本发明涉及摩擦衬片领域，具体涉及一种少金属树脂基汽车刹车片。
背景技术：
刹车片是汽车的刹车系统中最为关键的安全零件，现有的汽车刹车片由制动盘和耐热摩擦材料组成，制动盘由中空圆盘形固定元件和旋转元件组成，当汽车在制动时，摩擦材料被挤压在制动盘或制动鼓上产生摩擦，刹车片和制动盘表面的温度升高，目前市场上广泛流通的少金属树脂基摩擦材料，由于树脂基耐热性能欠佳，在高温下会分解放出水、气、油等，使干摩擦变成混合摩擦或湿摩擦，摩擦系数显著降低，同时由于刹车时，汽车刹车片会受到很强的摩擦力和挤压力，所以要求少金属树脂基汽车刹车片具有高强度和高耐热性能。
中国专利cn201310238225.6公开了一种刹车片，其摩擦材料配方为：丁基丁苯，过氧化氢异丙苯，环氧树脂，硼酚醛树脂，聚丙烯，尼龙粉，氮化硼，偶联剂，过氧化异丙苯，硫磺粉，苯甲酸，硬脂酸，硼酸，石墨，还原铁粉，硫酸钡，铝矾土，长石粉，氧化锌，促进剂，防老剂，萤石粉，碳化硅，古马隆。但是采用该专利摩擦材料制备的刹车片存在耐高温性能差的问题。
中国专利cn201610129811.0公开了一种汽车刹车片，其摩擦材料的配方为：丁苯胶，份顺丁胶，酚醛树脂，硫磺，碳黑，高苯乙烯，氧化锆，金属粉，轮胎粉，铬铁矿粉，磁铁矿粉，硅酸铝空心球，空心陶瓷微粉，空心玻璃微珠，辅助剂。但是采用该专利摩擦材料制备的刹车片存在强度低的问题。
因此，针对上述问题，需要提供一种高强度、耐热型的少金属树脂基汽车刹车片。
技术实现要素：
本发明针对上述问题，提供一种少金属树脂基汽车片刹车片及其制备方法。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种少金属树脂基汽车刹车片，由制动盘和耐热摩擦材料组成，制动盘由中空圆盘形固定元件和旋转元件组成；耐热摩擦材料由下述质量百分数的材料组成：酚醛树脂55％～65％，金属铝纤维6％～11％，钢棉纤维4％～7％，陶瓷纤维3％～8％，石墨3％～6％，黄铜粉2％～5％，硬锰矿1％～5％，二硒化钼2％～4％，二硒化铌1％～3％，二硼化铬0.5％～2％，液体橡胶1％～4％，偶联剂0.5％～1.5％。
其中，酚醛树脂作为摩擦材料的基低材料，金属铝纤维、钢棉纤维和陶瓷纤维作为增强材料提高汽车刹车片的强度，石墨增加了汽车刹车片的耐热性，黄铜粉、硬锰矿、二硒化钼、二硒化铌增加了汽车刹车片的摩擦系数，二硼化铬增加了汽车刹车片的抗氧化性能，液体橡胶改性酚醛树脂，增加了其热稳定性，偶联剂使有机材料和无机材料更好的的相容。
进一步地，陶瓷纤维为：添加质量分数为1％～3％氧化锆的硅酸铝纤维；其中，添加氧化锆增加了硅酸铝纤维的强度。
进一步地，黄铜粉为铜锌合金，并且锌的质量分数为15％～25％。
进一步地，液体橡胶为：液体丁苯橡胶和液体高苯橡胶按质量比1:0.2～0.4混合的混合物。
进一步地，偶联剂为：锆酸酯和硅烷偶联剂按质量比1:1.2～1.8混合的混合物。
本发明的另一发明目的，在于提供一种上述少金属树脂基汽车刹车片的制备方法，包括以下步骤：
步骤s01，制备耐热摩擦材料：在反应釜中，将所述质量百分数的金属铝纤维、钢棉纤维、陶瓷纤维、黄铜粉和硬锰矿混合均匀，加入所述质量百分数的酚醛树脂和液体橡胶中，继续加入所述质量百分数的石墨、二硒化钼、二硒化铌和二硼化铬、偶联剂，以120r/min～180r/min的转速混合30min～40min至所有物料均匀分散，得到流散物料，采用注塑法以0.2m/s～1.5m/s的速度注射到模具中，得到预聚体，在压力为3mpa～5mpa、温度为120℃～135℃条件下保温保压60min～90min，使预聚体充分发生聚合反应，脱模后去除边角残料，修剪尺寸，得到块状耐热摩擦材料；
