本发明属于摩擦材料领域，特别涉及一种含聚四氟乙烯的无石棉的摩擦材料。
背景技术：
：随着汽车工业高速速度增长，人们对刹车片的安全性、舒适性和清洁性要求不断提高，同时对环境保护意识的加强，要求各类车辆中所用摩擦材料中不能含有石棉，过去采用钢棉代替石棉而制得的半金属或低金属摩擦材料，由于刹车片在使用过程中容易出现锈蚀、刮伤制动盘，使人们感到不满意，于是开发出无石棉无钢棉的有机摩擦材料(nao摩擦材料)。但传统nao摩擦材料在使用的过程中容易出现噪音大、磨损过大等问题，使得传统nao摩擦材料的应用推广和使用成本也不尽如人意。特别是传统的nao摩擦材料作为刹车片在使用过程中，由于刹车时的摩擦过程导致刹车片温度过高，从而使得nao摩擦材料磨损过快，需要频繁更换，且对安全也带来一定的隐患。因此，提供一种在不同温度下刹车时噪音小，耐磨(即磨损率小)性能优良的摩擦材料十分有必要。技术实现要素：针对现有技术的不足，本发明提供一种含聚四氟乙烯的无石棉的摩擦材料。本发明所述的含聚四氟乙烯的无石棉的摩擦材料摩擦噪音小，磨损率小，特别是在较高温度下的磨损率小。另外，本发明还提供一种含聚四氟乙烯的无石棉的摩擦材料的制备方法。一种含聚四氟乙烯的无石棉的摩擦材料，按重量份数计，包括以下组分：优选的，一种含聚四氟乙烯的无石棉的摩擦材料，按重量份数计，包括以下组分：进一步优选的，一种含聚四氟乙烯的无石棉的摩擦材料，按重量份数计，包括以下组分：优选的，所述树脂为丁腈橡胶改性酚醛树脂(所述丁腈橡胶改性酚醛树脂的型号为pf6311a)，所述树脂的目数为180-220目(优选200目)。优选的，所述硫酸钡为沉淀硫酸钡，所述硫酸钡的目数为300-330目(优选325目)。优选的，所述矿物纤维选自硅酸铝纤维、玻璃纤维、碳纤维中的至少一种；所述矿物纤维的长度为125-175μm。所述石墨选自天然石墨和人造石墨。所述芳纶的长度为0.75-1.25mm。所述铜纤维的目数大于40目。优选的，所述填料包括硅酸锆，还包括摩擦粉(由卡德莱公司提供的腰果壳油改性摩擦粉，具体型号为nx2020-30，摩擦粉的目数小于100目)、轮胎粉(由广州爱其科技股份有限公司提供，轮胎粉的目数为60-80目)、云母粉(目数为100-200目)、金属硫化物(例如硫化锑、硫化亚铁、硫化钼)中的至少一种。一种含聚四氟乙烯的无石棉的摩擦材料的制备方法，包括以下步骤：(1)混料：按配方量称取各组分，先将石墨、芳纶、矿物纤维和硫酸钡加入犁耙式混料机中(由德国lodige公司提供，型号为l10)，开启犁耙式混料机的主桨转速至200-280转/分钟(优选250转/分钟)和高速绞刀转速至2800-3200转/分钟(优选2960转/分钟)，搅拌6-15分钟(优选10分钟)，再加入其余组分，混合3-8分钟(优选6分钟)，制得混合物a；(2)热压：将混合物a放入模具中，在模具的温度为130-160℃，压力为35±5mpa的条件下进行热压，制得物质b；(3)热处理：将物质b放在烘箱中，从室温(15-25℃)开始等速升温0.5-1小时，升温至145-155℃(优选150℃)，保温1.5-2小时(优选2小时)，然后再等速升温0.5-1.5小时(优选1小时)升温至180-190℃(优选185℃)，保温0.5-1.5小时(优选1小时)，然后再等速升温0.2-0.5小时(优选0.5小时)升温至200-220℃(优选210℃)，保温2-3.5小时(优选3小时)，自然冷却至室温(自然冷却过程中保持烘箱处于通风状态)，制得所述含聚四氟乙烯的无石棉的摩擦材料。步骤(2)所述热压的具体过程为：将混合物a放入模具(所述模具由珠海格莱利摩擦材料有限公司提供，型号为kd7420)中，所述模具包含上模、模芯和模框，模具的温度控制为上模(背板侧)150±10℃(优选150±5℃)、模芯140±5℃(优选140±3℃)、模框140±5℃(优选140±3℃)，模具的压制压力为35±5mpa(优选35mpa)，保温保压时间为5-15分钟(优选6-10分钟)，热压过程中排气4-8次，每次排气3-6秒(优选5秒)。步骤(3)之后可根据需要对制得的含聚四氟乙烯的无石棉的摩擦材料进行平磨、倒角、开槽等工艺加工处理(所述平磨、倒角、开槽过程为本领域常用的过程)。