專利名稱：氣動(dòng)離合器用摩擦制動(dòng)片及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種摩擦材料及其制備方法，尤其是納米材料氣動(dòng)離合器用摩擦制動(dòng) 片及其制備方法。
背景技術(shù)：
氣動(dòng)離合器與電子電器、液壓一樣，現(xiàn)在已廣泛地運(yùn)用于各個(gè)行業(yè)；據(jù)統(tǒng)計(jì)，在工 業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家中，全自動(dòng)化流程中約有30%裝有氣動(dòng)系統(tǒng)。我國(guó)氣動(dòng)制造業(yè)和氣動(dòng)技術(shù)的研 究與應(yīng)用起步較遲，但近十多年有很大的發(fā)展。氣動(dòng)技術(shù)已逐步推廣應(yīng)用于各個(gè)工業(yè)部門， 在生產(chǎn)發(fā)揮了顯著的效益。氣動(dòng)離合器產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶動(dòng)了氣動(dòng)離合器用摩擦制動(dòng)片應(yīng)用需 求的增長(zhǎng)。目前氣動(dòng)離合器用摩擦制動(dòng)片，被廣泛運(yùn)用于各種規(guī)格的氣動(dòng)離合器中，是成型 氣動(dòng)離合器不可或缺的一部分，關(guān)系到氣動(dòng)設(shè)備的性能與安全。氣動(dòng)離合器用摩擦制動(dòng)片是一種構(gòu)造簡(jiǎn)單、適用性廣、安裝維護(hù)方便的氣動(dòng)制動(dòng) 器材；氣動(dòng)離合器對(duì)摩擦材料的要求很高，需要有穩(wěn)定的摩擦、磨損性能和一定的耐高溫 性，低噪音，并能滿足上萬次以上連續(xù)開啟操作作業(yè)，使用性能保持穩(wěn)定，同時(shí)材料還要求 滿足歐盟ROHS環(huán)保及相關(guān)限用物質(zhì)指令的要求，不含石棉、鉛、鎘、汞、六價(jià)鉻等影響人體 健康的物質(zhì)。現(xiàn)有的摩擦材料均未能達(dá)到上述要求，因而制約了氣動(dòng)離合器的進(jìn)一步普及 應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述背景技術(shù)中存在的問題，提供一種氣動(dòng)離合器用摩擦 制動(dòng)片的改進(jìn)，該摩擦制動(dòng)片應(yīng)具有耐高溫、耐磨損、低噪音以及摩擦制動(dòng)力矩穩(wěn)定的特
點(diǎn)ο本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供上述氣動(dòng)離合器用摩擦制動(dòng)片的制作方法，該方法應(yīng) 具有制造簡(jiǎn)便，成本較低的特點(diǎn)。本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案—種氣動(dòng)離合器用摩擦制動(dòng)片，包括鐵基骨架以及粘接在鐵基骨架上的摩擦材料 層；其特征在于摩擦材料層中包括的成分及重量份是納米改性酚醛樹脂10 15份，芳綸 漿粕纖維2 3份，腈綸短切纖維6 8份，礦物纖維16 20份，沉淀硫酸鋇16 22份， 氧化鋁1 2份，改性漂珠粉4 6份，金屬硫化物3 5份，粉末丁腈橡膠2 4份，金屬 纖維3 5份，鈦酸鉀化合物3 5份，硬脂酸鋅0. 5 1份，三聚氰胺-腰果殼油4份。所述芳綸漿粕纖維的直徑為10-15um，長(zhǎng)度0. 6-1. 2mm。所述腈綸短切纖維的直徑12-18um，長(zhǎng)度0. 6-1. 0mm。所述金屬纖維為黃銅纖維，纖維直徑為0. 1-0. 3mm,纖維長(zhǎng)度3_5mm。