本发明涉及车用刹车片，具体涉及一种橡塑混合机动车用刹车片材料的制备方法。
背景技术：
汽车刹车片制造业是汽车制造中不可缺少的产业之一。近几年不断有新的技术涌现一种追求低噪音、减震、制动性、安全性好的刹车片已经是汽、车行业生产中急需渴望的产品。在摩擦材料中加入橡胶复合料可以有效地改善刹车片的磨损性能，使制动过程更加平稳、舒适口。但在实际使用中，加入橡胶复合料的刹车片在重载或连续多次刹车等恶劣条件下会发生“龟裂”现象，甚至发生刹车片断裂现象，影响了刹车片制动效果和使用寿命。
技术实现要素：
要解决的技术问题：本发明的目的是提供橡塑混合机动车用刹车片材料的制备方法，具有耐磨，耐热，使用寿命长的特点。
技术方案：一种橡塑混合机动车用刹车片材料的制备方法，包括以下步骤：
s1.碳纤维的改性：将碳纤维在含氧小于2%的氮气中加热到800-1000℃，然后在氮气中冷到室温，然后将碳纤维放入浓度为65-75%浓硝酸氧化2小时，用去离子水洗涤至ph=7之后烘干，最后用浓度为2%的硅烷偶联剂的乙醇溶液进行涂覆烘干，即可；
s2.制备改性碳酸钙：将氧化钙置于70℃水浴下70℃的热蒸馏水，调节转速在300-500r/min，反应30min，得到氧化钙浆料，在氧化钙浆料中加入蒸馏水，置于15℃的水浴中，以200-500ml/min的速度鼓入c02气体，调节转速在800r/min，得到碳化的碳酸钙浆料，将碳化后的碳酸钙浆料升温至70℃，加入水合肼、三乙醇胺以及硬脂酸钠，调节转速为300-500r/min，反应20-60min，即可；
s3.按重量份称取以下成分：丁腈橡胶5-10份，酚醛树脂20-30份，芳纶浆粨纤维5-9份，针状硅灰石8-14份，蛭石粉3-5份，重晶石粉2-4份，硅酸钙陶瓷粉6-8份，硫酸钡3-6份，玄武岩纤维5-8份，改性碳纤维10-20份，改性轻质碳酸钙1-2份；
s4.将上述成分混合搅拌3-10min，在热压机上将混合料热压成型，压制压力为15-30mpa，温度为160-170℃，保压时间为2-5min，最后热处理，热处理从温度150℃开始，时间3h，每小时升温10℃，最后在温度180℃，保温时间l-4h。
进一步的，所述步骤s1中硅烷偶联剂为硅烷偶联剂si69或硅烷偶联剂kh550中的任一种或两种的混合物。
进一步的，所述步骤s2中，水合肼，三乙醇胺，硬脂酸钠和氧化钙的质量比为1-5:1-5:1-3.5:1000。
进一步的，所述步骤s3中，按重量份称取以下成分：丁腈橡胶6-9份，酚醛树脂24-30份，芳纶浆粨纤维6-8份，针状硅灰石10-13份，蛭石粉3-4份，重晶石粉3-4份，硅酸钙陶瓷粉7-8份，硫酸钡4-5份，玄武岩纤维5-7份，改性碳纤维12-18份，改性轻质碳酸钙1-2份。
进一步的，所述步骤s4中，压制压力为15-25mpa，温度为165℃，保压时间为3-4min。
有益效果：本发明的刹车片材料具有以下优点：
首先，硝酸处理方法属于液相氧化处理，它对改善碳纤维/树脂复合材料的机械强度很有效。它一般对碳纤维不产生过度的凹式坑和裂解特征，使界面优化的主要原理是去掉碳纤维表面的弱界面层同时，还能引入各种极性官能团而提高复合材料界而粘接性能。辅助使用的硅烷偶联剂一方面和树脂相容性较好，另一方面也可以和碳纤维上氧化形成的活性基团反应从而达到增强牯接的作用，两种方法联合使用可以使复材机械性能有较大提高。同时，界面性能的改善也大大提高了材料的耐烧蚀性能，界面粘接越好，材料整体结构也越牢固，对热流冲蚀的抵抗能力会随之增强；
