一種纖維增強汽車離合器摩擦材料及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及摩擦材料技術領域，尤其涉及一種纖維增強汽車離合器摩擦材料及其制備方法。
【背景技術】
[0002]近幾十年來，汽車工業迅速發展，汽車研究的主要方向是輕量、節能降耗、減少排放以及改進安全性能，采用塑料制成的功能件在汽車中的應用愈來愈廣泛。，而離合器是通過壓盤壓緊摩擦片的摩擦力來傳動力矩，摩擦系數大很容易摩擦過度，摩擦系數小不利于力矩的傳動；
近年來為了提高剎車片的摩擦磨損性能，納米摩擦材料得到了廣泛的關注，通過納米粒子的加入，使得摩擦材料組份的微觀界面結構得到明顯的改善，可以有效提高其熱衰退和熱恢復性能，通過控制不同形態多組份的納米效應，可以提高納米摩擦材料的綜合性能，特別是在兼顧強度和韌性的同時，提高其高溫摩擦與磨損性能，然而，以傳統的干法混料直接引入納米粉體并不能最大程度的發揮納米粒子對摩擦材料的改性作用，反而會出現一些負面的影響，經驗表明，直接混合納米粒子，均會造成在混料過程中納米粒子粘附在其他顆粒和鋼纖維表面上，降低樹脂材料與其他材料之間的結合強度，從而導致在摩擦過程中，摩擦材料的摩擦因數偏小，而磨損率缺大大的增加。
【發明內容】
[0003]本發明目的就是為了彌補已有技術的缺陷，提供一種纖維增強汽車離合器摩擦材料及其制備方法。
[0004]本發明是通過以下技術方案實現的:
一種纖維增強汽車離合器摩擦材料，它是由下述重量份的原料組成的:
聚環氧琥珀酸1-2、烷醇酰胺0.8-1、玻璃纖維3-5、鈣沸石6-10、碳纖維2_3、聚雙環戊二烯4-7、異氰尿酸三縮水甘油酯2-3、乙酸乙酯0.6-1、乙烯基三甲氧基硅烷3-5、丙酮50-60、二甲基亞砜20-30、無水乙醇25-30、甲基丙烯酸甲酯50-60、丙烯酸丁酯20-26、正十二烷基硫醇0.3-1、硫酸鈦20-34、葡萄糖16-20、納米碳粉60-70、異丙醇200-300、尼龍6680-100、偶氮二異丁腈 0.04-0.06。
[0005]—種所述的酚醛樹脂汽車離合器摩擦材料的制備方法，包括以下步驟:
(1)將上述鈣沸石在700-800°C下煅燒1-2小時，冷卻后磨成細粉，過70-100目篩，送入10-17mol/l的氫氧化鈉溶液中浸泡40-50分鐘，冷卻出料，水洗，烘干，得鈣沸石粉；
(2)將烷醇酰胺加入到40-50倍水中，攪拌均勻，加入異氰尿酸三縮水甘油酯，升高溫度為80-90°C，加入上述鈣沸石粉、納米碳粉，100-200轉/分攪拌40-50分鐘，烘干，為改性碳粉；
(3)將聚雙環戊二烯加熱軟化，加入聚環氧琥珀酸、乙酸乙酯，送入130-140°C的油浴中，加入尼龍66、碳纖維、玻璃纖維，保溫攪拌20-30分鐘，出料冷卻，真空干燥，為纖維改性尼龍；
(4)將上述硫酸鈦、葡萄糖混合，加入混合料重量20-26倍的去離子水，攪拌均勻，加入異丙醇，調節pH為11-12，送入到反應釜中，130-140 °C下加熱15-16小時，冷卻至室溫，再加入異丙醇重量20-25%的6-10mol/l的NaOH，180_200°C下加熱40-48小時，產物用去離子水洗滌，送入到0.01-0.02mol/l的鹽酸中磁力攪拌10-12小時，加入改性碳粉，繼續攪拌混合20-30分鐘，靜置，過濾，將沉淀洗滌，80-90°C下干燥20-24h，得碳摻雜二氧化鈦粒子；
(5)取乙烯基三甲氧基硅烷，加入到丙酮中，攪拌均勻，加乙酸，調節PH為5-6，加入碳摻雜二氧化鈦粒子，500-600W下超聲分散20-30分鐘，壓濾，真空干燥，得表面接枝納米粒子;
(6)將偶氮二異丁腈加入到剩余的無水乙醇中，攪拌溶解，得引發劑溶液；
(7 )將上述表面接枝納米粒子加入到二甲基亞砜中，攪拌條件下加入甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、正十二烷基硫醇，升高溫度為60-65°C，加入引發劑溶液，保溫攪拌4-5小時，加入上述纖維改性尼龍，200-300轉/分攪拌50-60分鐘，冷卻出料，壓濾，真空干燥；