步骤s02，刹车片装配：将步骤s01得到的块状耐热摩擦材料，以热固型环氧树脂胶为粘接剂，加入胺类固化剂，在60℃～75℃条件下固化45min～60min，牢固的均布粘接在固定元件上，调节固定元件与旋转元件之间的缝隙，将固定元件和旋转元件与其他机械机构采用液压伺服方式连接，调试机构正常作用，即得少金属树脂基汽车刹车片。
进一步地，步骤s01中，流散物料的平均粒径分布为0.5mm～2mm。
进一步地，步骤s02中，均布粘接的粘接方式为以固定元件的圆心为参考每隔π/12弧度～π/9弧度粘接块状耐热摩擦材料小块。
进一步地，步骤s02中，固定元件与旋转元件之间的缝隙为0.02mm～0.09mm。
进一步地，步骤s02中，其他机械机构还包括制动钳、液压油缸、活塞和导向销。
本发明的优点是：
1.本发明中少金属树脂基汽车刹车片原料的应用，解决了目前使用的少金属树脂基汽车刹车片强度低、耐热性能差的问题；其中，金属铝纤维、钢棉纤维和陶瓷纤维提高了汽车刹车片的强度，液体丁苯橡胶和液体高苯橡胶增加了酚醛树脂的热稳定性，石墨增加了汽车刹车片的耐热性，黄铜粉、硬锰矿、二硒化钼、二硒化铌增加了汽车刹车片的摩擦系数，二硼化铬增加了汽车刹车片的抗氧化性能；
2.本发明少金属树脂基汽车刹车片制备工艺简单、易于操作，能实现批量生产；
3.本发明制备得到的少金属树脂基汽车刹车片具有强度高、耐热性能好的优点。
具体实施方式
以下对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
实施例1
一种少金属树脂基汽车刹车片，由制动盘和耐热摩擦材料组成，制动盘由中空圆盘形固定元件和旋转元件组成；耐热摩擦材料由下述质量百分数的材料组成：酚醛树脂55％，金属铝纤维9％，钢棉纤维4％，陶瓷纤维8％，石墨5％，黄铜粉3％，硬锰矿5％，二硒化钼2％，二硒化铌2％，二硼化铬1.5％，液体丁苯橡胶3.33％，液体高苯橡胶0.67％，锆酸酯0.68％，硅烷偶联剂0.82％；其中，陶瓷纤维为：添加质量分数为1％氧化锆的硅酸铝纤维；黄铜粉为铜锌合金，并且锌的质量分数为15％。
实施例2
一种少金属树脂基汽车刹车片，由制动盘和耐热摩擦材料组成，制动盘由中空圆盘形固定元件和旋转元件组成；耐热摩擦材料由下述质量百分数的材料组成：酚醛树脂60％，金属铝纤维11％，钢棉纤维5％，陶瓷纤维3％，石墨3％，黄铜粉5％，硬锰矿3％，二硒化钼3％，二硒化铌3％，二硼化铬2％，液体丁苯橡胶0.77％，液体高苯橡胶0.23％，锆酸酯0.4％，硅烷偶联剂0.6％；其中，陶瓷纤维为：添加质量分数为2％氧化锆的硅酸铝纤维；黄铜粉为铜锌合金，并且锌的质量分数为20％。
实施例3
一种少金属树脂基汽车刹车片，由制动盘和耐热摩擦材料组成，制动盘由中空圆盘形固定元件和旋转元件组成；耐热摩擦材料由下述质量百分数的材料组成：酚醛树脂65％，金属铝纤维6％，钢棉纤维7％，陶瓷纤维5％，石墨6％，黄铜粉2％，硬锰矿1％，二硒化钼4％，二硒化铌1％，二硼化铬0.5％，液体丁苯橡胶1.43％，液体高苯橡胶0.57％，锆酸酯0.18％，硅烷偶联剂0.32％；其中，陶瓷纤维为：添加质量分数为3％氧化锆的硅酸铝纤维；黄铜粉为铜锌合金，并且锌的质量分数为25％。
实施例4
一种少金属树脂基汽车刹车片的制备方法，包括以下步骤：
步骤s01，制备耐热摩擦材料：在反应釜中，将所述质量百分数的金属铝纤维、钢棉纤维、陶瓷纤维、黄铜粉和硬锰矿混合均匀，加入所述质量百分数的酚醛树脂和液体橡胶中，继续加入所述质量百分数的石墨、二硒化钼、二硒化铌和二硼化铬、偶联剂，以120r/min的转速混合30min至所有物料均匀分散，得到平均粒径分布为0.5mm的流散物料，采用注塑法以0.2m/s的速度注射到模具中，得到预聚体，在压力为3mpa、温度为120℃条件下保温保压60min，使预聚体充分发生聚合反应，脱模后去除边角残料，修剪尺寸，得到块状耐热摩擦材料；