其次，碳酸钙的分解温度较高，通过本发明中的方法制备的碳酸钙分解温度为450-600℃，在刹车片摩擦的过程中，碳酸钙就会分解为氧化钙和二氧化碳，分解本身就会吸收部分热量，而分解后产生的二氧化碳气体排出时也随之带走部分热量，这样对于提高制品整体的耐热性能是有很大帮助的；
最后，加入碳纤维的目的足使其成为主要的承受体，作为一个骨架，改性碳纤维和胶体材料有很好的相容性，因此是良好的增强材料，而改性轻质碳酸钙，在复材烧蚀时，它将熔化、分解或升华，并发生一系列反应，吸收大量的热，并形成小分子气体向外排放，这样一来，可以减缓材料基体的烧蚀从而提高烧蚀性能。同时，加入它还能大大提高抗高温性能，这将加强耐热效果。
具体实施方式
实施例1
一种橡塑混合机动车用刹车片材料的制备方法，包括以下步骤：
s1.碳纤维的改性：将碳纤维在含氧小于2%的氮气中加热到800℃，然后在氮气中冷到室温，然后将碳纤维放入浓度为65%浓硝酸氧化2小时，用去离子水洗涤至ph=7之后烘干，最后用浓度为2%的硅烷偶联剂si69的乙醇溶液进行涂覆烘干，即可；
s2.制备改性碳酸钙：将氧化钙置于70℃水浴下70℃的热蒸馏水，调节转速在300r/min，反应30min，得到氧化钙浆料，在氧化钙浆料中加入蒸馏水，置于15℃的水浴中，以200ml/min的速度鼓入c02气体，调节转速在800r/min，得到碳化的碳酸钙浆料，将碳化后的碳酸钙浆料升温至70℃，加入水合肼、三乙醇胺以及硬脂酸钠，调节转速为500r/min，反应20min，即可，其中，水合肼，三乙醇胺，硬脂酸钠和氧化钙的质量比为1:1:3.5:1000；
s3.按重量份称取以下成分：丁腈橡胶5份，酚醛树脂30份，芳纶浆粨纤维5份，针状硅灰石14份，蛭石粉5份，重晶石粉2份，硅酸钙陶瓷粉8份，硫酸钡3份，玄武岩纤维5份，改性碳纤维10份，改性轻质碳酸钙1份；
s4.将上述成分混合搅拌3min，在热压机上将混合料热压成型，压制压力为15mpa，温度为160℃，保压时间为2min，最后热处理，热处理从温度150℃开始，时间3h，每小时升温10℃，最后在温度180℃，保温时间lh。
实施例2
一种橡塑混合机动车用刹车片材料的制备方法，包括以下步骤：
s1.碳纤维的改性：将碳纤维在含氧小于2%的氮气中加热到1000℃，然后在氮气中冷到室温，然后将碳纤维放入浓度为75%浓硝酸氧化2小时，用去离子水洗涤至ph=7之后烘干，最后用浓度为2%的硅烷偶联剂kh550的乙醇溶液进行涂覆烘干，即可；
s2.制备改性碳酸钙：将氧化钙置于70℃水浴下70℃的热蒸馏水，调节转速在500r/min，反应30min，得到氧化钙浆料，在氧化钙浆料中加入蒸馏水，置于15℃的水浴中，以500ml/min的速度鼓入c02气体，调节转速在800r/min，得到碳化的碳酸钙浆料，将碳化后的碳酸钙浆料升温至70℃，加入水合肼、三乙醇胺以及硬脂酸钠，调节转速为300r/min，反应60min，即可，其中，水合肼，三乙醇胺，硬脂酸钠和氧化钙的质量比为5:5:1:1000；
s3.按重量份称取以下成分：丁腈橡胶10份，酚醛树脂20份，芳纶浆粨纤维9份，针状硅灰石8份，蛭石粉3份，重晶石粉4份，硅酸钙陶瓷粉6份，硫酸钡6份，玄武岩纤维8份，改性碳纤维20份，改性轻质碳酸钙2份；