所述金屬硫化物為二硫化鉬與硫化梯的復(fù)合物。所述礦物纖維為玄武棉礦物纖維。所述各種原材料中，沉淀硫酸鋇、氧化鋁、改性漂珠粉、金屬硫化物、粉末丁腈橡膠、鈦酸鉀化合物、硬脂酸鋅的粒度< 300目。上述氣動(dòng)離合器用摩擦制動(dòng)片的摩擦材料層的制備方法，按照以下步驟進(jìn)行1)按配方稱取摩擦材料層的各種原材料備用；2)先將芳綸漿粕纖維與腈綸短切纖維投入高速混料機(jī)內(nèi)，混拌1 2分鐘，然后把 原材料全部投入高速混料機(jī)內(nèi)，混拌時(shí)間為4 5分鐘；3)模壓成型在預(yù)熱過的模具型腔內(nèi)涂脫模劑，然后將混合物投入到模具型腔中 進(jìn)行模塑一次熱壓成型在鐵基骨架上，其熱壓溫度為170°C 180°C，熱壓時(shí)間為5 6分 鐘，熱壓壓力為ll_13MPa ；4)熱固化將熱壓成型后的中間產(chǎn)品放入烘箱，升溫至150°C時(shí)保溫2小時(shí)；接著 在0. 5小時(shí)內(nèi)升溫至160°C保溫2小時(shí)；又在0. 5小時(shí)內(nèi)升溫至170°C保溫1小時(shí)；然后在 0. 5小時(shí)內(nèi)升溫至180°C保溫1小時(shí)；最后在1小時(shí)內(nèi)升溫至200°C保溫2小時(shí)；5)對(duì)固化后的氣動(dòng)離合器用摩擦制動(dòng)片進(jìn)行切槽、磨削加工后即成。摩擦制動(dòng)片的外表面還進(jìn)行靜電噴塑，并進(jìn)行熱固化處理。本發(fā)明的有益效果是該摩擦制動(dòng)片具有耐高溫、耐磨損、低噪音以及摩擦制動(dòng) 力矩穩(wěn)定的特點(diǎn)；經(jīng)測(cè)試在250°C時(shí)摩擦系數(shù)仍高于同類產(chǎn)品12%，而磨損率(10-7cm7 N -m)則為同類產(chǎn)品50% ；而且，所有原材料均可外購獲得，不但符合環(huán)保要求，而且制造簡(jiǎn) 便，成本較低，具有廣闊的市場(chǎng)前景。


圖1是本發(fā)明的主視結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式以下對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步說明。本發(fā)明提供的氣動(dòng)離合器用摩擦制動(dòng)片，包括鐵基骨架1以及粘接在鐵基骨架上 的摩擦材料層2 ；其中摩擦材料層包括的成分及重量份是納米改性酚醛樹脂10 15份， 芳綸漿粕纖維2 3份，腈綸短切纖維6 8份，礦物纖維16 20份，沉淀硫酸鋇16 22 份，氧化鋁1 2份，改性漂珠粉4 6份，金屬硫化物3 5份，粉末丁腈橡膠2 4份， 金屬纖維3 5份，鈦酸鉀化合物3 5份，硬脂酸鋅0. 5 1份，三聚氰胺-腰果殼油4 份。所述芳綸漿粕纖維的直徑推薦為12um，長(zhǎng)度推薦為0. 8mm ；腈綸短切纖維的直徑 推薦為15um，長(zhǎng)度推薦為0.8mm。所述金屬纖維推薦采用黃銅纖維，黃銅纖維的細(xì)度、長(zhǎng)度 可根據(jù)需要選定(纖維直徑推薦為0. 5mm，纖維長(zhǎng)度推薦為4mm)；金屬硫化物為二硫化鉬與 硫化梯的復(fù)合物(商品型號(hào)為CPX26)，其中的二硫化鉬與硫化梯比例也可根據(jù)需要確定。所述礦物纖維(商品型號(hào)為QF-A06)的成份為玄武棉礦物纖維，也可添加一定量 的有機(jī)纖維(如劍麻纖維、木質(zhì)纖維)；三聚氰胺-腰果殼油是三聚氰胺添加腰果殼油并經(jīng) 改性后的聚合物。作為推薦，所述各種原材料中，沉淀硫酸鋇、氧化鋁、改性漂珠粉、金屬硫化物、粉 末丁腈橡膠、鈦酸鉀化合物、硬脂酸鋅的粒度均應(yīng)< 300目。以上所述所有原材料全部外購。
