經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑改性的摩擦材料及由該摩擦材料制成的摩擦片的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑改性的摩擦材料和由該摩擦材料制成的摩擦片，包括摩擦材料配方中的各組分和經(jīng)過處理的硅烷偶聯(lián)劑，所述摩擦材料由如下方法制成：按摩擦材料的配方配比好原材料，經(jīng)混絨工序?qū)⒛Σ敛牧系母鹘M分混合均勻，經(jīng)混絨工序向混絨設(shè)備內(nèi)噴灑經(jīng)處理過的硅烷偶聯(lián)劑。本發(fā)明的有益效果為：解決混料工序時粉塵污染問題；解決摩擦制品中原材料的相容性問題；進而提供一種摩擦制品該摩擦制品在同等條件下不損害摩擦系數(shù)性能的同時提高摩擦制品的抗沖擊強度和內(nèi)抗剪切強度，降低了磨損，使由該摩擦材料制成的摩擦片可以應(yīng)用在苛刻的工況下。
【專利說明】經(jīng)枯燒偶聯(lián)劑改性的摩擦材料及由該摩擦材料制成的摩擦 片

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及摩擦材料【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種經(jīng)娃焼偶聯(lián)劑改性的摩擦材料及由 該摩擦材料制成的摩擦片。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前，用干法熱壓工藝生產(chǎn)的摩擦制品配方中是使用的干態(tài)樹脂（粘接劑）與其 他粉狀和短纖維或碎屑狀的材料作為原材料，由于干法工藝自身的缺陷性，其在混絨該道 工序上會造成大量的粉塵對環(huán)境產(chǎn)生污染，同時也損害勞動者的健康，要求加強操作過程 中的自動化、連續(xù)化和密封性，但該些在實際的生產(chǎn)過程中是難W很好的控制的，所W要求 在配方工藝上有所革新。
[0003] 其次，由于配方成本的局限性，有機原材料和無機原材料相容性不佳，影響熱壓成 型后的成品性能。
[0004] 因此需要一種混絨工序粉塵少、摩擦性能好、機械性能好的摩擦材料。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種在混絨工序中噴灑霧狀的娃焼偶聯(lián)劑能起到類似粘接 劑的作用，降低混絨車間的粉塵，降低樹脂的含量，起到降低成本的效果，W克服現(xiàn)有技術(shù) 存在的上述不足。
[0006] 本發(fā)明的目的是通過W下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：
[0007] -種經(jīng)娃焼偶聯(lián)劑改性的摩擦材料，包括摩擦材料配方中的各組分和經(jīng)過處理的 娃焼偶聯(lián)劑。
[0008] 進一步的，上述經(jīng)娃焼偶聯(lián)劑改性的摩擦材料制備步驟如下；按摩擦材料的配方 配比好原材料，經(jīng)混絨工序?qū)⒛Σ敛牧系母鹘M分混合均勻，經(jīng)混絨工序向混絨設(shè)備內(nèi)噴灑 經(jīng)處理過的娃焼偶聯(lián)劑。
[0009] 進一步的，所述娃焼偶聯(lián)劑處理方式為；分別取如下組分和與各組分對應(yīng)的重量 份皿55015-20份、無水己醇70-75份、無氯離子水10-15份配制溶液并攬拌均勻，用醋酸將 所述溶液的抑調(diào)節(jié)至4. 5-5,水解5-10分鐘。
[0010] 進一步的，相對于100重量份的摩擦材料，經(jīng)處理過的娃焼偶聯(lián)劑的重量份為 0. 03-0. 05。
[0011] 進一步的，所述摩擦材料的配方為（重量份）；酷酵樹脂5-8份，玻璃纖維3-6份， 下膳膠粉2-5份，聚丙帰膳纖維2-5份，巖棉8-12份，硫酸頓30-45份，碳酸巧10-15,氣化 巧2-4份，氧化鉛2-4份，合成石墨3-5份，焦炭粉3-5份，氨氧化巧5-10份，植物纖維素 0. 5-1 份。
[0012] 所述玻璃纖維絨的長度為l-4mm，所述氧化鉛粒度大于300目，氣化巧的粒度大于 120目，氨氧化巧的粒度大于100目，碳酸巧的粒度100-200目。