所述聚四氟乙烯具有良好的低摩擦系数，在本发明所述摩擦材料中起到润滑作用，另外对降低摩擦材料的磨损率也具有很好的作用。特别的，所述聚四氟乙烯在宽的温度下具有好的稳定性，弥补石墨随湿度及温度变化不稳定的减摩性能。本发明所述摩擦材料通过合理搭配其他组分及用量，添加硅酸锆及其他填料来达到提高摩擦系数、降低热衰退(所述热衰退即经过高温阶段后，所述摩擦材料的摩擦系数降低，磨损率上升)。将本发明所述摩擦材料可应用于各类刹车片中。相对于现有技术，本发明的有益效果如下：本发明制备的产品的摩擦系数稳定、磨损率小、噪音小，特别的，在高的温度下磨损率也小。将本发明所述摩擦材料应用于刹车片中安全性能高，刹车效果好，噪音小。具体实施方式为了让本领域技术人员更加清楚、明白本发明所述技术方案，现列举以下实施例进行说明。需要指出的是以下实施例对本发明的保护范围不构成限制作用。实施例1一种含聚四氟乙烯的无石棉的摩擦材料，按重量份数计，包括以下组分：所述矿物纤维为硅酸铝纤维10份。所述填料包括硅酸锆10份，还包括摩擦粉5份、轮胎粉5份、云母粉10份。一种含聚四氟乙烯的无石棉的摩擦材料的制备方法，包括以下步骤：(1)混料：按配方量称取各组分，先将石墨、芳纶、矿物纤维和沉淀硫酸钡加入犁耙式混料机中，开启犁耙式混料机的主桨转速至240转/分钟和高速绞刀转速至2960转/分钟，搅拌10分钟，再加入其余组分，混合6分钟，制得混合物a；(2)热压：将混合物a放入模具中，所述模具包含上模、模芯和模框，模具的温度控制为上模(背板侧)150±5℃、模芯140±5℃、模框140±5℃，模具的压制压力为35±5mpa，保温保压时间为10分钟，热压过程中排气5次，每次排气5秒，制得物质b；(3)热处理：将物质b放在烘箱中，从室温开始等速升温1小时，升温至150℃，保温2小时，然后再等速升温1小时，升温至185℃，保温1小时，然后再等速升温0.5小时升温至210℃，保温3小时，自然冷却至室温(自然冷却过程中保持烘箱处于通风状态)，制得所述含聚四氟乙烯的无石棉的摩擦材料。实施例2一种含聚四氟乙烯的无石棉的摩擦材料，按重量份数计，包括以下组分：所述矿物纤维为硅酸铝纤维。所述填料包括硅酸锆16份，还包括摩擦粉10份、轮胎粉10份。一种含聚四氟乙烯的无石棉的摩擦材料的制备方法，包括以下步骤：(1)混料：按配方量称取各组分，先将石墨、芳纶、矿物纤维和硫酸钡加入犁耙式混料机中，开启犁耙式混料机的主桨转速至250转/分钟和高速绞刀转速至2960转/分钟，搅拌12分钟，再加入其余组分，混合8分钟，制得混合物a；(2)热压：将混合物a放入模具中，所述模具包含上模、模芯和模框，模具的温度控制为上模(背板侧)150℃、模芯140℃、模框140℃，模具的压制压力为35mpa，保温保压时间为10分钟，热压过程中排气8次，每次排气3秒，制得物质b；(3)热处理：将物质b放在烘箱中，从室温开始等速升温0.5小时，升温至145℃，保温1.5小时，然后再等速升温1小时升温至185℃，保温1小时，然后再等速升温0.5小时升温至210℃，保温3小时，自然冷却至室温(自然冷却过程中保持烘箱处于通风状态)，制得所述含聚四氟乙烯的无石棉的摩擦材料。实施例3一种含聚四氟乙烯的无石棉的摩擦材料，按重量份数计，包括以下组分：所述矿物纤维选为硅酸铝纤维。所述填料包括硅酸锆20份，还包括摩擦粉10份，金属硫化物10份。一种含聚四氟乙烯的无石棉的摩擦材料的制备方法，包括以下步骤：(1)混料：按配方量称取各组分，先将石墨、芳纶、矿物纤维和硫酸钡加入犁耙式混料机中，开启犁耙式混料机的主桨转速至200转/分钟和高速绞刀转速至2800转/分钟，搅拌6分钟，再加入其余组分，混合3分钟，制得混合物a；(2)热压：将混合物a放入模具中，所述模具包含上模、模芯和模框，模具的温度控制为上模(背板侧)140℃、模芯140℃、模框135℃，模具的压制压力为30mpa，保温保压时间为5分钟，热压过程中排气4次，每次排气6秒，制得物质b；(3)热处理：将物质b放在烘箱中，从室温开始等速升温0.5小时，升温至155℃，保温1.5小时，然后再等速升温1.5小时升温至190℃，保温0.5小时，然后再等速升温0.2小时升温至200℃，保温3.5小时，自然冷却至室温(自然冷却过程中保持烘箱处于通风状态)，制得所述含聚四氟乙烯的无石棉的摩擦材料。