s4.将上述成分混合搅拌10min，在热压机上将混合料热压成型，压制压力为30mpa，温度为170℃，保压时间为5min，最后热处理，热处理从温度150℃开始，时间3h，每小时升温10℃，最后在温度180℃，保温时间4h。
实施例3
一种橡塑混合机动车用刹车片材料的制备方法，包括以下步骤：
s1.碳纤维的改性：将碳纤维在含氧小于2%的氮气中加热到850℃，然后在氮气中冷到室温，然后将碳纤维放入浓度为72%浓硝酸氧化2小时，用去离子水洗涤至ph=7之后烘干，最后用浓度为2%的硅烷偶联剂的乙醇溶液进行涂覆烘干，即可，其中硅烷偶联剂为质量比为1:1的硅烷偶联剂si69和硅烷偶联剂kh550混合物；
s2.制备改性碳酸钙：将氧化钙置于70℃水浴下70℃的热蒸馏水，调节转速在360r/min，反应30min，得到氧化钙浆料，在氧化钙浆料中加入蒸馏水，置于15℃的水浴中，以300ml/min的速度鼓入c02气体，调节转速在800r/min，得到碳化的碳酸钙浆料，将碳化后的碳酸钙浆料升温至70℃，加入水合肼、三乙醇胺以及硬脂酸钠，调节转速为460r/min，反应30min，即可，其中，水合肼，三乙醇胺，硬脂酸钠和氧化钙的质量比为1:5:3.5:1000；
s3.按重量份称取以下成分：丁腈橡胶6份，酚醛树脂30份，芳纶浆粨纤维6份，针状硅灰石10份，蛭石粉4份，重晶石粉4份，硅酸钙陶瓷粉8份，硫酸钡4份，玄武岩纤维5份，改性碳纤维12份，改性轻质碳酸钙1份；
s4.将上述成分混合搅拌3min，在热压机上将混合料热压成型，压制压力为15mpa，温度为165℃，保压时间为3min，最后热处理，热处理从温度150℃开始，时间3h，每小时升温10℃，最后在温度180℃，保温时间2h。
实施例4
一种橡塑混合机动车用刹车片材料的制备方法，包括以下步骤：
s1.碳纤维的改性：将碳纤维在含氧小于2%的氮气中加热到960℃，然后在氮气中冷到室温，然后将碳纤维放入浓度为68%浓硝酸氧化2小时，用去离子水洗涤至ph=7之后烘干，最后用浓度为2%的硅烷偶联剂的乙醇溶液进行涂覆烘干，即可，其中硅烷偶联剂为质量比为2:1的硅烷偶联剂si69和硅烷偶联剂kh550混合物；
s2.制备改性碳酸钙：将氧化钙置于70℃水浴下70℃的热蒸馏水，调节转速在480r/min，反应30min，得到氧化钙浆料，在氧化钙浆料中加入蒸馏水，置于15℃的水浴中，以400ml/min的速度鼓入c02气体，调节转速在800r/min，得到碳化的碳酸钙浆料，将碳化后的碳酸钙浆料升温至70℃，加入水合肼、三乙醇胺以及硬脂酸钠，调节转速为320r/min，反应50min，即可，其中，水合肼，三乙醇胺，硬脂酸钠和氧化钙的质量比为5:1:1:1000；
s3.按重量份称取以下成分：丁腈橡胶9份，酚醛树脂24份，芳纶浆粨纤维8份，针状硅灰石13份，蛭石粉3份，重晶石粉3份，硅酸钙陶瓷粉7份，硫酸钡5份，玄武岩纤维7份，改性碳纤维18份，改性轻质碳酸钙2份；
s4.将上述成分混合搅拌10min，在热压机上将混合料热压成型，压制压力为25mpa，温度为165℃，保压时间为4min，最后热处理，热处理从温度150℃开始，时间3h，每小时升温10℃，最后在温度180℃，保温时间3h。
实施例5
一种橡塑混合机动车用刹车片材料的制备方法，包括以下步骤：
