CN113512266A - 一种机动车用摩擦材料 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及汽车配件技术领域，尤其涉及一种机动车用摩擦材料。所述摩擦材料由树脂、硫酸钙晶须、石墨、铝纤维、橡胶、白云石、硅灰石、芳纶纤维、二氧化硅、黄铜、钛酸钾晶须组成。本发明的摩擦材料质量稳定性强，随着温度的变化，摩擦系数变化较小，磨损程度较低，具有良好的磨损性能和热稳定性能，在应用于制备机动车刹车片时能有效延长刹车片的使用寿命，提高产品的质量安全性。
Description
技术领域
本发明涉及汽车配件技术领域，尤其涉及一种机动车用摩擦材料及其制备方法。
背景技术
汽车刹车片是用于汽车制动器，通过其与制动盘或制动鼓摩擦产生制动力，从而使汽车减速或停止的一种摩擦材料产品。刹车片的性能和质量直接关系到人民生命财产安全和公共安全。刹车片分为盘式刹车片和鼓式刹车片，分别用于汽车盘式和鼓式制动器。刹车片的工作原理是利用刹车片与刹车盘(鼓)及轮胎与地面的摩擦，将车辆行进的动能转换成摩擦后的热能，使汽车减速或停止。因此，刹车片自身的摩擦系数、衰退性能和机械性能等对汽车的制动效果有很大的影响。
但是，现有技术中用于制备刹车片的摩擦材料存在含有有害成分、质量稳定性差、磨损偏大导致的使用寿命较短，以及制备方法不合理导致摩擦材料的摩擦性能不稳定等缺陷。
综上所述，目前领域内缺乏一种摩擦系数随温度变化小、磨损程度低的机动车用摩擦材料及其制备方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种机动车用摩擦材料及其制备方法。
为实现上述目的，本发明提供了一种机动车用摩擦材料，所述摩擦材料由树脂、硫酸钙晶须、石墨、铝纤维、橡胶、白云石、硅灰石、芳纶纤维、二氧化硅、黄铜、钛酸钾晶须组成，所述摩擦材料由以下重量份的原料组成：酚醛树脂10～20份、硫酸钙晶须10～15份、石墨5～10份、铝纤维15～20份、丁腈橡胶4～10份、白云石10～20份、硅灰石10～15份、芳纶纤维2～4份、二氧化硅微球2～6份、黄铜4～8份、四钛酸钾晶须6～10份、八钛酸晶须8～12份。
优选地，所述树脂为酚醛树脂。
优选地，所述橡胶为丁腈橡胶。
优选地，所述二氧化硅为二氧化硅微球。
优选地，所述钛酸钾晶须包括四钛酸钾晶须、八钛酸钾晶须中的其中一种或一种以上的组合。
优选地，所述摩擦材料由以下重量份的原料组成：酚醛树脂10份、硫酸钙晶须10份、石墨5份、铝纤维15份、丁腈橡胶4份、白云石10份、硅灰石10份、芳纶纤维2份、二氧化硅微球2份、黄铜4份、四钛酸钾晶须6份、八钛酸晶须8份。
优选地，所述摩擦材料由以下重量份的原料组成：酚醛树脂20份、硫酸钙晶须15份、石墨10份、铝纤维20份、丁腈橡胶10份、白云石20份、硅灰石15份、芳纶纤维4份、二氧化硅微球6份、黄铜8份、四钛酸钾晶须10份、八钛酸晶须12份。
优选地，所述摩擦材料由以下重量份的原料组成：酚醛树脂15份、硫酸钙晶须12份、石墨8份、铝纤维18份、丁腈橡胶6份、白云石15份、硅灰石12份、芳纶纤维3份、二氧化硅微球4份、黄铜6份、四钛酸钾晶须8份、八钛酸晶须10份。
本发明还提供一种机动车用摩擦材料的制备方法，所述方法包括如下步骤：
(1)将酚醛树脂、硫酸钙晶须、石墨、铝纤维、白云石、硅灰石、二氧化硅微球、黄铜按组分混合送入搅拌机进行搅拌，保持温度≤60℃，搅拌机转速1100～1200rad/min，处理40～50min；
(2)打开搅拌机投料口，依次将丁腈橡胶、芳纶、四钛酸钾晶须、八钛酸钾晶须，保持温度≤60℃，搅拌机转速800～1000rad/min，处理20～30min，停放降温至室温，得到混合料；
