一種組合式剎車片的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種組合式剎車片，包括鋼片和摩擦塊，所述摩擦塊的原料按重量份包括：酚醛樹脂100份、端羧基聚丁二烯液體橡膠10?30份、羧基交聯(lián)型丙烯酸酯橡膠10?20份、改性石墨3?15份、聚四氟乙烯1?5份、二硫化鉬5?15份、劍麻纖維10?35份、碳纖維15?35份、鋁纖維10?25份、鉬纖維5?15份、云母粉5?10份、硅化鋯5?15份、氮化硅3?15份、錫酸鋅1?5份、八苯基倍半硅氧烷3?10份、硼化鋯5?15份、氧化石墨烯2?10份、銅粉3?12份、碳化硼3?12份、丁腈橡膠粉3?12份。本發(fā)明提出的組合式剎車片，其耐高溫性好，耐熱穩(wěn)定性能優(yōu)異，耐磨性能高，使用壽命長。
【專利說明】
_種組合式剎車片
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及剎車片技術領域，尤其涉及一種組合式剎車片。
【背景技術】
[0002]隨著中國汽車產(chǎn)銷量的高速增長，中國汽車制造水平和技術水平也得到穩(wěn)步發(fā)展和提高。對有自主知識產(chǎn)權和研發(fā)能力的汽車零部件供應商也是很好的機遇與挑戰(zhàn)。剎車片是汽車中最為常見的零部件之一，其由鋼片和貼在鋼片上的摩擦基板組成，是最關鍵的安全零件，所有剎車效果的好壞都是剎車片起決定性作用。但是現(xiàn)有的剎車片用摩擦材料的強度較低，在摩擦產(chǎn)生高溫的情況下，熱穩(wěn)定性較差，一些原料在產(chǎn)生高溫度的情況時容易被氧化，導致摩擦材料的使用壽命低，不耐高溫，熱穩(wěn)定性差，不耐用，從而影響了剎車片的性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]基于【背景技術】存在的技術問題，本發(fā)明提出了一種組合式剎車片，其耐高溫性好，耐熱穩(wěn)定性能優(yōu)異，耐磨性能高，使用壽命長。
[0004]本發(fā)明提出的一種組合式剎車片，包括鋼片和摩擦塊，所述摩擦塊的原料按重量份包括:酚醛樹脂100份、端羧基聚丁二烯液體橡膠10-30份、羧基交聯(lián)型丙烯酸酯橡膠10-20份、改性石墨3-15份、聚四氟乙烯1-5份、二硫化鉬5-15份、劍麻纖維10-35份、碳纖維15-35份、鋁纖維10-25份、鉬纖維5-15份、云母粉5-10份、硅化鋯5-15份、氮化硅3-15份、錫酸鋅1-5份、八苯基倍半硅氧烷3-10份、硼化鋯5-15份、氧化石墨烯2-10份、銅粉3-12份、碳化硼3-12份、丁腈橡膠粉3-12份。
[0005]優(yōu)選地，所述摩擦塊的原料中，酚醛樹脂、端羧基聚丁二烯液體橡膠、羧基交聯(lián)型丙烯酸酯橡膠的重量比為100:18-25:13-18。
[0006]優(yōu)選地，所述摩擦塊的原料中，劍麻纖維、碳纖維、鋁纖維、鉬纖維的重量比為15-30:20-30:15-20:8-12。
