一种不含铜的摩擦衬片及其制备方法技术

本发明专利技术属于摩擦材料技术领域，具体的讲涉及一种不含铜的摩擦衬片及其制备方法。其摩擦衬片包括9至15份的丁晴改性树脂粘合剂；4至9份的增强剂，包括芳纶纤维和/或纤维素纤维；28至53份的增磨剂，包括钛酸钾、摩擦粉、矿物纤维和/或精细橡胶粉；11至30份的润滑剂，包括合成石墨、云母和/或三硫化二锑；10至20份的填料，包括沉淀硫酸钡或长石粉。该摩擦衬片摩擦性能稳定抗热衰退、结构强度高耐磨损且不含铜及其他金属成分，绿色环保无污染，制备方法具有工艺流程简单，利于生产加工，原料选取方便，制备成本低的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种不含铜的摩擦衬片及其制备方法
本专利技术属于摩擦材料
，具体的讲涉及一种不含铜的摩擦衬片及其制备方法。
技术介绍
摩擦衬片广泛应用于汽车、火车、飞机等交通工具的制动器和离合器上，是一种依靠摩擦作用来执行制动和传动功能的部件材料。摩擦衬片是一种高分子三元复合材料，是物理与化学复合体，它是由高分子粘结剂（树脂与橡胶）、增强纤维和摩擦性能调节剂三大类组成及其它配合剂构成，经一系列生产加工而制成的制品。其具有良好的摩擦系数和耐磨损性能，同时具有一定的耐热性和机械强度。科学技术的进步促进了汽车工业的飞速发展，摩擦衬片的工作条件越来越苛刻。传统的石棉摩擦材料制品因高速制动而出现瞬时高温，使表面易产生严重的热衰退、制动噪声大、使用寿命短以及强致癌性，对环境造成很大污染，已经不适应时代的发展要求，逐渐被半金属和无石棉有机摩擦材料取代，新型耐高温无石棉摩擦材料，如用玻璃纤维、矿物纤维、金属纤维替代石棉的进程得到快速发展。现在汽车使用的刹车片主要以半金属及陶瓷材料为主。半金属及陶瓷材料刹车片中含有大量如铜、钢棉、铁粉有色金属及铬、镉、铅、汞等有害金属材料，铜粉及有毒与有害物质对人体及环境造成一定影响，国内外均提出了对铜、六价铬、镉、铅、汞等有害物质的限制性要求，并随着人们环保意识的增强，新型无污染绿色环保摩擦材料将会成为摩擦业界研究的重点。
技术实现思路
本专利技术的目的就是提供一种摩擦性能稳定抗热衰退、结构强度高耐磨损且不含铜及其他金属成分，绿色环保无污染的新型摩擦衬片及其制备方法。>为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案为：一种不含铜的摩擦衬片，按质量计包括如下组分：9至15份的粘合剂，所述粘合剂为丁晴改性树脂；4至9份的增强剂，所述增强剂包括芳纶纤维和/或纤维素纤维；28至53份的增磨剂，所述增磨剂包括钛酸钾、摩擦粉、矿物纤维和/或精细橡胶粉；11至30份的润滑剂，所述润滑剂包括合成石墨、云母和/或三硫化二锑；10至20份的填料，所述填料包括沉淀硫酸钡或长石粉。构成上述一种不含铜的摩擦衬片的附加技术特征还包括：——构成所述粘合剂的丁晴改性树脂为丁晴橡胶改性酚醛树脂；其中，酚醛树脂7-10份，丁晴胶粉2-5份；——所述增强剂包括芳纶纤维2-4份，纤维素纤维2-5份；——所述增磨剂包括钛酸钾15-25份，摩擦粉5-8份，矿物纤维5-15份，精细橡胶粉3-5份；——所述润滑剂包括三硫化二锑3-5份，合成石墨5-15份，云母3-10份。本专利技术所提供的一种不含铜的摩擦衬片同现有技术相比，具有以下优点：其一，由于该新型摩擦衬片的组分中没有铜及其他金属成分，使用过程中摩擦产生的粉尘不含危害物质，属于绿色环保型摩擦材料，具有噪音低、粉尘少的特点，且对环境无污染，完全符合日益提高的环保要求，避免了传统钢棉或含铜金属刹车片造成的重金属粉尘污染环境以及伤害人体健康，并且该摩擦衬片重量明显降低，实现了刹车片轻量化的要求；其二，由于采用芳纶纤维和纤维素纤维作为增强剂，二者混合添加在摩擦材料中，构成衬片的框架支撑，当衬片应用在划伤严重的摩擦盘时，摩擦盘与衬片局部接触比表压强过大，芳纶纤维的强度较大，避免摩擦片碎裂及刮伤脱落现象，芳纶纤维与纤维素纤维同时使用提高了摩擦材料的结构强度，显著增强了衬片的耐磨损性能；其三