一种耐高温重型汽车刹车片的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种耐高温重型汽车刹车片，包括钢片和贴在钢片上的摩擦基材，摩擦基材的原料包括：酚醛树脂、端羟基液体聚丁二烯橡胶、丙烯酸酯橡胶、硅橡胶、复合改性石墨、海泡石纤维、钛酸钾晶须、碳纤维、铝纤维、碳化硅纤维、钼纤维、滑石粉、硅化锆、碳化铝、硫酸钡、锡酸锌、八苯基倍半硅氧烷、硼化锆；复合改性石墨按照以下工艺进行制备：将酚醛树脂、硅烷偶联剂KH?550、氧化天然石墨、纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、纳米氧化铝、正硅酸乙酯和苯基三乙氧基硅烷加入乙醇中混合均匀，在常温下搅拌2?4h，升温至65?75℃，搅拌20?50min后蒸发、烘干，干燥粉碎，经300?350目筛过滤后得到。
【专利说明】
一种耐高温重型汽车刹车片
技术领域
[0001]本发明涉及刹车片技术领域，尤其涉及一种耐高温重型汽车刹车片。
【背景技术】
[0002]随着中国汽车产销量的高速增长，中国汽车制造水平和技术水平也得到稳步发展和提高。对有自主知识产权和研发能力的汽车零部件供应商也是很好的机遇与挑战。刹车片是汽车中最为常见的零部件之一，其由钢片和贴在钢片上的摩擦基板组成，是最关键的安全零件，所有刹车效果的好坏都是刹车片起决定性作用。但是现有的摩擦片用摩擦材料的强度较低，在摩擦产生高温的情况下，热稳定性较差，一些原料在产生高温度的情况时容易被氧化，导致摩擦材料的使用寿命低，不耐高温，热稳定性差，不耐用，从而影响了刹车片的性能。
【发明内容】
[0003]基于【背景技术】存在的技术问题，本发明提出了一种耐高温重型汽车刹车片，其耐高温性好，耐热稳定性能优异，耐磨性能高，使用寿命长。
[0004]本发明提出的一种耐高温重型汽车刹车片，包括钢片和贴在钢片上的摩擦基材，所述摩擦基材的原料按重量份包括:酚醛树脂30-60份、端羟基液体聚丁二烯橡胶10-35份、丙烯酸酯橡胶5-25份、硅橡胶5-20份、复合改性石墨1-8份、海泡石纤维5-15份、钛酸钾晶须5-20份、碳纤维5-20份、铝纤维5-20份、碳化硅纤维5-15份、钼纤维2-12份、滑石粉5-10份、硅化锆3-5份、碳化铝1-2份、硫酸钡0.3-0.4份、锡酸锌2-5份、八苯基倍半硅氧烷1-5份、硼化错3-10份；
[0005]其中，所述复合改性石墨按照以下工艺进行制备:按重量份将4-10份酚醛树脂、2-8份硅烷偶联剂KH-550、50-75份氧化天然石墨、5-20份纳米二氧化硅、3-10份纳米二氧化钛、1-10份纳米氧化铝、3-10份正硅酸乙酯和1-5份苯基三乙氧基硅烷加入100份乙醇中混合均匀，在常温下搅拌2-4h，升温至65-750C，搅拌20-50min后蒸发、烘干，然后粉碎，经300-350目筛过滤后得到所述复合改性石墨。
[0006]优选地，所述摩擦基材的原料中，酚醛树脂、端羟基液体聚丁二烯橡胶、丙烯酸酯橡胶、硅橡胶的重量比为35-55:18-30:10-20:9-17。
[0007]优选地，所述摩擦基材的原料中，海泡石纤维、钛酸钾晶须、碳纤维、铝纤维、碳化硅纤维、钼纤维的重量比为8-11:10-15:9-15:10-17:9-12:5-10。
[0008]优选地，所述摩擦基材的原料按重量份包括:酚醛树脂40份、端羟基液体聚丁二烯橡胶20份、丙烯酸酯橡胶12份、硅橡胶10份、复合改性石墨5.3份、海泡石纤维10份、钛酸钾晶须12份、碳纤维12份、铝纤维13份、碳化硅纤维10份、钼纤维8份、滑石粉8.5份、硅化锆3.7份、碳化铝1.3份、硫酸钡0.38份、锡酸锌3.2份、八苯基倍半硅氧烷4.2份、硼化锆7份。