[0007]優(yōu)選地，所述摩擦塊的原料按重量份包括:酚醛樹脂100份、端羧基聚丁二烯液體橡膠20份、羧基交聯(lián)型丙烯酸酯橡膠15份、改性石墨12份、聚四氟乙烯3.2份、二硫化鉬10份、劍麻纖維25份、碳纖維25份、鋁纖維18份、鉬纖維10份、云母粉8.5份、硅化鋯12份、氮化硅11份、錫酸鋅3.2份、八苯基倍半硅氧烷7.8份、硼化鋯12份、氧化石墨烯8.2份、銅粉10份、碳化硼1份、丁腈橡膠粉1份。
[0008]優(yōu)選地，所述酚醛樹脂為硼改性酚醛樹脂、磷改性酚醛樹脂、有機硅改性酚醛樹脂中的一種或者多種與鉬酚醛樹脂、鋇酚醛樹脂、苯乙炔酚醛樹脂的混合物;酚醛樹脂選擇硼改性酚醛樹脂、磷改性酚醛樹脂、有機硅改性酚醛樹脂中的一種或者多種與鉬酚醛樹脂、鋇酚醛樹脂、苯乙炔酚醛樹脂的混合物，加入體系中作為摩擦塊的基體，能改善體系的機械強度，同時具有很好的阻燃性能，與體系中的錫酸鋅配合后，起到一定的抗氧化作用，提高了體系的耐熱性。
[0009]優(yōu)選地，所述改性石墨按照以下工藝進行制備:按重量份將4-10份酚醛樹脂、2-8份硅烷偶聯(lián)劑KH-550、50-75份氧化天然石墨、5-20份納米二氧化硅、3-10份納米二氧化鈦、1-10份納米氧化鋁、3-10份正硅酸乙酯和1-5份苯基三乙氧基硅烷加入100份乙醇中混合均勻，在常溫下攪拌2-4h，升溫至65-75 0C，攪拌20-50min后蒸發(fā)、烘干后粉碎，經(jīng)300-350目篩過濾后得到所述改性石墨。
[0010]優(yōu)選地，所述改性石墨按照以下工藝進行制備:按重量份將8份酚醛樹脂、5份硅烷偶聯(lián)劑KH-550、55份氧化天然石墨、12份納米二氧化娃、7.5份納米二氧化鈦、8份納米氧化鋁、12份正硅酸乙酯和3.2份苯基三乙氧基硅烷加入100份乙醇中混合均勻，在常溫下攪拌3h，升溫至70°C，攪拌30min后蒸發(fā)、烘干后粉碎，經(jīng)320目篩過濾后得到所述改性石墨;在改性石墨的過程中，加入了酚醛樹脂、硅烷偶聯(lián)劑KH-550、正硅酸乙酯和苯基三乙氧基硅烷作為改性劑，并加入了納米二氧化硅、納米二氧化鈦、納米氧化鋁進行配合，改善了氧化天然石墨表面的性質(zhì)，將得到的改性石墨加入體系中，在體系中分散均勻，顯著提高了摩擦塊的摩擦系數(shù)，減小了磨損量，提高了剎車片的耐磨性能和耐熱性能。
[0011]優(yōu)選地，所述劍麻纖維為改性劍麻纖維;所述改性劍麻纖維按照以下工藝進行制備:將劍麻纖維浸泡于質(zhì)量分數(shù)為20-25%的NaOH溶液中，室溫下攪拌2_3.5h，烘干后得到物料A;將物料A加入四氯化碳中，然后加入二苯甲烷二異氰酸酯和環(huán)氧樹脂，攪拌2-3.5h后烘干得到所述改性劍麻纖維;在改性劍麻纖維的制備過程中，首先用NaOH溶液對劍麻纖維進行了處理，除去了纖維中部分果膠、木質(zhì)素和半纖維素等低分子雜質(zhì)，提高了劍麻纖維的分子取向，同時在其表面引入了更多的羥基等含氧基團，將其與二苯甲烷二異氰酸酯和環(huán)氧樹脂混合后，其中的-OH等含氧基團易與二苯甲烷二異氰酸酯中的-NCO以及環(huán)氧樹脂中的環(huán)氧基反應形成共價鍵，從而將二苯甲烷二異氰酸酯和環(huán)氧樹脂引入到了劍麻纖維的表面得到了改性劍麻纖維，將改性劍麻纖維加入體系中，增強了其與基體的界面偶合作用，有利于劍麻纖維在體系中的均勻分散，顯著提高了體系的強度、耐熱性和耐磨性。
