一種耐高溫重型汽車剎車片的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種耐高溫重型汽車剎車片，包括鋼片和貼在鋼片上的摩擦基材，摩擦基材的原料包括：酚醛樹脂、端羥基液體聚丁二烯橡膠、丙烯酸酯橡膠、硅橡膠、復合改性石墨、海泡石纖維、鈦酸鉀晶須、碳纖維、鋁纖維、碳化硅纖維、鉬纖維、滑石粉、硅化鋯、碳化鋁、硫酸鋇、錫酸鋅、八苯基倍半硅氧烷、硼化鋯；復合改性石墨按照以下工藝進行制備：將酚醛樹脂、硅烷偶聯劑KH?550、氧化天然石墨、納米二氧化硅、納米二氧化鈦、納米氧化鋁、正硅酸乙酯和苯基三乙氧基硅烷加入乙醇中混合均勻，在常溫下攪拌2?4h，升溫至65?75℃，攪拌20?50min后蒸發、烘干，干燥粉碎，經300?350目篩過濾后得到。
【專利說明】
一種耐高溫重型汽車剎車片
技術領域
[0001]本發明涉及剎車片技術領域，尤其涉及一種耐高溫重型汽車剎車片。
【背景技術】
[0002]隨著中國汽車產銷量的高速增長，中國汽車制造水平和技術水平也得到穩步發展和提高。對有自主知識產權和研發能力的汽車零部件供應商也是很好的機遇與挑戰。剎車片是汽車中最為常見的零部件之一，其由鋼片和貼在鋼片上的摩擦基板組成，是最關鍵的安全零件，所有剎車效果的好壞都是剎車片起決定性作用。但是現有的摩擦片用摩擦材料的強度較低，在摩擦產生高溫的情況下，熱穩定性較差，一些原料在產生高溫度的情況時容易被氧化，導致摩擦材料的使用壽命低，不耐高溫，熱穩定性差，不耐用，從而影響了剎車片的性能。
【發明內容】
[0003]基于【背景技術】存在的技術問題，本發明提出了一種耐高溫重型汽車剎車片，其耐高溫性好，耐熱穩定性能優異，耐磨性能高，使用壽命長。
[0004]本發明提出的一種耐高溫重型汽車剎車片，包括鋼片和貼在鋼片上的摩擦基材，所述摩擦基材的原料按重量份包括:酚醛樹脂30-60份、端羥基液體聚丁二烯橡膠10-35份、丙烯酸酯橡膠5-25份、硅橡膠5-20份、復合改性石墨1-8份、海泡石纖維5-15份、鈦酸鉀晶須5-20份、碳纖維5-20份、鋁纖維5-20份、碳化硅纖維5-15份、鉬纖維2-12份、滑石粉5-10份、硅化鋯3-5份、碳化鋁1-2份、硫酸鋇0.3-0.4份、錫酸鋅2-5份、八苯基倍半硅氧烷1-5份、硼化錯3-10份；
[0005]其中，所述復合改性石墨按照以下工藝進行制備:按重量份將4-10份酚醛樹脂、2-8份硅烷偶聯劑KH-550、50-75份氧化天然石墨、5-20份納米二氧化硅、3-10份納米二氧化鈦、1-10份納米氧化鋁、3-10份正硅酸乙酯和1-5份苯基三乙氧基硅烷加入100份乙醇中混合均勻，在常溫下攪拌2-4h，升溫至65-750C，攪拌20-50min后蒸發、烘干，然后粉碎，經300-350目篩過濾后得到所述復合改性石墨。
[0006]優選地，所述摩擦基材的原料中，酚醛樹脂、端羥基液體聚丁二烯橡膠、丙烯酸酯橡膠、硅橡膠的重量比為35-55:18-30:10-20:9-17。
[0007]優選地，所述摩擦基材的原料中，海泡石纖維、鈦酸鉀晶須、碳纖維、鋁纖維、碳化硅纖維、鉬纖維的重量比為8-11:10-15:9-15:10-17:9-12:5-10。
[0008]優選地，所述摩擦基材的原料按重量份包括:酚醛樹脂40份、端羥基液體聚丁二烯橡膠20份、丙烯酸酯橡膠12份、硅橡膠10份、復合改性石墨5.3份、海泡石纖維10份、鈦酸鉀晶須12份、碳纖維12份、鋁纖維13份、碳化硅纖維10份、鉬纖維8份、滑石粉8.5份、硅化鋯3.7份、碳化鋁1.3份、硫酸鋇0.38份、錫酸鋅3.2份、八苯基倍半硅氧烷4.2份、硼化鋯7份。
