一種轎車用無銅高性能環(huán)保型摩擦材料及制備方法
【專利摘要】一種轎車用無銅高性能環(huán)保型摩擦材料及制備方法，所述的摩擦材料由下列組份和重量份組成：酚醛樹脂6-8份，芳綸2-4份，RB205混合物13-18份，鈦酸鉀15-20份，氫氧化鈣5-8份，硫酸鋇20-25份，人造石墨1-3份，腰果油摩擦粉3-5份，硫化銻3-5份，丁腈膠粉1-3份，云母3-5份，硅酸鈣4-6份，氧化鋯1-3份；所述制備方法是：a)將各組份材料按配方比例進(jìn)行稱重，然后分散成均勻混合物；b）將混合物裝入轎車摩擦塊專用模具中進(jìn)行熱壓成型，熱壓持續(xù)時(shí)間不少于5分鐘后；c)將熱壓成型后的摩擦材料進(jìn)行常規(guī)的熱處理，待充分固化后進(jìn)行尺寸外觀加工成產(chǎn)品；它具有優(yōu)異高溫特性，耐磨性性能、制動性能好，價(jià)格合理，抗衰退、高壽命，有穩(wěn)定摩擦系數(shù)等。
【專利說明】一種轎車用無銅高性能環(huán)保型摩擦材料及制備方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及的是一種轎車用無銅高性能環(huán)保型摩擦材料及制備方法，屬于汽車制動材料【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]轎車用制動塊是轎車制動時(shí)的關(guān)鍵部件，它是在轎車運(yùn)動時(shí)的動能轉(zhuǎn)化為熱能和其它形式的能量，從而使轎車減速或停止運(yùn)動，因此它的性能好壞直接關(guān)系到轎車運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性。
[0003]目前市場上出現(xiàn)的轎車用摩擦塊主要有兩種，一種是進(jìn)口原裝產(chǎn)品，它的耐磨性能、制動性能好，但價(jià)格高；另一種是國產(chǎn)產(chǎn)品，它的價(jià)格雖然低，但卻耐磨性能差，壽命短，制動性能不佳；由于現(xiàn)有轎車用摩擦材料使用的原料中普遍添加有多種重金屬，由于使用多種重金屬將會導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境的污染，因此現(xiàn)有轎車用的摩擦材料不符合我國即將頒布的《汽車禁用物質(zhì)》的行政法規(guī)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，而提供一種具有優(yōu)異高溫特性、耐磨性性能、制動性能好，價(jià)格合理，抗衰退、高壽命，有穩(wěn)定摩擦系數(shù)的轎車用無銅高性能環(huán)保型摩擦材料及制備方法。
[0005]本發(fā)明的目的是通過如下技術(shù)方案來完成的，所述轎車用無銅高性能環(huán)保型摩擦材料，該摩擦材料由下列組份和重量份組成:酚醛樹脂6-8份，芳綸2-4份，RB205混合物13-18份，鈦酸鉀15-20份，氫氧化鈣5-8份，硫酸鋇20-25份，人造石墨1_3份，腰果油摩擦粉3-5份，硫化銻3-5份，丁腈膠粉1-3份，云母3-5份，硅酸鈣4_6份，氧化鋯1_3份。
[0006]本發(fā)明優(yōu)選的摩擦材料組份和重量份是:酚醛樹脂7份，芳綸3份，RB205混合物15份，鈦酸鉀18份，氫氧化鈣7份，硫酸鋇22份，人造石墨2份，腰果油摩擦粉4份，硫化銻4份，丁腈膠粉2份，云母4份，硅酸鈣5份，氧化鋯2份；其中所述的芳綸為芳綸漿柏，所述鈦酸鉀為鈦酸鉀片晶，所述硅酸鈣為水合硅酸鈣。
[0007]—種如上所述轎車用無銅高性能環(huán)保型摩擦材料的制備方法，該方法包括如下步驟:
a)將各組份材料按配方比例進(jìn)行稱重，然后逐漸分批加入犁耙式混合機(jī)進(jìn)行充分分散成均勻混合物；
b)將混合物裝入轎車摩擦塊專用模具中，在25-35MPa壓力和140_180°C溫度的條件下進(jìn)行熱壓成型，熱壓持續(xù)時(shí)間不少于5分鐘后；
c)將熱壓成型后的摩擦材料進(jìn)行常規(guī)的熱處理，待充分固化后進(jìn)行尺寸外觀加工成產(chǎn)品.
