專利名稱：一種剎車(chē)片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機(jī)動(dòng)車(chē)輛的制動(dòng)控制系統(tǒng)，特別是制動(dòng)元件剎車(chē)片。
原始的剎車(chē)片是以石棉填充酚醛樹(shù)脂為原料制成的。因其對(duì)環(huán)境造成污染所以國(guó)內(nèi)外均以非石棉的纖維材料來(lái)填充酚醛樹(shù)脂。目前無(wú)石棉剎車(chē)片的原料組成比較繁多，主要區(qū)別在于粘合劑不同。國(guó)內(nèi)外普遍采用以酚醛樹(shù)脂為主，用其它有機(jī)高分子化合物對(duì)其進(jìn)行改性。眾所周知有機(jī)高分子材料最大的缺點(diǎn)是耐熱性差，滿足不了高溫工況條件下的耐磨要求。近年來(lái)有人用無(wú)機(jī)化合物如用硼改性酚醛樹(shù)脂用于制造石油鉆機(jī)剎車(chē)片，制品的耐熱性能、熱衰退性能比不改性的制品有明顯提高。但是用硼改性酚醛樹(shù)脂的工藝過(guò)程比較復(fù)雜、成本高。對(duì)于汽車(chē)剎車(chē)片來(lái)說(shuō)它是用量很多易損件，成本高是不適用的。
本發(fā)明的目的在于提供一種成本低、耐熱性能好的剎車(chē)片。
本發(fā)明的目的可通過(guò)以下措施來(lái)實(shí)現(xiàn)一種剎車(chē)片，其特征在于；各組分的重量百分比為混合樹(shù)脂10～30％、無(wú)機(jī)高分子化合物12～18％、重晶石粉15～20％鐵礦粉20～25％、碳酸鈣5～6％、金屬氧化物2～5％、石墨3～5％、二硫化鉬1～2％、玻璃纖維2～3％、鋼纖維2～5％、銅纖維1％。混合樹(shù)脂為脲醛樹(shù)脂和酚醛樹(shù)脂的混合物，脲醛樹(shù)脂酚醛樹(shù)脂＝1～2∶1。最好各組分的重量百分比為混合樹(shù)脂20％、無(wú)機(jī)高分子化合物15％、重晶石粉15％、鐵礦粉25％、碳酸鈣5％、金屬氧化物5％、石墨5％、二硫化鉬1％、玻璃纖維3％、鋼纖維5％、銅纖維1％。一種剎車(chē)片的制備方法，其特征在于將酚醛樹(shù)脂和脲醛樹(shù)脂投入捏合機(jī)中攪拌5分鐘，再將無(wú)機(jī)高分子化合物投入捏合機(jī)中攪拌10分鐘進(jìn)行共混改性處理。
本發(fā)明主要是用無(wú)機(jī)高分子化合物改性有機(jī)高分子樹(shù)脂作為剎車(chē)片的粘合劑。
本發(fā)明的原料主要包括有粘結(jié)劑、改性劑、填料和增強(qiáng)材料。其中粘結(jié)劑為酚醛樹(shù)脂和脲醛樹(shù)脂的混合樹(shù)脂，其用量比為脲醛樹(shù)脂酚醛樹(shù)脂＝1～2∶1。如果脲醛樹(shù)脂比例過(guò)高雖可降低成本但會(huì)影響剎車(chē)片的性能，因?yàn)殡迦?shù)脂的物理性能較酚醛樹(shù)脂差，如果脲醛樹(shù)脂比例過(guò)低剎車(chē)片成本降不下來(lái)。上述混合樹(shù)脂在配方中占10～30％時(shí)可有效地將其它組分牢固地結(jié)合在一起。最好混合樹(shù)脂在配方中占20％。上述混合樹(shù)脂的改性劑為無(wú)機(jī)高分子化合物如鋁釩土和膨潤(rùn)土。它們與混合樹(shù)脂共混可將其改性，因?yàn)闊o(wú)機(jī)高分子化合物耐熱性能好又具有柔韌性，其較高的內(nèi)聚力及老化內(nèi)聚力可提高產(chǎn)品的強(qiáng)度，同時(shí)它還可以提高粘合劑的延展性及粘附作用又能較大幅度地降低產(chǎn)品的成本。