本发明属于胶粘剂合成技术领域，具体涉及一种重型车刹车片用改性胶粘剂的制备方法。
背景技术：
系列刹车片胶粘剂主要用于摩擦行业刹车片、离合器片、转向磨片的粘合(包括火车刹车片)，目前，全国摩擦材料年生产能力达45万吨，年产量40万吨以上，年需胶粘剂5000吨以上。随着国内高速公路的快速发展，运输多元化趋势下，重型车的需求量急剧增加，其发展速度远远超过了轻型车。
重型车刹车过程中的摩擦强度大，持续刹车温度高，对重型车刹车片用系列胶粘剂产品的安全性、粘接性能要求更高，对刹车片胶粘剂耐高低温性能，耐疲劳性，耐湿热老化性，耐油和耐介质等性能的要求更高。国内重型车用系列刹车片胶粘剂产品的耐高温等性能稍差于国外产品，不能很好满足使用需求，急需研发出粘接面积大，综合性能优良的重型车刹车片用系列胶粘剂产品。
目前，国内用于轻型车刹车片上的胶粘剂产品，达到了国外同类产品的质量水平，能够很好的满足国内使用和出口的需求。我院现有的刹车片制动器系列胶粘剂产品主要应用于轻型车上，生产的产品质量稳定、性能可靠，受到了用户的信赖与好评。
虽然重型车系列刹车片胶粘剂产品作为汽车工业中的一个附属配套材料，由于其直接关系到最重要的生命及财产安全，对于车辆的行驶安全起着至关重要的作用。中国专利201510191412.2中公开了一种重型车用刹车片制动器胶粘剂，具有较高的粘接性能，又有很好的耐温性能，可满足金属、复合材料耐高温粘接要求，本发明在其基础上通过高邻位线性结构钼改性热固性酚醛树脂、正丁醇醚化酚醛树脂和重型车用刹车片制动器胶粘剂的技术结合，提出了性能更优异的重型车刹车片用改性胶粘剂的制备方法。
技术实现要素：
本发明目的是提供了一种重型车刹车片用改性胶粘剂的制备方法。
本发明通过以下技术方案实现：
一种重型车刹车片用改性胶粘剂的制备方法，包括如下步骤：
步骤1、合成高邻位线性钼改性酚醛树脂溶液：按照重量份数分别称取20～40份的苯酚、150～200份的甲醛、0.5～1份的催化剂、0.5～3份的改性剂、20～100份的有机溶剂，将称量好的苯酚和甲醛加入反应釜中，在加热搅拌的条件下，首先加入称量好的催化剂，加热温度96℃反应回流3h，然后再加入称量好的改性剂，继续在96℃反应回流3h后，抽真空脱水，至粘度达到20～50s时，降温至60℃后加入称量好的有机溶剂，继续搅拌均匀后，得到高邻位线性钼改性酚醛树脂溶液，待用；
步骤2、合成正丁醇醚化酚醛树脂溶液：按照重量份数分别称取20～40份的苯酚、150～200份的甲醛、0.5～1份的催化剂、100～300份的正丁醇，100～300份的乙酸乙酯、将称量好的苯酚和甲醛加入反应釜中，在加热搅拌的条件下，首先加入称量好的催化剂，加热温度98℃反应回流5h，之后降温到60℃左右，减压蒸馏脱水，脱水时间20～60min，脱水后加入称量好的正丁醇，在加热搅拌的条件下，加热温度99℃，加热时间3～5h，之后降温到60℃左右，减压蒸馏脱出未反应的正丁醇，之后向反应釜中加入称量好的乙酸乙酯、搅拌均匀后，冷却至室温，得到正丁醇醚化酚醛树脂溶液；
步骤3、复合弹性体溶液的制备：按照重量份数分别称取10～50份的丁腈橡胶、10～50份的聚乙烯醇缩醛、50～200份的有机溶剂、将称量好的丁腈橡胶和聚乙烯醇缩醛混匀后，直接加入到称量好的溶剂中室温下搅拌3～5h，直到完全溶解，得到复合弹性体溶液；