(8)將上述干燥料與剩余各原料混合，攪拌均勻后送入雙螺桿擠出機，熔融擠出后，冷卻，切粒，干燥，即得。
[0006]本發明的優點是:本發明通過表面接枝，將乙烯基三甲氧基硅烷錨固于摻雜納米粒子表面，導致納米粒子表面的碳鏈被延長，降低了粒子的表面能和表面活性，阻止摻雜納米粒子自身發生軟團聚現象，然后通過乳液接枝將PMMA接枝于粒子表面，明顯改善了無機/有機兩相的界面結構，增加了相容性，實現粒子表面的完全有機化，保證了粒子在有機基體中具有良好的分散性，而將引發劑與乙烯基三甲氧基硅烷鍵合于粒子表面，防止了由于引發劑局部過濃造成的“暴聚”現象的發生，更有利于樹脂基體的均勻穩定成型，從而使復合材料的綜合性能得以提升；
本發明通過摻雜納米粒子的加入，提高了樹脂材料與其他材料之間的結合強度，使得摩擦材料組份的微觀界面結構得到明顯的改善，可以有效提高其熱衰退和熱恢復性能，特別是在兼顧強度和韌性的同時，提高其高溫摩擦與磨損性能，極大的降低了磨損率；
本發明的摩擦材料采用玻璃纖維、碳纖維，可以有效的改善樹脂和無機填料間的相容性，增強彎折強度和表面抗性，提高了成品的綜合性能。
【具體實施方式】
[0007]—種纖維增強汽車離合器摩擦材料，它是由下述重量份的原料組成的:
聚環氧琥珀酸1、烷醇酰胺0.8、玻璃纖維3、鈣沸石6、碳纖維2、聚雙環戊二烯4、異氰尿酸三縮水甘油酯2、乙酸乙酯0.6、乙烯基三甲氧基硅烷3、丙酮50、二甲基亞砜20、無水乙醇25、甲基丙烯酸甲酯50、丙烯酸丁酯20、正十二烷基硫醇0.3、硫酸鈦20、葡萄糖16、納米碳粉60、異丙醇200、尼龍6680、偶氮二異丁腈0.04。
[0008]—種所述的酚醛樹脂汽車離合器摩擦材料的制備方法，包括以下步驟:
(1)將上述鈣沸石在700°C下煅燒I小時，冷卻后磨成細粉，過70目篩，送入lOmol/1的氫氧化鈉溶液中浸泡40分鐘，冷卻出料，水洗，烘干，得鈣沸石粉；
(2)將烷醇酰胺加入到40倍水中，攪拌均勻，加入異氰尿酸三縮水甘油酯，升高溫度為80°C，加入上述鈣沸石粉、納米碳粉，100轉/分攪拌40分鐘，烘干，為改性碳粉； (3)將聚雙環戊二烯加熱軟化，加入聚環氧琥珀酸、乙酸乙酯，送入130°C的油浴中，加入尼龍66、碳纖維、玻璃纖維，保溫攪拌20分鐘，出料冷卻，真空干燥，為纖維改性尼龍；
(4)將上述硫酸鈦、葡萄糖混合，加入混合料重量20倍的去離子水，攪拌均勻，加入異丙醇，調節PH為11，送入到反應釜中，130°C下加熱15小時，冷卻至室溫，再加入異丙醇重量20%的6mol/l的NaOH，180°C下加熱40小時，產物用去離子水洗滌，送入到0.01mol/l的鹽酸中磁力攪拌10小時，加入改性碳粉，繼續攪拌混合20分鐘，靜置，過濾，將沉淀洗滌，80°C下干燥20h，得碳摻雜二氧化鈦粒子；
(5)取乙烯基三甲氧基硅烷，加入到丙酮中，攪拌均勻，加乙酸，調節PH為5，加入碳摻雜二氧化鈦粒子，500W下超聲分散20分鐘，壓濾，真空干燥，得表面接枝納米粒子；
(6)將偶氮二異丁腈加入到剩余的無水乙醇中，攪拌溶解，得引發劑溶液；
(7 )將上述表面接枝納米粒子加入到二甲基亞砜中，攪拌條件下加入甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、正十二烷基硫醇，升高溫度為60°C，加入引發劑溶液，保溫攪拌4小時，加入上述纖維改性尼龍，200轉/分攪拌50分鐘，冷卻出料，壓濾，真空干燥；
(8)將上述干燥料與剩余各原料混合，攪拌均勻后送入雙螺桿擠出機，熔融擠出后，冷卻，切粒，干燥，即得。
[0009] 性能測試:
拉伸強度:165MPa ；
彎曲強度:147MPa ；
缺口沖擊強度(23°C，KJ/m2):93 ;
熱變形溫度(1.82MPa，°C ):184。
【主權項】