如果用量過(guò)多固化后產(chǎn)品太硬剎車(chē)時(shí)有噪音，如果用量過(guò)少又達(dá)不到改性的效果，因此無(wú)機(jī)高分子化合物在配方中占12～18％比較適宜。最好在配方中占15％。本發(fā)明采用的增強(qiáng)材料包括有玻璃纖維、鋼纖維和銅纖維，它們可提高產(chǎn)品的沖擊強(qiáng)度。其中玻璃纖維還可提高產(chǎn)品的耐熱性能，但是用量不宜過(guò)多，太多會(huì)增加產(chǎn)品的脆性。一般在配方中占2～3％，最好在配方中占3％。鋼、銅纖維還可提高產(chǎn)品的導(dǎo)熱性能，二者如用量多產(chǎn)品太硬易損傷對(duì)偶，剎車(chē)時(shí)有噪音，同時(shí)還會(huì)增加成本。一般鋼纖維在配方中占2～5％，銅纖維在配方中占1％。最好前者在配方中占5％。本發(fā)明采用的填料包括有重晶石粉、鐵礦粉、碳酸鈣、金屬氧化物。石墨及二硫化鉬。其中重晶石粉可提高產(chǎn)品的內(nèi)聚力，用量過(guò)多產(chǎn)品太硬，一般在配方中占15～20％比較適宜，最好占15％。鐵礦粉可改善制品導(dǎo)熱性能又可降低成本，但是用量過(guò)多散熱快，也會(huì)影響產(chǎn)品的強(qiáng)度，一般在配方中占20～25％比較適宜，最好占25％。碳酸鈣(重鈣)主要是能提高產(chǎn)品尺寸的穩(wěn)定性，降低固化收縮率，也可降低成本。但是用量過(guò)多會(huì)影響產(chǎn)品的強(qiáng)度，一般在配方中占5～6％比較適宜，最好占5％。金屬氧化物如氧化鎂、三氧化二鋁，其能調(diào)節(jié)高分子的柔順性，用量在配方中占2～5％比較適宜，最好占5％。石墨可提高產(chǎn)品的耐磨、耐燒蝕、導(dǎo)熱、潤(rùn)滑等性能，用量過(guò)多會(huì)增加成本一般在配方中占3～5％，最好占5％。二硫化鉬可提高產(chǎn)品的耐磨和潤(rùn)滑性能，用量過(guò)多會(huì)增加成本，一般在配方中占1～2％，最好占1％。
本發(fā)明產(chǎn)品的制備方法如下1、捏合①將酚醛樹(shù)脂和脲醛樹(shù)脂投入捏合機(jī)中攪拌5分鐘，再將無(wú)機(jī)高分子化合物投入捏合機(jī)中攪拌10分鐘進(jìn)行共混改性處理。②將填料一起投入上述的捏合機(jī)中，充分?jǐn)嚢?0分鐘。③在攪拌條件下依次向上述捏合機(jī)中投入玻璃纖維、鋼纖維和銅纖維，攪拌20分鐘。2、予處理①干燥將捏合好的物料干燥，其可以是自然干燥也可以是在105℃左右的鼓風(fēng)干燥箱中干燥，干燥時(shí)間視物料的揮發(fā)分而定，以手感不粘手為止。②粉碎將干燥過(guò)的物料冷卻至常溫，投入粉碎機(jī)內(nèi)進(jìn)行粉碎，使物料的粒度在80目左右。3、模壓成型①壓制向予熱過(guò)的模具內(nèi)涂脫模劑，放入經(jīng)處理過(guò)的并涂有粘結(jié)劑的鋼背，將物料置于模腔中，在160℃～170℃、單位壓力18～20MPa條件下壓制1～1.5分鐘/mm，于是便得到將物料固定在鋼背上的半成品盤(pán)式片。②熱處理將半成品盤(pán)式片碼放在夾具上用螺絲緊固，然后置于烘箱中，經(jīng)1小時(shí)升至100保持3小時(shí)，再經(jīng)30分鐘升至125～130℃保持3小時(shí)，之后停止加熱待溫度降至60℃以下方可出料。4后處理經(jīng)磨面和噴漆后即可得到成品。
