聚對苯二甲酰對苯二胺復(fù)合纖維干式離合器面片及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及汽車傳動結(jié)構(gòu)中摩擦材料領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種聚對苯二甲酯對苯二胺 復(fù)合纖維干式離合器面片及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 離合器是汽車傳動系統(tǒng)中較為關(guān)鍵的零部件，離合器的作用是通過摩擦傳遞動 力，保證汽車平穩(wěn)起步、實現(xiàn)平順換檔、防止傳動系過載。離合器面片是離合器上直接發(fā)生 摩擦傳導(dǎo)力矩的功能性元件，因此離合器面片需要具有很強的機械性能、耐熱性能和穩(wěn)定 的摩擦性能。
[0003] 申請?zhí)枮?3150833. 2的中國發(fā)明專利公開了一種芳絕纖維無石棉離合器面片， 由包含骨架材料、粘合劑、摩擦性能調(diào)節(jié)劑、礦物填充料組成成分的復(fù)合材料制成，芳絕復(fù) 合纖維在復(fù)合纖維中所占重量百分比為30-40%，芳絕纖維在芳絕復(fù)合材料所占重量百分 比為 10-15%。
[0004] 該發(fā)明不含石棉、不含重金屬，對環(huán)境無污染，同時強度高，綜合性能好。其中抗彎 強度、最大應(yīng)變、磨損率等主要性能指標大大優(yōu)于原汽車離合器面片相應(yīng)指標，完全可W代 替進口產(chǎn)品。但是該發(fā)明的不足之處是成本較高。且隨著社會的進步，人們對離合器面片 的性能要求也越來越高，該發(fā)明離合器面片的各項性能已不能滿足實際要求。
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)中的有些離合器面片，雖然在性能上能夠達到很高的標準，但是生產(chǎn)成 本高，不利于推廣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種聚對苯二甲酯對苯二胺復(fù)合纖維干式 離合器面片及其制備方法，本發(fā)明的離合器面片通過對生產(chǎn)工藝和配方上的改進，在保證 機械性能、耐熱性能優(yōu)異、穩(wěn)定的摩擦性能的同時，能夠降低生產(chǎn)成本。
[0007] 本發(fā)明的具體技術(shù)方案為：聚對苯二甲酯對苯二胺復(fù)合纖維干式離合器面片，通 過W下重量份的物質(zhì)制備而成： 30-70份復(fù)合纖維， 15-40份粘接劑， 2-10份橡膠配合劑， 5-20份摩擦性能調(diào)節(jié)劑， 5-20份填料； 其中所述復(fù)合纖維由聚對苯二甲酯對苯二胺纖維、玻璃纖維、銅纖維、臘絕纖維、碳纖 維復(fù)合而成，其中聚對苯二甲酯對苯二胺纖維占復(fù)合纖維的10-60wt%，玻璃纖維占復(fù)合 纖維的10-50wt%，銅纖維占復(fù)合纖維的10-70wt%，臘絕和碳纖維的總和占復(fù)合纖維的 5-20wt% ;所述粘接劑選自下苯橡膠、下臘橡膠、酪醒樹脂的中一種或多種；所述橡膠配合 劑由促進劑、防老劑、硫化劑、氧化鋒、硬脂酸鋒等組成；所述摩擦性能調(diào)節(jié)劑由硫酸巧晶 須、陶瓷纖維、石墨、炭黑、摩擦粉、金屬氧化物和金屬硫化物組成；所述填料包括硫酸鹽、碳 酸鹽、無機礦物。
[0008] 在本發(fā)明中，選用聚對苯二甲酯對苯二胺纖維、玻璃纖維、銅纖維、臘絕纖維、碳纖 維作為纖維原料，經(jīng)過巧妙的配比制成復(fù)合纖維，在使離合器面片具有優(yōu)異的機械性能的 同時，控制了生產(chǎn)成本。與普通產(chǎn)品相比，本產(chǎn)品具有較好的旋轉(zhuǎn)爆裂強度、抗彎強度、最大 應(yīng)變值和優(yōu)良的摩擦磨損性能、耐高溫性能。
[0009] 作為優(yōu)選，所述聚對苯二甲酯對苯二胺復(fù)合纖維干式離合器面片通過W下重量份 的物質(zhì)制備而成： 復(fù)合纖維45份， 粘接劑30份， 配合劑8份， 摩擦性能調(diào)節(jié)劑10份， 填料10份； 所述復(fù)合纖維中聚對苯二甲酯對苯二胺纖維占復(fù)合纖維的30wt%，玻璃纖維占復(fù)合纖 維的25wt%，銅纖維占復(fù)合纖維的30wt%，臘絕和碳纖維的總和占復(fù)合纖維的15wt%。
[0010] 作為優(yōu)選，所述促進劑選自促進劑H、促進劑DM、促進劑CZ中的一種或多種，所述 防老劑為防老劑RD、防老劑TMQ中的一種或多種，所述硫化劑為硫橫。
[0011] 作為優(yōu)選，所述金屬氧化物選自氧化鋒、氧化儀、氧化鐵、氧化侶中的一種或多種， 所述金屬硫化物選自硫化銅、硫化錬、二硫化鋼中的一種或多種。
[0012] 作為優(yōu)選，所述硫酸鹽選自硫酸領(lǐng)、硫酸巧微粒中的一種或多種，所述碳酸鹽為碳 酸巧，所述無機礦物選自陶±、長石粉、云母、娃藻±、娃灰石、重晶石中的一種或多種。