增強(qiáng)纖維是摩擦材料的重要組分，具有一定的強(qiáng)度和韌性，能夠起到骨架作用，對(duì) 材料的摩擦磨損性能有著重要影響。腈綸纖維強(qiáng)度高、高溫性能好、耐磨損且具有一定的吸 音功能，但變形能力差；而加入芳綸漿粕纖維后，能夠大大提高摩擦材料的綜合性能。酚醛樹脂(PF)具有良好的壓縮強(qiáng)度、耐溶劑性及阻燃性能，常用作基體粘接劑。 但普通PF因分子結(jié)構(gòu)上的缺陷，具有硬度高、質(zhì)脆、粘接力小、耐熱性差等缺點(diǎn)；為此采 用了三聚氰胺-腰果殼油酚醛樹脂與無機(jī)納米粒子對(duì)酚醛樹脂進(jìn)行了共混改性。三聚氰 胺_腰果殼油與酚醛樹脂有優(yōu)良的相容性，能充分分散于PF中，形成均勻分散的兩相體系 并產(chǎn)生共聚反應(yīng)；由此提高了酚醛樹脂的粘接力、耐熱性、耐分解性以及韌性。此外，改性后 的酚醛樹脂在高溫下易形成蜂窩狀結(jié)構(gòu)的碳化絕熱層，可阻止熱量向材料內(nèi)部擴(kuò)散，起到 保護(hù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的作用，使摩擦材料表現(xiàn)出良好的熱穩(wěn)定性，還能有效抑制高溫?zé)崴ネ说陌l(fā) 生，穩(wěn)定摩擦系數(shù)、降低制動(dòng)躁音和磨損率，對(duì)制品的沖擊強(qiáng)度也有明顯的改善。上述氣動(dòng)離合器用摩擦制動(dòng)片的摩擦材料層的制備方法，按照以下步驟進(jìn)行1)按配方稱取各種原材料備用；2)先將芳綸漿粕纖維與腈綸短切纖維投入高速混料機(jī)內(nèi)，混拌1 2分鐘，然后把 原材料全部投入高速混料機(jī)內(nèi)，混拌時(shí)間為4 5分鐘；3)模壓成型在預(yù)熱過的模具型腔內(nèi)涂脫模劑，然后將混合物投入到模具型腔中 進(jìn)行模塑一次熱壓成型在鐵基骨架1上，其熱壓溫度為170°C 180°C，熱壓時(shí)間為5 6 分鐘，熱壓壓力為ll_13MPa ；4)熱固化升溫至150°C時(shí)保溫2小時(shí)；接著在0. 5小時(shí)內(nèi)升溫至160°C保溫2小 時(shí)；又在0. 5小時(shí)內(nèi)升溫至170°C保溫1小時(shí)；然后在0. 5小時(shí)內(nèi)升溫至180°C保溫1小時(shí)； 最后在1小時(shí)內(nèi)升溫至200°C保溫2小時(shí)；5)對(duì)固化后的氣動(dòng)離合器用摩擦制動(dòng)片進(jìn)行切槽、磨削加工后即成。所述摩擦制動(dòng)片的外表面還進(jìn)行靜電噴塑，并進(jìn)行熱固化處理。上述加工方法獲得的摩擦制動(dòng)片，經(jīng)過了對(duì)比檢測(cè)，獲得數(shù)據(jù)如下 表中數(shù)據(jù)可知摩擦系數(shù)明顯優(yōu)于對(duì)比產(chǎn)品(國(guó)外同類產(chǎn)品)；而摩損率則顯著小 于對(duì)比產(chǎn)品(國(guó)外同類產(chǎn)品)。
權(quán)利要求
一種氣動(dòng)離合器用摩擦制動(dòng)片，其中包括的成分及重量份是納米改性酚醛樹脂10～15份，芳綸漿粕纖維2～3份，腈綸短切纖維6～8份，礦物纖維16～20份，沉淀硫酸鋇16～22份，氧化鋁1～2份，改性漂珠粉4～6份，金屬硫化物3～5份，粉末丁腈橡膠2～4份，金屬纖維3～5份，鈦酸鉀化合物3～5份，硬脂酸鋅0.5～1份，三聚氰胺-腰果殼油4份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣動(dòng)離合器用摩擦制動(dòng)片，其特征在于所述芳綸漿粕 纖維的直徑為10-15um，長(zhǎng)度0. 6-1. 2mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣動(dòng)離合器用摩擦制動(dòng)片，其特征在于所述腈綸短切 纖維的直徑12-18um，長(zhǎng)度0. 