专利名称：纸基摩擦片及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种纸基摩擦片及其制备方法，特别涉及一种用于离合器、变速箱的纸基摩擦片机器制备方法。
背景技术：
纸基摩擦片是指利用湿法造纸工艺生产出的均质多物料原纸为基材，通过模切、 浸渍、叠合热压成型的方法制备摩擦片，所述纸基摩擦片广泛应用于工程机械、农业机械、 矿山机械、重型汽车、轿车和船舶等机械的离合和制动系统中用以传递扭矩、减速和制动。过去，国内主要采用的粉末冶金铜基摩擦片存在动摩擦系数低、动/静摩擦系数比值大的缺点；而引进传统意义上的纸基摩擦材料，其主要采用石棉作为增强纤维基体，但是石棉纤维能引起石棉肺、胸膜间皮瘤等疾病，与未来摩擦片的绿色环保发展方向不符，因此，对纸基摩擦片的研究与开发应运而生。目前，针对纸基摩擦片的研究，一方面国外主要针对摩擦片纸基进行研究，例如美国专利阳四66中使用的是的芳纶纤维和的棉纤维的混合纤维制作纸基；日本专利 1040700中使用芳纶和纤维素纤维的混合纤维制作纸基；美国专利55四666中采用Novolac 树脂(一种酚醛树脂)和硅酮树脂作为粘结剂；美国专利4256801中，在填料和调节剂上加入了层片状石墨作。另一方面，针对摩擦片的制作工艺进行改进，例如中国专利 03114475. 6公开了一种碳纤维增强纸基摩擦材料及其制备方法，该方法的主要特点是通过边角料的回收利用，使生产成本降低；美国专利6060536介绍了用造纸机分别制造基层与摩擦层并合成纸基摩擦材料的方法。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种纸基摩擦片，能克服粉末冶金铜基摩擦片的不足，具有平稳、无震动吸收能量强的特点，且稳定性良好，能用于各种表面粗糙的对偶件离合器，具有环保、摩擦系数高、结合平稳、耐高温、耐油、寿命长等特点；所述纸基摩擦片材料包括增强纤维、摩擦性能调节剂、填料、摩擦材料原纸增强剂和粘接剂。进一步，按质量百分比包括增强纤维39% 70%、摩擦性能调节剂8% 17%、 填料4% 13%、摩擦材料原纸增强剂2% 15%、粘接剂8% 35% ；进一步，所述增强纤维为竹浆板纤维、碳纤维、喷胶岩棉纤维和芳纶纤维；进一步，所述摩擦性能调节剂为摩擦粉、石墨和氧化铝；进一步，所述填料为硫酸钡和二氧化硅；进一步，所述摩擦材料原纸增强剂为腰果壳油改性酚醛树脂；
进一步，所述粘接剂为改性酚醛树脂。 所述摩擦片采用质量优良的多种纸浆纤维及高性能纤维代替石棉纤维，保证产品加工过程及使用过程的环保性；采用了专门改性的腰果壳油改性酚醛树脂为基础原材料， 通过加大产品分子量保证产品的耐热性及耐热性提高产品的性能，采用部分纳米级的摩擦性能调节剂改善产品的磨耗及对偶件的磨耗。本发明的目的之二在于提供所述纸基摩擦片的制备方法，可以通过以下步骤达到101 取增强纤维打浆，打浆浓度为 4%，打浆度为25 50SR，然后加入摩擦性能调节剂、填料和摩擦材料原纸增强剂，得制浆产物；102 所述制浆产物按常规造纸工艺抄造后，通过压榨工艺后，干燥制成原纸板；103 在真空度为0. 04 0. 06MPa、温度为70 90°C的条件下对所述原纸板进行干燥，得干燥纸板；104 将上述干燥纸板冲裁成环片，在粘接剂中浸渍20 30分钟后，于90 110°C 下干燥0. 5 1. 5小时，得浸胶纸板；105 将上述浸胶纸板在170 200°C下固化热处理1. 5 2. 5小时后，制得摩擦环片，再通过冷冲压粘结到钢芯板上，得纸基摩擦片产品。进一步，按质量百分比包括竹浆板纤维30% 50%、碳纤维5% 7%、喷胶岩棉纤维2 8%、芳纶纤维2 5%，摩擦粉2% 4%、石墨5% 10%、氧化铝1% 3%、 硫酸钡2% 8%、二氧化硅20Z0 5%、腰果壳油改性酚醛树脂2% 15%和改性酚醛树脂 8% 35% ；进一步，步骤102中，所述压榨工艺的压力为0. 1 0. 2MPa，时间为3 5min。一般传统纸基摩擦片制备方法(图1)为造纸后浸树脂、在烘箱固化、刷胶、粘接， 工序长，需要两次进入烘箱，大量消耗能量。而一般纸基材料树脂的固化温度为150 180 度，时间为2小时，粘接固化温度为160 185度，时间为1 2小时，通过合理选择温度及时间范围，将上述两道工序合并为一步，在粘接时通过调整粘接保温时间及保温温度使材料在粘接时摩擦材料同时固化，不仅使高分子配方纸基材料与衬衬板结合得更为牢固，更使高分子材料内部组织更为均勻；将产品浸胶固化后冲裁改为冲裁后浸胶，多余纸板重新碎浆造纸，纸浆利用率由以前40%变为现在的80%，大大节约原材料，减少产品废料产生。