[0013] 混絨工藝包括H次混絨，其中第一次混絨加入配方中的酷酵樹脂、下膳橡膠、聚丙 帰膳纖維、巖棉和硫酸頓進行混絨，從第一次混絨開始，混絨設(shè)備的主軸持續(xù)轉(zhuǎn)動3min，粉 碎電機持續(xù)轉(zhuǎn)動1. 5min ;在第一次混絨的基礎(chǔ)上進行第二次混絨，向混絨設(shè)備中加入配方 中的碳酸巧，氣化巧，氧化鉛，合成石墨，焦炭粉，氨氧化巧和植物纖維素進行混絨，從開始 第二次混絨開始，混絨設(shè)備的主軸持續(xù)轉(zhuǎn)動6min，粉碎電機持續(xù)轉(zhuǎn)動5min ;在前兩次混絨 的基礎(chǔ)上進行第H次混絨，從第H次混絨開始，混絨設(shè)備的主軸持續(xù)轉(zhuǎn)動3min，粉碎電機持 續(xù)轉(zhuǎn)動2min。H次混絨中設(shè)備主軸轉(zhuǎn)速為2(K)巧m-3(K)巧m，混絨設(shè)備的粉碎電機的轉(zhuǎn)速為 1500rpm-2000rpm。第一次加入的酷酵樹脂、下膳橡膠、聚丙帰膳纖維、巖棉和硫酸頓不易粉 碎，故先加入纖維原材料進行粉碎待粉碎完成時再加入易粉碎的原材料碳酸巧，氣化巧，氧 化鉛，合成石墨，焦炭粉，氨氧化巧和植物纖維素、和玻璃纖維進行混合均勻，該樣做有W下 優(yōu)點：第一、使不易粉碎的原料如酷酵樹脂、下膳膠粉得W充分的粉碎，避免后續(xù)工藝產(chǎn)生 原料局部分布不均勻，影響制動性能；第二、混絨工序的第一次加料和混合的目的在于粉碎 不易粉碎的原材料，最后一次次加料和混合的目的在于使各原材料混合均勻，使混絨工序 具有針對性，節(jié)約混絨設(shè)備的能源消耗，節(jié)省混絨時間。在第一次混絨時噴灑經(jīng)過處理的娃 焼偶聯(lián)劑，噴灑動作從第一次混絨開始到第一次混絨結(jié)束截止，持續(xù)時間3min。
[0014] 由上述經(jīng)娃焼偶聯(lián)劑改性的摩擦材料制成的摩擦片包括鼓式摩擦片和盤式摩擦 片。其區(qū)分是根據(jù)所述摩擦片安裝的制動器的不同進行的。
[0015] 進一步的，該摩擦片的制備包括W下步驟：
[0016] a、將混合好的經(jīng)娃焼偶聯(lián)劑改性的摩擦材料為放入模具施加壓力形成預(yù)制塊，預(yù) 制塊制作方便放入后續(xù)的熱壓模具，如果直接將摩擦材料放入熱壓模具，其單個產(chǎn)品的重 量不好控制，材料攬拌容易不均勻引起材料局部性能變化甚至出現(xiàn)廢品，此時的模具溫度 一般設(shè)定為2(TC -4(TC，溫度過高摩擦材料內(nèi)的物質(zhì)會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；
[0017] b、將預(yù)制塊放入熱壓模具進行熱壓成型，熱壓過程的參數(shù)為：壓力10MPa-18MPa、 溫度 130°C -170°C、固化時間 Smin-IOmin ;
[0018] C、放入熱處理爐進行熱處理，此工序使摩擦片內(nèi)各個部位的材料性能趨于均勻， 防止局部性能突變，如硬點（此區(qū)域內(nèi)硬度遠(yuǎn)超出摩擦片其他部位硬度）在制動過程中 會引起剎車抖動、發(fā)出噪音、刮傷剎車盤等；其中熱處理溫度為13(TC -175C，時間為2小 時-7小時；
[0019] t將摩擦塊研磨成需要的尺寸，將摩擦塊研磨W滿足制動器設(shè)計的需要。
[0020] 進一步的，所述摩擦片為盤式摩擦片，在步驟b中在在預(yù)制塊的一側(cè)放置蹄片經(jīng) 熱壓與經(jīng)娃焼偶聯(lián)劑改性的摩擦材料粘接成一體，在步驟C后還有如下步驟；在所述蹄片 上與摩擦材料粘接面的相對面安裝附件，所述附件包括消音墊片、隔熱墊片、報警器中的一 種或幾種。所述蹄片經(jīng)過噴砂處理W增大表面粗趟度，增大接觸面積提高蹄片與摩擦材料 之間的粘接強度；在噴砂工序后面還設(shè)有噴膠工序，在蹄片上粘接摩擦材料的表面噴粘接 膠W粘接蹄片與摩擦材料。
[0021] 本發(fā)明的有益效果為：
[0022] 1)上述配方體系在混絨時，噴灑了經(jīng)過處理的娃焼偶聯(lián)劑，材料具有一定的流動 性和浸潤性，吸附散落在混絨容器中的細(xì)小粉塵，在重力的作用下沉降到混絨容器的底部， 很好的降低混絨車間的粉塵污染，凈化了工人的工作環(huán)境，降低了環(huán)境污染；