[0009 ]优选地，所述酚醛树脂为硼改性酚醛树脂、磷改性酚醛树脂、硅改性酚醛树脂中的一种或者多种与钼酚醛树脂、钡酚醛树脂、苯乙炔酚醛树脂的混合物;酚醛树脂为硼改性酚醛树脂、磷改性酚醛树脂、硅改性酚醛树脂中的一种或者多种与钼酚醛树脂、钡酚醛树脂、苯乙炔酚醛树脂的混合物，加入体系中作为摩擦基材的基体，能改善体系的机械强度，同时具有很好的阻燃性能，与体系中的锡酸锌配合后，起到一定的抗氧化作用，提高了体系的耐热性。
[0010]优选地，所述碳纤维为浓硫酸氧化碳纤维。
[0011 ]优选地，所述滑石粉为铝锆偶联剂改性滑石粉。
[0012]优选地，所述复合改性石墨按照以下工艺进行制备:按重量份将5-8份酚醛树脂、4.5-6份硅烷偶联剂KH-550、55-70份氧化天然石墨、10-15份纳米二氧化硅、7-8.5份纳米二氧化钛、4.8-7份纳米氧化铝、5.8-6.5份正硅酸乙酯和3.2_4份苯基三乙氧基硅烷加入100份乙醇中混合均勾，在常温下搅拌2.8-3.5h，升温至70-75°C，搅拌30_40min后蒸发、烘干，然后粉碎，经320-330目筛过滤后得到所述复合改性石墨。
[0013]优选地，所述复合改性石墨按照以下工艺进行制备:按重量份将6.3份酚醛树脂、5份硅烷偶联剂KH-550、60份氧化天然石墨、12份纳米二氧化硅、7.3份纳米二氧化钛、5.2份纳米氧化铝、6份正硅酸乙酯和3.5份苯基三乙氧基硅烷加入100份乙醇中混合均匀，在常温下搅拌3h，升温至72°C，搅拌35min后蒸发、烘干，然后粉碎，经320目筛过滤后得到所述复合改性石墨。
[0014]优选地，所述纳米二氧化硅的平均粒径为20-35nm;所述纳米二氧化钛的平均粒径为35_50nm;所述纳米氧化招的平均粒径为30_60nm。
[0015]本发明耐高温重型汽车刹车片的摩擦基材，以酚醛树脂为主料，并加入了端羟基液体聚丁二烯橡胶、丙烯酸酯橡胶和硅橡胶对其进行改性，通过调节端羟基液体聚丁二烯橡胶、丙烯酸酯橡胶、硅橡胶与酚醛树脂的比例，使四者的性能协同，在体系中形成了 “海-岛”结构，当摩擦基材受到冲击后能产生大量的纹银，消耗冲击能量，提高了体系的冲击强度和耐热性，克服了单纯的酚醛树脂脆性大和耐热性不是很理想的缺点；加入了复合改性石墨作为润滑剂，在复合改性石墨的制备过程中，加入了酚醛树脂、硅烷偶联剂KH-550、正硅酸乙酯和苯基三乙氧基硅烷作为改性剂，并加入了纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、纳米氧化铝进行配合，改善了氧化天然石墨表面的性质，将得到的复合改性石墨加入体系中，提高了其与酚醛树脂的粘结力，克服了单纯的石墨与酚醛树脂粘结强度低的缺陷，且在体系中分散均匀，显著提高了摩擦基材的摩擦系数，减小了磨损量，提高了刹车片的耐磨性能、耐热性能和抗热衰退性能；配合加入了硅化锆、碳化铝、硼化锆作为研磨剂，通过控制润滑剂与研磨剂的比例，维持了体系摩擦系数的稳定性，减小了磨损率，且在体系中较稳定，高温衰退很小，提高了刹车片的耐磨性、耐高温性和耐热稳定性;海泡石纤维、钛酸钾晶须、碳纤维、铝纤维、碳化硅纤维、钼纤维加入体系中配合作为补强纤维，性能可互补，发挥混杂效应，克服了单一纤维增强的摩擦材料性能不全面、存在着各种缺陷的缺点，显著提高了摩擦基材的耐热性和强度，全面提高了刹车片的性能，使得到的刹车片具有噪音小、使用寿命长、磨损低、热稳定性能优异的特点。