步骤s02，刹车片装配：将步骤s01得到的块状耐热摩擦材料，以热固型环氧树脂胶为粘接剂，加入胺类固化剂，在60℃条件下固化45min，以固定元件的圆心为参考每隔π/12弧度，牢固的均布粘接在固定元件上，调节固定元件与旋转元件之间的缝隙至0.02mm，将固定元件和旋转元件与制动钳、液压油缸、活塞和导向销采用液压伺服方式连接，调试机构正常作用，即得少金属树脂基汽车刹车片。
实施例5
一种少金属树脂基汽车刹车片的制备方法，包括以下步骤：
步骤s01，制备耐热摩擦材料：在反应釜中，将所述质量百分数的金属铝纤维、钢棉纤维、陶瓷纤维、黄铜粉和硬锰矿混合均匀，加入所述质量百分数的酚醛树脂和液体橡胶中，继续加入所述质量百分数的石墨、二硒化钼、二硒化铌和二硼化铬、偶联剂，以150r/min的转速混合35min至所有物料均匀分散，得到平均粒径分布为1mm的流散物料，采用注塑法以1m/s的速度注射到模具中，得到预聚体，在压力为4mpa、温度为130℃条件下保温保压75min，使预聚体充分发生聚合反应，脱模后去除边角残料，修剪尺寸，得到块状耐热摩擦材料；
步骤s02，刹车片装配：将步骤s01得到的块状耐热摩擦材料，以热固型环氧树脂胶为粘接剂，加入胺类固化剂，在70℃条件下固化50min，以固定元件的圆心为参考每隔π/10弧度，牢固的均布粘接在固定元件上，调节固定元件与旋转元件之间的缝隙至0.06mm，将固定元件和旋转元件与制动钳、液压油缸、活塞和导向销采用液压伺服方式连接，调试机构正常作用，即得少金属树脂基汽车刹车片。
实施例6
一种少金属树脂基汽车刹车片的制备方法，包括以下步骤：
步骤s01，制备耐热摩擦材料：在反应釜中，将所述质量百分数的金属铝纤维、钢棉纤维、陶瓷纤维、黄铜粉和硬锰矿混合均匀，加入所述质量百分数的酚醛树脂和液体橡胶中，继续加入所述质量百分数的石墨、二硒化钼、二硒化铌和二硼化铬、偶联剂，以180r/min的转速混合40min至所有物料均匀分散，得到流散物料，采用注塑法以1.5m/s的速度注射到模具中，得到预聚体，在压力为5mpa、温度为135℃条件下保温保压90min，使预聚体充分发生聚合反应，脱模后去除边角残料，修剪尺寸，得到块状耐热摩擦材料；
步骤s02，刹车片装配：将步骤s01得到的块状耐热摩擦材料，以热固型环氧树脂胶为粘接剂，加入胺类固化剂，在75℃条件下固化60min，以固定元件的圆心为参考每隔π/9弧度，牢固的均布粘接在固定元件上，调节固定元件与旋转元件之间的缝隙至0.09mm，将固定元件和旋转元件与制动钳、液压油缸、活塞和导向销采用液压伺服方式连接，调试机构正常作用，即得少金属树脂基汽车刹车片。
实验例1
对实施例1～6制备得到的少金属树脂基汽车刹车片进行性能测试，测试数据如表1所示。
其中，摩擦磨损性能测试条件为：升温范围100℃～350℃，圆盘转速480r/min，压紧力0.98mpa。
表1少金属树脂基汽车刹车片的性能测试数据
结果：实施例1～6制备得到的少金属树脂基汽车刹车片的摩擦系数随着温度的变化在3.6～4.1之间变化，均变化范围小，且保持在较高水平；磨损率随着温度的变化在0.14×10-7cm-3/n·m～0.20×10-7cm-3/n·m之间变化，均保持在较低值；制备得到的少金属树脂基汽车刹车片具有较高的抗压强度，。
结论：本申请制备得到的少金属树脂基刹车片强度高，耐热性能好。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。