下面结合附图和具体实施例对发明作进一步描述。图1为现有技术制作流程图。图2为本发明较佳实施例的制作工艺流程图。
具体实施例方式图1为现有技术制作流程图；图2为本发明较佳实施例的制作工艺流程图。所述纸基摩擦片材料包括增强纤维、摩擦性能调节剂、填料、摩擦材料原纸增强剂和粘接剂；按质量百分比包括增强纤维39% 70%、摩擦性能调节剂8% 17%、填料 4% 13%、摩擦材料原纸增强剂2% 15%、粘接剂8% 35% ；进一步，所述增强纤维为竹浆板纤维、碳纤维、喷胶岩棉纤维和芳纶纤维；所述摩擦性能调节剂为摩擦粉、石墨和氧化铝；所述填料为硫酸钡和二氧化硅；所述摩擦材料原纸增强剂为腰果壳油改性酚醛树脂；所述粘接剂为改性酚醛树脂。实验步骤
101 取增强纤维打浆，打浆浓度为 4%，打浆度为25 50SR，然后加入摩擦性能调节剂、填料和摩擦材料原纸增强剂，得制浆产物；102 所述制浆产物按常规造纸工艺抄造后，通过压榨工艺后，干燥制成原纸板；103 在真空度为0. 04 0. 06MPa、温度为70 90°C的条件下对所述原纸板进行干燥，得干燥纸板；104 将上述干燥纸板冲裁成环片，在粘接剂中浸渍20 30分钟后，于90 110°C 下干燥0. 5 1. 5小时，得浸胶纸板；105 将上述浸胶纸板在170 200°C下固化热处理1. 5 2. 5小时后，制得摩擦环片，再通过冷冲压粘结到钢芯板上，得纸基摩擦片产品。实施例1所述纸基摩擦片原料配方取下表表1实施例1配方(单位% )
权利要求
1.一种纸基摩擦片材料，其特征在于包括增强纤维、摩擦性能调节剂、填料、摩擦材料原纸增强剂和粘接剂。
2.根据权利要求1所述的纸基摩擦片材料，其特征在于按质量百分比包括增强纤维39% 70%、摩擦性能调节剂8% 17%、填料4% 13%、摩擦材料原纸增强剂2% 15%、粘接剂8% 35%。
3.根据权利要求1或2所述的纸基摩擦片材料，其特征在于所述增强纤维为竹浆板纤维、碳纤维、喷胶岩棉纤维和芳纶纤维。
4.根据权利要求1或2所述的纸基摩擦片材料，其特征在于所述摩擦性能调节剂为摩擦粉、石墨和氧化铝。
5.根据权利要求1或2所述的纸基摩擦片材料，其特征在于所述填料为硫酸钡和二氧化硅。
6.根据权利要求1或2所述的纸基摩擦片材料，其特征在于所述摩擦材料原纸增强剂为腰果壳油改性酚醛树脂。
7.根据权利要求1或2所述的纸基摩擦片材料，其特征在于所述粘接剂为改性酚醛树脂。
8.权利要求1所述的纸基摩擦片材料的制备方法，其特征在于101取增强纤维打浆，打浆浓度为 4%，打浆度为25 50SR，然后加入摩擦性能调节剂、填料和摩擦材料原纸增强剂，得制浆产物；102所述制浆产物按常规造纸工艺抄造后，通过压榨工艺后，干燥制成原纸板；103在真空度为0. 04 0. 06MPa、温度为70 90°C的条件下对所述原纸板进行干燥， 得干燥纸板；104将上述干燥纸板冲裁成环片，在粘接剂中浸渍20 30分钟后，于90 110°C下干燥0. 5 1. 5小时，得浸胶纸板；105将上述浸胶纸板在170 200°C下固化热处理1. 5 2. 5小时后，制得摩擦环片， 再通过冷冲压粘结到钢芯板上，得纸基摩擦片产品。
9.根据权利要求8所述纸基摩擦片材料的制备方法，其特征在于按质量百分比包括 竹浆板纤维30 % 50%、碳纤维5% 7 %、喷胶岩棉纤维2 8%、芳纶纤维2 5%，摩擦粉2% 4%、石墨5% 10%、氧化铝 3%、硫酸钡2% 8%、二氧化硅2% 5%、 腰果壳油改性酚醛树脂2% 15%和改性酚醛树脂8% 35%。
10.根据权利要求8或9所述纸基摩擦片材料的制备方法，其特征在于步骤102中， 所述压榨工艺的压力为0. 1 0. 2MPa，时间为3 5min。
全文摘要
本发明公开了一种纸基摩擦片及其制作方法，所述纸基摩擦片涂层材料以纤维为骨架，以树脂为基体，多种氧化物和石墨为填料，有机摩擦粉和橡胶为调节剂，通过制浆、造纸、烘干、浸渍树脂、固化、在钢芯板上贴片，再经过热处理和机加工制成；所述纸基摩擦片的生产工艺中将传统固化处理及粘接后处理合二为一变为“固化处理”，提高产品质量和品产量，节约能耗。
文档编号C09K3/14GK102305255SQ201010596920
公开日2012年1月4日 申请日期2010年12月17日 优先权日2010年12月17日
发明者沈勇, 陈智能 申请人:重庆意华科技开发有限责任公司