一種抗沖擊汽車離合器摩擦材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及摩擦材料技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種抗沖擊汽車離合器摩擦材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近幾十年來,汽車工業(yè)迅速發(fā)展,汽車研究的主要方向是輕量、節(jié)能降耗、減少排放以及改進(jìn)安全性能,采用塑料制成的功能件在汽車中的應(yīng)用愈來愈廣泛。而離合器是通過壓盤壓緊摩擦片的摩擦力來傳動力矩,摩擦系數(shù)大很容易摩擦過度,摩擦系數(shù)小不利于力矩的傳動;
近年來為了提高剎車片的摩擦磨損性能,納米摩擦材料得到了廣泛的關(guān)注,通過納米粒子的加入,使得摩擦材料組份的微觀界面結(jié)構(gòu)得到明顯的改善,可以有效提高其熱衰退和熱恢復(fù)性能,通過控制不同形態(tài)多組份的納米效應(yīng),可以提高納米摩擦材料的綜合性能,特別是在兼顧強(qiáng)度和韌性的同時,提高其高溫摩擦與磨損性能,然而,以傳統(tǒng)的干法混料直接引入納米粉體并不能最大程度的發(fā)揮納米粒子對摩擦材料的改性作用,反而會出現(xiàn)一些負(fù)面的影響,經(jīng)驗表明,直接混合納米粒子,均會造成在混料過程中納米粒子粘附在其他顆粒和鋼纖維表面上,降低樹脂材料與其他材料之間的結(jié)合強(qiáng)度,從而導(dǎo)致在摩擦過程中,摩擦材料的摩擦因數(shù)偏小,而磨損率缺大大的增加。。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明目的就是為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷,提供一種抗沖擊汽車離合器摩擦材料及其制備方法。
[0004]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
一種抗沖擊汽車離合器摩擦材料,它是由下述重量份的原料組成的:
硫酸鈦20-34、乙烯基三甲氧基硅烷3-5、丙酮50-60、二甲基亞砜20-30、無水乙醇6-8、甲基丙烯酸甲酯50-60、正十二烷基硫醇0.3-1、葡萄糖16-20、納米碳粉60-70、異丙醇200-300、尼龍6680-100、偶氮二異丁腈0.04-0.06、丙烯酸丁酯20-26、泡花堿2_3、聚四氟乙烯蠟10-15、甲基纖維素1-3、乙酰丙酮鈣2-3、十八烷酸1-2、生石灰1.8_3、葵二酸二辛酯2_4、sp800.3—I ο
[0005]—種所述的摻雜粒子汽車離合器摩擦材料的制備方法,包括以下步驟:
(1)將甲基纖維素加入到7-10倍水中,在50-60°C下保溫加熱3-4分鐘,加入乙酰丙酮鈣,攪拌均勻,得纖維溶液;
(2)將上述生石灰加入到5-7倍水中,攪拌均勻,加入泡花堿、聚四氟乙烯蠟,升高溫度為70-80°C,加入sp80,攪拌10-20分鐘,與上述纖維溶液混合,攪拌均勻,得改性蠟液;
(3)將上述硫酸鈦、葡萄糖混合,加入混合料重量20-26倍的去離子水,攪拌均勻,加入剩余的異丙醇,調(diào)節(jié)pH為11-12,送入到反應(yīng)釜中,130-140°C下加熱15-16小時,冷卻至室溫,再加入異丙醇重量20-25%的6-10mol/l的NaOH,180_200°C下加熱40-48小時,產(chǎn)物用去離子水洗滌,送入到0.01-0.02mol/l的鹽酸中磁力攪拌10-12小時,得酸化液;
(4)將上述酸化液靜置,過濾,將沉淀用去離子水洗滌3-4洗,加入納米碳粉、葵二酸二辛酯,300-400轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?-2小時,80-90°C下干燥20_24h,得碳摻雜二氧化鈦粒子;
(5)取上述乙烯基三甲氧基硅烷重量的80-85%,加入到丙酮中,攪拌均勻,加乙酸,調(diào)節(jié)PH為5-6,加入碳摻雜二氧化鈦粒子,500-600W下超聲分散20-30分鐘,壓濾,真空干燥,得表面接枝納米粒子;
(6)將偶氮二異丁腈加入到上述無水乙醇中,攪拌溶解,得引發(fā)劑溶液;