【具体实施方式】
[0016]下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
[0017]实施例1
[0018]本发明提出的一种耐高温重型汽车刹车片，包括钢片和贴在钢片上的摩擦基材，所述摩擦基材的原料按重量份包括:酚醛树脂60份、端羟基液体聚丁二烯橡胶10份、丙烯酸酯橡胶25份、硅橡胶5份、复合改性石墨8份、海泡石纤维5份、钛酸钾晶须20份、碳纤维5份、铝纤维20份、碳化硅纤维5份、钼纤维12份、滑石粉5份、硅化锆5份、碳化铝I份、硫酸钡0.4份、锡酸锌2份、八苯基倍半硅氧烷5份、硼化锆3份；
[0019]其中，所述复合改性石墨按照以下工艺进行制备:按重量份将4份酚醛树脂、8份硅烧偶联剂KH-550、50份氧化天然石墨、20份纳米二氧化娃、3份纳米二氧化钛、10份纳米氧化铝、3份正硅酸乙酯和5份苯基三乙氧基硅烷加入100份乙醇中混合均匀，在常温下搅拌2h，升温至75°C，搅拌20min后蒸发、烘干，然后粉碎，经350目筛过滤后得到所述复合改性石墨。
[0020]实施例2
[0021]本发明提出的一种耐高温重型汽车刹车片，包括钢片和贴在钢片上的摩擦基材，所述摩擦基材的原料按重量份包括:酚醛树脂30份、端羟基液体聚丁二烯橡胶35份、丙烯酸酯橡胶5份、硅橡胶20份、复合改性石墨I份、海泡石纤维15份、钛酸钾晶须5份、碳纤维20份、铝纤维5份、碳化硅纤维15份、钼纤维2份、滑石粉10份、硅化锆3份、碳化铝2份、硫酸钡0.3份、锡酸锌5份、八苯基倍半硅氧烷I份、硼化锆10份；
[0022]其中，所述复合改性石墨按照以下工艺进行制备:按重量份将10份酚醛树脂、2份硅烷偶联剂KH-550、75份氧化天然石墨、5份纳米二氧化硅、10份纳米二氧化钛、I份纳米氧化铝、10份正硅酸乙酯和I份苯基三乙氧基硅烷加入100份乙醇中混合均匀，在常温下搅拌4h，升温至65°C，搅拌50min后蒸发、烘干，然后粉碎，经300目筛过滤后得到所述复合改性石里年、O
[0023]实施例3
[0024]本发明提出的一种耐高温重型汽车刹车片，包括钢片和贴在钢片上的摩擦基材，所述摩擦基材的原料按重量份包括:酚醛树脂55份、端羟基液体聚丁二烯橡胶18份、丙烯酸酯橡胶20份、硅橡胶9份、复合改性石墨7份、海泡石纤维8份、钛酸钾晶须15份、碳纤维9份、铝纤维17份、碳化硅纤维9份、钼纤维10份、滑石粉7份、硅化锆4份、碳化铝1.2份、硫酸钡0.4份、锡酸锌3份、八苯基倍半硅氧烷4.5份、硼化锆5.9份；
[0025]其中，所述酚醛树脂为磷改性酚醛树脂、硅改性酚醛树脂与钼酚醛树脂、钡酚醛树脂、苯乙炔酚醛树脂按重量比为1:5:2:4:3的混合物；
[0026]所述复合改性石墨按照以下工艺进行制备:按重量份将5份酚醛树脂、6份硅烷偶联剂KH-550、55份氧化天然石墨、15份纳米二氧化娃、7份纳米二氧化钛、7份纳米氧化招、5.8份正硅酸乙酯和4份苯基三乙氧基硅烷加入100份乙醇中混合均匀，在常温下搅拌2.Sh，升温至75°C，搅拌30min后蒸发、烘干，然后粉碎，经330目筛过滤后得到所述复合改性石墨；其中，所述纳米二氧化娃的平均粒径为35nm;所述纳米二氧化钛的平均粒径为35nm;所述纳米氧化铝的平均粒径为60nm。
[0027]实施例4