[002引。改善混合料相容性問題；娃焼偶聯(lián)劑通式為R"SiX4_。，娃焼偶聯(lián)劑的水解速度取 于娃能團Si-X,而與有機聚合物的反應(yīng)活性則取于碳官能團R，理論認(rèn)為，娃焼中X基團能 在水解后能與無機材料表面的輕基起反應(yīng)形成化學(xué)鍵，R基團能與樹脂起反應(yīng)形成化學(xué)鍵。 該兩種化學(xué)性質(zhì)差別很大的材料W化學(xué)鍵"偶聯(lián)"起來，獲得良好的聯(lián)接；
[0024] 3)上述配方體系，噴灑了所述的娃焼偶聯(lián)劑，增加了無機粉料和樹脂間的相容性， 提高原材料間的界面結(jié)合力，增強了所得摩擦制品的沖擊性能，材料內(nèi)抗剪性能，降低了摩 擦制品的磨損；
[0025] 4)摩擦制品是汽車零配件中易損件，摩擦制品的儲存周期較長，要求摩擦制品具 有一定耐候性，上述配方體系的摩擦制品在符合其他條件的前提下很好的滿足了該一性能 需求；
[0026] 5)由上述配方體系制成的摩擦片相比由沒有添加經(jīng)娃焼偶聯(lián)劑的摩擦材料制成 的摩擦片的力學(xué)性能和摩擦磨損性能的都有很大程度的提高，滿足苛刻的剎車工況下的應(yīng) 用，很好地控制了原材料的成本，提高了產(chǎn)品的市場競爭力。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0027] 圖1是實施例一的混合料在15. SmmX 40放大倍數(shù)下的沈M圖；
[002引圖2是實施例一的混合料在12. 6mmX 4. 50k放大倍數(shù)下的沈M圖；
[0029] 圖3是對比例一的混合料在15. SmmX40放大倍數(shù)下的沈M圖；
[0030] 圖4是對比例一的混合料在12. 6mmX 4. 50k放大倍數(shù)下的沈M圖。

【具體實施方式】
[0031] 下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的描述，當(dāng)然下述實施例不應(yīng)理解為對本發(fā)明 的限制。
[0032] 實施例1 :
[0033] 本發(fā)明提供一種經(jīng)娃焼偶聯(lián)劑改性的摩擦材料及由該摩擦材料制成的鼓式摩擦 片，其可由下述方法制備：
[0034] 1)將摩擦材料混合料置于熱固化模具中，在16MI^的壓力下固化8分鐘，經(jīng)鉆孔后 即得到成品。在本實施例中，該摩擦制品為摩擦片。
[00巧]在本實施例中，所述摩擦材料混合料的配方（重量份）為：酷酵樹脂6份，玻璃纖 維5份，下膳膠粉4份，聚丙帰膳纖維4份，巖棉10份，硫酸頓34. 5份，碳酸巧13,氣化巧2 份，氧化鉛3份，合成石墨3份，焦炭粉5份，氨氧化巧10份，植物纖維素0. 5份，經(jīng)處理過 的娃焼偶聯(lián)劑0. 03份；
[0036] 其中娃焼偶聯(lián)劑處理方式為：分別取如下重量份的各組分皿55015份、無水己醇 70份、無氯離子水10份配制溶液并攬拌均勻，用醋酸將所述溶液的抑調(diào)節(jié)至4. 5,水解5 分鐘。
[0037] 經(jīng)檢測在下本實施例的摩擦片即具有較高的沖擊強度和材料內(nèi)抗剪強度，而且， 磨損遠(yuǎn)低于由未經(jīng)娃焼偶聯(lián)劑改性的摩擦材料制成的摩擦片。
[0038] 摩擦性能（GB5763-2008)
[0039]

【權(quán)利要求】
1. 一種經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑改性的摩擦材料，包括摩擦材料配方中的各組分，其特征在于：還包括經(jīng)過處理的硅烷偶聯(lián)劑。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑改性的摩擦材料，其特征在于：其制作步驟如 下：按摩擦材料的配方配比好原材料，經(jīng)混絨工序?qū)⒛Σ敛牧系母鹘M分混合均勻，經(jīng)混絨工 序向混絨設(shè)備內(nèi)噴灑經(jīng)處理過的硅烷偶聯(lián)劑。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑改性的摩擦材料，其特征在于：硅烷偶聯(lián)劑處 理方式為：分別取如下重量份的各組分KH550 15-20份、無水乙醇70-75份、無氯離子水 10-15份配制溶液并攪拌均勻，用醋酸將所述溶液的pH調(diào)節(jié)至4. 