CN101333300A - 无石棉铜纤维制动片用材料 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种无石棉铜纤维制动片用材料由酚醛树脂、摩擦粉、丁晴橡胶、氧化铝、铬铁矿、长石、切削型铜纤维、针状硅灰石粉、轮胎粉、氧化镁、木质素纤维组成，各组分质量百分含量为：酚醛树脂8～12％；摩擦粉5～15％；丁晴橡胶2～5％；氧化铝5～10％；铬铁矿15～25％；长石5～8％；铜纤维6～10％；硅灰石粉10～15％；轮胎粉15～20％；氧化镁2～5％；木质素纤维15～20％。本发明所述铜基无石棉刹车片的制动性能高、摩擦系数稳定，对对偶无伤害、具有高的热导率，摩擦过程散热良好，塑性好，铜基与氧的亲和力小，在空气中氧化速度缓慢的优点。

Description

无石棉铜纤维制动片用材料

技术领域

本发明涉及一种刹车片的材料，特别涉及一种无石棉铜纤维制动片用材料。

背景技术

制动片(刹车片)是各种机器设备的制动器、离合器和摩擦传动装置中不可缺少的部件之一。它的最重要的特点是它能吸收动能，并将动能转化为热散发到空气中去，制动片本身没有毁坏性的磨损，摩擦部件不受破坏。

机动车刹车片常采用非金属和半金属摩擦材料，通常以橡胶、树脂作粘接基体，加入金属和非金属成分的粉末作为填充物制得的，在材料中还经常加入耐高温的纤维，如石棉及一些矿物和陶瓷纤维等。而摩擦材料中大多以石棉作为主要成分。由于石棉对人体健康的危害十分明显，已公认为致癌物质，许多国家都已禁止使用，我国已有相关标准(GB20073-20064.1.1.3，QC/T655-20054.1.4)禁止使用石棉。作为石棉的替代品主要有钢纤维、碳纤维、玻璃纤维以及其他具有良好耐热性、增强性能和摩擦性能的纤维。

目前市场一般使用钢纤维无石棉刹车片，如：摩托车制动器中使用的刹车片，其主要是由下列材料构成：树脂+改性树脂、钢棉、普通轮胎粉、一般摩擦粉、硅灰纤维石粉、木质纤维及其它成分。其中钢纤维无石棉刹车片虽然能满足基本的制动性能，有成本较低的优点，但使用在前制动器上时制动疲软，有与对偶(铸铁或钢)具有亲和性，摩擦系数稳定性不高，钢棉中Mn、P含量较高，不利于摩擦对偶等缺点。

发明内容

本发明的目的是提供一种无石棉铜纤维制动片用材料，采用本发明材料制备的刹车片制动性能高、摩擦系数稳定，对对偶无伤害、具有高的热导率，摩擦过程散热良好，塑性好，铜基与氧的亲和力小，在空气中氧化速度缓慢的优点。

本发明的技术方案是：

无石棉铜纤维制动片用材料由酚醛树脂、摩擦粉、丁晴橡胶、氧化铝、铬铁矿、长石、切削型铜纤维、针状硅灰石粉、轮胎粉、氧化镁、木质素纤维组成，各组分质量百分含量为：

酚醛树脂8～12％；摩擦粉5～15％；丁晴橡胶2～5％；氧化铝5～10％；铬铁矿15～25％；长石5～8％；铜纤维6～10％；硅灰石粉10～15％；轮胎粉15～20％；氧化镁2～5％；木质素纤维15～20％。

本发明所述无石棉铜纤维制动片用材料较好的技术方案是，各组分质量百分含量为：酚醛树脂8～11％；摩擦粉7～9％；丁晴橡胶2～5％；氧化铝5～7％；铬铁矿15～17％；长石5～7％；铜纤维6～10％；硅灰石粉10～12％；轮胎粉15～16％；氧化镁2～5％；木质素纤维16～17％。

本发明所述的材料：

酚醛树脂采用山东莱芜润达化工公司生产型号为RB-M20的同名产品；

摩擦粉采用福建建阳新华化工公司生产的腰果壳油摩擦粉；

丁睛橡胶采用湖北黄石鑫溢矿产公司生产的同名产品；

氧化铝采用AL₂O₃含量＞98％的市售产品，粒度为325目；

铬铁矿采用Cr₂O₃12～30％、AL₂O≤11％、SiO₂≤10％、Fe₂O≤25％的市售产品，粒度为200目和325目；

长石采用K₂O＞8.5、Na₂O＞3.5、AL₂O₃≤10、SiO₂≤50的市售产品，其粒度325目；

铜纤维采用常州市丰润特种纤维公司生产的切削型铜纤维，铜纤维的长度为3-5mm，直径为0.05-0.08mm，Cu含量≥59％，Zn含量≤38％，Pb含量＜5％，Fe含量＜1％；

