專利名稱：一種汽車盤式剎車片用膠粘劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于體系穩(wěn)定、耐高溫汽車盤式剎車片用膠粘劑，本發(fā)明還涉及該汽車盤式剎車片用膠粘劑的制備方法。
背景技術(shù)：
汽車盤式剎車片用膠粘劑在是一類應(yīng)用于汽車剎車片行業(yè)的一種新型的膠粘劑 產(chǎn)品。不但可以應(yīng)用于汽車盤式剎車片，還可以應(yīng)用于鼓式剎車片，火車閘瓦，離合器片及 各種摩擦材料的鋼背與摩擦塊之間的粘結(jié)，是摩擦材料中的關(guān)鍵材料。由于摩擦材料越來 越廣泛的使用，尤其是汽車行業(yè)的飛速發(fā)展，對汽車剎車片等提出了越來越高的要求，由于 汽車剎車片等摩擦材料存在著力學(xué)強(qiáng)度要求高，使用溫度高，使用環(huán)境惡劣等要求，因此對 剎車片用膠粘劑也提出了相應(yīng)的要求，它必須有著良好的力學(xué)強(qiáng)度，能在很高的溫度下使 用，有良好的耐候性，體系穩(wěn)定，工藝應(yīng)用簡單可行等特定的要求。在合成樹脂膠粘劑領(lǐng)域 中，酚醛樹脂以其良好的耐候性、耐水性、耐溫性以及粘合強(qiáng)度高等特點(diǎn)，因此在摩擦材料、 涂料、絕緣材料、模塑料等方面得到廣泛的應(yīng)用。但是純粹的酚醛樹脂膠粘劑作為剎車片用 膠粘劑存在了脆性大，不耐高溫等缺點(diǎn)，為了克服酚醛樹脂固有的缺陷，進(jìn)一步提高酚醛樹 脂的性能和應(yīng)用范圍，滿足高新技術(shù)發(fā)展的需要，許多科研工作者對酚醛樹脂進(jìn)行了大量 的研究，改性酚醛樹脂的韌性、提高力學(xué)性能和耐熱性能、改善工藝性能成為國內(nèi)外研究熱 點(diǎn)ο我國的J-08型膠粘劑采用了酚醛樹脂，和有機(jī)硅氧烷共混得到汽車剎車片用膠 粘劑等，中國專利CN 101186795A報(bào)道了一種汽車剎車片底膠及其制備方法，制得了一種 高溫穩(wěn)定性好、保存時(shí)間長及使用工藝性能好的剎車片底膠。但是以上描述的膠粘劑大部 分采用了酚醛樹脂和耐高溫成分混合的方式制得剎車片用膠粘劑，存在兩種不同樹脂相容 性不是很理想，造成膠粘劑體系不穩(wěn)定，不能長時(shí)間保存，固化時(shí)硅原子不能充分與酚醛樹 脂固化耐熱性下降等缺點(diǎn)，因此我們制備了一種體系穩(wěn)定的有機(jī)硅改性酚醛樹脂作為耐高 溫膠粘劑的基體，耐高溫并且使用工藝簡單的剎車片用膠粘劑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的第一個(gè)技術(shù)問題是提供一種體系穩(wěn)定、耐熱性好的汽車盤式剎 車片用膠粘劑。本發(fā)明所要解決的第二個(gè)技術(shù)問題是提供該汽車盤式剎車片用膠粘劑的制備方法。為了解決第一個(gè)技術(shù)問題，本發(fā)明提供的汽車盤式剎車片用膠粘劑，由100份有 機(jī)硅改性酚醛樹脂，5-10份增韌材料，固化劑3-7份，助劑2-5份，溶劑200-300份組成。本發(fā)明中剎車片用膠粘劑中有機(jī)硅改性酚醛樹脂由10份酚類、12-20份醛類和 1-40份有機(jī)乙酰氧基硅烷聚合而成，其中典型反應(yīng)式為<formula>formula see original document page 4</formula>所述的增韌材料為聚乙烯醇縮醛類、丁腈橡膠類和羧基丁基橡膠類的其中一種或 幾種。所述的固化劑應(yīng)為六甲基次胺、三聚氰胺、苯胺中一種或幾種。所述的助劑沒食子酸丙酯。所述的溶劑為乙醇、丙酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯和乙酮其中的一種或幾種的組合。所述的有機(jī)硅改性酚醛樹脂中酚類為苯酚、甲酚、二甲酚、間二甲酚、烷基苯酚或 芳烷基苯酚、雙酚A其中的一種或幾種的組合。所述的有機(jī)硅改性酚醛樹脂中醛類為甲醛、多聚甲醛、三聚甲醛、乙醛和三聚乙醛 其中的一種或幾種的組合。