本發(fā)明涉及摩擦材料,具體涉及一種用于制備剎車片的摩擦材料組合物及其制備方法。
背景技術(shù):
1、摩擦材料是一種重要的功能性材料,其中摩擦材料的各組分組合物的質(zhì)量對于摩擦性能均會產(chǎn)生影響;而有機摩擦材料的主要粘合劑目前主要為酚醛樹脂及其改性產(chǎn)物
2、但是目前酚醛樹脂作為摩擦材料的粘結(jié)劑,在使用過程中發(fā)現(xiàn)如下問題:制動產(chǎn)生高溫的情況下,容易發(fā)生明顯熱衰退現(xiàn)象,會導致摩擦系數(shù)大幅降低;目前大多通過添加物理填料或改性處理來改善熱衰退現(xiàn)象,但是效果不佳;因此考慮研發(fā)能夠增強酚醛樹脂基摩擦材料性能的組分,使其摩擦材料組合物整體上具備良好的耐高溫性能,保持良好的摩擦系數(shù);鑒于此,我們提出一種用于制備剎車片的摩擦材料組合物及其制備方法。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的是解決上述背景技術(shù)中提到的不足,提供一種用于制備剎車片的摩擦材料組合物及其制備方法。
2、為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
3、一種用于制備剎車片的摩擦材料組合物,包括作為粘結(jié)劑的基體酚醛樹脂,所述摩擦材料組合物各組分質(zhì)量份數(shù)具體為:
4、基體酚醛樹脂:?????????????????8-12份;
5、補強組分:?????????????????????2-6份;
6、海泡石粉:?????????????????????4-8份;
7、金屬氧化物:???????????????????15-20份;
8、碳酸鈣:???????????????????????10-15份;
9、鱗片石墨:?????????????????????6-10份;
10、硬脂酸鋅:?????????????????????1-2份;
11、摩擦粉:???????????????????????1-2份。
12、優(yōu)選的,所述補強組分包括質(zhì)量份數(shù)為0.5-1∶1的聚醚醚酮樹脂、聚氨酯彈性體,以及占聚醚醚酮樹脂、聚氨酯彈性體總質(zhì)量5-10%的甲苯-2,4-二異氰酸酯。
13、優(yōu)選的,所述金屬氧化物采用氧化鋁、氧化鈣、氧化鎂、三氧化二鐵。
14、優(yōu)選的,所述金屬氧化物設(shè)置松密度為3.0-3.5g/cm3、水分含量不大于3%。
15、一種用于制備剎車片的摩擦材料組合物制備方法,所述制備方法為:根據(jù)各組分配比,依序采用造粒工藝和粉料熱壓工藝制備摩擦材料;具體步驟為:
16、步驟一:混料,除基體酚醛樹脂外,其他組分在混料筒內(nèi)進行混合得到混合粉料;
17、步驟二:初步造粒,向混合粉料中噴灑無水乙醇,攪拌混勻得到初步球粒;
18、步驟三:細化,提高步驟二中的攪拌速度,將初步球粒破碎至均勻球粒;
19、步驟四:烘干,60-80℃下干燥至含水率為3-6%,過篩,篩取粒徑為2-10mm的顆粒;
20、步驟五:包覆造粒,將基體酚醛樹脂粉末鋪于圓盤內(nèi),將步驟四顆粒倒入盤中晃動,使其表面包覆基體酚醛樹脂粉末,通風處自然干燥;
21、步驟六:熱壓成型以及固化處理。
22、優(yōu)選的,所述補強組分的制備方法為:按比例混合聚醚醚酮樹脂、聚氨酯彈性體和甲苯-2,4-二異氰酸酯,設(shè)置溫度為200-320℃,反應(yīng)2-6h后得到固體產(chǎn)物,細化取38-75μm粉料作為補強組分。
23、優(yōu)選的,所述熱壓成型設(shè)有:6-12mpa壓制壓力、10-15min保壓時間、140-200℃熱壓溫度、130-140℃模具預(yù)熱溫度;
24、所述熱壓成型過程中位于保壓前設(shè)有3-5次熱壓10-15s、排氣10-15s的間歇排氣工藝。
25、優(yōu)選的,所述固化處理具體方法為:將熱壓成型后的材料放入熱處理干燥箱內(nèi),依序施加140-150℃初始保溫1-1.5h、升溫至160-170℃,保溫2-4h、升溫至180-200℃、保溫5-8h,自然爐冷至室溫后取出。
26、優(yōu)選的,所述固化處理的升溫速率為:以2-3℃/min升溫至100-120℃,后續(xù)升溫階段設(shè)置0.25-0.75℃/min的升溫速率。
27、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:
28、該用于制備剎車片的摩擦材料組合物及其制備方法,通過設(shè)有的補強組分能夠強化彌補基體酚醛樹脂作為單一粘結(jié)劑導致的熱衰退問題,減少了熱衰退導致的摩擦系數(shù)降低的問題,有利于進一步提高并維持摩擦系數(shù)的高溫穩(wěn)定性。
1.一種用于制備剎車片的摩擦材料組合物,包括作為粘結(jié)劑的基體酚醛樹脂,其特征在于:所述摩擦材料組合物各組分質(zhì)量份數(shù)具體為:
2.如權(quán)利要求1所述的用于制備剎車片的摩擦材料組合物,其特征在于:所述補強組分包括質(zhì)量份數(shù)為0.5-1∶1的聚醚醚酮樹脂、聚氨酯彈性體,以及占聚醚醚酮樹脂、聚氨酯彈性體總質(zhì)量5-10%的甲苯-2,4-二異氰酸酯。
3.如權(quán)利要求2所述的用于制備剎車片的摩擦材料組合物,其特征在于:所述金屬氧化物采用氧化鋁、氧化鈣、氧化鎂、三氧化二鐵。
4.如權(quán)利要求3所述的用于制備剎車片的摩擦材料組合物,其特征在于:所述金屬氧化物設(shè)置松密度為3.0-3.5g/cm3、水分含量不大于3%。
5.一種用于制備剎車片的摩擦材料組合物制備方法,適用于權(quán)利要求1-4中任一項所述的摩擦材料組合物,其特征在于:所述制備方法為:根據(jù)各組分配比,依序采用造粒工藝和粉料熱壓工藝制備摩擦材料;具體步驟為:
6.如權(quán)利要求5所述的用于制備剎車片的摩擦材料組合物制備方法,其特征在于:所述補強組分的制備方法為:按比例混合聚醚醚酮樹脂、聚氨酯彈性體和甲苯-2,4-二異氰酸酯,設(shè)置溫度為200-320℃,反應(yīng)2-6h后得到固體產(chǎn)物,細化取38-75μm粉料作為補強組分。
7.如權(quán)利要求5所述的用于制備剎車片的摩擦材料組合物制備方法,其特征在于:所述熱壓成型設(shè)有:6-12mpa壓制壓力、10-15min保壓時間、140-200℃熱壓溫度、130-140℃模具預(yù)熱溫度;
8.如權(quán)利要求5所述的用于制備剎車片的摩擦材料組合物制備方法,其特征在于:所述固化處理具體方法為:將熱壓成型后的材料放入熱處理干燥箱內(nèi),依序施加140-150℃初始保溫1-1.5h、升溫至160-170℃,保溫2-4h、升溫至180-200℃、保溫5-8h,自然爐冷至室溫后取出。
9.如權(quán)利要求8所述的用于制備剎車片的摩擦材料組合物制備方法,其特征在于:所述固化處理的升溫速率為:以2-3℃/min升溫至100-120℃,后續(xù)升溫階段設(shè)置0.25-0.75℃/min的升溫速率。