(7 )將上述表面接枝納米粒子加入到二甲基亞砜中,攪拌條件下加入甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、正十二烷基硫醇,升高溫度為60-65°C,加入引發(fā)劑溶液,保溫攪拌4-5小時,加入改性蠟液、尼龍66,200-300轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?0-60分鐘,冷卻出料,壓濾,真空干燥;
(8)將上述干燥料與剩余各原料混合,攪拌均勻后送入雙螺桿擠出機(jī),熔融擠出后,冷卻,切粒,干燥,即得。
[0006]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:
本發(fā)明通過表面接枝,將乙烯基三甲氧基硅烷錨固于摻雜納米粒子表面,導(dǎo)致納米粒子表面的碳鏈被延長,降低了粒子的表面能和表面活性,阻止摻雜納米粒子自身發(fā)生軟團(tuán)聚現(xiàn)象,然后通過乳液接枝將PMMA接枝于粒子表面,明顯改善了無機(jī)/有機(jī)兩相的界面結(jié)構(gòu),增加了相容性,實現(xiàn)粒子表面的完全有機(jī)化,保證了粒子在有機(jī)基體中具有良好的分散性,而將引發(fā)劑與乙烯基三甲氧基硅烷鍵合于粒子表面,防止了由于引發(fā)劑局部過濃造成的“暴聚”現(xiàn)象的發(fā)生,更有利于樹脂基體的均勻穩(wěn)定成型,從而使復(fù)合材料的綜合性能得以提升;
本發(fā)明通過摻雜納米粒子的加入,提高了樹脂材料與其他材料之間的結(jié)合強(qiáng)度,使得摩擦材料組份的微觀界面結(jié)構(gòu)得到明顯的改善,可以有效提高其熱衰退和熱恢復(fù)性能,特別是在兼顧強(qiáng)度和韌性的同時,提高其高溫摩擦與磨損性能,極大的降低了磨損率;
本發(fā)明的摩擦片強(qiáng)度高,能承受沖擊,高速時不易破裂和剝落,摩擦系數(shù)大而且穩(wěn)定,壽命壽命長,不易損毀。
【具體實施方式】
[0007]—種抗沖擊汽車離合器摩擦材料,它是由下述重量份的原料組成的:
硫酸鈦20、乙烯基三甲氧基硅烷3、丙酮50、二甲基亞砜20、無水乙醇6、甲基丙烯酸甲酯50、正十二燒基硫醇0.3、葡萄糖16、納米碳粉60、異丙醇200、尼龍6680、偶氮二異丁腈0.04、丙烯酸丁酯20、泡花堿2、聚四氟乙烯蠟10、甲基纖維素1、乙酰丙酮鈣2、十八烷酸1、生石灰1.8、葵二酸二辛酯2、sp800.3。
[0008]—種所述的摻雜粒子汽車離合器摩擦材料的制備方法,包括以下步驟:
(1)將甲基纖維素加入到7倍水中,在50°C下保溫加熱3分鐘,加入乙酰丙酮鈣,攪拌均勻,得纖維溶液;
(2)將上述生石灰加入到5倍水中,攪拌均勻,加入泡花堿、聚四氟乙烯蠟,升高溫度為700C,加入sp80,攪拌10分鐘,與上述纖維溶液混合,攪拌均勻,得改性蠟液;
(3)將上述硫酸鈦、葡萄糖混合,加入混合料重量20倍的去離子水,攪拌均勻,加入剩余的異丙醇,調(diào)節(jié)PH為11,送入到反應(yīng)釜中,130°C下加熱15小時,冷卻至室溫,再加入異丙醇重量20%的6mol/l的NaOH,180°C下加熱40小時,產(chǎn)物用去離子水洗滌,送入到0.0lmol/I的鹽酸中磁力攪拌10小時,得酸化液;
(4)將上述酸化液靜置,過濾,將沉淀用去離子水洗滌3洗,加入納米碳粉、葵二酸二辛酯,300轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢鐸小時,80°C下干燥20h,得碳摻雜二氧化鈦粒子;
(5)取上述乙烯基三甲氧基硅烷重量的80%,加入到丙酮中,攪拌均勻,加乙酸,調(diào)節(jié)PH為5,加入碳摻雜二氧化鈦粒子,500W下超聲分散20分鐘,壓濾,真空干燥,得表面接枝納米粒子;
(6)將偶氮二異丁腈加入到上述無水乙醇中,攪拌溶解,得引發(fā)劑溶液;
(7 )將上述表面接枝納米粒子加入到二甲基亞砜中,攪拌條件下加入甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、正十二烷基硫醇,升高溫度為60°C,加入引發(fā)劑溶液,保溫攪拌4小時,加入改性蠟液、尼龍66,200轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?0分鐘,冷卻出料,壓濾,真空干燥;
(8)將上述干燥料與剩余各原料混合,攪拌均勻后送入雙螺桿擠出機(jī),熔融擠出后,冷卻,切粒,干燥,即得。