[0009 ]優選地，所述酚醛樹脂為硼改性酚醛樹脂、磷改性酚醛樹脂、硅改性酚醛樹脂中的一種或者多種與鉬酚醛樹脂、鋇酚醛樹脂、苯乙炔酚醛樹脂的混合物;酚醛樹脂為硼改性酚醛樹脂、磷改性酚醛樹脂、硅改性酚醛樹脂中的一種或者多種與鉬酚醛樹脂、鋇酚醛樹脂、苯乙炔酚醛樹脂的混合物，加入體系中作為摩擦基材的基體，能改善體系的機械強度，同時具有很好的阻燃性能，與體系中的錫酸鋅配合后，起到一定的抗氧化作用，提高了體系的耐熱性。
[0010]優選地，所述碳纖維為濃硫酸氧化碳纖維。
[0011 ]優選地，所述滑石粉為鋁鋯偶聯劑改性滑石粉。
[0012]優選地，所述復合改性石墨按照以下工藝進行制備:按重量份將5-8份酚醛樹脂、4.5-6份硅烷偶聯劑KH-550、55-70份氧化天然石墨、10-15份納米二氧化硅、7-8.5份納米二氧化鈦、4.8-7份納米氧化鋁、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，在常溫下攪拌2.8-3.5h，升溫至70-75°C，攪拌30_40min后蒸發、烘干，然后粉碎，經320-330目篩過濾后得到所述復合改性石墨。
[0013]優選地，所述復合改性石墨按照以下工藝進行制備:按重量份將6.3份酚醛樹脂、5份硅烷偶聯劑KH-550、60份氧化天然石墨、12份納米二氧化硅、7.3份納米二氧化鈦、5.2份納米氧化鋁、6份正硅酸乙酯和3.5份苯基三乙氧基硅烷加入100份乙醇中混合均勻，在常溫下攪拌3h，升溫至72°C，攪拌35min后蒸發、烘干，然后粉碎，經320目篩過濾后得到所述復合改性石墨。
[0014]優選地，所述納米二氧化硅的平均粒徑為20-35nm;所述納米二氧化鈦的平均粒徑為35_50nm;所述納米氧化招的平均粒徑為30_60nm。
[0015]本發明耐高溫重型汽車剎車片的摩擦基材，以酚醛樹脂為主料，并加入了端羥基液體聚丁二烯橡膠、丙烯酸酯橡膠和硅橡膠對其進行改性，通過調節端羥基液體聚丁二烯橡膠、丙烯酸酯橡膠、硅橡膠與酚醛樹脂的比例，使四者的性能協同，在體系中形成了 “海-島”結構，當摩擦基材受到沖擊后能產生大量的紋銀，消耗沖擊能量，提高了體系的沖擊強度和耐熱性，克服了單純的酚醛樹脂脆性大和耐熱性不是很理想的缺點；加入了復合改性石墨作為潤滑劑，在復合改性石墨的制備過程中，加入了酚醛樹脂、硅烷偶聯劑KH-550、正硅酸乙酯和苯基三乙氧基硅烷作為改性劑，并加入了納米二氧化硅、納米二氧化鈦、納米氧化鋁進行配合，改善了氧化天然石墨表面的性質，將得到的復合改性石墨加入體系中，提高了其與酚醛樹脂的粘結力，克服了單純的石墨與酚醛樹脂粘結強度低的缺陷，且在體系中分散均勻，顯著提高了摩擦基材的摩擦系數，減小了磨損量，提高了剎車片的耐磨性能、耐熱性能和抗熱衰退性能；配合加入了硅化鋯、碳化鋁、硼化鋯作為研磨劑，通過控制潤滑劑與研磨劑的比例，維持了體系摩擦系數的穩定性，減小了磨損率，且在體系中較穩定，高溫衰退很小，提高了剎車片的耐磨性、耐高溫性和耐熱穩定性;海泡石纖維、鈦酸鉀晶須、碳纖維、鋁纖維、碳化硅纖維、鉬纖維加入體系中配合作為補強纖維，性能可互補，發揮混雜效應，克服了單一纖維增強的摩擦材料性能不全面、存在著各種缺陷的缺點，顯著提高了摩擦基材的耐熱性和強度，全面提高了剎車片的性能，使得到的剎車片具有噪音小、使用壽命長、磨損低、熱穩定性能優異的特點。
【具體實施方式】
[0016]下面，通過具體實施例對本發明的技術方案進行詳細說明。