[0008] 所述的步驟a)中，先將芳綸漿柏和RB205混合物加入犁耙式混合機(jī)進(jìn)行混合，溫度40-50°C，混合攪拌5分鐘以上時(shí)間；然后在保持上述溫度的條件下加入其余組份，攪拌20分鐘以上得到混合物；
所述步驟b)中，將混合物裝入轎車摩擦塊專用模具中，在30MPa壓力和160°C溫度的條件下進(jìn)行熱壓成型，熱壓持續(xù)時(shí)間8分鐘。
[0009]本發(fā)明所述的摩擦材料為無銅高性能環(huán)保材料，符合歐盟立法ELV報(bào)廢車輛指令、美國地方法規(guī)SB6557/SB346，以及即將出臺的中國法規(guī)《汽車禁用物質(zhì)》，禁用重金屬能有效保護(hù)生態(tài)環(huán)境；同時(shí)試驗(yàn)表明，本發(fā)明具有優(yōu)異高溫特性和耐磨性，抗衰退、高壽命，穩(wěn)定的摩擦系數(shù)。應(yīng)用試驗(yàn)表明:轎車制動平穩(wěn)、腳感舒適、無噪音、無震顫現(xiàn)象且對制動盤具有良好的匹配性。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面 將結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作詳細(xì)的介紹:本發(fā)明所述轎車用無銅高性能環(huán)保型摩擦材料，該摩擦材料由下列組份和重量份組成:酚醛樹脂6-8份，芳綸2-4份，RB205混合物13-18份，鈦酸鉀15-20份，氫氧化鈣5-8份，硫酸鋇20-25份，人造石墨1_3份，腰果油摩擦粉3-5份，硫化銻3-5份，丁腈膠粉1-3份，云母3-5份，硅酸鈣4_6份，氧化鋯1_3份。
[0011]一種如上所述轎車用無銅高性能環(huán)保型摩擦材料的制備方法，該方法包括如下步驟:
a)將各組份材料按配方比例進(jìn)行稱重，然后逐漸分批加入犁耙式混合機(jī)進(jìn)行充分分散成均勻混合物；
b)將混合物裝入轎車摩擦塊專用模具中，在25-35MPa壓力和140_180°C溫度的條件下進(jìn)行熱壓成型，熱壓持續(xù)時(shí)間不少于5分鐘后；
c)將熱壓成型后的摩擦材料進(jìn)行常規(guī)的熱處理，待充分固化后進(jìn)行尺寸外觀加工成產(chǎn)
品O
[0012]本發(fā)明進(jìn)一步的方案中，所述的步驟a)中，先將芳綸漿柏和RB205混合物加入犁耙式混合機(jī)進(jìn)行混合，溫度40-50°C，混合攪拌5分鐘以上時(shí)間；然后在保持上述溫度的條件下加入其余組份，攪拌20分鐘以上得到混合物；
所述步驟b)中，將混合物裝入轎車摩擦塊專用模具中，在30MPa壓力和160°C溫度的條件下進(jìn)行熱壓成型，熱壓持續(xù)時(shí)間8分鐘。
[0013]實(shí)施例1:本發(fā)明所述轎車用無銅高性能環(huán)保型摩擦材料，該摩擦材料由下列組份和重量份組成:酚醛樹脂7份，芳綸3份，RB205混合物15份，鈦酸鉀18份，氫氧化鈣7份，硫酸鋇22份，人造石墨2份，腰果油摩擦粉4份，硫化銻4份，丁腈膠粉2份，云母4份，硅酸鈣5份，氧化鋯2份；其中所述的芳綸為芳綸漿柏，所述鈦酸鉀為鈦酸鉀片晶，所述硅酸鈣為水合硅酸鈣。
[0014]一種如上所述轎車用無銅高性能環(huán)保型摩擦材料的制備方法，該方法包括如下步驟:
a)先將芳綸漿柏和RB205混合物加入犁耙式混合機(jī)進(jìn)行混合，溫度45°C，混合攪拌8分鐘；然后在保持上述溫度的條件下加入其余組份，攪拌20分鐘得到混合物；
b)將混合物裝入轎車摩擦塊專用模具中，在30MPa壓力和160°C溫度的條件下進(jìn)行熱壓成型，熱壓持續(xù)時(shí)間8分鐘；c)將熱壓成型后的摩擦材料進(jìn)行常規(guī)的熱處理，待充分固化后進(jìn)行尺寸外觀加工成產(chǎn)
品O
[0015]實(shí)施例2:本發(fā)明所述轎車用無銅高性能環(huán)保型摩擦材料，該摩擦材料由下列組份和重量份組成:酚醛樹脂6份，芳綸2份，RB205混合物13份，鈦酸鉀15份，氫氧化鈣5份，硫酸鋇25份，人造石墨3份，腰果油摩擦粉5份，硫化銻5份，丁腈膠粉2份，云母3份，硅酸鈣4份，氧化鋯1份。
