～20份纤维素酶，10～20份果胶酶，30～40份去离子水搅拌混合，得混合酶液，将短切黄麻纤维与混合酶液按质量比1：10～1：20恒温搅拌混合，过滤，干燥，得预处理短切黄麻纤维，将预处理短切黄麻纤维进行低温等离子处理，得改性短切黄麻纤维。
6.根据权利要求1所述一种耐高温刹车片摩擦材料，其特征在于：所述磷脂为大豆卵磷脂，蛋黄卵磷脂或葵花卵磷脂中的任意一种。
7.根据权利要求1所述一种耐高温刹车片摩擦材料，其特征在于：所述固化剂为乙二胺，二亚乙基三胺，四亚甲基二胺或六亚甲基二胺中的任意一种。
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