(3)将混合料均匀加入成型机模腔、热压，其中上模温度155±5℃、下模165±5℃，实际模腔温度120±5℃，得半成品；
(4)将(3)的成型半成品在烘箱中采用热风循环电加热热处理36～40h，即得。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1.本发明的摩擦材料质量稳定性强，随着温度的变化，摩擦系数变化较小，磨损程度较低，具有良好的磨损性能和热稳定性能，在应用于制备机动车刹车片时能有效延长刹车片的使用寿命，提高产品的质量安全性。
2.本发明原材料在国内充足，价格适宜，使其规模化生产没有太高的成本限制；同时，制备方法简单，总体生产成本不高，有利于工业的大规模生产。
具体实施方式
实施例1
按表1称量具体原料，步骤制备步骤如下：
(1)将酚醛树脂、硫酸钙晶须、石墨、铝纤维、白云石、硅灰石、二氧化硅微球、黄铜按组分混合送入搅拌机进行搅拌，保持温度≤60℃，搅拌机转速1100rad/min，处理40min；
(2)打开搅拌机投料口，依次将丁腈橡胶、芳纶、四钛酸钾晶须、八钛酸钾晶须，保持温度≤60℃，搅拌机转速800rad/min，处理20min，停放降温至室温，得到混合料；
(3)将混合料均匀加入成型机模腔、热压，其中上模温度155℃、下模165℃，实际模腔温度120±5℃，得半成品；
(4)将(3)的成型半成品在烘箱中采用热风循环电加热热处理36h，即得。
实施例2
(1)将酚醛树脂、硫酸钙晶须、石墨、铝纤维、白云石、硅灰石、二氧化硅微球、黄铜按组分混合送入搅拌机进行搅拌，保持温度≤60℃，搅拌机转速1200rad/min，处理50min；
(2)打开搅拌机投料口，依次将丁腈橡胶、芳纶、四钛酸钾晶须、八钛酸钾晶须，保持温度≤60℃，搅拌机转速1000rad/min，处理30min，停放降温至室温，得到混合料；
(3)将混合料均匀加入成型机模腔、热压，其中上模温度160℃、下模170℃，实际模腔温度120±5℃，得半成品；
(4)将(3)的成型半成品在烘箱中采用热风循环电加热热处理40h，即得。
实施例3
(1)将酚醛树脂、硫酸钙晶须、石墨、铝纤维、白云石、硅灰石、二氧化硅微球、黄铜按组分混合送入搅拌机进行搅拌，保持温度≤60℃，搅拌机转速1100rad/min，处理50min；
(2)打开搅拌机投料口，依次将丁腈橡胶、芳纶、四钛酸钾晶须、八钛酸钾晶须，保持温度≤60℃，搅拌机转速1000rad/min，处理20min，停放降温至室温，得到混合料；
(3)将混合料均匀加入成型机模腔、热压，其中上模温度150℃、下模160℃，实际模腔温度120±5℃，得半成品；
(4)将(3)的成型半成品在烘箱中采用热风循环电加热热处理40h，即得。
对比例1
(1)将酚醛树脂、硫酸钙晶须、石墨、铝纤维、白云石、硅灰石、二氧化硅微球、黄铜按组分混合送入搅拌机进行搅拌，保持温度≤60℃，搅拌机转速1100rad/min，处理50min；
(2)打开搅拌机投料口，依次将丁腈橡胶、芳纶、四钛酸钾晶须，保持温度≤60℃，搅拌机转速1000rad/min，处理20min，停放降温至室温，得到混合料；
(3)将混合料均匀加入成型机模腔、热压，其中上模温度150℃、下模160℃，实际模腔温度120±5℃，得半成品；
(4)将(3)的成型半成品在烘箱中采用热风循环电加热热处理40h，即得。
表1
| 物料种类 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 对比例1 |
| 酚醛树脂 | 10 | 15 | 20 | 20 |
| 硫酸钙晶须 | 10 | 12 | 15 | 15 |
| 石墨 | 5 | 8 | 10 | 10 |
| 铝纤维 | 15 | 18 | 20 | 20 |
