经硅烷偶联剂改性的摩擦材料及由该摩擦材料制成的摩擦片的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种经硅烷偶联剂改性的摩擦材料和由该摩擦材料制成的摩擦片，包括摩擦材料配方中的各组分和经过处理的硅烷偶联剂，所述摩擦材料由如下方法制成：按摩擦材料的配方配比好原材料，经混绒工序将摩擦材料的各组分混合均匀，经混绒工序向混绒设备内喷洒经处理过的硅烷偶联剂。本发明的有益效果为：解决混料工序时粉尘污染问题；解决摩擦制品中原材料的相容性问题；进而提供一种摩擦制品该摩擦制品在同等条件下不损害摩擦系数性能的同时提高摩擦制品的抗冲击强度和内抗剪切强度，降低了磨损，使由该摩擦材料制成的摩擦片可以应用在苛刻的工况下。
【专利说明】经枯烧偶联剂改性的摩擦材料及由该摩擦材料制成的摩擦 片
【技术领域】
[0001] 本发明涉及摩擦材料【技术领域】，具体涉及一种经娃焼偶联剂改性的摩擦材料及由 该摩擦材料制成的摩擦片。
【背景技术】
[0002] 目前，用干法热压工艺生产的摩擦制品配方中是使用的干态树脂（粘接剂）与其 他粉状和短纤维或碎屑状的材料作为原材料，由于干法工艺自身的缺陷性，其在混绒该道 工序上会造成大量的粉尘对环境产生污染，同时也损害劳动者的健康，要求加强操作过程 中的自动化、连续化和密封性，但该些在实际的生产过程中是难W很好的控制的，所W要求 在配方工艺上有所革新。
[0003] 其次，由于配方成本的局限性，有机原材料和无机原材料相容性不佳，影响热压成 型后的成品性能。
[0004] 因此需要一种混绒工序粉尘少、摩擦性能好、机械性能好的摩擦材料。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是提供一种在混绒工序中喷洒雾状的娃焼偶联剂能起到类似粘接 剂的作用，降低混绒车间的粉尘，降低树脂的含量，起到降低成本的效果，W克服现有技术 存在的上述不足。
[0006] 本发明的目的是通过W下技术方案来实现的：
[0007] -种经娃焼偶联剂改性的摩擦材料，包括摩擦材料配方中的各组分和经过处理的 娃焼偶联剂。
[0008] 进一步的，上述经娃焼偶联剂改性的摩擦材料制备步骤如下；按摩擦材料的配方 配比好原材料，经混绒工序将摩擦材料的各组分混合均匀，经混绒工序向混绒设备内喷洒 经处理过的娃焼偶联剂。
[0009] 进一步的，所述娃焼偶联剂处理方式为；分别取如下组分和与各组分对应的重量 份皿55015-20份、无水己醇70-75份、无氯离子水10-15份配制溶液并揽拌均匀，用醋酸将 所述溶液的抑调节至4. 5-5,水解5-10分钟。
[0010] 进一步的，相对于100重量份的摩擦材料，经处理过的娃焼偶联剂的重量份为 0. 03-0. 05。
[0011] 进一步的，所述摩擦材料的配方为（重量份）；酷酵树脂5-8份，玻璃纤维3-6份， 下膳胶粉2-5份，聚丙帰膳纤维2-5份，岩棉8-12份，硫酸顿30-45份，碳酸巧10-15,氣化 巧2-4份，氧化铅2-4份，合成石墨3-5份，焦炭粉3-5份，氨氧化巧5-10份，植物纤维素 0. 5-1 份。
[0012] 所述玻璃纤维绒的长度为l-4mm，所述氧化铅粒度大于300目，氣化巧的粒度大于 120目，氨氧化巧的粒度大于100目，碳酸巧的粒度100-200目。