步骤4、合成改性胶粘剂：按照重量份数分别称取20～30份的步骤1制备的高邻位线性钼改性酚醛树脂溶液，15～30份的步骤2制备的正丁醇醚化酚醛树脂溶液，10～15份的步骤3制备的复合弹性体溶液，0.1～1份的固化剂，0.2～0.5份的硫化促进剂，0.5～5份的填料，0.1～1份的颜料，将称量好的高邻位线性钼改性酚醛树脂溶液、正丁醇醚化酚醛树脂溶液、复合弹性体溶液加入到容器中，搅拌均匀后，在搅拌的条件下继续加入称量好的固化剂、硫化促进剂、填料、颜料，搅拌均匀后制得重型车刹车片用改性胶粘剂。
本发明所述的重型车刹车片用改性胶粘剂的制备方法，步骤1中的催化剂为zno、zn(oac)2、mn(oac)2、ba(oh)2中的一种或几种的组合。
本发明所述的重型车刹车片用改性胶粘剂的制备方法，步骤1中的改性剂为h2moo4。
本发明所述的重型车刹车片用改性胶粘剂的制备方法，步骤1中有机溶剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酮、丙酮中的一种或其中几种的组合。
本发明所述的重型车刹车片用改性胶粘剂的制备方法，步骤2中的催化剂为zno、zn(oac)2、mn(oac)2、ba(oh)2中的一种或几种的组合。
本发明所述的重型车刹车片用改性胶粘剂的制备方法，步骤3中的有机溶剂为乙酸乙酯。
本发明所述的重型车刹车片用改性胶粘剂的制备方法，步骤4中的固化剂为邻苯二甲酸酐、四氢邻苯二甲酸酐或环戊四酸二酐中的一种。
本发明所述的重型车刹车片用改性胶粘剂的制备方法，步骤4中的硫化促进剂为过氧化苯甲酸、过苯甲酸叔戊酯或、过苯甲酸叔丁酯或过氧二碳酸酯中的一种。
本发明所述的重型车刹车片用改性胶粘剂的制备方法，步骤4中的填料为炭黑或石墨。
本发明所述的重型车刹车片用改性胶粘剂的制备方法，步骤4中的颜料为油溶黑。
本发明所述的重型车刹车片用改性胶粘剂的制备方法，制备的胶黏剂常温剪切强度最高能够达到28.7mpa，250℃时的剪切强度最高能够达到8.9mpa，相比于201510191412.2中公开了一种重型车用刹车片制动器胶粘剂中胶黏剂常温剪切强度最高能够达到25.0mpa，250℃时的剪切强度最高能够达到6.6mpa。
本发明所述的重型车刹车片用改性胶粘剂的制备方法，改性剂的加入相比于不加改性剂制备的胶黏剂提高剪切强度5～10％，
本发明所述的重型车刹车片用改性胶粘剂的制备方法，从附图1中能够看出酚醛树脂的醚化度在35～40％时，配制胶粘剂的剪切强度较高，所以本发明控制原料酚醛树脂的醚化度在35～40％。酚醛树脂的酚羟基与正丁醇醚化反应的程度，即参与醚化反应的酚羟基占酚醛树脂中酚羟基总量的百分比，定义为酚醛树脂的醚化度。
本发明所述的重型车刹车片用改性胶粘剂的制备方法，耐盐雾时间能够达到300小时以上，而201510191412.2中公开了一种重型车用刹车片制动器胶粘剂中胶黏剂的耐盐雾时间为200小时。
本发明所述的重型车刹车片用改性胶粘剂的制备方法，加入聚乙烯醇缩醛后，浸胶的储存稳定性、分散均一性以及亚光效果明显改善，不加聚乙烯醇缩醛则胶黏剂4个月后出现分层现象，加入聚乙烯醇缩醛的胶黏剂4个月后不分层。
本发明所述的重型车刹车片用改性胶粘剂的制备方法制备的胶粘剂，具有粘接强度高、工艺性能好、耐热性能和耐久性能优异等特点，能够满足重型车用刹车片的粘接和使用过程中对胶粘剂的性能要求。
附图说明
图1为醚化度树脂对重型车刹车片用改性胶粘剂强度的影响曲线；
图2为具体实施方式一方法制备的重型车刹车片用改性胶粘剂的热重分析曲线；
图3为重型车刹车片用改性胶粘剂对比样品的热重分析曲线。
具体实施方式
具体实施方式一：
一种重型车刹车片用改性胶粘剂的制备方法，包括如下步骤：