1.一種纖維增強汽車離合器摩擦材料，其特征在于它是由下述重量份的原料組成的: 聚環氧琥珀酸1-2、烷醇酰胺0.8-1、玻璃纖維3-5、鈣沸石6-10、碳纖維2_3、聚雙環戊二烯4-7、異氰尿酸三縮水甘油酯2-3、乙酸乙酯0.6-1、乙烯基三甲氧基硅烷3-5、丙酮50-60、二甲基亞砜20-30、無水乙醇25-30、甲基丙烯酸甲酯50-60、丙烯酸丁酯20-26、正十二烷基硫醇0.3-1、硫酸鈦20-34、葡萄糖16-20、納米碳粉60-70、異丙醇200-300、尼龍6680-100、偶氮二異丁腈 0.04-0.06。2.一種如權利要求1所述的酚醛樹脂汽車離合器摩擦材料的制備方法，其特征在于包括以下步驟: (1)將上述鈣沸石在700-800°C下煅燒1-2小時，冷卻后磨成細粉，過70-100目篩，送入10-17mol/l的氫氧化鈉溶液中浸泡40-50分鐘，冷卻出料，水洗，烘干，得鈣沸石粉； (2)將烷醇酰胺加入到40-50倍水中，攪拌均勻，加入異氰尿酸三縮水甘油酯，升高溫度為80-90°C，加入上述鈣沸石粉、納米碳粉，100-200轉/分攪拌40-50分鐘，烘干，為改性碳粉； (3)將聚雙環戊二烯加熱軟化，加入聚環氧琥珀酸、乙酸乙酯，送入130-140°C的油浴中，加入尼龍66、碳纖維、玻璃纖維，保溫攪拌20-30分鐘，出料冷卻，真空干燥，為纖維改性尼龍； (4)將上述硫酸鈦、葡萄糖混合，加入混合料重量20-26倍的去離子水，攪拌均勻，加入異丙醇，調節pH為11-12，送入到反應釜中，130-140 °C下加熱15-16小時，冷卻至室溫，再加入異丙醇重量20-25%的6-10mol/l的NaOH，180_200°C下加熱40-48小時，產物用去離子水洗滌，送入到0.01-0.02mol/l的鹽酸中磁力攪拌10-12小時，加入改性碳粉，繼續攪拌混合20-30分鐘，靜置，過濾，將沉淀洗滌，80-90°C下干燥20-24h，得碳摻雜二氧化鈦粒子； (5)取乙烯基三甲氧基硅烷，加入到丙酮中，攪拌均勻，加乙酸，調節PH為5-6，加入碳摻雜二氧化鈦粒子，500-600W下超聲分散20-30分鐘，壓濾，真空干燥，得表面接枝納米粒子; (6)將偶氮二異丁腈加入到剩余的無水乙醇中，攪拌溶解，得引發劑溶液； (7 )將上述表面接枝納米粒子加入到二甲基亞砜中，攪拌條件下加入甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、正十二烷基硫醇，升高溫度為60-65°C，加入引發劑溶液，保溫攪拌4-5小時，加入上述纖維改性尼龍，200-300轉/分攪拌50-60分鐘，冷卻出料，壓濾，真空干燥； (8)將上述干燥料與剩余各原料混合，攪拌均勻后送入雙螺桿擠出機，熔融擠出后，冷卻，切粒，干燥，即得。
【專利摘要】本發明公開了一種纖維增強汽車離合器摩擦材料，它是由下述重量份的原料組成的：聚環氧琥珀酸1-2、烷醇酰胺0.8-1、玻璃纖維3-5、鈣沸石6-10、碳纖維2-3、聚雙環戊二烯4-7、異氰尿酸三縮水甘油酯2-3、乙酸乙酯0.6-1、乙烯基三甲氧基硅烷3-5、丙酮50-60、二甲基亞砜20-30、無水乙醇25-30、甲基丙烯酸甲酯50-60、丙烯酸丁酯20-26、正十二烷基硫醇0.3-1、硫酸鈦20-34、葡萄糖16-20、納米碳粉60-70、異丙醇200-300、尼龍6680-100、偶氮二異丁腈0.04-0.06。本發明的摩擦材料采用玻璃纖維、碳纖維，可以有效的改善樹脂和無機填料間的相容性。
【IPC分類】C08K7/14, C08K3/04, C08L77/06, C08K3/34, C08L67/00, C08K3/22, C08K13/06, C08K9/06, C08L33/12, C08K7/06, C08L51/10, C08K9/04
【公開號】CN105038216
【申請號】CN201510467013
【發明人】薛正宇
【申請人】來安縣隆華摩擦材料有限公司
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年8月3日