[0016]一種如上所述轎車用無銅高性能環(huán)保型摩擦材料的制備方法，該方法包括如下步驟:
a)先將芳綸漿柏和RB205混合物加入犁耙式混合機(jī)進(jìn)行混合，溫度40°C，混合攪拌6分鐘以上時(shí)間；然后在保持上述溫度的條件下加入其余組份，攪拌25分鐘以上得到混合物；
b)將混合物裝入轎車摩擦塊專用模具中，在25MPa壓力和140°C溫度的條件下進(jìn)行熱壓成型，熱壓持續(xù)時(shí)間6分鐘；
c)將熱壓成型后的摩擦材料進(jìn)行常規(guī)的熱處理，待充分固化后進(jìn)行尺寸外觀加工成產(chǎn)
品O
[0017]實(shí)施例3:
本發(fā)明所述轎車用無 銅高性能環(huán)保型摩擦材料，該摩擦材料由下列組份和重量份組成:酚醛樹脂8份，芳綸4份，RB205混合物18份，鈦酸鉀20份，氫氧化鈣8份，硫酸鋇25份，人造石墨3份，腰果油摩擦粉5份，硫化銻5份，丁腈膠粉3份，云母4份，硅酸鈣5份，氧化鋯1份。
[0018]一種如上所述轎車用無銅高性能環(huán)保型摩擦材料的制備方法，該方法包括如下步驟:
a)先將芳綸漿柏和RB205混合物加入犁耙式混合機(jī)進(jìn)行混合，溫度50°C，混合攪拌10分鐘以上時(shí)間；然后在保持上述溫度的條件下加入其余組份，攪拌30分鐘以上得到混合物；
b)將混合物裝入轎車摩擦塊專用模具中，在35MPa壓力和180°C溫度的條件下進(jìn)行熱壓成型，熱壓持續(xù)時(shí)間不少于10分鐘后，
c)將熱壓成型后的摩擦材料進(jìn)行常規(guī)的熱處理，待充分固化后進(jìn)行尺寸外觀加工成產(chǎn)
品O
[0019]本發(fā)明在具體的實(shí)施例中，選用如下的原料:
一是，本發(fā)明所述的芳綸選用帝人公司1099牌號芳綸漿柏，它是一種新型高科技合成纖維，具有超高強(qiáng)度、高模量和耐高溫、耐酸耐堿、重量輕、絕緣、抗老化、生命周期長等優(yōu)良性能。其強(qiáng)度為鋼絲的5~6倍，模量為鋼絲或玻璃纖維的2~3倍，韌性為鋼絲的2倍，而重量僅為鋼絲的1/5左右，在560度的溫度下，不分解，不融化。無金屬剎車片采用芳綸為主增強(qiáng)纖維，其具有良好的耐溫性和抗剪切性能，制成的產(chǎn)品具有穩(wěn)定的摩擦系數(shù)和較小的磨損率。
[0020]二是，本發(fā)明選用的RB205是一種新的高質(zhì)量的工程礦物纖維，通過表面處理后具有較好的導(dǎo)熱性能和與樹脂的粘合性。使用在摩擦材料中具有較小的磨損和較好的耐高溫性能。由于銅在NAO材料中主要起導(dǎo)熱及轉(zhuǎn)移膜作用，替代的材料必須要具有較好的導(dǎo)熱性能，該材料通過表面處理后的高導(dǎo)熱性能降低摩擦片工作表面溫度，緩和摩擦面的工作工況，能較好的減少摩擦片的裂紋及燒片等問題。以上實(shí)施使用的RB205為荷蘭Lapinus公司生產(chǎn)。
[0021]三是，本發(fā)明所述硅酸鈣是一種水合硅酸鈣，它是一種具有中空結(jié)構(gòu)的礦物粉，其性能非常穩(wěn)定，耐高溫，在650°C到750°C之間失去部分結(jié)晶水，但其物理性能沒有明顯的變化，具有較高的PH值，耐腐蝕性好，吸水率等特點(diǎn)。在無銅NAO摩擦材料中使用能提高、穩(wěn)定摩擦系數(shù)，減少熱衰退，增加氣孔率及增加壓縮比，減少制動盤與摩擦片的銹蝕粘連。加入適當(dāng)?shù)乃瞎杷徕}產(chǎn)品還能改變有機(jī)纖維(比如芳綸和丙烯晴纖維)的靜電屬性，提高了其對混料的親和力。以上實(shí)施使用的水合硅酸鈣為荷蘭Lapinus公司代理。
[0022]四是，本發(fā)明所述的鈦酸鉀為鈦酸鉀片晶，由于鈦酸鉀晶須針狀結(jié)構(gòu)，人吸入體內(nèi)不能分解而禁止使用后新出來的一種摩擦材料用鱗片狀鈦酸鹽。其具有對摩擦過程中能量的反射和能量的緩慢傳遞，致使剎車片工作時(shí)溫度上升緩慢，保持摩擦系數(shù)的穩(wěn)定性，減少磨損增加摩擦片的使用壽命。本實(shí)施中使用的鈦酸鉀片晶為日本大?；瘜W(xué)公司的鈦酸鉀片晶PM，其使用在摩擦片中能有芳綸等有機(jī)纖維互補(bǔ)增強(qiáng)作用，能減小摩擦材料的高溫衰退，在制動過程中保持摩擦系數(shù)的穩(wěn)定性，降低剎車盤和剎車片的磨損，由于其本身具有的高溫吸音特性能有效地降低制動噪音；具有較高的PH值可以減少制動盤與摩擦片的銹蝕粘連。