，由于该衬片的增磨剂使用钛酸钾，可以防止压力衰退，能够有效稳定摩擦系数，改善摩擦材料的制动稳定性，避免出现热衰退现象，并且增加耐磨性，降低磨损率及改善摩擦噪音；增磨剂中的摩擦粉提高低温摩擦系数，同时它高温碳化后，摩擦材料内部及表面形成小孔，降低噪音的产生；增磨剂中的矿物纤维耐温性好起到隔热的作用，摩擦盘产生的高温不易传导至衬片上，避免摩擦材料因高温而严重碳化；增磨剂中的精细橡胶粉耐温较高，可以降低摩擦衬片的热衰退现象；其四，由于使用丁晴改性树脂为粘合剂，丁晴改性后降低了酚醛树脂固化后的脆性，同时配方中添加丁晴橡胶增强摩擦材料柔韧度，可以降低产品的噪音，并且该衬片中钛酸钾、摩擦粉、精细橡胶粉、合成石墨及云母等多种组分混合应用不但很好的消除了行车制动噪音，而且通过对静摩擦系数和动摩擦系数的平衡，解决了半金属和少金属配方很难克服的低频噪音问题。本专利技术还提供了用于制备上述不含铜摩擦衬片的方法，其特征在于：包括如下步骤：S1、按质量份数将各原料组分进行混合；S2、将经过步骤S1混合处理后的混合物进行热压处理；S3、将经过步骤S2热压处理后的产物进行固化处理。构成上述一种不含铜摩擦衬片的制备方法的附加技术特征还包括：——在所述步骤S1中，称取芳纶纤维，沉淀硫酸钡，丁晴胶粉，纤维素纤维，矿物纤维获得混合料A；称取钛酸钾，云母，酚醛树脂，摩擦粉，三硫化二锑，合成石墨，精细橡胶粉获得混合料B；将混合料A投放在带有铰刀的犁耙式混料机内，犁倒15±5分钟，铰刀运行10±3分钟；再投入混合料B使之与混合料A混合，犁倒30±5分钟，铰刀运行25±3分钟，得到混合物；其中，犁刀转速400转/分钟，铰刀转速1450转/分钟，混合温度不大于60℃。——在所述步骤S2中，热压的模具温度在135-145℃之间，压力为17±1MPa，排气次数4次，保压时间360-400秒。——在所述步骤S2中，热压的上加热板和下加热板均为分区温度控制，上加热板的左区温度在165℃至170℃之间，中区温度在155℃至165℃之间，右区温度在165℃至170℃之间；下加热板的左区温度在180℃至185℃之间，中区温度在160℃至165℃之间，右区温度在180℃至185℃之间。——在所述步骤S3中，进行固化处理的温度和时间为：(1)室温经过120分钟升温至120℃，在120℃下恒温120分钟；(2)120℃经过30分钟升温至150℃，在150℃下恒温60分钟；(3)150℃经过30分钟升温至180℃，在180℃下恒温60分钟；(4)180℃经过30分钟升温至200℃，在200℃下恒温120分钟；(5)200℃经过150分钟降温至100℃后，自然降温至室温。——还包括步骤S4：将经过步骤S3固化处理后的摩擦衬片进行抛光、磨削和喷涂处理。该制备方法工艺流程简单，利于生产加工，原料选取方便，制备成本低，制造的摩擦衬片综合性能优异，具有无金属粉尘和噪音污染，绿色环保，摩擦稳定抗热衰退、机械强度高耐磨损，使用寿命长等诸多优点，该制作方法简单，适于推广。附图说明图1为本专利技术一种不含铜的摩擦衬片的综合性能测试结果（实施例一）；图2为本专利技术一种不含铜的摩擦衬片的综合性能测试结果（实施例二）；图3为本专利技术一种不含铜的摩擦衬片的综合性能测试结果（实施例三）；图4为本专利技术一种不含铜的摩擦衬片的综合性能测试结果（实施例四）图5为本专利技术一种不含铜的摩擦衬片的综合性能测试结果（实施例五）图6为本专利技术一种不含铜的摩擦衬片的综合性能测试结果（实施例六）。具体实施方式下面结合实施例，对本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种不含铜的摩擦衬片，其特征在于：按质量计包括如下组分：9至15份的粘合剂，所述粘合剂为丁晴改性树脂；4至9份的增强剂，所述增强剂包括芳纶纤维和/或纤维素纤维；28至53份的增磨剂，所述增磨剂包括钛酸钾、摩擦粉、矿物纤维和/或精细橡胶粉；11至30份的润滑剂，所述润滑剂包括合成石墨、云母和/或三硫化二锑；10至20份的填料，所述填料包括沉淀硫酸钡或长石粉。/n