[0012]優(yōu)選地，加入四氯化碳中的物料A與二苯甲烷二異氰酸酯、環(huán)氧樹脂的重量比為100:2-5:3-10。
[0013]優(yōu)選地，所述碳化硼的體積密度為2-2.5g/cm3，相對密度為96_97 %，維氏硬度為26-28GPa，抗彎強度為400_430MPa。
[0014]本發(fā)明組合式剎車片的摩擦塊，以酚醛樹脂為主料，并加入了端羧基聚丁二烯液體橡膠和羧基交聯(lián)型丙烯酸酯橡膠對其進行改性，通過調(diào)節(jié)端羧基聚丁二烯液體橡膠、羧基交聯(lián)型丙烯酸酯橡膠與酚醛樹脂的比例，使三者的性能協(xié)同，在體系中形成了 “海-島”結構，當摩擦塊受到?jīng)_擊后能產(chǎn)生大量的紋銀，消耗沖擊能量，提高了體系的沖擊強度和耐熱性，克服了單純的酚醛樹脂脆性大和耐熱性不是很理想的缺點;加入了改性石墨、聚四氟乙烯和二硫化鉬配合作為潤滑劑，使三者的性能相互配合，減小了制動時的摩擦系數(shù)，同時使其在體系中與酚醛樹脂具有較高的粘結強度，克服了單純的石墨與酚醛樹脂粘結強度低的缺陷，并賦予摩擦塊優(yōu)異的抗熱衰退性能，配合加入了硅化鋯、氮化硅、硼化鋯、碳化硼作為研磨劑，通過控制潤滑劑與研磨劑的比例，維持了體系摩擦系數(shù)的穩(wěn)定性，減小了磨損率，且在體系中較穩(wěn)定，高溫衰退很小，提高了剎車片的耐磨性、耐高溫性和耐熱穩(wěn)定性;劍麻纖維、碳纖維、鋁纖維、鉬纖維加入體系中配合作為補強纖維，性能可互補，發(fā)揮混雜效應，克服了單一纖維增強的摩擦材料性能不全面、存在著各種缺陷的缺點，顯著提高了摩擦塊的耐熱性和強度，全面提高了剎車片的性能;銅粉加入體系中，與云母粉、氧化石墨烯、錫酸鋅以及八苯基倍半硅氧烷和丁腈橡膠粉配合，顯著的提高了體系的耐熱性。
【具體實施方式】
[0015]下面，通過具體實施例對本發(fā)明的技術方案進行詳細說明。
[0016]實施例1
[0017]本發(fā)明提出的一種組合式剎車片，包括鋼片和摩擦塊，所述摩擦塊的原料按重量份包括:酚醛樹脂100份、端羧基聚丁二烯液體橡膠30份、羧基交聯(lián)型丙烯酸酯橡膠10份、改性石墨15份、聚四氟乙烯I份、二硫化鉬15份、劍麻纖維10份、碳纖維35份、鋁纖維10份、鉬纖維15份、云母粉5份、硅化鋯15份、氮化硅3份、錫酸鋅5份、八苯基倍半硅氧烷3份、硼化鋯15份、氧化石墨烯2份、銅粉12份、碳化硼3份、丁腈橡膠粉12份。
[0018]實施例2
[0019]本發(fā)明提出的一種組合式剎車片，包括鋼片和摩擦塊，所述摩擦塊的原料按重量份包括:酚醛樹脂100份、端羧基聚丁二烯液體橡膠10份、羧基交聯(lián)型丙烯酸酯橡膠20份、改性石墨3份、聚四氟乙烯5份、二硫化鉬5份、劍麻纖維35份、碳纖維15份、鋁纖維25份、鉬纖維5份、云母粉10份、硅化鋯5份、氮化硅15份、錫酸鋅I份、八苯基倍半硅氧烷10份、硼化鋯5份、氧化石墨烯10份、銅粉3份、碳化硼12份、丁腈橡膠粉3份。