所述的有機(jī)硅改性酚醛樹脂中所述的有機(jī)乙酰氧基硅烷結(jié)構(gòu)通式為 RSi (OCOCH3)3，其中R為甲基、苯基和乙基其中的一種或幾種。為了解決本發(fā)明的第二個(gè)技術(shù)問題，本發(fā)明提供的制備方法如下一、按摩爾比 為1 1.2-2. O的比例將酚類和醛類及有機(jī)硅樹脂加入到反應(yīng)釜，再按體系重量-5% 加入堿性催化劑，在60-120°C的條件下反應(yīng)3-8小時(shí)；二、將反應(yīng)體系溫度控制在60°C以 下，真空脫水，得到有機(jī)硅改性酚醛樹脂；三、將比例分?jǐn)?shù)的增韌材料、固化劑及助劑加入到 200-300份有機(jī)溶劑中，再加入到有機(jī)硅改性酚醛樹脂中，攪拌均勻，即得到膠粘劑。本發(fā)明中由于有機(jī)硅組分和酚醛樹脂組分通過了反應(yīng)，形成了一個(gè)穩(wěn)定的均一的 體系，因此體系穩(wěn)定性好，而且通過加入了有機(jī)硅組份過后，顯著提高了其耐熱性，使用本 體系的膠粘劑在面積為36cm2的45#炭鋼上，涂膠一次后，溶劑揮發(fā)后，用壓制壓力200 300kgf/cm2，熱壓溫度160 200°C壓制摩擦材料后，再在180°C下固化4小時(shí)，其剪切強(qiáng)度 25°C大于10MPa，30(TC大于4MPa。說明本膠粘劑對鋼背與摩擦材料結(jié)合能力強(qiáng)，耐熱性好。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。實(shí)施例1 將IOOkg苯酚和140kg甲醛水溶液加入到反應(yīng)釜中，后加入30kg氨水，100°C下， 反應(yīng)2小時(shí)后，加入60kg有機(jī)有機(jī)乙酰氧基硅烷后，在IOCTC下繼續(xù)反應(yīng)4小時(shí)，降溫至 60°C，在真空度為700-750mmHg條件下脫水，在4號涂料杯中測量粘度20-40s/60°C時(shí)反應(yīng) 結(jié)束。然后再加入80°C條件下加入向每千克酚醛樹脂500g的溶劑，最后加入30kg 丁腈橡 膠。IOkg沒食子酸丙酯，攪拌均勻，得到剎車片用膠粘劑。其中溶劑為溶劑為乙醇、丙酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酮等其中的一種或幾種的組合。實(shí)施例2:將94kg苯酚，氫氧化鈉水溶液IOkg (0. lmol/L)。使其充分溶解.加入適量多聚甲醛120kg，并將混合物加熱至80 100°C，恒溫反應(yīng)2小時(shí)后，加入50kg有機(jī)有機(jī)乙酰氧基 硅烷后，在100°C下繼續(xù)反應(yīng)4小時(shí)，降溫至60°C，在真空度為700-750mmHg條件下脫水，在 4號涂料杯中測量粘度20-40s/60°C時(shí)反應(yīng)結(jié)束。然后再加入80°C條件下加入向每千克酚 醛樹脂500g的溶劑，最后加入30kg 丁腈橡膠，IOkg沒食子酸丙酯，攪拌均勻，得到剎車片用 膠粘劑。其中溶劑為溶劑應(yīng)為乙醇、丙酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酮等其中的一種或幾種的 組合。實(shí)施例3 本實(shí)施方式與實(shí)施方式一不同是加入的增韌材料為聚乙烯醇縮丁醛，其余與實(shí) 施方式一相同。實(shí)施例4 本實(shí)施方式與實(shí)施方式二不同是加入的增韌材料為聚乙烯醇縮丁醛，其余與實(shí) 施方式二相同。實(shí)施例5 本實(shí)施方式與實(shí)施方式二不同是加入的三聚甲醛替代了多聚甲醛，其余與實(shí)施 方式二相同。
權(quán)利要求
一種汽車盤式剎車片用膠粘劑，其特征是由100份有機(jī)硅改性酚醛樹脂，5-10份增韌材料，固化劑1-7份，助劑2-5份，溶劑100-300份組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車盤式剎車片用膠粘劑，其特征是所述的有機(jī)硅改性酚 醛樹脂由10份酚類、12-20份醛類和1-20份有機(jī)乙酰氧基硅烷聚合而成，其中典型反應(yīng)式 為<formula>formula see original document page 2</formula>