s1.碳纤维的改性：将碳纤维在含氧小于2%的氮气中加热到880℃，然后在氮气中冷到室温，然后将碳纤维放入浓度为70%浓硝酸氧化2小时，用去离子水洗涤至ph=7之后烘干，最后用浓度为2%的硅烷偶联剂的乙醇溶液进行涂覆烘干，即可，其中硅烷偶联剂为质量比为2:3的硅烷偶联剂si69和硅烷偶联剂kh550混合物；
s2.制备改性碳酸钙：将氧化钙置于70℃水浴下70℃的热蒸馏水，调节转速在400r/min，反应30min，得到氧化钙浆料，在氧化钙浆料中加入蒸馏水，置于15℃的水浴中，以350ml/min的速度鼓入c02气体，调节转速在800r/min，得到碳化的碳酸钙浆料，将碳化后的碳酸钙浆料升温至70℃，加入水合肼、三乙醇胺以及硬脂酸钠，调节转速为400r/min，反应40min，即可，其中，水合肼，三乙醇胺，硬脂酸钠和氧化钙的质量比为2:5:3:1000；
s3.按重量份称取以下成分：丁腈橡胶9份，酚醛树脂28份，芳纶浆粨纤维8份，针状硅灰石12份，蛭石粉4份，重晶石粉3份，硅酸钙陶瓷粉8份，硫酸钡4份，玄武岩纤维6份，改性碳纤维16份，改性轻质碳酸钙1份；
s4.将上述成分混合搅拌5min，在热压机上将混合料热压成型，压制压力为20mpa，温度为165℃，保压时间为3min，最后热处理，热处理从温度150℃开始，时间3h，每小时升温10℃，最后在温度180℃，保温时间2h。
对比例1
一种橡塑混合机动车用刹车片材料的制备方法，包括以下步骤：
s1.制备改性碳酸钙：将氧化钙置于70℃水浴下70℃的热蒸馏水，调节转速在300r/min，反应30min，得到氧化钙浆料，在氧化钙浆料中加入蒸馏水，置于15℃的水浴中，以200ml/min的速度鼓入c02气体，调节转速在800r/min，得到碳化的碳酸钙浆料，将碳化后的碳酸钙浆料升温至70℃，加入水合肼、三乙醇胺以及硬脂酸钠，调节转速为500r/min，反应20min，即可，其中，水合肼，三乙醇胺，硬脂酸钠和氧化钙的质量比为1:1:3.5:1000；
s2.按重量份称取以下成分：丁腈橡胶5份，酚醛树脂30份，芳纶浆粨纤维5份，针状硅灰石14份，蛭石粉5份，重晶石粉2份，硅酸钙陶瓷粉8份，硫酸钡3份，玄武岩纤维5份，碳纤维10份，改性轻质碳酸钙1份；
s3.将上述成分混合搅拌3min，在热压机上将混合料热压成型，压制压力为15mpa，温度为160℃，保压时间为2min，最后热处理，热处理从温度150℃开始，时间3h，每小时升温10℃，最后在温度180℃，保温时间lh。
对比例2
一种橡塑混合机动车用刹车片材料的制备方法，包括以下步骤：
s1.碳纤维的改性：将碳纤维在含氧小于2%的氮气中加热到1000℃，然后在氮气中冷到室温，然后将碳纤维放入浓度为75%浓硝酸氧化2小时，用去离子水洗涤至ph=7之后烘干，最后用浓度为2%的硅烷偶联剂kh550的乙醇溶液进行涂覆烘干，即可；
s2.按重量份称取以下成分：丁腈橡胶10份，酚醛树脂20份，芳纶浆粨纤维9份，针状硅灰石8份，蛭石粉3份，重晶石粉4份，硅酸钙陶瓷粉6份，硫酸钡6份，玄武岩纤维8份，改性碳纤维20份，轻质碳酸钙2份；
s3.将上述成分混合搅拌10min，在热压机上将混合料热压成型，压制压力为30mpa，温度为170℃，保压时间为5min，最后热处理，热处理从温度150℃开始，时间3h，每小时升温10℃，最后在温度180℃，保温时间4h。
性能测试：冲击强度强度按gb/t5765-86测试，硬度按gb/t5766—1996测试，摩擦因数u和磨损率按gb/t5763-1998测试。