[0013] 作為優(yōu)選，所述填料中還包括埃洛石納米管。
[0014] 作為優(yōu)選，所述埃洛石納米管經(jīng)過預(yù)活化處理，處理過程如下： (1) 對埃洛石納米管進行研磨并過500目篩，對過篩后的埃洛石納米管放入水浴中進 行超聲波處理1-化； (2) 將超聲波處理后的埃洛石納米管取出，在50-60°C溫度下進行真空干燥3-4h;超聲 波處理能夠去埃洛石納米管內(nèi)的雜質(zhì)，真空干燥能夠有效去除埃洛石納米管內(nèi)的水分。
[0015] (3)將真空干燥后的埃洛石納米管放置于450-500°C溫度的環(huán)境中熱處理4-化， 預(yù)活化處理結(jié)束。熱處理能夠去除埃洛石納米管內(nèi)內(nèi)的結(jié)晶水，使其孔道結(jié)構(gòu)更大，且耐高 溫性也得到增強。
[0016] 一種聚對苯二甲酯對苯二胺復(fù)合纖維干式離合器面片的制備方法，包括如下步 驟： (1)纖維復(fù)合：按配比分別稱取聚對苯二甲酯對苯二胺纖維、玻璃纖維、銅纖維、臘絕 纖維、黏膠纖維、碳纖維，然后將上述各纖維均勻混合并整理成束，得到復(fù)合纖維。
[0017] 似浸潰、干燥：按用量分別稱取粘接劑、橡膠配合劑、摩擦性能調(diào)節(jié)劑、填料并 混合均勻，制得浸潰液；將上述制備的復(fù)合纖維在所述浸潰液中進行浸潰處理，浸潰時間 為30-90秒；浸潰完畢后將復(fù)合纖維取出，進行干燥處理，制得復(fù)合膠線，其中干燥溫度為 120°CW下，干燥時間200-500秒。
[0018] (3)摩擦線圈制備：將上述制得的復(fù)合膠線通過纏繞設(shè)備制備成摩擦線圈。
[0019] (4)熱壓成型：將上述制得的摩擦線圈進行熱壓成型，在熱壓成型過程中對所述 摩擦線圈進行定位安裝孔的模壓制孔，其中熱壓成型的處理時間為10-30min，處理溫度為 140-170°C，處理壓力為 15-30MPa。
[0020] 本發(fā)明對產(chǎn)品的定位安裝孔采用一次模壓成型的方法制孔，與傳統(tǒng)方法在成型后 再進行沖孔、鉆孔相比，能夠大幅節(jié)省原材料的用量，且在成型后在制孔，也會影響產(chǎn)品的 各項機械性能。
[0021] 此外，采用一次模壓成型制孔，在制孔時存在定位安裝孔處容易開裂的技術(shù)問題， 為了克服運一技術(shù)問題，本發(fā)明在復(fù)合纖維中有聚對苯二甲酯對苯二胺纖維和碳纖維，在 摩擦性能調(diào)節(jié)劑中添加有硫酸巧晶須、陶瓷纖維，在填料中選擇性適量添加埃洛石納米管。 聚對苯二甲酯對苯二胺纖維、碳纖維、陶瓷纖維、硫酸巧晶須和埃洛石納米管的加入，能夠 使纖維與各種物料產(chǎn)生特殊的結(jié)合力，使得模壓成型制孔時不容易發(fā)生開裂，同時還能增 加離合器面片成品的機械性能，本發(fā)明中硫酸巧晶須與現(xiàn)有技術(shù)中采用硫酸巧微粒作為填 料的作用不同。此外，埃洛石納米管除了具有上述作用外，還能提高產(chǎn)品的耐高溫性能，且 由于埃洛石納米管具有中空管狀的結(jié)構(gòu)，具有較大的比表面積，也能夠提高產(chǎn)品的散熱性 能。
[0022] (5)硫化熱處理：將熱壓成型后的摩擦線圈進行硫化熱處理，制得離合器面片半 成品，其中處理溫度為140-240°C，處理時間為12-2化。
[0023] 硫化熱處理能夠使離合器面片半成品中的粘接劑深度交聯(lián)、固化，使最終產(chǎn)品性 能更加穩(wěn)定。
[0024] (6)粗磨加工：對所述離合器面片半成品進行粗磨加工； (7) 惚孔：對經(jīng)粗磨加工后的離合器面片半成品上的定位安裝孔進行惚孔； (8) 精磨加工：對經(jīng)惚孔后的離合器面片半成品進行精磨加工； (9) 印標、包裝：對經(jīng)精磨加工后的離合器面片半成品進行印標、包裝后制得離合器面 片成品。
[0025] 作為優(yōu)選，在經(jīng)過粗磨加工過程后，所述離合器面片半成品的非摩擦面上的磨削 面積達到所述非摩擦面面積的95%W上，離合器面片半成品厚度比離合器面片成品厚度大 0. 3-0. 4mm;在惚孔過程后，離合器面片半成品上定位安裝孔底部的厚度與目標厚度的誤差 控制在±0. 10mm之內(nèi)；在精磨加工過程后，離合器面片半成品的厚度與目標厚度的誤差控 制在±0. 08mm之內(nèi)，且每一片離合器面片厚薄差小于0. 15mm。
[0026]與現(xiàn)有技術(shù)對比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的離合器面片具有較高的旋轉(zhuǎn)爆 裂強度、抗彎強度、最大應(yīng)變值和優(yōu)良的摩擦磨損性能、耐高溫性能。且本發(fā)明離合器面片 的制備方法生產(chǎn)成本低、耗材少，能夠有效節(jié)省3-8%的原材料。
【具體實施方式】
[0027]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的描述。
[0028] 實施例1 聚對苯二甲酯對苯二胺復(fù)合纖維干式離