[0023]五是，本發(fā)明所述的人造石墨具有完整的晶體結(jié)構(gòu)和高氣孔率，其導(dǎo)熱性穩(wěn)定，由于其層狀結(jié)構(gòu)具有較好的低溫潤滑性能，能減少磨損和降低制動噪音。以上實(shí)施選用的特密高到人造石墨含碳量為99%以上，氣孔率為20%。
[0024]六是，本 發(fā)明所述的硫化銻熔點(diǎn)較低，高溫時(shí)分解后生成氧化銻，在還原劑存在時(shí)生成金屬銻，能防止高溫時(shí)材料的氧化燃燒。本實(shí)施中使用的黃石鑫溢的硫化銻含量92%以上的材料在摩擦材料中使用能保持摩擦系數(shù)的穩(wěn)定性，提高材料的抗燒性能，降低有機(jī)粘結(jié)劑在高溫時(shí)的分解速度，減少材料的高溫磨損，起到了高溫?zé)o機(jī)粘結(jié)劑和潤滑摩擦調(diào)整劑的作用。
[0025]七是，本發(fā)明所述腰果殼油摩擦粉是由腰果殼油加工而成的，可改善剎車片中無機(jī)纖維的、粉料的界面結(jié)合狀況，在高溫時(shí)能分解，防止摩擦界面的溫度進(jìn)一步升高。本實(shí)施中使用的卡德萊黑色腰果殼油摩擦粉分解溫度高，穩(wěn)定摩擦系數(shù)，降低磨損，減少制動噪音的特性。
【權(quán)利要求】
1.一種轎車用無銅高性能環(huán)保型摩擦材料，其特征在于所述的摩擦材料由下列組份和重量份組成:酚醛樹脂6-8份，芳綸2-4份，RB205混合物13-18份，鈦酸鉀15-20份，氫氧化鈣5-8份，硫酸鋇20-25份，人造石墨1-3份，腰果油摩擦粉3_5份，硫化銻3_5份，丁腈膠粉1-3份，云母3-5份，硅酸鈣4-6份，氧化鋯1-3份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轎車用無銅高性能環(huán)保型摩擦材料，其特征在于所述的摩擦材料組份和重量份是:酚醛樹脂7份，芳綸3份，RB205混合物15份，鈦酸鉀18份，氫氧化鈣7份，硫酸鋇22份，人造石墨2份，腰果油摩擦粉4份，硫化銻4份，丁腈膠粉2份，云母4份，硅酸鈣5份，氧化鋯2份；其中所述的芳綸為芳綸漿柏，所述鈦酸鉀為鈦酸鉀片晶，所述硅酸鈣為水合硅酸鈣。
3.—種如權(quán)利要求1或2所述轎車用無銅高性能環(huán)保型摩擦材料的制備方法，其特征在于:該方法包括如下步驟: a)將各組份材料按配方比例進(jìn)行稱重，然后逐漸分批加入犁耙式混合機(jī)進(jìn)行充分分散成均勻混合物； b)將混合物裝入轎車摩擦塊專用模具中，在25-35MPa壓力和140_180°C溫度的條件下進(jìn)行熱壓成型，熱壓持續(xù)時(shí)間不少于5分鐘后； c)將熱壓成型后的摩擦材料進(jìn)行常規(guī)的熱處理，待充分固化后進(jìn)行尺寸外觀加工成產(chǎn)品O
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的轎車用無銅高性能環(huán)保型摩擦材料的制備方法，其特征在于:所述的步驟a)中，先將芳綸漿柏和RB205混合物加入犁耙式混合機(jī)進(jìn)行混合，溫度40-50°C，混合攪拌5分鐘以上時(shí)間；然后在保持上述溫度的條件下加入其余組份，攪拌20分鐘以上得到混合物； 所述步驟b)中，將混合物裝入轎車摩擦塊專用模具中，在30MPa壓力和160°C溫度的條件下進(jìn)行熱壓成型，熱壓持續(xù)時(shí)間8分鐘。
【文檔編號】C09K3/14GK103992769SQ201410185633
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年5月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月5日
【發(fā)明者】陳均站 申請人:浙江杭摩歐億汽車零部件有限公司