[0020]實施例3
[0021]本發(fā)明提出的一種組合式剎車片，包括鋼片和摩擦塊，所述摩擦塊的原料按重量份包括:酚醛樹脂100份、端羧基聚丁二烯液體橡膠25份、羧基交聯(lián)型丙烯酸酯橡膠13份、改性石墨13份、聚四氟乙烯3份、二硫化鉬12份、劍麻纖維15份、碳纖維30份、鋁纖維15份、鉬纖維12份、云母粉7份、硅化鋯13份、氮化硅10份、錫酸鋅3.5份、八苯基倍半硅氧烷6份、硼化鋯13份、氧化石墨烯6份、銅粉11份、碳化硼9份、丁腈橡膠粉12份；
[0022]其中，所述酚醛樹脂為有機硅改性酚醛樹脂與鉬酚醛樹脂、鋇酚醛樹脂、苯乙炔酚醛樹脂按重量比為1:5:3:2的混合物；
[0023]所述改性石墨按照以下工藝進行制備:按重量份將4份酚醛樹脂、8份硅烷偶聯(lián)劑KH-550、50份氧化天然石墨、20份納米二氧化娃、3份納米二氧化鈦、10份納米氧化招、3份正硅酸乙酯和5份苯基三乙氧基硅烷加入100份乙醇中混合均勻，在常溫下攪拌2h，升溫至75°C，攪拌20min后蒸發(fā)、烘干后粉碎，經(jīng)350目篩過濾后得到所述改性石墨；
[0024]所述劍麻纖維為改性劍麻纖維;所述改性劍麻纖維按照以下工藝進行制備:將劍麻纖維浸泡于質(zhì)量分數(shù)為25 %的NaOH溶液中，室溫下攪拌2h，烘干后得到物料A;將物料A加入四氯化碳中，然后加入二苯甲烷二異氰酸酯和環(huán)氧樹脂，其中，物料A與二苯甲烷二異氰酸酯、環(huán)氧樹脂的重量比為100:5:3,攪拌3.5h后烘干得到所述改性劍麻纖維；
[0025]所述碳化硼的體積密度為2g/cm3，相對密度為97%，維氏硬度為26GPa，抗彎強度為430MPa。
[0026]實施例4
[0027]本發(fā)明提出的一種組合式剎車片，包括鋼片和摩擦塊，所述摩擦塊的原料按重量份包括:酚醛樹脂100份、端羧基聚丁二烯液體橡膠18份、羧基交聯(lián)型丙烯酸酯橡膠18份、改性石墨10份、聚四氟乙烯4份、二硫化鉬9份、劍麻纖維30份、碳纖維20份、鋁纖維20份、鉬纖維8份、云母粉9份、硅化鋯10份、氮化硅12份、錫酸鋅3份、八苯基倍半硅氧烷8份、硼化鋯10份、氧化石墨烯8.5份、銅粉9份、碳化硼12份、丁腈橡膠粉9份；
[0028]其中，所述酚醛樹脂為磷改性酚醛樹脂、有機硅改性酚醛樹脂與鉬酚醛樹脂、鋇酚醛樹脂、苯乙炔酚醛樹脂按重量比為5:7:3:2:4的混合物；
[0029]所述改性石墨按照以下工藝進行制備:按重量份將10份酚醛樹脂、2份硅烷偶聯(lián)劑KH-550、75份氧化天然石墨、5份納米二氧化娃、10份納米二氧化鈦、I份納米氧化招、10份正硅酸乙酯和I份苯基三乙氧基硅烷加入100份乙醇中混合均勻，在常溫下攪拌4h，升溫至65°C，攪拌50min后蒸發(fā)、烘干后粉碎，經(jīng)300目篩過濾后得到所述改性石墨；
[0030]所述劍麻纖維為改性劍麻纖維;所述改性劍麻纖維按照以下工藝進行制備:將劍麻纖維浸泡于質(zhì)量分數(shù)為20 %的NaOH溶液中，室溫下攪拌3.5h，烘干后得到物料A;將物料A加入四氯化碳中，然后加入二苯甲烷二異氰酸酯和環(huán)氧樹脂，其中，物料A與二苯甲烷二異氰酸酯、環(huán)氧樹脂的重量比為100:2:10，攪拌2h后烘干得到所述改性劍麻纖維；
