一种改性酚醛树脂矿物复合纤维材料车用刹车片的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种改性酚醛树脂矿物复合纤维材料车用刹车片，原料按重量份包括：改性酚醛树脂12-15份，矿物复合纤维10-15份，玻璃纤维5-8份，碳纤维10-13份，陶瓷纤维12-16份，氧化铝12-15份，铬铁矿粉5-10份，萤石10-12份，颗粒石墨5-8份，腰果壳油摩擦粉2-5份，丁苯橡胶粉5-6份，丁腈橡胶粉2-3份，轮胎粉6-8份。本发明中，上述微胶囊改性酚醛树脂复合材料刹车片韧性、耐磨损性能、热稳定性能好，使用寿命长。
【专利说明】一种改性酚醛树脂矿物复合纤维材料车用刹车片
【技术领域】
[0001]本发明涉及车用刹车片【技术领域】，尤其涉及一种改性酚醛树脂矿物复合纤维材料车用刹车片。
【背景技术】
[0002]在摩擦材料应用上，以石棉纤维为增强材料的摩擦材料，由于石棉纤维具有耐热性好、摩擦系数高、比表面积大、价格低廉且来源丰富能满足摩擦材料的需求，目前随着科学技术的发展，对交通运输工具和动力机械的速度、负荷和安全性要求越来越高，石棉摩擦材料制动时出现瞬间高温，使汽车刹车片以产生严重的热衰退，导致刹车片异常磨损，石棉材料形成粉尘飘散在空气中，石棉粉尘具有致癌作用，一些汽车制造大国近年来已完全取消了石棉基摩擦材料，酚醛树脂具有良好的耐热性和力学性能，一直是摩阻材料最重要的基体，但是其脆性大、韧性差、耐热性不足。
【发明内容】
[0003]为了解决【背景技术】中存在的技术问题，本发明提出了一种改性酚醛树脂矿物复合纤维材料车用刹车片，韧性、耐磨损性能、热稳定性能好，使用寿命长。
[0004]本发明提出的一种改性酚醛树脂矿物复合纤维材料车用刹车片，原料按重量份包括:改性酚醛树脂12-15份，矿物复合纤维10-15份，玻璃纤维5-8份，碳纤维10_13份，陶瓷纤维12-16份，氧化铝12-15份，铬铁矿粉5-10份，萤石10-12份，颗粒石墨5_8份，腰果壳油摩擦粉2-5份，丁苯橡胶粉5-6份，丁腈橡胶粉2-3份，轮胎粉6-8份；
[0005]其中，矿物复合纤维中按重量份二氧化硅含量为50-60份，氧化铝13-14份，氧化钙20-25份，氧化铁2-3份，碳纤维5-8份，且纤维直径为10-15微米，纤维长度为5_9mm ；
[0006]其中，改性酚醛树脂采用如下工艺制备:按重量份将苯酚、甲醛及有机化蛭石加入到反应器中搅拌混合均匀，混合温度为45-50°C，其中搅拌时间3-4h，搅拌速度为1000-1200转/min，然后油浴加热至75_80°C，加入催化剂，升高温度至90_95°C反应4_5h，然后在温度为103-106°C下减压脱水0.5-lh，然后升高温度至150-155°C减压脱水1.5_2h，然后向得到的物料中加入六次甲基四胺混合均勻，在165-170°C固化3-4h得到改性酚醛树脂。
[0007]优选地，矿物复合纤维中按重量份二氧化娃含量为55-58份,氧化招13.5-14份，氧化钙21-23份，氧化铁2.5-2.8份，碳纤维6_8份，且纤维直径为10-13微米，纤维长度为5-8mm。
[0008]优选地，改性酚醛树脂与矿物复合纤维的重量比为12-14:10-12。