[0017]實施例1
[0018]本發明提出的一種耐高溫重型汽車剎車片，包括鋼片和貼在鋼片上的摩擦基材，所述摩擦基材的原料按重量份包括:酚醛樹脂60份、端羥基液體聚丁二烯橡膠10份、丙烯酸酯橡膠25份、硅橡膠5份、復合改性石墨8份、海泡石纖維5份、鈦酸鉀晶須20份、碳纖維5份、鋁纖維20份、碳化硅纖維5份、鉬纖維12份、滑石粉5份、硅化鋯5份、碳化鋁I份、硫酸鋇0.4份、錫酸鋅2份、八苯基倍半硅氧烷5份、硼化鋯3份；
[0019]其中，所述復合改性石墨按照以下工藝進行制備:按重量份將4份酚醛樹脂、8份硅燒偶聯劑KH-550、50份氧化天然石墨、20份納米二氧化娃、3份納米二氧化鈦、10份納米氧化鋁、3份正硅酸乙酯和5份苯基三乙氧基硅烷加入100份乙醇中混合均勻，在常溫下攪拌2h，升溫至75°C，攪拌20min后蒸發、烘干，然后粉碎，經350目篩過濾后得到所述復合改性石墨。
[0020]實施例2
[0021]本發明提出的一種耐高溫重型汽車剎車片，包括鋼片和貼在鋼片上的摩擦基材，所述摩擦基材的原料按重量份包括:酚醛樹脂30份、端羥基液體聚丁二烯橡膠35份、丙烯酸酯橡膠5份、硅橡膠20份、復合改性石墨I份、海泡石纖維15份、鈦酸鉀晶須5份、碳纖維20份、鋁纖維5份、碳化硅纖維15份、鉬纖維2份、滑石粉10份、硅化鋯3份、碳化鋁2份、硫酸鋇0.3份、錫酸鋅5份、八苯基倍半硅氧烷I份、硼化鋯10份；
[0022]其中，所述復合改性石墨按照以下工藝進行制備:按重量份將10份酚醛樹脂、2份硅烷偶聯劑KH-550、75份氧化天然石墨、5份納米二氧化硅、10份納米二氧化鈦、I份納米氧化鋁、10份正硅酸乙酯和I份苯基三乙氧基硅烷加入100份乙醇中混合均勻，在常溫下攪拌4h，升溫至65°C，攪拌50min后蒸發、烘干，然后粉碎，經300目篩過濾后得到所述復合改性石里年、O
[0023]實施例3
[0024]本發明提出的一種耐高溫重型汽車剎車片，包括鋼片和貼在鋼片上的摩擦基材，所述摩擦基材的原料按重量份包括:酚醛樹脂55份、端羥基液體聚丁二烯橡膠18份、丙烯酸酯橡膠20份、硅橡膠9份、復合改性石墨7份、海泡石纖維8份、鈦酸鉀晶須15份、碳纖維9份、鋁纖維17份、碳化硅纖維9份、鉬纖維10份、滑石粉7份、硅化鋯4份、碳化鋁1.2份、硫酸鋇0.4份、錫酸鋅3份、八苯基倍半硅氧烷4.5份、硼化鋯5.9份；
[0025]其中，所述酚醛樹脂為磷改性酚醛樹脂、硅改性酚醛樹脂與鉬酚醛樹脂、鋇酚醛樹脂、苯乙炔酚醛樹脂按重量比為1:5:2:4:3的混合物；
[0026]所述復合改性石墨按照以下工藝進行制備:按重量份將5份酚醛樹脂、6份硅烷偶聯劑KH-550、55份氧化天然石墨、15份納米二氧化娃、7份納米二氧化鈦、7份納米氧化招、5.8份正硅酸乙酯和4份苯基三乙氧基硅烷加入100份乙醇中混合均勻，在常溫下攪拌2.Sh，升溫至75°C，攪拌30min后蒸發、烘干，然后粉碎，經330目篩過濾后得到所述復合改性石墨；其中，所述納米二氧化娃的平均粒徑為35nm;所述納米二氧化鈦的平均粒徑為35nm;所述納米氧化鋁的平均粒徑為60nm。
[0027]實施例4
[0028]本發明提出的一種耐高溫重型汽車剎車片，包括鋼片和貼在鋼片上的摩擦基材，所述摩擦基材的原料按重量份包括:酚醛樹脂35份、端羥基液體聚丁二烯橡膠30份、丙烯酸酯橡膠10份、硅橡膠17份、復合改性石墨3.5份、海泡石纖維11份、鈦酸鉀晶須10份、碳纖維15份、招纖維10份、碳化硅纖維12份、鉬纖維5份、滑石粉9份、硅化鋯3.5份、碳化鋁1.5份、硫酸鋇0.35份、錫酸鋅4份、八苯基倍半硅氧烷3份、硼化鋯7.5份；