[0028]本发明提出的一种耐高温重型汽车刹车片，包括钢片和贴在钢片上的摩擦基材，所述摩擦基材的原料按重量份包括:酚醛树脂35份、端羟基液体聚丁二烯橡胶30份、丙烯酸酯橡胶10份、硅橡胶17份、复合改性石墨3.5份、海泡石纤维11份、钛酸钾晶须10份、碳纤维15份、招纤维10份、碳化硅纤维12份、钼纤维5份、滑石粉9份、硅化锆3.5份、碳化铝1.5份、硫酸钡0.35份、锡酸锌4份、八苯基倍半硅氧烷3份、硼化锆7.5份；
[0029]其中，所述酚醛树脂为硼改性酚醛树脂、磷改性酚醛树脂、硅改性酚醛树脂与钼酚醛树脂、钡酚醛树脂、苯乙炔酚醛树脂按重量比为5:3:6:2:1:6的混合物；
[0030]所述复合改性石墨按照以下工艺进行制备:按重量份将8份酚醛树脂、4.5份硅烷偶联剂KH-550、70份氧化天然石墨、10份纳米二氧化娃、8.5份纳米二氧化钛、4.8份纳米氧化铝、6.5份正硅酸乙酯和3.2份苯基三乙氧基硅烷加入100份乙醇中混合均匀，在常温下搅拌3.5h，升温至70°C，搅拌40min后蒸发、烘干，然后粉碎，经320目筛过滤后得到所述复合改性石墨；其中，所述纳米二氧化娃的平均粒径为20nm;所述纳米二氧化钛的平均粒径为50nm;所述纳米氧化招的平均粒径为30nm。
[0031]实施例5
[0032]本发明提出的一种耐高温重型汽车刹车片，包括钢片和贴在钢片上的摩擦基材，所述摩擦基材的原料按重量份包括:酚醛树脂40份、端羟基液体聚丁二烯橡胶20份、丙烯酸酯橡胶12份、硅橡胶10份、复合改性石墨5.3份、海泡石纤维10份、钛酸钾晶须12份、碳纤维12份、招纤维13份、碳化硅纤维10份、钼纤维8份、滑石粉8.5份、硅化锆3.7份、碳化铝1.3份、硫酸钡0.38份、锡酸锌3.2份、八苯基倍半硅氧烷4.2份、硼化锆7份；
[0033]其中，所述酚醛树脂为硼改性酚醛树脂与钼酚醛树脂、钡酚醛树脂、苯乙炔酚醛树脂按重量比为1:4:3:2的混合物；
[0034]所述碳纤维为浓硫酸氧化碳纤维；
[0035]所述滑石粉为铝锆偶联剂改性滑石粉；
[0036]所述复合改性石墨按照以下工艺进行制备:按重量份将6.3份酚醛树脂、5份硅烷偶联剂KH-550、60份氧化天然石墨、12份纳米二氧化娃、7.3份纳米二氧化钛、5.2份纳米氧化铝、6份正硅酸乙酯和3.5份苯基三乙氧基硅烷加入100份乙醇中混合均匀，在常温下搅拌3h，升温至72°C，搅拌35min后蒸发、烘干，然后粉碎，经320目筛过滤后得到所述复合改性石墨;其中，所述纳米二氧化娃的平均粒径为30nm;所述纳米二氧化钛的平均粒径为40nm;所述纳米氧化招的平均粒径为55nm。
[0037]以上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种耐高温重型汽车刹车片，其特征在于，包括钢片和贴在钢片上的摩擦基材，所述摩擦基材的原料按重量份包括:酚醛树脂30-60份、端羟基液体聚丁二烯橡胶10-35份、丙烯酸酯橡胶5-25份、硅橡胶5-20份、复合改性石墨1-8份、海泡石纤维5-15份、钛酸钾晶须5-20份、碳纤维5-20份、铝纤维5-20份、碳化硅纤维5-15份、钼纤维2-12份、滑石粉5-10份、硅化锆3-5份、碳化铝1-2份、硫酸钡0.3-0.4份、锡酸锌2-5份、八苯基倍半硅氧烷1-5份、硼化锆3-10份； 其中，所述复合改性石墨按照以下工艺进行制备:按重量份将4-10份酚醛树脂、2-8份硅烷偶联剂KH-550、50-75份氧化天然石墨、5-20份纳米二氧化硅、3-10份纳米二氧化钛、1-10份纳米氧化铝、3-10份正硅酸乙酯和1-5份苯基三乙氧基硅烷加入100份乙醇中混合均匀，在常温下搅拌2-4h，升温至65-75°C，搅拌20-50min后蒸发、烘干，然后粉碎，经300-350目筛过滤后得到所述复合改性石墨。