專利名稱：：利用玻璃纖維和蛭石混雜制備增強(qiáng)摩擦材料的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及摩擦材料領(lǐng)域中的利用玻璃纖維和蛭石混雜制備增強(qiáng)摩擦材料的方法?，F(xiàn)有技術(shù)摩擦材料的加工主要包括冷成型和熱壓成型兩種加工方式，其中熱壓成型的加工工藝主要包括配料、混料、成型熱壓、熱處理、平磨、噴漆、安裝附件步驟，配料的的主要原材料包括粘接劑、增強(qiáng)材料、研磨劑、潤(rùn)滑劑和填充料。近年來(lái)，各國(guó)開(kāi)發(fā)出的無(wú)石棉摩擦材料多是用一些半金屬、玻璃纖維、有機(jī)纖維、陶瓷纖維等增強(qiáng)的摩擦材料。其中玻璃纖維由于價(jià)格較低，對(duì)粘接材料樹(shù)脂浸潤(rùn)性好，制品成型工藝簡(jiǎn)單，摩擦性能良好而受到關(guān)注。但使用玻璃纖維的缺點(diǎn)是硬度偏高，摩擦對(duì)偶磨損大，特別是高于60(TC時(shí)摩擦對(duì)偶磨損嚴(yán)重，而且噪音較大，因此本材料一直沒(méi)有得到推廣應(yīng)用。如何將玻璃纖維作為增強(qiáng)材料更好的應(yīng)用到摩擦材料中，是本領(lǐng)域一直關(guān)注和研究的方向。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是在摩擦材料配方中選擇片狀蛭石和玻璃纖維混雜增強(qiáng)，同時(shí)對(duì)基體進(jìn)行改進(jìn)，通過(guò)配方設(shè)計(jì)和工藝改進(jìn)，提出一種性能達(dá)到摩擦制動(dòng)材料使用的國(guó)標(biāo)要求、高溫摩擦性能穩(wěn)定、磨損小的利用玻璃纖維和蛭石混雜制備增強(qiáng)摩擦材料的方法。技術(shù)方案將粘接劑、增強(qiáng)材料、研磨劑、潤(rùn)滑劑和填充料配置后，經(jīng)混料、成型、平磨、噴漆、安裝附件工藝步驟制得。工藝改進(jìn)是在成型后進(jìn)行熱壓和熱處理；所述的粘接劑是三聚氰胺-腰果殼油改性樹(shù)脂，其用量的重量份為5-12;所述的增強(qiáng)材料是玻璃纖維與芳綸纖維或礦物纖維的任意組合，其用量的重量份為20-40,其中玻璃纖維用量的重量份為5-10;所述的研磨劑包括三氧化二鋁、氧化鐵或氧化鎂的一種或幾種組合，其用量的重量份為1-15;所述的潤(rùn)滑劑是石墨、硫化銻或云母的一種或幾種組合，其用量的重量份為5-15;填充料包括蛭石粉、碳酸鈣、輪胎粉或硫酸鋇的一種或幾種組合，其用量的重量份為10-30，其中蛭石粉的用量的重量份為3-10。所述填充料中還包括輪胎粉，其用量的重量份為3—5。本發(fā)明增強(qiáng)體選擇混雜結(jié)構(gòu)，以得到所需的混雜效應(yīng)，克服不足，實(shí)現(xiàn)性能互補(bǔ)，本研究選擇片狀蛭石和E-玻璃短切纖維進(jìn)行混雜增強(qiáng)。蛭石是一種化學(xué)成分復(fù)雜的含水鋁酸鹽礦物，屬單斜晶系層狀結(jié)構(gòu)，每層是由兩層層狀硅氧骨架通過(guò)含鐵氫氧鎂石結(jié)合而成的雙層硅氧四面體。通常蛭石以若干層片單體疊合形式存在，層間含有大量空隙，在高溫下，層間小分子脫失，層裂膨脹，形成片狀單體，蛭石硬度低，耐高溫，120(TC結(jié)構(gòu)無(wú)異變。本發(fā)明所用蛭石為片狀單體蛭石，因此需要對(duì)蛭石原礦進(jìn)行一系列處理，處理工藝流程如下蛭石原礦、破碎、除雜、蛭石精礦、膨脹、剝離、膨脹蛭石、表面處理。其中膨脹處理與剝離是整個(gè)工藝中的關(guān)鍵，這里采用綜合膨脹和剪切剝離工藝，保證了蛭石的完全膨脹和適宜的彈性模量。玻璃纖維的主要成分為二氧化硅，三氧化硼以及鈉鉀鈣鋁的氧化物，一般E-型玻璃纖維的密度為2.4-2.7g/cm2,導(dǎo)熱系數(shù)為0.7-12.8W/(mk),是優(yōu)良的增強(qiáng)材料。玻璃纖維表面光滑，而且纖維的靜電引起的內(nèi)聚力易使纖維結(jié)團(tuán)，故纖維的分散和表面處理是應(yīng)用中難題，這里采用的處理方法是加入適當(dāng)?shù)姆漓o電劑攪拌分散，并注意加料次序，以取得較好的分散效果，使用適當(dāng)?shù)呐悸?lián)劑對(duì)玻纖表面進(jìn)行處理，以有效增強(qiáng)纖維與基體及填料的充分結(jié)合。