[0009]优选地，改性酚醛树脂采用如下工艺制备:按重量份将苯酚、甲醛及有机化蛭石加入到反应器中搅拌混合均匀，混合温度为47°C，其中搅拌时间3.5h，搅拌速度为1150转/min,然后油浴加热至78°C，加入催化剂，升高温度至93°C反应4.5h，然后在温度为104°C下减压脱水lh，然后升高温度至152°C减压脱水1.5h，然后向得到的物料中加入六次甲基四胺混合均匀，在168°C固化4h得到改性酚醛树脂。
[0010]优选地，上述改性酚醛树脂矿物复合纤维材料车用刹车片的原料按重量份包括:改性酚醛树脂12-14份，矿物复合纤维10-12份，玻璃纤维6-8份，碳纤维10-12份，陶瓷纤维14-15份，氧化铝13-14份，铬铁矿粉6-8份，萤石11-11.5份，颗粒石墨6_8份，腰果壳油摩擦粉4-5份，丁苯橡胶粉5.5-6份，丁腈橡胶粉2-2.5份，轮胎粉6_7份。
[0011]优选地，上述改性酚醛树脂矿物复合纤维材料车用刹车片的原料按重量份包括:改性酚醛树脂13.5份，矿物复合纤维11.5份，玻璃纤维7份，碳纤维11份，陶瓷纤维15份，氧化铝13.2份，铬铁矿粉7.4份，萤石11.4份，颗粒石墨7份，腰果壳油摩擦粉5份，丁苯橡胶粉5.8份，丁腈橡胶粉2.2份，轮胎粉6.4份。
[0012]本发明中，矿物复合纤维具有良好的分散性，其耐高温可达1000°C以上，耐热性优于石棉，具有良好的热稳定性，通过采用一定的方式制备的改性酚醛树脂耐热性好，粘结性较强，并可增强产品的韧性及硬脆性，改性酚醛树脂与矿物复合纤维共同作用，可在满足摩擦磨损、冲击强度及硬度的前提下，产品韧性、耐热性能好，摩擦材料对摩擦盘的损害小，摩擦片的衰退不明显，碳纤维重量轻、耐高温、摩擦系数稳定，具有高摩擦系数及低磨损率，陶瓷纤维具有高热容量、低磨损率及抗热冲击的特点，其耐老化性能优异、强度及高温下摩擦能力好，通过合理限定矿物复合纤维内部组分含量及其纤维长度及直径，并与玻璃纤维、氧化铝、铬铁矿粉、萤石、颗粒石墨、腰果壳油摩擦粉、丁苯橡胶粉、丁腈橡胶粉及轮胎粉有机粘结在一起，在降低成本及提高产品寿命的前提下，显著增强产品的耐磨损及耐热性能，本发明中，上述微胶囊改性酚醛树脂复合材料刹车片韧性、耐磨损性能、热稳定性能好，使用寿命长。
【具体实施方式】
[0013]实施例1
[0014]一种改性酚醛树脂矿物复合纤维材料车用刹车片，其原料按重量份包括:改性酚醛树脂13.5份，矿物复合纤维11.5份，玻璃纤维7份，碳纤维11份，陶瓷纤维15份，氧化铝13.2份，铬铁矿粉7.4份，萤石11.4份，颗粒石墨7份，腰果壳油摩擦粉5份，丁苯橡胶粉5.8份，丁腈橡胶粉2.2份，轮胎粉6.4份；
[0015]其中，矿物复合纤维中按重量份二氧化硅含量为56份，氧化铝13.8份，氧化钙22份，氧化铁2.7份，碳纤维7份，且纤维直径为10-13微米，纤维长度为5-8mm ；
[0016]其中，改性酚醛树脂采用如下工艺制备:按重量份将苯酚、甲醛及有机化蛭石加入到反应器中搅拌混合均匀，混合温度为47°C，其中搅拌时间3.5h，搅拌速度为1150R/min，然后油浴加热至78°C，加入催化剂，升高温度至93°C反应4.5h，然后在温度为104°C下减压脱水lh，然后升高温度至152°C减压脱水1.5h，然后向得到的物料中加入六次甲基四胺混合均匀，在168°C固化4h得到改性酚醛树脂。
[0017]实施例2