| 丁腈橡胶 | 4 | 6 | 10 | 10 |
| 白云石 | 10 | 15 | 20 | 20 |
| 硅灰石 | 10 | 12 | 15 | 15 |
| 芳纶纤维 | 2 | 3 | 4 | 4 |
| 二氧化硅微球 | 2 | 4 | 6 | 6 |
| 黄铜 | 4 | 6 | 8 | 8 |
| 四钛酸钾晶须 | 6 | 8 | 10 | 10 |
| 八钛酸钾晶须 | 8 | 10 | 12 | / |
实施例4刹车片性能测试
根据GB5763-2018，将实施例1-5和对比例1-2所制得的刹车片成品分别在定速摩擦试验机和CSS-44100万能材料实验机上进行试验，测得上述刹车片成品在100、150、200、250、300、350、400℃下的摩擦系数μ和磨损率V(10-7cm3N-1m-1)；测试结果见表2。
表2刹车片性能测试结果
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。
Claims (9)
1.一种机动车用摩擦材料，其特征在于，所述摩擦材料由以下重量份的原料组成：酚醛树脂10～20份、硫酸钙晶须10～15份、石墨5～10份、铝纤维15～20份、丁腈橡胶4～10份、白云石10～20份、硅灰石10～15份、芳纶纤维2～4份、二氧化硅微球2～6份、黄铜4～8份、四钛酸钾晶须6～10份、八钛酸晶须8～12份。
2.根据权利要求1所述的摩擦材料，其特征在于，所述树脂为酚醛树脂。
3.根据权利要求1所述的摩擦材料，其特征在于，所述橡胶为丁腈橡胶。
4.根据权利要求1所述的摩擦材料，其特征在于，所述二氧化硅为二氧化硅微球。
5.根据权利要求1所述的摩擦材料，其特征在于，所述钛酸钾晶须包括四钛酸钾晶须、八钛酸钾晶须中的其中一种或一种以上的组合。
6.根据权利要求1所述的摩擦材料，其特征在于，所述摩擦材料由以下重量份的原料组成：酚醛树脂10份、硫酸钙晶须10份、石墨5份、铝纤维15份、丁腈橡胶4份、白云石10份、硅灰石10份、芳纶纤维2份、二氧化硅微球2份、黄铜4份、四钛酸钾晶须6份、八钛酸晶须8份。
7.根据权利要求1所述的摩擦材料，其特征在于，所述摩擦材料由以下重量份的原料组成：酚醛树脂20份、硫酸钙晶须15份、石墨10份、铝纤维20份、丁腈橡胶10份、白云石20份、硅灰石15份、芳纶纤维4份、二氧化硅微球6份、黄铜8份、四钛酸钾晶须10份、八钛酸晶须12份。
8.根据权利要求1所述的摩擦材料，其特征在于，所述摩擦材料由以下重量份的原料组成：酚醛树脂15份、硫酸钙晶须12份、石墨8份、铝纤维18份、丁腈橡胶6份、白云石15份、硅灰石12份、芳纶纤维3份、二氧化硅微球4份、黄铜6份、四钛酸钾晶须8份、八钛酸晶须10份。
9.一种制备权利要求1所述的电缆的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
(1)将酚醛树脂、硫酸钙晶须、石墨、铝纤维、白云石、硅灰石、二氧化硅微球、黄铜按组分混合送入搅拌机进行搅拌，保持温度≤60℃，搅拌机转速1100～1200rad/min，处理40～50min；
(2)打开搅拌机投料口，依次将丁腈橡胶、芳纶、四钛酸钾晶须、八钛酸钾晶须，保持温度≤60℃，搅拌机转速800～1000rad/min，处理20～30min，停放降温至室温，得到混合料；
(3)将混合料均匀加入成型机模腔、热压，其中上模温度155±5℃、下模165±5℃，实际模腔温度120±5℃，得半成品；
(4)将(3)的成型半成品在烘箱中采用热风循环电加热热处理36～40h，即得。
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