[0009] 性能測試:
拉伸強(qiáng)度:157MPa ;
彎曲強(qiáng)度:149MPa ;
缺口沖擊強(qiáng)度(23°C,KJ/m2):92 ;
熱變形溫度(1.82MPa,°C ):184。
【主權(quán)項】
1.一種抗沖擊汽車離合器摩擦材料,其特征在于它是由下述重量份的原料組成的: 硫酸鈦20-34、乙烯基三甲氧基硅烷3-5、丙酮50-60、二甲基亞砜20-30、無水乙醇6-8、甲基丙烯酸甲酯50-60、正十二烷基硫醇0.3-1、葡萄糖16-20、納米碳粉60-70、異丙醇200-300、尼龍6680-100、偶氮二異丁腈0.04-0.06、丙烯酸丁酯20-26、泡花堿2_3、聚四氟乙烯蠟10-15、甲基纖維素1-3、乙酰丙酮鈣2-3、十八烷酸1-2、生石灰1.8_3、葵二酸二辛酯2_4、sp800.3—I ο2.一種如權(quán)利要求1所述的摻雜粒子汽車離合器摩擦材料的制備方法,其特征在于包括以下步驟: (1)將甲基纖維素加入到7-10倍水中,在50-60°C下保溫加熱3-4分鐘,加入乙酰丙酮鈣,攪拌均勻,得纖維溶液; (2)將上述生石灰加入到5-7倍水中,攪拌均勻,加入泡花堿、聚四氟乙烯蠟,升高溫度為70-80°C,加入sp80,攪拌10-20分鐘,與上述纖維溶液混合,攪拌均勻,得改性蠟液; (3)將上述硫酸鈦、葡萄糖混合,加入混合料重量20-26倍的去離子水,攪拌均勻,加入剩余的異丙醇,調(diào)節(jié)pH為11-12,送入到反應(yīng)釜中,130-140°C下加熱15-16小時,冷卻至室溫,再加入異丙醇重量20-25%的6-10mol/l的NaOH,180_200°C下加熱40-48小時,產(chǎn)物用去離子水洗滌,送入到0.01-0.02mol/l的鹽酸中磁力攪拌10-12小時,得酸化液; (4)將上述酸化液靜置,過濾,將沉淀用去離子水洗滌3-4洗,加入納米碳粉、葵二酸二辛酯,300-400轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?-2小時,80-90°C下干燥20_24h,得碳摻雜二氧化鈦粒子; (5)取上述乙烯基三甲氧基硅烷重量的80-85%,加入到丙酮中,攪拌均勻,加乙酸,調(diào)節(jié)PH為5-6,加入碳摻雜二氧化鈦粒子,500-600W下超聲分散20-30分鐘,壓濾,真空干燥,得表面接枝納米粒子; (6)將偶氮二異丁腈加入到上述無水乙醇中,攪拌溶解,得引發(fā)劑溶液; (7 )將上述表面接枝納米粒子加入到二甲基亞砜中,攪拌條件下加入甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、正十二烷基硫醇,升高溫度為60-65°C,加入引發(fā)劑溶液,保溫攪拌4-5小時,加入改性蠟液、尼龍66,200-300轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?0-60分鐘,冷卻出料,壓濾,真空干燥; (8)將上述干燥料與剩余各原料混合,攪拌均勻后送入雙螺桿擠出機(jī),熔融擠出后,冷卻,切粒,干燥,即得。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種抗沖擊汽車離合器摩擦材料,它是由下述重量份的原料組成的:硫酸鈦20-34、乙烯基三甲氧基硅烷3-5、丙酮50-60、二甲基亞砜20-30、無水乙醇6-8、甲基丙烯酸甲酯50-60、正十二烷基硫醇0.3-1、葡萄糖16-20、納米碳粉60-70、異丙醇200-300、尼龍6680-100、偶氮二異丁腈0.04-0.06、丙烯酸丁酯20-26、泡花堿2-3、聚四氟乙烯蠟10-15、甲基纖維素1-3、乙酰丙酮鈣2-3、十八烷酸1-2、生石灰1.8-3、葵二酸二辛酯2-4、sp800.3-1。本發(fā)明的摩擦片強(qiáng)度高,能承受沖擊,高速時不易破裂和剝落,摩擦系數(shù)大而且穩(wěn)定,壽命長,不易損毀。
【IPC分類】F16D69/02, C09K3/14
【公開號】CN105086937
【申請?zhí)枴緾N201510479563
【發(fā)明人】薛正宇
【申請人】來安縣隆華摩擦材料有限公司
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2015年8月3日