根據(jù)原材料的性能及特點(diǎn)，選用干法工藝壓制溫度為145~160°C,單位面積壓力450kg/cm2，保壓時(shí)間7分鐘，熱處理工藝為120'C保溫1小時(shí)，14(TC保溫1小時(shí)，16(TC保溫1小時(shí)，180。C保溫2小時(shí)。使用本方法生產(chǎn)的剎車片，高溫時(shí)沒(méi)有發(fā)生熱衰退現(xiàn)象，摩擦系數(shù)穩(wěn)定，產(chǎn)品磨耗小，沖擊強(qiáng)度提高30%左右，使用過(guò)程中制動(dòng)舒適，無(wú)噪音產(chǎn)生，使用壽命達(dá)5萬(wàn)公里以上。具體實(shí)施方式依據(jù)
發(fā)明內(nèi)容，設(shè)計(jì)了A配方和B配方進(jìn)行試驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)方案及實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下:<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>試驗(yàn)方案加工小試片，使用定速試驗(yàn)機(jī)依據(jù)GB/5763-1998標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試按照混料、成型熱壓、熱處理、平磨、噴漆、烘干和安裝附件等工藝加工樣品，測(cè)試結(jié)果未采用玻纖蛭石混雜增強(qiáng)的摩擦制動(dòng)材料(配方A)摩擦材料產(chǎn)品硬度大，韌性差，摩擦系數(shù)衰退較大，衰退率高達(dá)30%以上，高溫350。C磨損率較大，為0.6，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中有噪音產(chǎn)生；而采用玻纖蛭石混雜增強(qiáng)的摩擦制動(dòng)材料(配方B)衰退率有明顯改善，低于10%，高溫35(TC摩擦系數(shù)高于0.30，在實(shí)驗(yàn)時(shí)無(wú)噪音。權(quán)利要求1、一種利用玻璃纖維和蛭石混雜制備增強(qiáng)摩擦材料的方法，將粘接劑、增強(qiáng)材料、研磨劑、潤(rùn)滑劑和填充料配置后，經(jīng)混料、成型熱壓和磨削工藝步驟制得，其特征是所述的粘接劑是三聚氰胺-腰果殼油改性樹(shù)脂，其用量的重量份為5-12；所述的增強(qiáng)材料是玻璃纖維與芳綸纖維或礦物纖維的任意組合，其用量的重量份為20-40，其中玻璃纖維用量的重量份為5-10；所述的研磨劑包括三氧化二鋁、氧化鐵或氧化鎂的一種或幾種組合，其用量的重量份為1-15；所述的潤(rùn)滑劑是石墨、硫化銻或云母的一種或幾種組合，其用量的重量份為5-15；填充料包括蛭石與碳酸鈣或硫酸鋇的幾種組合，其用量的重量份為10-30，其中蛭石的用量的重量份為3-10。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用玻璃纖維和蛭石混雜制備增強(qiáng)摩擦材料的方法，其特征是所述填充料中還包括輪胎粉，其用量的重量份為3—5;所述的蛭石為片狀蛭石。全文摘要本發(fā)明是利用玻璃纖維和蛭石混雜制備增強(qiáng)摩擦材料的方法。其方案是將粘接劑、增強(qiáng)材料、研磨劑、潤(rùn)滑劑和填充料配置后，經(jīng)混料、成型、平磨、噴漆、安裝附件工藝步驟制得。工藝改進(jìn)是在成型后進(jìn)行熱壓和熱處理；粘接劑是三聚氰胺-腰果殼油改性樹(shù)脂，增強(qiáng)材料是玻璃纖維與芳綸纖維或礦物纖維的任意組合，研磨劑包括三氧化二鋁、氧化鐵或氧化鎂，潤(rùn)滑劑是石墨、硫化銻或云母，填充料包括蛭石粉、碳酸鈣、輪胎粉或硫酸鋇，其中蛭石粉的用量的重量份為3-10。使用本方法生產(chǎn)的剎車片，高溫時(shí)沒(méi)有發(fā)生熱衰退現(xiàn)象，摩擦系數(shù)穩(wěn)定，產(chǎn)品磨耗小，沖擊強(qiáng)度提高30％左右，使用過(guò)程中制動(dòng)舒適，無(wú)噪音產(chǎn)生，使用壽命達(dá)5萬(wàn)公里以上。文檔編號(hào)C08J5/14GK101402781SQ20081016024公開(kāi)日2009年4月8日申請(qǐng)日期2008年11月11日優(yōu)先權(quán)日2008年11月11日發(fā)明者軍延申請(qǐng)人:信義集團(tuán)公司