本發(fā)明技術(shù)所生產(chǎn)的產(chǎn)品具有如下優(yōu)點(diǎn)1、摩擦系數(shù)穩(wěn)定，熱衰退性小，耐熱性能好。
2、摩損率適度，不易刮傷對(duì)偶。
3、剎車(chē)時(shí)噪音小。
4、成本低，價(jià)格僅是進(jìn)口同類產(chǎn)品的1/3。
例1取5公斤酚醛樹(shù)脂、5公斤脲醛樹(shù)脂將它們投入捏合機(jī)中攪拌5分鐘，再將18公斤鋁釩土投入捏合機(jī)中攪拌10分鐘進(jìn)行共混改性處理，再取5公斤氧化鎂、20公斤重晶石粉、25公斤鐵礦粉、5公斤石墨、2公斤二硫化鉬和6公斤碳酸鈣一起投入上述的捏合機(jī)中，充分?jǐn)嚢?0分鐘。之后在攪拌條件下依次向上述捏合機(jī)中投入3公斤玻璃纖維、5公斤鋼纖維和1公斤銅纖維，攪拌20分鐘。將捏合好的物料在105℃左右的鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)干燥，待手感不粘手為止。將干燥過(guò)的物料冷卻至常溫，投入粉碎機(jī)內(nèi)進(jìn)行粉碎，過(guò)80目篩取篩下物備用。模具置于液壓機(jī)將內(nèi)予熱溫度控制在160～170℃。當(dāng)模具達(dá)到規(guī)定的溫度后打開(kāi)模具涂上脫膜劑(油酸)放入經(jīng)處理過(guò)的并涂有粘結(jié)劑的鋼背、將物料倒入模腔中鋪平、蓋上模蓋，推入液壓機(jī)中在160～170℃，單位壓力18～20MPa條件下壓制1～1.5分鐘/mm。在壓制中一般放氣2～3次。成型后起模得到半成品盤(pán)式片。再將它碼放在夾具上，用螺絲緊固，置于烘箱中，經(jīng)1小時(shí)左右升溫至100℃，保持3小時(shí)，再經(jīng)30分鐘左右升溫至125～130℃，保持3小時(shí)后停止加熱，待溫度降至60℃以下方可出料。再經(jīng)磨面和噴漆后即可得到成品。
例2重復(fù)例1的操作，其中酚醛樹(shù)脂4公斤、脲醛樹(shù)脂6公斤、膨潤(rùn)土18公斤、三氧化二鋁5公斤、重晶石粉20公斤、鐵礦粉25公斤、石墨5公斤、二硫化鉬2公斤、碳酸鈣6公斤、玻璃纖維3公斤、鋼纖維5公斤、銅纖維1公斤。
例3重復(fù)例1的操作，其中酚醛樹(shù)脂15公斤、脲醛樹(shù)脂15公斤、膨潤(rùn)土12公斤、三氧化二鋁2公斤、重晶石粉19公斤、鐵礦粉24公斤、石墨2公斤、二硫化鉬1公斤、碳酸鈣5公斤、玻璃纖維2公斤、鋼纖維2公斤、銅纖維1公斤。
例4重復(fù)例1的操作，其中酚醛樹(shù)脂10公斤、脲醛樹(shù)脂20公斤、鋁釩土12公斤、三氧化二鋁2公斤、重晶石粉20公斤、鐵礦粉20公斤、石墨4公斤、二硫化鉬1公斤、碳酸鈣6公斤、玻璃纖維2公斤、鋼纖維2公斤、銅纖維1公斤。
例5重復(fù)例1的操作，其中酚醛樹(shù)脂10公斤、脲醛樹(shù)脂20公斤、膨潤(rùn)土12公斤、氧化鎂2公斤、重晶石粉15公斤、鐵礦粉25公斤、石墨3公斤、二硫化鉬2公斤、碳酸鈣5公斤、玻璃纖維2公斤、鋼纖維3公斤、銅纖維1公斤。
例6重復(fù)例1的操作，其中酚醛樹(shù)脂10公斤、脲醛樹(shù)脂10公斤、膨潤(rùn)土15公斤、氧化鎂5公斤、重晶石粉15公斤、鐵礦粉25公斤、石墨5公斤、二硫化鉬1公斤、碳酸鈣5公斤、玻璃纖維3公斤、鋼纖維5公斤、銅纖維1公斤。
注本申請(qǐng)文件所用的百分比均為重量百分比。