[0031 ]所述碳化硼的體積密度為2.5g/cm3，相對密度為96 %，維氏硬度為28GPa，抗彎強度為400MPa。
[0032]實施例5
[0033]本發(fā)明提出的一種組合式剎車片，包括鋼片和摩擦塊，所述摩擦塊的原料按重量份包括:酚醛樹脂100份、端羧基聚丁二烯液體橡膠20份、羧基交聯(lián)型丙烯酸酯橡膠15份、改性石墨12份、聚四氟乙烯3.2份、二硫化鉬10份、劍麻纖維25份、碳纖維25份、招纖維18份、鉬纖維10份、云母粉8.5份、硅化鋯12份、氮化硅11份、錫酸鋅3.2份、八苯基倍半硅氧烷7.8份、硼化鋯12份、氧化石墨烯8.2份、銅粉10份、碳化硼10份、丁腈橡膠粉10份；
[0034]其中，所述酚醛樹脂為硼改性酚醛樹脂與鉬酚醛樹脂、鋇酚醛樹脂、苯乙炔酚醛樹脂按重量比為4:5:2:1的混合物；
[0035]所述改性石墨按照以下工藝進行制備:按重量份將8份酚醛樹脂、5份硅烷偶聯(lián)劑KH-550、55份氧化天然石墨、12份納米二氧化娃、7.5份納米二氧化鈦、8份納米氧化招、12份正硅酸乙酯和3.2份苯基三乙氧基硅烷加入100份乙醇中混合均勻，在常溫下攪拌3h，升溫至70°C，攪拌30min后蒸發(fā)、烘干后粉碎，經(jīng)320目篩過濾后得到所述改性石墨；
[0036]所述劍麻纖維為改性劍麻纖維;所述改性劍麻纖維按照以下工藝進行制備:將劍麻纖維浸泡于質(zhì)量分數(shù)為22 %的NaOH溶液中，室溫下攪拌3h，烘干后得到物料A;將物料A加入四氯化碳中，然后加入二苯甲烷二異氰酸酯和環(huán)氧樹脂，其中，加入四氯化碳中的物料A與二苯甲烷二異氰酸酯、環(huán)氧樹脂的重量比為100:4:7，攪拌3h后烘干得到所述改性劍麻纖維；
[0037]所述碳化硼的體積密度為2.3g/cm3，相對密度為96.8%,維氏硬度為27GPa，抗彎強度為420MPa。
[0038]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術方案及其發(fā)明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權項】
1.一種組合式剎車片，其特征在于，包括鋼片和摩擦塊，所述摩擦塊的原料按重量份包括:酚醛樹脂100份、端羧基聚丁二烯液體橡膠10-30份、羧基交聯(lián)型丙烯酸酯橡膠10-20份、改性石墨3-15份、聚四氟乙烯1-5份、二硫化鉬5-15份、劍麻纖維10-35份、碳纖維15-35份、鋁纖維10-25份、鉬纖維5-15份、云母粉5-10份、硅化鋯5-15份、氮化硅3-15份、錫酸鋅1-5份、八苯基倍半硅氧烷3-10份、硼化鋯5-15份、氧化石墨烯2-10份、銅粉3-12份、碳化硼3-12份、丁腈橡膠粉3-12份。2.根據(jù)權利要求1所述組合式剎車片，其特征在于，所述摩擦塊的原料中，酚醛樹脂、端羧基聚丁二烯液體橡膠、羧基交聯(lián)型丙烯酸酯橡膠的重量比為100:18-25:13-18。3.