无铜环保型汽车用摩擦材料配方的制作方法
【专利摘要】一种无铜环保型汽车用摩擦材料配方，其特征在于：配方中的各种组分及重量配比关系为：碳酸钙晶须25%、硼改性酚醛树脂6%、腰果壳油摩擦粉7%、高回弹人造石墨12%、芳纶纤维2%、四氧化三铁10%、金云母4%、膨胀蛭石8%、氢氧化钙3%、氧化铝1%、沉淀硫酸钡14%、氮化硼陶瓷纤维8%。本发明的有益技术效果是：摩擦片中铜含量为0，避免了重金属铜随摩擦粉尘进入环境中，有利于环保。
【专利说明】无铜环保型汽车用摩擦材料配方【技术领域】
[0001]本发明涉及一种车用制动摩擦材料，尤其涉及一种无铜环保型汽车用摩擦材料配方。
【背景技术】
[0002]目前轿车制动装置中普遍使用的摩擦材料都含有5-10%的铜，铜属于重金属，在摩擦材料工作过程中，铜会随着摩擦产生的粉尘进入到空气中，由于铜的不可降解性，不论进入到水中、土壤或植物中，最后都会富集到人体中，对人体造成危害，美国和欧盟都立法要求在2021年后汽车用摩擦材料中铜含量小于5%，2025年小于0.5%，鉴于我国对环保的高度重视，开发无铜环保型汽车用摩擦材料符合环保要求和汽车行业发展的要求。
【发明内容】
[0003]针对【背景技术】中的问题，本发明提出了一种无铜环保型汽车用摩擦材料配方，其创新在于:配方中的各种组分及重量配比关系为:碳酸钙晶须25%、硼改性酚醛树脂6%、腰果壳油摩擦粉7%、高回弹人造石墨12%、芳纶纤维2%、四氧化三铁10%、金云母4%、膨胀蛭石8%、氢氧化钙3%、氧化铝1%、沉淀硫酸钡14%、氮化硼陶瓷纤维8%。
[0004]本发明的最大创新点在于用氮化硼陶瓷纤维替代原来配方中由铜或铜的化合物所充当的功能成分，将配方中的铜含量降低至0，避免了重金属铜或其化合物随摩擦产生的粉尘进入环境中对环境造成污染；其次，氮化硼陶瓷纤维的微观结构为中空管网结构，在压制摩擦片时，硼改性酚醛 树脂和其他物质可以进入氮化硼陶瓷纤维的孔隙内，使得摩擦片内部微结构的材料分散度得到提高，有利于提高摩擦片的耐磨性，同时也使得硼改性酚醛树脂的粘接性得到了增强，保证了摩擦片的结构稳定性；摩擦片在工作时，氮化硼陶瓷纤维的中空管网结构还有利于汽液小分子的进入，可以对噪音起到一定的吸附作用；另外，氮化硼具有优异的耐磨性和导热性，以及很低的热膨胀系数，可确保摩擦材料的制动性能满足高温、高压、高速、长时间的刹车要求。最后，本发明还在配方中加入了高回弹人造石墨，高回弹人造石墨是一种新型材料，高回弹人造石墨为卓越石墨欧洲有限公司上海办事处公司生产的RGC-14A产品，高回弹人造石墨为多孔层状结构，高回弹人造石墨均匀分布在摩擦片内后，当摩擦片受外力作用时，高回弹人造石墨中的孔隙除了会随外力的增大而缩小外，高回弹人造石墨内的孔隙还可供周围的物质向孔隙内扩张，当外力卸除后，高回弹人造石墨的孔隙又发生回弹；前述的物理变化过程，宏观上就表现为摩擦片的压缩率增大；而且由于孔隙的存在，摩擦片对气体和液体还具有一定的吸附作用(本文所述高回弹人造石墨即为第201110386524.5号中国专利中所述的高回弹石墨粒子)。
[0005]本发明还公开了一种采用前述配方的刹车片的制作方法，具体方案为:
1)将配方中的各种成分按比例混合均匀，得到混合料；
2)将混合料在150°C、500kg/cm2条件下压制成型，得到坯料；
3)将坯料置于215°C温度下保温3小时，得到摩擦片；4)将摩擦片粘贴于钢背上即得刹车片。
[0006]新的摩擦片表面粗糙度较好，初始工作时制动效能较差，为了提高摩擦片初始工作时的制动效能，本发明还作了如下改进:步骤4)的处理完成后，对摩擦片的工作面进行表面烧蚀处理，表面烧蚀处理可有效降低摩擦片工作面的表面粗糙度。
[0007]本发明的有益技术效果是:摩擦片中铜含量为0，避免了重金属铜随摩擦粉尘进入环境中，有利于环保。
【具体实施方式】
[0008]一种无铜环保型汽车用摩擦材料配方，配方中的各种组分及重量配比关系为--碳酸钙晶须25%、硼改性酚醛树脂6%、腰果壳油摩擦粉7%、高回弹人造石墨12%、芳纶纤维2%、四氧化三铁10%、金云母4%、膨胀蛭石8%、氢氧化钙3%、氧化铝1%、沉淀硫酸钡14%、氮化硼陶瓷纤维8%。
[0009]一种采用无铜环保型汽车用摩擦材料配方的刹车片制作方法:1)将配方中的各种成分按比例混合均匀，得到混合料；
2)将混合料在150°C、500kg/cm2条件下压制成型，得到坯料；
3)将坯料置于215°C温度下保温3小时，得到摩擦片；
4)将摩擦片粘贴于钢背上即得刹车片。
[0010]进一步地，步骤4)的处理完成后，对摩擦片的工作面进行表面烧蚀处理。
[0011]经过实验验证，采用本发明方案制作出的摩擦片可达到如下技术性能:
物理性能:密度:2.3±0.28/?113，？!1=11，压缩率150±5(^111，气孔率:13.8%。
[0012]制动性能:100km/h，0.6G减速度下，摩擦系数为0.40±0.04。
[0013]磨损:按JASO C427 标准，100°C磨损量≤ 0.13mm ;200°C磨损量≤ 0.20mm ；300°C磨损量≤ 0.30mm ;400°C磨损量≤ 0.50mm。
[0014]噪音 :按SAE J2521标准，大于70dB (A)的噪音小于7%，无大于IOOdB (A)的噪音。
【权利要求】
1.一种无铜环保型汽车用摩擦材料配方，其特征在于:配方中的各种组分及重量配比关系为:碳酸钙晶须25%、硼改性酚醛树脂6%、腰果壳油摩擦粉7%、高回弹人造石墨12%、芳纶纤维2%、四氧化三铁10%、金云母4%、膨胀蛭石8%、氢氧化钙3%、氧化铝1%、沉淀硫酸钡14%、氮化硼陶瓷纤维8%。
2.一种采用权利要求1所述无铜环保型汽车用摩擦材料配方的刹车片制作方法，其特征在于: 1)将配方中的各种成分按比例混合均匀，得到混合料； 2)将混合料在150°C、500kg/cm2条件下压制成型，得到坯料； 3)将坯料置于215°C温度下保温3小时，得到摩擦片； 4)将摩擦片粘贴于钢背上即得刹车片。
3.根据权利要求2所述的采用权利要求1所述无铜环保型汽车用摩擦材料配方的刹车片制作方法，其特征在于:步骤4)的处理完成后，对摩擦片的工作面进行表面烧蚀处理。
【文档编号】C08J5/14GK103642460SQ201310722209
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年12月25日 优先权日:2013年12月25日
【发明者】王丹膺, 谢黔川, 赵勇, 雒丁代 申请人:重庆红宇摩擦制品有限公司