[0013] 混绒工艺包括H次混绒，其中第一次混绒加入配方中的酷酵树脂、下膳橡胶、聚丙 帰膳纤维、岩棉和硫酸顿进行混绒，从第一次混绒开始，混绒设备的主轴持续转动3min，粉 碎电机持续转动1. 5min ;在第一次混绒的基础上进行第二次混绒，向混绒设备中加入配方 中的碳酸巧，氣化巧，氧化铅，合成石墨，焦炭粉，氨氧化巧和植物纤维素进行混绒，从开始 第二次混绒开始，混绒设备的主轴持续转动6min，粉碎电机持续转动5min ;在前两次混绒 的基础上进行第H次混绒，从第H次混绒开始，混绒设备的主轴持续转动3min，粉碎电机持 续转动2min。H次混绒中设备主轴转速为2(K)巧m-3(K)巧m，混绒设备的粉碎电机的转速为 1500rpm-2000rpm。第一次加入的酷酵树脂、下膳橡胶、聚丙帰膳纤维、岩棉和硫酸顿不易粉 碎，故先加入纤维原材料进行粉碎待粉碎完成时再加入易粉碎的原材料碳酸巧，氣化巧，氧 化铅，合成石墨，焦炭粉，氨氧化巧和植物纤维素、和玻璃纤维进行混合均匀，该样做有W下 优点：第一、使不易粉碎的原料如酷酵树脂、下膳胶粉得W充分的粉碎，避免后续工艺产生 原料局部分布不均匀，影响制动性能；第二、混绒工序的第一次加料和混合的目的在于粉碎 不易粉碎的原材料，最后一次次加料和混合的目的在于使各原材料混合均匀，使混绒工序 具有针对性，节约混绒设备的能源消耗，节省混绒时间。在第一次混绒时喷洒经过处理的娃 焼偶联剂，喷洒动作从第一次混绒开始到第一次混绒结束截止，持续时间3min。
[0014] 由上述经娃焼偶联剂改性的摩擦材料制成的摩擦片包括鼓式摩擦片和盘式摩擦 片。其区分是根据所述摩擦片安装的制动器的不同进行的。
[0015] 进一步的，该摩擦片的制备包括W下步骤：
[0016] a、将混合好的经娃焼偶联剂改性的摩擦材料为放入模具施加压力形成预制块，预 制块制作方便放入后续的热压模具，如果直接将摩擦材料放入热压模具，其单个产品的重 量不好控制，材料揽拌容易不均匀引起材料局部性能变化甚至出现废品，此时的模具温度 一般设定为2(TC -4(TC，温度过高摩擦材料内的物质会发生化学反应；
[0017] b、将预制块放入热压模具进行热压成型，热压过程的参数为：压力10MPa-18MPa、 温度 130°C -170°C、固化时间 Smin-IOmin ;
[0018] C、放入热处理炉进行热处理，此工序使摩擦片内各个部位的材料性能趋于均匀， 防止局部性能突变，如硬点（此区域内硬度远超出摩擦片其他部位硬度）在制动过程中 会引起刹车抖动、发出噪音、刮伤刹车盘等；其中热处理温度为13(TC -175C，时间为2小 时-7小时；
[0019] t将摩擦块研磨成需要的尺寸，将摩擦块研磨W满足制动器设计的需要。
[0020] 进一步的，所述摩擦片为盘式摩擦片，在步骤b中在在预制块的一侧放置蹄片经 热压与经娃焼偶联剂改性的摩擦材料粘接成一体，在步骤C后还有如下步骤；在所述蹄片 上与摩擦材料粘接面的相对面安装附件，所述附件包括消音垫片、隔热垫片、报警器中的一 种或几种。所述蹄片经过喷砂处理W增大表面粗趟度，增大接触面积提高蹄片与摩擦材料 之间的粘接强度；在喷砂工序后面还设有喷胶工序，在蹄片上粘接摩擦材料的表面喷粘接 胶W粘接蹄片与摩擦材料。
[0021] 本发明的有益效果为：