本發(fā)明產(chǎn)品經(jīng)中國(guó)汽車(chē)工業(yè)總公司長(zhǎng)春汽車(chē)研究所檢測(cè)所測(cè)項(xiàng)目完全符合GB5763-86標(biāo)準(zhǔn)，具體數(shù)據(jù)如下表所示序號(hào) 項(xiàng)目 依據(jù)檢測(cè)溫度 技術(shù)要求 實(shí)測(cè)值1 摩擦系數(shù)μ GB5763 100℃ 0.25～0.60 0.39150℃ 0.25～0.60 0.39200℃ 0.25～0.60 0.39250℃ 0.25～0.60 0.40300℃ 0.25～0.60 0.392 磨損率(×10-7GB5763 100℃ ≤0.51 0.25cm3/N.m) 150℃ ≤0.77 0.37200℃ ≤1.02 0.62250℃ ≤2.04 1.10300℃ ≤3.57 2.56
本發(fā)明產(chǎn)品與國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)以及產(chǎn)品的性能對(duì)比見(jiàn)下表
從上表可以看出本發(fā)明的產(chǎn)品的摩擦系數(shù)隨溫度升高幾乎無(wú)變化，說(shuō)明其耐熱性能好且穩(wěn)定。本發(fā)明產(chǎn)品的磨損率適宜、說(shuō)明其具有一定的柔韌性，軟硬適度。而有些產(chǎn)品磨損率雖小，但其產(chǎn)品硬度太大易損傷汽車(chē)對(duì)偶，剎車(chē)時(shí)噪音還大。
權(quán)利要求
1.一種剎車(chē)片，其特征在于；各組分的重量百分比為混合樹(shù)脂10～30％、無(wú)機(jī)高分子化合物12～18％、重晶石粉15～20％鐵礦粉20～25％、碳酸鈣5～6％、金屬氧化物2～5％、石墨3～5％、二硫化鉬1～2％、玻璃纖維2～3％、鋼纖維2～5％、銅纖維1％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的剎車(chē)片，其特征在于混合樹(shù)脂為脲醛樹(shù)脂和酚醛樹(shù)脂的混合物，脲醛樹(shù)脂酚醛樹(shù)脂＝1～2∶1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的剎車(chē)片，其特征在于各組分的重量百分比為混合樹(shù)脂20％、無(wú)機(jī)高分子化合物15％、重晶石粉15％、鐵礦粉25％、碳酸鈣5％、金屬氧化物5％、石墨5％、二硫化鉬1％、玻璃纖維3％、鋼纖維5％、銅纖維1％。
4.一種剎車(chē)片的制備方法，其特征在于將酚醛樹(shù)脂和脲醛樹(shù)脂投入捏合機(jī)中攪拌5分鐘，再將無(wú)機(jī)高分子化合物投入捏合機(jī)中攪拌10分鐘進(jìn)行共混改性處理。
全文摘要
一種剎車(chē)片它包含有如下組分由酚醛樹(shù)脂和脲醛樹(shù)脂組成的混合樹(shù)脂、無(wú)機(jī)高分子化合物、重晶石粉、鐵礦粉、碳酸鈣、金屬氧化物、石墨、二硫化鉬、玻璃纖維、鋼纖維、銅纖維。在制備中先將酚醛樹(shù)脂和脲醛樹(shù)脂投入捏合機(jī)中攪拌，接著將無(wú)機(jī)高分子化合物投入捏合機(jī)中攪拌進(jìn)行共混改性處理，然后再進(jìn)行下面的制備過(guò)程。本發(fā)明的產(chǎn)品摩擦系數(shù)穩(wěn)定、熱衰退性小、耐熱性能好、磨損率適度不損傷對(duì)偶、剎車(chē)噪音小、成本低。
文檔編號(hào)F16D69/02GK1165255SQ9611529
公開(kāi)日1997年11月19日 申請(qǐng)日期1996年5月10日 優(yōu)先權(quán)日1996年5月10日
發(fā)明者董文瑞, 包樹(shù)新 申請(qǐng)人:董文瑞, 包樹(shù)新