一种公交车用刹车片及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种公交车用刹车片，其特征在于，所述刹车片包括：（i）与制动鼓摩擦，使车辆减速的摩擦层；和（ii）与制动蹄机械连接，用于支撑摩擦层的基层；其中，摩擦层的厚度为基层厚度的1～1.4倍。本发明通过将刹车片的结构设计为双层结构，在保证刹车性能的同时，降低了材料成本。通过本发明各原料种类和组分的相互配合，提高了使用车辆刹车的使用寿命，降低了车辆的制动噪声。
【专利说明】一种公交车用刹车片及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种刹车片及其制备方法，具体涉及一种公交车用刹车片及其制备方法，属于汽车用摩擦材料【技术领域】。
【背景技术】
[0002]公交客车主要运行在城市市区，人流密集、站点多、制动频繁，因此，与轿车、货车相比，其刹车片有着较为特殊的要求:(I)摩擦因数高且稳定，制动灵敏；(2)耐磨性能好；
[3]环保，低制动噪声和低粉尘。
[0003]现有技术中，公交车用刹车片主要存在下列问题:(I)高温热衰退，公交客车的平均运行速度虽然不高，但载重大，制动频繁，刹车片常常处于200?30(TC甚至更高温度下工作，摩擦因数降低，导致制动力下降；(2)使用寿命短，公交客车刹车片的使用寿命一般不到2万公里，更换、维修费用大；(3)制动噪声，公交客车在制动时，经常有刺耳的制动噪声，这已成为城市噪声的主要污染源之一；(4)呛布，公交车进站时，在驾驶员轻踩制动踏板时，车辆常出现异常“振颤”现象，乘员感觉非常不舒服。
[0004]因此，迫切需要开发一种具有长寿命、低成本、低制动噪声的新型公交客车用刹车片。
【发明内容】
[0005]本发明的目的之一在于提供一种公交车用刹车片，所述刹车片包括:
[0006](i)与制动鼓摩擦，使车辆减速的摩擦层；和
[0007](ii)与制动蹄机械连接，用于支撑摩擦层的基层；
[0008]其中，摩擦层的厚度为基层厚度的I?1.4倍，例如1.1倍、1.2倍、1.3倍等。
[0009]公交客车用刹车片的厚度大(一般为15?22_)，当达到使用寿命时，被磨损的厚度通常仅占整个厚度的40%左右，造成了优质原料的浪费，增加了材料成本。
[0010]本发明所述的刹车片为双层结构，由具有不同材料配方的摩擦层和基层组成，两层材料在模具中，同时形成。其中，摩擦层厚度占整个刹车片厚度的50%以上。将刹车片设计成双层结构，有效地降低了材料的成本。
[0011]优选地，所述摩擦层与基层之间通过树脂粘合剂粘结在一起；所述树脂粘合剂优选环氧树脂粘合剂和酚醛树脂粘合剂。
[0012]摩擦层与基层之间除通过树脂粘合剂连接外，还存在纤维交错的物理连接。刹车片的最高使用温度一般低于500°C，刹车片中其他组分的膨胀性较小，所以，两层材料间采用树脂粘合剂进行粘合不会出现分层。
[0013]作为优选技术方案，所述摩擦层原料按重量百分比包括如下组分:
[0014]纳米铜改性酚醛树脂 20?24
[0015]芳纶浆 9?12
[0016]石墨 7?9
[0017]丁腈橡胶 7?9
[0018]金属硫化物6?10
[0019]碳化娃 2?5
[0020]其它填料 40?60 ;
[0021]其中，所述摩擦层原料各组分之和为100%。
[0022]所述基层原料按重量百分比包括如下组分:
[0023]酚醛树脂 20-30
[0024]玻璃纤维 10-20
[0025]针状硅灰石20-30
[0026]丁腈橡胶 7-9
[0027]轮胎粉10-20
[0028]重晶石粉 20-30 ；
[0029]其中，所述摩擦层原料各组分之和为100%。
[0030]本发明的目的之二在于提供一种如本发明目的之一所述的刹车片的制备方法，包括如下步骤:
[0031](I)按配方配制原料，混合搅拌；
[0032](2)热压成型；
[0033](3)保温固化。
[0034]优选地，步骤(I)所述配制原料的过程为先将除了树脂以外的组分混合搅拌均匀后，再加入树脂继续搅拌；
[0035]优选地，所述配制原料的过程为:将除了树脂以外的组分混合搅拌3min后，再加入树脂继续搅拌lOmin。