[0022] 1)上述配方体系在混绒时，喷洒了经过处理的娃焼偶联剂，材料具有一定的流动 性和浸润性，吸附散落在混绒容器中的细小粉尘，在重力的作用下沉降到混绒容器的底部， 很好的降低混绒车间的粉尘污染，净化了工人的工作环境，降低了环境污染；
[002引。改善混合料相容性问题；娃焼偶联剂通式为R"SiX4_。，娃焼偶联剂的水解速度取 于娃能团Si-X,而与有机聚合物的反应活性则取于碳官能团R，理论认为，娃焼中X基团能 在水解后能与无机材料表面的轻基起反应形成化学键，R基团能与树脂起反应形成化学键。 该两种化学性质差别很大的材料W化学键"偶联"起来，获得良好的联接；
[0024] 3)上述配方体系，喷洒了所述的娃焼偶联剂，增加了无机粉料和树脂间的相容性， 提高原材料间的界面结合力，增强了所得摩擦制品的冲击性能，材料内抗剪性能，降低了摩 擦制品的磨损；
[0025] 4)摩擦制品是汽车零配件中易损件，摩擦制品的储存周期较长，要求摩擦制品具 有一定耐候性，上述配方体系的摩擦制品在符合其他条件的前提下很好的满足了该一性能 需求；
[0026] 5)由上述配方体系制成的摩擦片相比由没有添加经娃焼偶联剂的摩擦材料制成 的摩擦片的力学性能和摩擦磨损性能的都有很大程度的提高，满足苛刻的刹车工况下的应 用，很好地控制了原材料的成本，提高了产品的市场竞争力。
【专利附图】
【附图说明】
[0027] 图1是实施例一的混合料在15. SmmX 40放大倍数下的沈M图；
[002引图2是实施例一的混合料在12. 6mmX 4. 50k放大倍数下的沈M图；
[0029] 图3是对比例一的混合料在15. SmmX40放大倍数下的沈M图；
[0030] 图4是对比例一的混合料在12. 6mmX 4. 50k放大倍数下的沈M图。
【具体实施方式】
[0031] 下面结合实施例对本发明作进一步的描述，当然下述实施例不应理解为对本发明 的限制。
[0032] 实施例1 :
[0033] 本发明提供一种经娃焼偶联剂改性的摩擦材料及由该摩擦材料制成的鼓式摩擦 片，其可由下述方法制备：
[0034] 1)将摩擦材料混合料置于热固化模具中，在16MI^的压力下固化8分钟，经钻孔后 即得到成品。在本实施例中，该摩擦制品为摩擦片。
[00巧]在本实施例中，所述摩擦材料混合料的配方（重量份）为：酷酵树脂6份，玻璃纤 维5份，下膳胶粉4份，聚丙帰膳纤维4份，岩棉10份，硫酸顿34. 5份，碳酸巧13,氣化巧2 份，氧化铅3份，合成石墨3份，焦炭粉5份，氨氧化巧10份，植物纤维素0. 5份，经处理过 的娃焼偶联剂0. 03份；
[0036] 其中娃焼偶联剂处理方式为：分别取如下重量份的各组分皿55015份、无水己醇 70份、无氯离子水10份配制溶液并揽拌均匀，用醋酸将所述溶液的抑调节至4. 5,水解5 分钟。
[0037] 经检测在下本实施例的摩擦片即具有较高的冲击强度和材料内抗剪强度，而且， 磨损远低于由未经娃焼偶联剂改性的摩擦材料制成的摩擦片。
[0038] 摩擦性能（GB5763-2008)
[0039]
【权利要求】
1. 一种经硅烷偶联剂改性的摩擦材料，包括摩擦材料配方中的各组分，其特征在于：还包括经过处理的硅烷偶联剂。
2. 根据权利要求1所述的经硅烷偶联剂改性的摩擦材料，其特征在于：其制作步骤如 下：按摩擦材料的配方配比好原材料，经混绒工序将摩擦材料的各组分混合均匀，经混绒工 序向混绒设备内喷洒经处理过的硅烷偶联剂。