[0018]一种改性酚醛树脂矿物复合纤维材料车用刹车片，其原料按重量份包括:改性酚醛树脂12份，矿物复合纤维15份，玻璃纤维5份，碳纤维13份，陶瓷纤维12份，氧化铝15份，铬铁矿粉5份，萤石12份，颗粒石墨5份，腰果壳油摩擦粉5份，丁苯橡胶粉5份，丁腈橡胶粉3份，轮胎粉6份；
[0019]其中，矿物复合纤维中按重量份二氧化硅含量为60份，氧化铝13份，氧化钙25份，氧化铁2份，碳纤维8份，且纤维直径为10-15微米，纤维长度为5-9mm ；
[0020]其中，改性酚醛树脂采用如下工艺制备:按重量份将苯酚、甲醛及有机化蛭石加入到反应器中搅拌混合均匀，混合温度为45°C，其中搅拌时间4h，搅拌速度为1000转/min，然后油浴加热至80°C，加入催化剂，升高温度至91°C反应5h，然后在温度为103°C下减压脱水lh，然后升高温度至152°C减压脱水2h，然后向得到的物料中加入六次甲基四胺混合均匀，在166 °C固化4h得到改性酚醛树脂。
[0021]实施例3
[0022]一种改性酚醛树脂矿物复合纤维材料车用刹车片，其原料按重量份包括:改性酚醛树脂15份，矿物复合纤维10.5份，玻璃纤维8份，碳纤维10份，陶瓷纤维16份，氧化铝13份，铬铁矿粉9份，萤石10.5份，颗粒石墨7份，腰果壳油摩擦粉2份，丁苯橡胶粉6份，丁腈橡胶粉2份，轮胎粉8份；
[0023]其中，矿物复合纤维中按重量份二氧化硅含量为50份，氧化铝14份，氧化钙20份，氧化铁3份，碳纤维5份，且纤维直径为10-15微米，纤维长度为5-9mm ；
[0024]其中，改性酚醛树脂采用如下工艺制备:按重量份将苯酚、甲醛及有机化蛭石加入到反应器中搅拌混合均匀，混合温度为50°C，其中搅拌时间3h，搅拌速度为1200转/min，然后油浴加热至75°C，加入催化剂，升高温度至95°C反应4h，然后在温度为106°C下减压脱水0.5h，然后升高温度至155°C减压脱水1.5h，然后向得到的物料中加入六次甲基四胺混合均匀，在170°C固化3h得到改性酚醛树脂。
[0025]实施例4
[0026]一种改性酚醛树脂矿物复合纤维材料车用刹车片，其原料按重量份包括:改性酚醛树脂13份，矿物复合纤维14份，玻璃纤维6份，碳纤维12份，陶瓷纤维13份，氧化铝14份，铬铁矿粉6份，萤石11份，颗粒石墨6份，腰果壳油摩擦粉4份，丁苯橡胶粉5.2份，丁腈橡胶粉2份，轮胎粉6.3份；
[0027]其中，矿物复合纤维中按重量份二氧化硅含量为55份，氧化铝13.2份，氧化钙24份，氧化铁2.3份，碳纤维6.8份，且纤维直径为10-15微米，纤维长度为5-9mm ；
[0028]其中，改性酚醛树脂采用如下工艺制备:按重量份将苯酚、甲醛及有机化蛭石加入到反应器中搅拌混合均匀，混合温度为48°C，其中搅拌时间3.5h，搅拌速度为1100R/min，然后油浴加热至77°C，加入催化剂，升高温度至93°C反应4.5h，然后在温度为104°C下减压脱水0.5h，然后升高温度至153°C减压脱水2h，然后向得到的物料中加入六次甲基四胺混合均匀，在168°C固化3.5h得到改性酚醛树脂。