2.根据权利要求1所述耐高温重型汽车刹车片，其特征在于，所述摩擦基材的原料中，酚醛树脂、端羟基液体聚丁二烯橡胶、丙烯酸酯橡胶、硅橡胶的重量比为35-55:18-30:10-20:9-17。3.根据权利要求1或2所述耐高温重型汽车刹车片，其特征在于，所述摩擦基材的原料中，海泡石纤维、钛酸钾晶须、碳纤维、铝纤维、碳化硅纤维、钼纤维的重量比为8-11:10-15:9-15:10-17:9-12:5-10。4.根据权利要求1-3中任一项所述耐高温重型汽车刹车片，其特征在于，所述摩擦基材的原料按重量份包括:酚醛树脂40份、端羟基液体聚丁二烯橡胶20份、丙烯酸酯橡胶12份、硅橡胶10份、复合改性石墨5.3份、海泡石纤维10份、钛酸钾晶须12份、碳纤维12份、铝纤维13份、碳化硅纤维10份、钼纤维8份、滑石粉8.5份、硅化锆3.7份、碳化铝1.3份、硫酸钡0.38份、锡酸锌3.2份、八苯基倍半硅氧烷4.2份、硼化锆7份。5.根据权利要求1-4中任一项所述耐高温重型汽车刹车片，其特征在于，所述酚醛树脂为硼改性酚醛树脂、磷改性酚醛树脂、硅改性酚醛树脂中的一种或者多种与钼酚醛树脂、钡酚醛树脂、苯乙炔酚醛树脂的混合物。6.根据权利要求1-5中任一项所述耐高温重型汽车刹车片，其特征在于，所述碳纤维为浓硫酸氧化碳纤维。7.根据权利要求1-6中任一项所述耐高温重型汽车刹车片，其特征在于，所述滑石粉为铝锆偶联剂改性滑石粉。8.根据权利要求1-7中任一项所述耐高温重型汽车刹车片，其特征在于，所述复合改性石墨按照以下工艺进行制备:按重量份将5-8份酚醛树脂、4.5-6份硅烷偶联剂KH-550、55-70份氧化天然石墨、10-15份纳米二氧化娃、7-8.5份纳米二氧化钛、4.8-7份纳米氧化招、5.8-6.5份正硅酸乙酯和3.2-4份苯基三乙氧基硅烷加入100份乙醇中混合均匀，在常温下搅拌2.8-3.5h，升温至70-75 °C，搅拌30_40min后蒸发、烘干，然后粉碎，经320-330目筛过滤后得到所述复合改性石墨。9.根据权利要求1-8中任一项所述耐高温重型汽车刹车片，其特征在于，所述复合改性石墨按照以下工艺进行制备:按重量份将6.3份酚醛树脂、5份硅烷偶联剂KH-550、60份氧化天然石墨、12份纳米二氧化硅、7.3份纳米二氧化钛、5.2份纳米氧化铝、6份正硅酸乙酯和3.5份苯基三乙氧基硅烷加入100份乙醇中混合均匀，在常温下搅拌3h，升温至72°C，搅拌35min后蒸发、烘干，然后粉碎，经320目筛过滤后得到所述复合改性石墨。10.根据权利要求1-9中任一项所述耐高温重型汽车刹车片，其特征在于，所述纳米二氧化娃的平均粒径为20-35nm;所述纳米二氧化钛的平均粒径为35-50nm;所述纳米氧化招的平均粒径为30-60nm。
【文档编号】C08K13/06GK106084631SQ201610410779
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月3日 公开号201610410779.3, CN 106084631 A, CN 106084631A, CN 201610410779, CN-A-106084631, CN106084631 A, CN106084631A, CN201610410779, CN201610410779.3
【发明人】孙奇春
【申请人】宁国飞鹰汽车零部件股份有限公司