硅灰石粉采用湖北黄石鑫溢矿产公司生产的针状硅灰石粉；

轮胎粉采用湖北黄石鑫溢矿产公司生产的同名产品，其灰份＜8％，水份＜0.9％，产品粒度为30目、40目和60-80目；

氧化镁采用MgO≥60％，CaO≥28％，SiO₂为1.10％，Fe₂O₃为0.23％的市售产品，粒度为325目；

木质素纤维采用青岛翔宇纤维材料公司生产的同名产品，其灰份含量≤18，酸碱度ph为7，水份含量≤3.0％，吸油率为5.8，含水量为3.2％，抗拉强度为1200Mpa，受拉弹性模量为2.4×10Mpa，延长率≥5.7％。

本发明所述各成份的性能如下：

腰果壳油摩擦粉可以减少对偶磨损，减缓摩擦件温升，降低噪音，保护环境，轻载、重载、急刹、慢刹均能保持性能稳定，不含苯醛、重金属，对人身体无害；

少量的丁晴橡胶，可以有效改善摩擦材料的微观形态，作为改善酚醛树脂性能的改质剂，可以控制制品的“粘弹性”，降低基体的弹性模量，改善与摩擦对偶的贴合性，能使制品的磨耗值变小，降低或防止制动噪音。有明显的增韧效果，能使抗冲击性能显著提高；

氧化铝可以耐高温、耐磨，通常作为填充剂使用；

铬铁矿和长石用于提高摩擦系数，增强制品的强度；切削型铜纤维使制品吸热、散热更快，高温时稳定摩擦系数，控制热衰退，调整摩擦材料的高温耐磨性，具有良好的塑性，与氧的亲和力小，在空气中氧化速度缓慢；

针状硅灰石粉可以提高摩擦系数，降低磨损，提高摩擦稳定性，无噪音，环保；

轮胎粉用于降低制动噪音；

氧化镁可以提高摩擦系数稳定性，改善工艺性能，提高摩擦材料耐磨性；

木质素纤维可以明显减少噪音，加强各原材料之间的结合力，提高生产品质，摩擦性能对温度不敏感，不受轻载和重载的影响，减少对偶的磨损，吸水率低，降低了整个摩擦材料的硬度，增加了摩擦材料的耐压性。

因此本发明所述刹车片制动性能高、摩擦系数稳定、散热快、对对偶无伤害、具有高的热导率，能保证摩擦过程散热良好；具有良好的塑性；铜基与氧的亲和力小，在空气中氧化速度缓慢。

本发明所述材料由于没有无石棉，避免了由石棉造成的生产制造和使用过程中的环境污染和人体伤害，因此有利于环境保护。

下面接合附图对本发明做进一步的说明。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明：本实例在以本发明技术为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下属的实施例。

按表1取本发明所述材料，用开炼机将集束状态的纤维分裂成单个纤维---配料---高速混料---成型压片---切割---磨片---检验---包装，即得无石棉铜纤维制动片(刹车片)。

表1(单位：克)

序号	酚醛树脂	腰果壳油摩擦粉	丁晴橡胶	氧化铝	铬铁矿	长石	切削型铜纤维	针状硅灰石粉	轮胎粉	氧化镁	木质素纤维
												1	8	8	2	6	17	7	10	10	15	2	15
2	10	8	4	7	15	5	6	10	15	5	15
												3	9	9	5	5	16	5	6	12	15	2	16
4	11	7	3	5	15	6	7	10	16	3	17

所述刹车片经台架试验、摩擦试验或在摩托车上的路试，效果良好，试验结果见表2。

所述刹车片通过国家非金属质量监督检验中心的无石棉的项目检验，检验结果见表3

表3无石棉铜纤维制动片摩擦性能见下表；

                                                                  。

Claims (2)

1.一种无石棉铜纤维制动片用材料，其特征在于所述铜基无石棉刹车片由酚醛树脂、摩擦粉、丁晴橡胶、氧化铝、铬铁矿、长石、切削型铜纤维、针状硅灰石粉、轮胎粉、氧化镁、木质素纤维组成，各组分质量百分含量为：

酚醛树脂        8～12％；

摩擦粉          5～15％；

丁晴橡胶        2～5％；

氧化铝          5～10％；

铬铁矿          15～25％；

长石            5～8％；

铜纤维          6～10％；

硅灰石粉        10～15％；

轮胎粉          15～20％；

氧化镁          2～5％；

木质素纤维      15～20％。

2.根据权利要求1所述的无石棉铜纤维制动片用材料，其特征在于所述各组分质量百分含量为：

酚醛树脂        8～11％；

摩擦粉          7～9％；

丁晴橡胶        2～5％；

氧化铝          5～7％；

铬铁矿          15～17％；

长石            5～7％；

铜纤维          6～10％；

硅灰石粉        10～12％；

轮胎粉          15～16％；

氧化镁          2～5％；

木质素纤维      16～17％。