[0029]以上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本【技术领域】的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种改性酚醛树脂矿物复合纤维材料车用刹车片，其特征在于，其原料按重量份包括:改性酚醛树脂12-15份，矿物复合纤维10-15份，玻璃纤维5-8份，碳纤维10_13份，陶瓷纤维12-16份，氧化铝12-15份，铬铁矿粉5-10份，萤石10-12份，颗粒石墨5_8份，腰果壳油摩擦粉2-5份，丁苯橡胶粉5-6份，丁腈橡胶粉2-3份，轮胎粉6-8份； 其中，矿物复合纤维中按重量份二氧化硅含量为50-60份，氧化铝13-14份，氧化钙20-25份，氧化铁2-3份，碳纤维5-8份，且纤维直径为10-15微米，纤维长度为5_9mm ； 其中，改性酚醛树脂采用如下工艺制备:按重量份将苯酚、甲醛及有机化蛭石加入到反应器中搅拌混合均匀，混合温度为45-50°C，其中搅拌时间3-4h，搅拌速度为1000-1200转/min，然后油浴加热至75-80°C，加入催化剂，升高温度至90_95°C反应4_5h，然后在温度为103-106°C下减压脱水0.5-lh，然后升高温度至150-155°C减压脱水1.5_2h，然后向得到的物料中加入六次甲基四胺混合均匀，在165-170°C固化3-4h得到改性酚醛树脂。
2.根据权利要求1所述的改性酚醛树脂矿物复合纤维材料车用刹车片，其特征在于，矿物复合纤维中按重量份二氧化硅含量为55-58份，氧化铝13.5-14份，氧化钙21-23份，氧化铁2.5-2.8份，碳纤维6-8份，且纤维直径为10-13微米，纤维长度为5_8mm。
3.根据权利要求1所述的改性酚醛树脂矿物复合纤维材料车用刹车片，其特征在于，改性酚醛树脂与矿物复合纤维的重量比为12-14:10-12。
4.根据权利要求1所述的改性酚醛树脂矿物复合纤维材料车用刹车片，其特征在于，改性酚醛树脂采用如下工艺制备:按重量份将苯酚、甲醛及有机化蛭石加入到反应器中搅拌混合均勻，混合温度为47°C,其中搅拌时间3.5h,搅拌速度为1150转/min,然后油浴加热至78°C，加入催化剂，升高温度至93°C反应4.5h，然后在温度为104°C下减压脱水lh，然后升高温度至152°C减压脱水1.5h，然后向得到的物料中加入六次甲基四胺混合均匀，在168 °C固化4h得到改性酚醛树脂。
5.根据权利要求1所述的改性酚醛树脂矿物复合纤维材料车用刹车片，其特征在于，其原料按重量份包括:改性酚醛树脂12-14份，矿物复合纤维10-12份，玻璃纤维6-8份，碳纤维10-12份，陶瓷纤维14-15份，氧化铝13-14份，铬铁矿粉6-8份，萤石11-11.5份，颗粒石墨6-8份，腰果壳油摩擦粉4-5份，丁苯橡胶粉5.5-6份，丁腈橡胶粉2-2.5份，轮胎粉6-7 份。
6.根据权利要求1所述的改性酚醛树脂矿物复合纤维材料车用刹车片，其特征在于，其原料按重量份包括:改性酚醛树脂13.5份，矿物复合纤维11.5份，玻璃纤维7份，碳纤维11份，陶瓷纤维15份，氧化铝13.2份，铬铁矿粉7.4份，萤石11.4份，颗粒石墨7份，腰果壳油摩擦粉5份，丁苯橡胶粉5.8份，丁腈橡胶粉2.2份，轮胎粉6.4份。
【文档编号】F16D69/02GK104196936SQ201410436833
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年8月29日 优先权日:2014年8月29日
【发明者】孙奇春 申请人:宁国飞鹰汽车零部件股份有限公司