5-5,水解5-10分鐘。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑改性的摩擦材料，其特征在于：相對于100重 量份的摩擦材料，經(jīng)處理過的娃燒偶聯(lián)劑的重量份為〇. 03-0. 05。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑改性的摩擦材料，其特征在于：所述摩擦材料的配方為（重量份）：酚醛樹脂5-8份，玻璃纖維3-6份，丁腈膠粉2-5份，聚 丙烯腈纖維2-5份，巖棉8-12份，硫酸鋇30-45份，碳酸鈣10-15,氟化鈣2-4份，氧化鋁2-4 份，合成石墨3-5份，焦炭粉3-5份，氫氧化興5-10份，植物纖維素0. 5-1份。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑改性的摩擦材料，其特征在于：所述玻璃纖維 的長度為l_4mm，所述氧化鋁粒度大于300目，氟化鈣的粒度大于120目，氫氧化鈣的粒度大 于100目，碳酸鈣的粒度100-200目。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑改性的摩擦材料，其特征在于：混絨工藝包 括三次混絨，其中第一次混絨加入配方中的酚醛樹脂、丁腈橡膠、聚丙烯腈纖維、巖棉和 硫酸鋇進行混絨，從第一次混絨開始，混絨設(shè)備的主軸持續(xù)轉(zhuǎn)動3min，粉碎電機持續(xù)轉(zhuǎn)動 1. 5min ;在第一次混絨的基礎(chǔ)上進行第二次混絨，向混絨設(shè)備中加入配方中的碳酸鈣，氟 化鈣，氧化鋁，合成石墨，焦炭粉，氫氧化鈣和植物纖維素進行混絨，從開始第二次混絨開 始，混絨設(shè)備的主軸持續(xù)轉(zhuǎn)動6min,粉碎電機持續(xù)轉(zhuǎn)動5min ;在前兩次混絨的基礎(chǔ)上進行 第三次混絨，從第三次混絨開始，混絨設(shè)備的主軸持續(xù)轉(zhuǎn)動3min，粉碎電機持續(xù)轉(zhuǎn)動2min， 上述三次混絨中，混絨設(shè)備的主軸轉(zhuǎn)速為200rpm-300rpm，混絨設(shè)備的粉碎電機的轉(zhuǎn)速為 1500rpm-2000rpm〇
8. 由權(quán)利要求1所述的經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑改性的摩擦材料制成的摩擦片，其特征在于：包 括鼓式摩擦片和盤式摩擦片。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑改性的摩擦材料制成的摩擦片，其特征在于： 該摩擦片的制備包括以下步驟： a、 將混合均勻的經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑改性的摩擦材料放入模具施加壓力形成預(yù)制塊； b、 將預(yù)制塊放入熱壓模具進行熱壓成型； c、 將熱壓成型的摩擦塊放入熱處理爐進行熱處理； d、 將摩擦塊研磨成需要的尺寸。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑改性的摩擦材料制成的摩擦片，其特征在于： 所述摩擦片為盤式摩擦片，在步驟b中在在預(yù)制塊的一側(cè)放置蹄片經(jīng)熱壓與經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑 改性的摩擦材料粘接成一體，在步驟c后還有如下步驟：在所述蹄片上與摩擦材料粘接面 的相對面安裝附件，所述附件包括消音墊片、隔熱墊片、報警器中的一種或幾種。
【文檔編號】C08K9/04GK104356590SQ201410546806
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年10月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月16日
【發(fā)明者】羅金中, 范良輝, 李飏, 張學(xué)芬 申請人:湖北飛龍摩擦密封材料股份有限公司