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的汽車盤式剎車片用膠粘劑，其特征是所述的增韌材料 為聚乙烯醇縮醛類、丁腈橡膠類、羧基丁基橡膠類的其中一種或幾種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的汽車盤式剎車片用膠粘劑，其特征是所述的固化劑為 六甲基次胺、三聚氰胺、苯胺中一種或幾種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的汽車盤式剎車片用膠粘劑，其特征是所述的助劑為沒 食子酸丙酯。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的汽車盤式剎車片用膠粘劑，其特征是所述的溶劑為乙 醇、丙酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯和乙酮其中的一種或幾種的組合。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的汽車盤式剎車片用膠粘劑，其特征是所述的酚類為苯酚、甲 酚、二甲酚、間二甲酚、烷基苯酚或芳烷基苯酚、雙酚A其中的一種或幾種的組合。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的汽車盤式剎車片用膠粘劑，其特征是所述的醛類為甲醛、多 聚甲醛、三聚甲醛、乙醛和三聚乙醛其中的一種或幾種的組合。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的汽車盤式剎車片用膠粘劑，其特征是所述的有機(jī)乙酰氧基 硅烷結(jié)構(gòu)通式為RSi (OCOCH3)3，其中R為甲基、苯基和乙基其中的一種或幾種。
10.制備權(quán)利要求1所述的汽車盤式剎車片用膠粘劑的方法，其特征是按如下方法制備(一)、按摩爾比為1 1.2-2. O的比例將酚類和醛類加入到反應(yīng)釜，再按體系重量 1 %-5%加入催化劑，反應(yīng)1-3小時(shí)后，再按比例加入及有機(jī)乙酰氧基硅烷在60-120°C的條 件下反應(yīng)3-8小時(shí)；(二)、將反應(yīng)體系溫度控制在60°C以下，真空脫水，得到有機(jī)硅改性酚醛樹脂；(三)、將比例分?jǐn)?shù)的增韌材料、固化劑及助劑加入到100-300份有機(jī)溶劑中，再加入到 有機(jī)硅改性酚醛樹脂中，攪拌均勻，即得到膠粘劑。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種體系穩(wěn)定、耐高溫、力學(xué)強(qiáng)度高的汽車盤式剎車片用膠粘劑及其制備方法。汽車盤式剎車片用膠粘劑由100份有機(jī)硅改性酚醛樹脂，5-10份增韌材料，固化劑1-7份，助劑2-5份，溶劑100-300份組成。本發(fā)明解決了目前剎車片體系不穩(wěn)定、高溫穩(wěn)定性差、保存時(shí)間短及使用工藝性能差的問題。本發(fā)明的汽車盤式剎車片用膠粘劑是苯酚和甲醛及有機(jī)乙酰氧基硅烷經(jīng)過縮聚反應(yīng)、脫水、加入有機(jī)溶劑，增韌體系攪拌制得。本發(fā)明的剎車片用膠粘劑按如下方法進(jìn)行制備一、聚合反應(yīng)，二、冷卻脫水，三、加入增韌體系及其他助劑，并攪拌制得具有高溫穩(wěn)定性好，分布均勻的剎車片用膠粘劑。
文檔編號C09J129/14GK101824295SQ20101018101
公開日2010年9月8日 申請日期2010年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月24日
發(fā)明者付軍, 劉伯威, 劉詠, 王坪龍 申請人:湖南博云汽車制動(dòng)材料有限公司;中南大學(xué)