[0036]优选地，步骤(2)所述热压成型的温度为155?170°C，例如157°C、162°C、166°C、169°C等，优选 160 ?164°C ；
[0037]优选地，所述保压时间为1.3 ?1.6min/mm,例如 1.32min/mm> 1.38min/mm>1.42min/mm、1.48min/mm、1.51 min/mm.1.58min/mm> 1.59min/mm 等，优选 1.4min/mm ；
[0038]优选地，所述压力为，优选22 ?24MPa，例如 22.lMPa、22.4MPa、22.6MPa、22.8MPa、23.lMPa、23.5MPa、23.8MPa 等。
[0039]优选地，步骤(3)所述保温固化的温度为120?170°C保温4?5h ；180?220°C保温0.5?0.8h ;
[0040]优选地，所述保温固化的温度为130?140°C保温4?5h;180?200°C保温4?5h。
[0041]作为优选技术方案，本发明所述刹车片的制备方法包括如下步骤:
[0042](I)将除了树脂以外的组分混合搅拌3min后，再加入树脂继续搅拌1min ；
[0043](2)在155?170°C，15?30MPa下热压成型，保压时间为1.3?1.6min/mm ;
[0044](3)在120?170°C下保温4?5h，进行固化。
[0045]与现有技术相比，本发明具有如下有益效果:
[0046]本发明通过将刹车片的结构设计为双层结构，在保证刹车性能的同时，降低了材料成本。
[0047]通过本发明各原料种类和组分的相互配合，提高了使用车辆刹车的使用寿命，降低了车辆的制动噪声。
【具体实施方式】
[0048]为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，本发明的典型但非限制性的实施例如下:
[0049]一种公交车用刹车片的制备方法，包括如下步骤:
[0050](I)将除了树脂以外的组分混合搅拌3min后，再加入树脂继续搅拌1min ；
[0051](2)在155?170°C，15?30MPa下热压成型，保压时间为1.3?1.6min/mm ;
[0052](3)在120?170°C下保温4?5h，进行固化。
[0053]实施例1
[0054]一种公交车用刹车片，包括摩擦层和基层，摩擦层厚度为基层厚度的I?1.4倍；两层之间通过酚醛树脂粘合；
[0055]所述摩擦层原料按重量百分比包括如下组分:
[0056]纳米铜改性酚醛树脂 20
[0057]芳纶浆 12
[0058]石墨9
[0059]丁腈橡胶 9
[0060]金属硫化物8
[0061]碳化硅 2
[0062]其它填料 40 ；
[0063]所述基层原料按重量百分比包括如下组分:
[0064]酚醛树脂 20
[0065]玻璃纤维 20
[0066]针状硅灰石20
[0067]丁腈橡胶 9
[0068]轮胎粉 10
[0069]重晶石粉 21 ;
[0070]其中，所述摩擦层原料各组分之和为100%。
[0071]实施例2
[0072]—种公交车用刹车片，包括摩擦层和基层，摩擦层厚度为基层厚度的I?1.4倍；两层之间通过酚醛树脂粘合；
[0073]所述摩擦层原料按重量百分比包括如下组分:
[0074]纳米铜改性酚醛树脂 24
[0075]芳纶浆 9
[0076]石墨7
[0077]丁腈橡胶 7
[0078]金属硫化物6
[0079]碳化硅 2
[0080]其它填料 45 ；
[0081]所述基层原料按重量百分比包括如下组分:
[0082]酚醛树脂 25
[0083]玻璃纤维 10
[0084]针状硅灰石25
[0085]丁腈橡胶 7
[0086]轮胎粉 10
[0087]重晶石粉 23 ；
[0088]实施例3
[0089]一种公交车用刹车片，包括摩擦层和基层，摩擦层厚度为基层厚度的I?1.4倍；两层之间通过酚醛树脂粘合；
[0090]所述摩擦层原料按重量百分比包括如下组分:
[0091]纳米铜改性酚醛树脂 20
[0092]芳纶浆 9
[0093]石墨7
[0094]丁腈橡胶 7
[0095]金属硫化物6