【技术特征摘要】
1.一种不含铜的摩擦衬片，其特征在于：按质量计包括如下组分：9至15份的粘合剂，所述粘合剂为丁晴改性树脂；4至9份的增强剂，所述增强剂包括芳纶纤维和/或纤维素纤维；28至53份的增磨剂，所述增磨剂包括钛酸钾、摩擦粉、矿物纤维和/或精细橡胶粉；11至30份的润滑剂，所述润滑剂包括合成石墨、云母和/或三硫化二锑；10至20份的填料，所述填料包括沉淀硫酸钡或长石粉。


2.根据权利要求1所述的一种不含铜的摩擦衬片，其特征在于：构成所述粘合剂的丁晴改性树脂为丁晴橡胶改性酚醛树脂；其中，酚醛树脂7-10份，丁晴胶粉2-5份。


3.根据权利要求1所述的一种不含铜的摩擦衬片，其特征在于：所述增强剂包括芳纶纤维2-4份，纤维素纤维2-5份。


4.根据权利要求1所述的一种不含铜的摩擦衬片，其特征在于：所述增磨剂包括钛酸钾15-25份，摩擦粉5-8份，矿物纤维5-15份，精细橡胶粉3-5份。


5.根据权利要求1所述的一种不含铜的摩擦衬片，其特征在于：所述润滑剂包括三硫化二锑3-5份，合成石墨5-15份，云母3-10份。


6.一种不含铜摩擦衬片的制备方法，其特征在于：用于制备权利要求1至5所述不含铜的摩擦衬片，其包括如下步骤：
S1、按质量份数将各原料组分进行混合；
S2、将经过步骤S1混合处理后的混合物进行热压处理；
S3、将经过步骤S2热压处理后的产物进行固化处理。


7.根据权利要求6所述的一种不含铜摩擦衬片的制备方法，其特征在于：在所述步骤S1中，称取芳纶纤维，沉淀硫酸钡，丁晴胶粉，纤维素纤维，矿物纤维获得混合料A；
称取钛酸钾，云母，酚醛树脂，摩擦粉，三硫化二...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘兰云，穆崇，李何春，王建，刘彬，
申请(专利权)人：衡水众成摩擦材料有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13