[0029]其中，所述酚醛樹脂為硼改性酚醛樹脂、磷改性酚醛樹脂、硅改性酚醛樹脂與鉬酚醛樹脂、鋇酚醛樹脂、苯乙炔酚醛樹脂按重量比為5:3:6:2:1:6的混合物；
[0030]所述復合改性石墨按照以下工藝進行制備:按重量份將8份酚醛樹脂、4.5份硅烷偶聯劑KH-550、70份氧化天然石墨、10份納米二氧化娃、8.5份納米二氧化鈦、4.8份納米氧化鋁、6.5份正硅酸乙酯和3.2份苯基三乙氧基硅烷加入100份乙醇中混合均勻，在常溫下攪拌3.5h，升溫至70°C，攪拌40min后蒸發、烘干，然后粉碎，經320目篩過濾后得到所述復合改性石墨；其中，所述納米二氧化娃的平均粒徑為20nm;所述納米二氧化鈦的平均粒徑為50nm;所述納米氧化招的平均粒徑為30nm。
[0031]實施例5
[0032]本發明提出的一種耐高溫重型汽車剎車片，包括鋼片和貼在鋼片上的摩擦基材，所述摩擦基材的原料按重量份包括:酚醛樹脂40份、端羥基液體聚丁二烯橡膠20份、丙烯酸酯橡膠12份、硅橡膠10份、復合改性石墨5.3份、海泡石纖維10份、鈦酸鉀晶須12份、碳纖維12份、招纖維13份、碳化硅纖維10份、鉬纖維8份、滑石粉8.5份、硅化鋯3.7份、碳化鋁1.3份、硫酸鋇0.38份、錫酸鋅3.2份、八苯基倍半硅氧烷4.2份、硼化鋯7份；
[0033]其中，所述酚醛樹脂為硼改性酚醛樹脂與鉬酚醛樹脂、鋇酚醛樹脂、苯乙炔酚醛樹脂按重量比為1:4:3:2的混合物；
[0034]所述碳纖維為濃硫酸氧化碳纖維；
[0035]所述滑石粉為鋁鋯偶聯劑改性滑石粉；
[0036]所述復合改性石墨按照以下工藝進行制備:按重量份將6.3份酚醛樹脂、5份硅烷偶聯劑KH-550、60份氧化天然石墨、12份納米二氧化娃、7.3份納米二氧化鈦、5.2份納米氧化鋁、6份正硅酸乙酯和3.5份苯基三乙氧基硅烷加入100份乙醇中混合均勻，在常溫下攪拌3h，升溫至72°C，攪拌35min后蒸發、烘干，然后粉碎，經320目篩過濾后得到所述復合改性石墨;其中，所述納米二氧化娃的平均粒徑為30nm;所述納米二氧化鈦的平均粒徑為40nm;所述納米氧化招的平均粒徑為55nm。
[0037]以上所述，僅為本發明較佳的【具體實施方式】，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，根據本發明的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種耐高溫重型汽車剎車片，其特征在于，包括鋼片和貼在鋼片上的摩擦基材，所述摩擦基材的原料按重量份包括:酚醛樹脂30-60份、端羥基液體聚丁二烯橡膠10-35份、丙烯酸酯橡膠5-25份、硅橡膠5-20份、復合改性石墨1-8份、海泡石纖維5-15份、鈦酸鉀晶須5-20份、碳纖維5-20份、鋁纖維5-20份、碳化硅纖維5-15份、鉬纖維2-12份、滑石粉5-10份、硅化鋯3-5份、碳化鋁1-2份、硫酸鋇0.3-0.4份、錫酸鋅2-5份、八苯基倍半硅氧烷1-5份、硼化鋯3-10份； 其中，所述復合改性石墨按照以下工藝進行制備:按重量份將4-10份酚醛樹脂、2-8份硅烷偶聯劑KH-550、50-75份氧化天然石墨、5-20份納米二氧化硅、3-10份納米二氧化鈦、1-10份納米氧化鋁、3-10份正硅酸乙酯和1-5份苯基三乙氧基硅烷加入100份乙醇中混合均勻，在常溫下攪拌2-4h，升溫至65-75°C，攪拌20-50min后蒸發、烘干，然后粉碎，經300-350目篩過濾后得到所述復合改性石墨。