6-1. 0mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣動(dòng)離合器用摩擦制動(dòng)片，其特征在于所述金屬纖維 為黃銅纖維，纖維直徑為0. 1-0. 3mm，纖維長(zhǎng)度3_5mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣動(dòng)離合器用摩擦制動(dòng)片，其特征在于所述金屬硫化 物為二硫化鉬與硫化梯的復(fù)合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣動(dòng)離合器用摩擦制動(dòng)片，其特征在于所述礦物纖維 為玄武棉礦物纖維。
7.根據(jù)權(quán)利要求2或3或4或5或6所述的一種氣動(dòng)離合器用摩擦制動(dòng)片，其特征在 于所述的沉淀硫酸鋇、氧化鋁、改性漂珠粉、金屬硫化物、粉末丁腈橡膠、鈦酸鉀化合物、硬 脂酸鋅的粒度< 300目。
8.權(quán)利要求1所述的氣動(dòng)離合器用摩擦制動(dòng)片的制備方法，按照以下步驟進(jìn)行1)按配方稱取各種原材料備用；2)先將芳綸漿粕纖維與腈綸短切纖維投入高速混料機(jī)內(nèi)，混拌1 2分鐘，然后把原材 料全部投入高速混料機(jī)內(nèi)，混拌時(shí)間為4 5分鐘；3)模壓成型在預(yù)熱過的模具型腔內(nèi)涂脫模劑，然后將混合物投入到模具型腔中進(jìn)行 模塑一次熱壓成型處理，其熱壓溫度為170°C 180°C，熱壓時(shí)間為5 6分鐘，熱壓壓力為 ll-13MPa ；4)熱固化升溫至150°C時(shí)保溫2小時(shí)；接著在0.5小時(shí)內(nèi)升溫至160°C保溫2小時(shí)； 又在0. 5小時(shí)內(nèi)升溫至170°C保溫1小時(shí)；然后在0. 5小時(shí)內(nèi)升溫至180°C保溫1小時(shí)；最 后在1小時(shí)內(nèi)升溫至200°C保溫2小時(shí)；5)對(duì)固化后的氣動(dòng)離合器用摩擦制動(dòng)片進(jìn)行切槽、磨削加工后即成。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的氣動(dòng)離合器用摩擦制動(dòng)片的制備方法，其特征在于摩擦制 動(dòng)片的外表面還進(jìn)行靜電噴塑，并進(jìn)行熱固化處理。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種氣動(dòng)離合器用摩擦制動(dòng)片及制備方法。目的是摩擦制動(dòng)片應(yīng)耐高溫、耐磨損、低噪音以及制動(dòng)力矩穩(wěn)定；制作方法應(yīng)制造簡(jiǎn)便，成本較低。技術(shù)方案是一種氣動(dòng)離合器用摩擦制動(dòng)片，包括鐵基骨架以及粘接在鐵基骨架上的摩擦材料層；摩擦材料層中的主要成分及重量份是納米改性酚醛樹脂10～15份，芳綸漿粕纖維2～3份，腈綸短切纖維6～8份，礦物纖維16～20份，沉淀硫酸鋇16～22份，改性漂珠粉4～6份，金屬硫化物3～5份，粉末丁腈橡膠2～4份，金屬纖維3～5份，鈦酸鉀化合物3～5份，三聚氰胺-腰果殼油4份。制備方法是1)稱取原材料；2)混拌原材料；3)模壓成型；4)熱固化5)切槽、磨削加工后即成。
文檔編號(hào)C08L77/10GK101880435SQ20101020646
公開日2010年11月10日 申請(qǐng)日期2010年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月21日
發(fā)明者徐南漢, 王光榮, 章春華, 胡斌, 謝海濤 申請(qǐng)人:臨安華龍摩擦材料有限公司