步骤1、合成高邻位线性钼改性酚醛树脂溶液：按照重量份数分别称取20份的苯酚、150份的甲醛、0.5份的催化剂、0.5份的改性剂、20份的有机溶剂，将称量好的苯酚和甲醛加入反应釜中，在加热搅拌的条件下，首先加入称量好的催化剂，加热温度96℃反应回流3h，然后再加入称量好的改性剂，继续在96℃反应回流3h后，抽真空脱水，至粘度达到50s时，降温至60℃后加入称量好的有机溶剂，继续搅拌均匀后，得到高邻位线性钼改性酚醛树脂溶液，待用；
步骤2、合成正丁醇醚化酚醛树脂溶液：按照重量份数分别称取20份的苯酚、150份的甲醛、0.5份的催化剂、100份的正丁醇，100份的乙酸乙酯、将称量好的苯酚和甲醛加入反应釜中，在加热搅拌的条件下，首先加入称量好的催化剂，加热温度98℃反应回流5h，之后降温到60℃左右，减压蒸馏脱水，脱水时间20min，脱水后加入称量好的正丁醇，在加热搅拌的条件下，加热温度99℃，加热时间3h，之后降温到60℃左右，减压蒸馏脱出未反应的正丁醇，之后向反应釜中加入称量好的乙酸乙酯、搅拌均匀后，冷却至室温，得到正丁醇醚化酚醛树脂溶液；
步骤3、复合弹性体溶液的制备：按照重量份数分别称取10份的丁腈橡胶、10份的聚乙烯醇缩醛、50份的有机溶剂、将称量好的丁腈橡胶和聚乙烯醇缩醛混匀后，直接加入到称量好的溶剂中室温下搅拌3～5h，直到完全溶解，得到复合弹性体溶液；
步骤4、合成改性胶粘剂：按照重量份数分别称取20份的步骤1制备的高邻位线性钼改性酚醛树脂溶液，15份的步骤2制备的正丁醇醚化酚醛树脂溶液，10份的步骤3制备的复合弹性体溶液，0.1份的固化剂，0.2份的硫化促进剂，0.5份的填料，0.1份的颜料，将称量好的高邻位线性钼改性酚醛树脂溶液、正丁醇醚化酚醛树脂溶液、复合弹性体溶液加入到容器中，搅拌均匀后，在搅拌的条件下继续加入称量好的固化剂、硫化促进剂、填料、颜料，搅拌均匀后制得重型车刹车片用改性胶粘剂。
本实施方式所述的重型车刹车片用改性胶粘剂，步骤1中的催化剂为zn(oac)2、mn(oac)2。
本实施方式所述的重型车刹车片用改性胶粘剂的制备方法，步骤1中的改性剂为h2moo4。
本实施方式所述的重型车刹车片用改性胶粘剂的制备方法，步骤1中有机溶剂为乙酸乙酯。
本实施方式所述的重型车刹车片用改性胶粘剂的制备方法，步骤2中的催化剂为zno、mn(oac)2。
本实施方式所述的重型车刹车片用改性胶粘剂的制备方法，步骤3中的有机溶剂为乙酸乙酯。
本实施方式所述的重型车刹车片用改性胶粘剂的制备方法，步骤4中的固化剂为邻苯二甲酸酐。
本实施方式所述的重型车刹车片用改性胶粘剂的制备方法，步骤4中的硫化促进剂为过氧化苯甲酸。
本实施方式所述的重型车刹车片用改性胶粘剂的制备方法，步骤4中的填料为炭黑。
本实施方式所述的重型车刹车片用改性胶粘剂的制备方法，步骤4中的颜料为油溶黑。
本实施方式所述的重型车刹车片用改性胶粘剂的制备方法，制备的重型车刹车片用改性胶粘剂的热重分析曲线及对比曲线如图2、图3所示，分析结果表明，本实施方式制备的重型车刹车片用改性胶粘剂相比于一般胶黏剂的耐热性能有明显的提高，在350℃的失重率可由约26％降至22％以上。
本实施方式制备的重型车刹车片用改性胶粘剂在重型车刹车片浸胶的基础上改进了胶粘剂的混溶性，提高了胶粘剂的流平性和遮盖力，增强胶液的稳定性，改善胶液的工艺性能。在酚醛树脂上引入柔性支链的分子内增韧改性，可适当减少增韧橡胶的用量，增加了胶粘剂与蹄铁和摩擦材料粘接性能，能够明显提高刹车片浸胶的高温剪切强度和耐盐雾性能。本实施方式制备的重型车刹车片用改性胶粘剂的高温剪切强度相比于一般胶黏剂提高22.5％，并且耐盐雾试验达到300小时。
本实施方式制备的重型车刹车片用改性胶粘剂与进口胶黏剂的剪切强度性能进行对比如表1所示：
表1样品剪切强度对比表