[0096]碳化硅 2
[0097]其它填料 49 ；
[0098]所述基层原料按重量百分比包括如下组分:
[0099]酚醛树脂 20
[0100]玻璃纤维 10
[0101]针状硅灰石20
[0102]丁腈橡胶 7
[0103]轮胎粉 10
[0104]重晶石粉 23。
[0105]应该注意到并理解，在不脱离后附的权利要求所要求的本发明的精神和范围的情况下，能够对上述详细描述的本发明做出各种修改和改进。因此，要求保护的技术方案的范围不受所给出的任何特定示范教导的限制。
[0106] 申请人:声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细方法，但本发明并不局限于上述详细方法，即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属【技术领域】的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
【权利要求】
1.一种公交车用刹车片，其特征在于，所述刹车片包括: (1)与制动鼓摩擦，使车辆减速的摩擦层；和 (?)与制动蹄机械连接，用于支撑摩擦层的基层； 其中，摩擦层的厚度为基层厚度的I?1.4倍。
2.如权利要求1所述的刹车片，其特征在于，所述摩擦层与基层之间通过树脂粘合剂粘结在一起； 优选地，所述树脂粘合剂优选环氧树脂粘合剂和酚醛树脂粘合剂。
3.如权利要求1或2所述的刹车平，其特征在于，所述摩擦层原料按重量百分比包括如下组分: 纳米铜改性酚醛树脂 20?24 芳纶浆 9?12 石墨 7?9 丁腈橡胶 7?9 金属硫化物6?10 碳化娃 2?5 其它填料 40?60 ; 其中，所述摩擦层原料各组分之和为100%。
4.如权利要求1?3之一所述的刹车平，其特征在于，所述基层原料按重量百分比包括如下组分: 酚醛树脂 20-30 玻璃纤维 10-20 针状硅灰石20-30 丁腈橡胶 7-9 轮胎粉 10-20 重晶石粉 20-30 ； 其中，所述摩擦层原料各组分之和为100%。
5.—种如权利要求1?4之一所述的刹车片的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤: (O按配方配制原料，混合搅拌； (2)热压成型； (3)保温固化。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤(I)所述配制原料的过程为先将除了树脂以外的组分混合搅拌均匀后，再加入树脂继续搅拌； 优选地，所述配制原料的过程为:将除了树脂以外的组分混合搅拌3min后，再加入树脂继续搅拌1min。
7.如权利要求5或6所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述热压成型的温度为155?170°C，优选 160 ?164°C ； 优选地，所述保压时间为1.3?1.6min/mm,优选1.4min/mm ； 优选地，所述压力为，优选22?24MPa。
8.如权利要求5?7之一所述的方法，其特征在于，步骤(3)所述保温固化的温度为120 ?170°C保温 4 ?5h ;180 ?220°C保温 0.5 ?0.8h ; 优选地，所述保温固化的温度为130?140°C保温4?5h ;180?200°C保温4?5h。
9.如权利要求5?8之一所述的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤: (1)将除了树脂以外的组分混合搅拌3min后，再加入树脂继续搅拌1min； (2)在155?170°C，15?30MPa下热压成型，保压时间为1.3?1.6min/mm ； (3)在120?170°C下保温4?5h，进行固化。
【文档编号】F16D69/02GK104279253SQ201310294383
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2013年7月12日 优先权日:2013年7月12日
【发明者】李飞 申请人:无锡成博科技发展有限公司