3. 根据权利要求1所述的经硅烷偶联剂改性的摩擦材料，其特征在于：硅烷偶联剂处 理方式为：分别取如下重量份的各组分KH550 15-20份、无水乙醇70-75份、无氯离子水 10-15份配制溶液并搅拌均匀，用醋酸将所述溶液的pH调节至4. 5-5,水解5-10分钟。
4. 根据权利要求1所述的经硅烷偶联剂改性的摩擦材料，其特征在于：相对于100重 量份的摩擦材料，经处理过的娃烧偶联剂的重量份为〇. 03-0. 05。
5. 根据权利要求1至4中任一项所述的经硅烷偶联剂改性的摩擦材料，其特征在于：所述摩擦材料的配方为（重量份）：酚醛树脂5-8份，玻璃纤维3-6份，丁腈胶粉2-5份，聚 丙烯腈纤维2-5份，岩棉8-12份，硫酸钡30-45份，碳酸钙10-15,氟化钙2-4份，氧化铝2-4 份，合成石墨3-5份，焦炭粉3-5份，氢氧化興5-10份，植物纤维素0. 5-1份。
6. 根据权利要求5所述的经硅烷偶联剂改性的摩擦材料，其特征在于：所述玻璃纤维 的长度为l_4mm，所述氧化铝粒度大于300目，氟化钙的粒度大于120目，氢氧化钙的粒度大 于100目，碳酸钙的粒度100-200目。
7. 根据权利要求5所述的经硅烷偶联剂改性的摩擦材料，其特征在于：混绒工艺包 括三次混绒，其中第一次混绒加入配方中的酚醛树脂、丁腈橡胶、聚丙烯腈纤维、岩棉和 硫酸钡进行混绒，从第一次混绒开始，混绒设备的主轴持续转动3min，粉碎电机持续转动 1. 5min ;在第一次混绒的基础上进行第二次混绒，向混绒设备中加入配方中的碳酸钙，氟 化钙，氧化铝，合成石墨，焦炭粉，氢氧化钙和植物纤维素进行混绒，从开始第二次混绒开 始，混绒设备的主轴持续转动6min,粉碎电机持续转动5min ;在前两次混绒的基础上进行 第三次混绒，从第三次混绒开始，混绒设备的主轴持续转动3min，粉碎电机持续转动2min， 上述三次混绒中，混绒设备的主轴转速为200rpm-300rpm，混绒设备的粉碎电机的转速为 1500rpm-2000rpm〇
8. 由权利要求1所述的经硅烷偶联剂改性的摩擦材料制成的摩擦片，其特征在于：包 括鼓式摩擦片和盘式摩擦片。
9. 根据权利要求8所述的经硅烷偶联剂改性的摩擦材料制成的摩擦片，其特征在于： 该摩擦片的制备包括以下步骤： a、 将混合均匀的经硅烷偶联剂改性的摩擦材料放入模具施加压力形成预制块； b、 将预制块放入热压模具进行热压成型； c、 将热压成型的摩擦块放入热处理炉进行热处理； d、 将摩擦块研磨成需要的尺寸。
10. 根据权利要求9所述的经硅烷偶联剂改性的摩擦材料制成的摩擦片，其特征在于： 所述摩擦片为盘式摩擦片，在步骤b中在在预制块的一侧放置蹄片经热压与经硅烷偶联剂 改性的摩擦材料粘接成一体，在步骤c后还有如下步骤：在所述蹄片上与摩擦材料粘接面 的相对面安装附件，所述附件包括消音垫片、隔热垫片、报警器中的一种或几种。
【文档编号】C08K9/04GK104356590SQ201410546806
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年10月16日 优先权日:2014年10月16日
【发明者】罗金中, 范良辉, 李飏, 张学芬 申请人:湖北飞龙摩擦密封材料股份有限公司