根據(jù)權利要求1或2所述組合式剎車片，其特征在于，所述摩擦塊的原料中，劍麻纖維、碳纖維、鋁纖維、鉬纖維的重量比為15-30: 20-30: 15-20:8_12。4.根據(jù)權利要求1-3中任一項所述組合式剎車片，其特征在于，所述摩擦塊的原料按重量份包括:酚醛樹脂100份、端羧基聚丁二烯液體橡膠20份、羧基交聯(lián)型丙烯酸酯橡膠15份、改性石墨12份、聚四氟乙烯3.2份、二硫化鉬10份、劍麻纖維25份、碳纖維25份、鋁纖維18份、鉬纖維10份、云母粉8.5份、硅化鋯12份、氮化硅11份、錫酸鋅3.2份、八苯基倍半硅氧烷7.8份、硼化鋯12份、氧化石墨烯8.2份、銅粉10份、碳化硼10份、丁腈橡膠粉10份。5.根據(jù)權利要求1-4中任一項所述組合式剎車片，其特征在于，所述酚醛樹脂為硼改性酚醛樹脂、磷改性酚醛樹脂、有機硅改性酚醛樹脂中的一種或者多種與鉬酚醛樹脂、鋇酚醛樹脂、苯乙炔酚醛樹脂的混合物。6.根據(jù)權利要求1-5中任一項所述組合式剎車片，其特征在于，所述改性石墨按照以下工藝進行制備:按重量份將4-10份酚醛樹脂、2-8份硅烷偶聯(lián)劑KH-550、50-75份氧化天然石墨、5-20份納米二氧化娃、3-10份納米二氧化鈦、1-10份納米氧化招、3-10份正娃酸乙酯和1-5份苯基三乙氧基硅烷加入100份乙醇中混合均勻，在常溫下攪拌2-4h，升溫至65-75°C，攪拌20-50min后蒸發(fā)、烘干后粉碎，經(jīng)300-350目篩過濾后得到所述改性石墨。7.根據(jù)權利要求1-6中任一項所述組合式剎車片，其特征在于，所述改性石墨按照以下工藝進行制備:按重量份將8份酚醛樹脂、5份硅烷偶聯(lián)劑KH-550、55份氧化天然石墨、12份納米二氧化硅、7.5份納米二氧化鈦、8份納米氧化鋁、12份正硅酸乙酯和3.2份苯基三乙氧基娃燒加入100份乙醇中混合均勾，在常溫下攪拌3h，升溫至70°C，攪拌30min后蒸發(fā)、烘干后粉碎，經(jīng)320目篩過濾后得到所述改性石墨。8.根據(jù)權利要求1-7中任一項所述組合式剎車片，其特征在于，所述劍麻纖維為改性劍麻纖維;所述改性劍麻纖維按照以下工藝進行制備:將劍麻纖維浸泡于質(zhì)量分數(shù)為20-25%的NaOH溶液中，室溫下攪拌2-3.5h，烘干后得到物料A;將物料A加入四氯化碳中，然后加入二苯甲烷二異氰酸酯和環(huán)氧樹脂，攪拌2-3.5h后烘干得到所述改性劍麻纖維。9.根據(jù)權利要求8所述組合式剎車片，其特征在于，加入四氯化碳中的物料A與二苯甲烷二異氰酸酯、環(huán)氧樹脂的重量比為100:2-5:3-1 O。10.根據(jù)權利要求1-9中任一項所述組合式剎車片，其特征在于，所述碳化硼的體積密度為2-2.5g/cm3，相對密度為96-97 %，維氏硬度為26_28GPa，抗彎強度為400_430MPa。
【文檔編號】C08K3/38GK105949707SQ201610410755
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年6月3日
【發(fā)明人】孫奇春
【申請人】寧國飛鷹汽車零部件股份有限公司