实施例4一种含聚四氟乙烯的无石棉的摩擦材料，按重量份数计，包括以下组分：所述矿物纤维选自硅酸铝纤维9份和玻璃纤维9份。所述填料包括硅酸锆25份，还包括摩擦粉5份和轮胎粉10份。一种含聚四氟乙烯的无石棉的摩擦材料的制备方法，包括以下步骤：(1)混料：按配方量称取各组分，先将石墨、芳纶、矿物纤维和硫酸钡加入犁耙式混料机中，开启犁耙式混料机的主桨转速至280转/分钟和高速绞刀转速至3200转/分钟，搅拌15分钟，再加入其余组分，混合8分钟，制得混合物a；(2)热压：将混合物a放入模具中，所述模具包含上模、模芯和模框，模具的温度控制为上模(背板侧)160℃、模芯145℃、模框145℃，模具的压制压力为40mpa，保温保压时间为15分钟，热压过程中排气8次，每次排气6秒，制得物质b；(3)热处理：将物质b放在烘箱中，从室温开始等速升温1小时，升温至150℃，保温2小时，然后再等速升温1小时，升温至185℃，保温1小时，然后再等速升温0.5小时升温至210℃，保温3小时，自然冷却至室温(自然冷却过程中保持烘箱处于通风状态)，制得所述含聚四氟乙烯的无石棉的摩擦材料。对比例1与实施例1相比，对比例1中不含有聚四氟乙烯，其他组分与制备过程与实施例1相同。产品效果测试将实施例1-2和对比例1制备的产品以及市售的同类型产品(以下简称待测试产品)参照gb5763-2008《汽车用制动器衬片》中规定的测试方法测试待测产品的摩擦系数和磨损率，表1为行业标准，表2为待测产品测试结果(其中测试摩擦系数是从100℃逐渐升温至350℃时测试摩擦系数，然后从350℃逐渐降温并测试摩擦系数，也就是说测试摩擦系数的过程分升温过程和降温过程，以此来观测温度对摩擦系数的影响)。表1：表2：从表2数据可以看出，实施例1-2制备的产品的磨损率明显低于对比例1和市售的同类型产品的磨损率。特别的，当温度超过250℃时，实施例1-2制备的产品的磨损率更加明显低于对比例1和市售的同类型产品的的磨损率，即在温度较高时，实施例1-2制备的产品的磨损率很小。因此，用本发明所述技术方案制备的摩擦材料应用到刹车片中的安全性能更高。对实施例1-4制备的产品和对比例1制备的产品按照saej2707-2005《制动摩擦材料惯性台架磨损试验方法》进行磨损效果测试，结果如表3所示(其中测试了100℃、200℃、250℃、300℃、350℃、400℃的磨损测试后再次进行了100℃的磨损测试；磨损量(mm)越大代表产品耐磨性能越差)。表3：从表3可以看出，在相同的温度下，实施例1-4制备的产品比对比例1制备的产品更耐磨，特别的在温度高于350℃时，实施例1-4制备的产品比对比例1制备的产品的耐磨性更好。另外，对实施例1-4制备的产品和对比例1制备的产品以及市售的同类型产品按照标准saej2521测试噪音大小，结果如表4所示(噪音评分分数范围为0-10，噪音评分越高，代表产品的噪音越小，10分为满分，表示没有噪音，分数是根据发生噪音的比例及发生噪音的分贝值来计算，其中分贝值越高评分越低，按saej2521标准进行测试1430次制动，每次制动产生的噪音大于70db判断为噪音，小于等于70db的噪音不纳入计算。大于70db噪音的制动次数之和除以1430就是总噪音发生比)。表4：噪音评分总噪音发生比制动次数实施例19.10.30％1430实施例2100.00％1430实施例39.50.20％1430实施例49.60.18％1430对比例18.22.80％1430市售的同类型产品7.14.30％1430从表4中可以看出实施例1-4制备的产品和对比例1制备的产品的噪音评分高，噪音小，发生噪音的次数也少。对比例1制备的产品和市售的同类型产品相对于实施例1-4制备的产品的噪音大，发生噪音的次数也多。另外，测试了实施例1-4制备的产品发生噪音时，最大的噪音为80db，实施例2最大的噪音为68db，小于70db噪音，评分为10分。明显优于市售的同类型产品的噪音值85-100db。综上所述，本发明实施例1-4制备的产品相对于实施例1和市售的同类型产品而言，发明实施例1-4制备的产品更耐磨，噪音更小。当前第1页12