2.根據權利要求1所述耐高溫重型汽車剎車片，其特征在于，所述摩擦基材的原料中，酚醛樹脂、端羥基液體聚丁二烯橡膠、丙烯酸酯橡膠、硅橡膠的重量比為35-55:18-30:10-20:9-17。3.根據權利要求1或2所述耐高溫重型汽車剎車片，其特征在于，所述摩擦基材的原料中，海泡石纖維、鈦酸鉀晶須、碳纖維、鋁纖維、碳化硅纖維、鉬纖維的重量比為8-11:10-15:9-15:10-17:9-12:5-10。4.根據權利要求1-3中任一項所述耐高溫重型汽車剎車片，其特征在于，所述摩擦基材的原料按重量份包括:酚醛樹脂40份、端羥基液體聚丁二烯橡膠20份、丙烯酸酯橡膠12份、硅橡膠10份、復合改性石墨5.3份、海泡石纖維10份、鈦酸鉀晶須12份、碳纖維12份、鋁纖維13份、碳化硅纖維10份、鉬纖維8份、滑石粉8.5份、硅化鋯3.7份、碳化鋁1.3份、硫酸鋇0.38份、錫酸鋅3.2份、八苯基倍半硅氧烷4.2份、硼化鋯7份。5.根據權利要求1-4中任一項所述耐高溫重型汽車剎車片，其特征在于，所述酚醛樹脂為硼改性酚醛樹脂、磷改性酚醛樹脂、硅改性酚醛樹脂中的一種或者多種與鉬酚醛樹脂、鋇酚醛樹脂、苯乙炔酚醛樹脂的混合物。6.根據權利要求1-5中任一項所述耐高溫重型汽車剎車片，其特征在于，所述碳纖維為濃硫酸氧化碳纖維。7.根據權利要求1-6中任一項所述耐高溫重型汽車剎車片，其特征在于，所述滑石粉為鋁鋯偶聯劑改性滑石粉。8.根據權利要求1-7中任一項所述耐高溫重型汽車剎車片，其特征在于，所述復合改性石墨按照以下工藝進行制備:按重量份將5-8份酚醛樹脂、4.5-6份硅烷偶聯劑KH-550、55-70份氧化天然石墨、10-15份納米二氧化娃、7-8.5份納米二氧化鈦、4.8-7份納米氧化招、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份乙醇中混合均勻，在常溫下攪拌2.8-3.5h，升溫至70-75 °C，攪拌30_40min后蒸發、烘干，然后粉碎，經320-330目篩過濾后得到所述復合改性石墨。9.根據權利要求1-8中任一項所述耐高溫重型汽車剎車片，其特征在于，所述復合改性石墨按照以下工藝進行制備:按重量份將6.3份酚醛樹脂、5份硅烷偶聯劑KH-550、60份氧化天然石墨、12份納米二氧化硅、7.3份納米二氧化鈦、5.2份納米氧化鋁、6份正硅酸乙酯和3.5份苯基三乙氧基硅烷加入100份乙醇中混合均勻，在常溫下攪拌3h，升溫至72°C，攪拌35min后蒸發、烘干，然后粉碎，經320目篩過濾后得到所述復合改性石墨。10.根據權利要求1-9中任一項所述耐高溫重型汽車剎車片，其特征在于，所述納米二氧化娃的平均粒徑為20-35nm;所述納米二氧化鈦的平均粒徑為35-50nm;所述納米氧化招的平均粒徑為30-60nm。
【文檔編號】C08K13/06GK106084631SQ201610410779
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月3日 公開號201610410779.3, CN 106084631 A, CN 106084631A, CN 201610410779, CN-A-106084631, CN106084631 A, CN106084631A, CN201610410779, CN201610410779.3
【發明人】孫奇春
【申請人】寧國飛鷹汽車零部件股份有限公司