CN101824295B - 一种汽车盘式刹车片用胶粘剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种体系稳定、耐高温、力学强度高的汽车盘式刹车片用胶粘剂及其制备方法。汽车盘式刹车片用胶粘剂由100份有机硅改性酚醛树脂，5-10份增韧材料，固化剂1-7份，助剂2-5份，溶剂100-300份组成。本发明解决了目前刹车片体系不稳定、高温稳定性差、保存时间短及使用工艺性能差的问题。本发明的汽车盘式刹车片用胶粘剂是苯酚和甲醛及有机乙酰氧基硅烷经过缩聚反应、脱水、加入有机溶剂，增韧体系搅拌制得。本发明的刹车片用胶粘剂按如下方法进行制备：一、聚合反应，二、冷却脱水，三、加入增韧体系及其他助剂，并搅拌制得具有高温稳定性好，分布均匀的刹车片用胶粘剂。

Description

一种汽车盘式刹车片用胶粘剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种用于体系稳定、耐高温汽车盘式刹车片用胶粘剂，本发明还涉及该汽车盘式刹车片用胶粘剂的制备方法。

背景技术

汽车盘式刹车片用胶粘剂在是一类应用于汽车刹车片行业的一种新型的胶粘剂产品。不但可以应用于汽车盘式刹车片，还可以应用于鼓式刹车片，火车闸瓦，离合器片及各种摩擦材料的钢背与摩擦块之间的粘结，是摩擦材料中的关键材料。由于摩擦材料越来越广泛的使用，尤其是汽车行业的飞速发展，对汽车刹车片等提出了越来越高的要求，由于汽车刹车片等摩擦材料存在着力学强度要求高，使用温度高，使用环境恶劣等要求，因此对刹车片用胶粘剂也提出了相应的要求，它必须有着良好的力学强度，能在很高的温度下使用，有良好的耐候性，体系稳定，工艺应用简单可行等特定的要求。在合成树脂胶粘剂领域中，酚醛树脂以其良好的耐候性、耐水性、耐温性以及粘合强度高等特点，因此在摩擦材料、涂料、绝缘材料、模塑料等方面得到广泛的应用。但是纯粹的酚醛树脂胶粘剂作为刹车片用胶粘剂存在了脆性大，不耐高温等缺点，为了克服酚醛树脂固有的缺陷，进一步提高酚醛树脂的性能和应用范围，满足高新技术发展的需要，许多科研工作者对酚醛树脂进行了大量的研究，改性酚醛树脂的韧性、提高力学性能和耐热性能、改善工艺性能成为国内外研究热点。

我国的J-08型胶粘剂采用了酚醛树脂，和有机硅氧烷共混得到汽车刹车片用胶粘剂等，中国专利CN 101186795A报道了一种汽车刹车片底胶及其制备方法，制得了一种高温稳定性好、保存时间长及使用工艺性能好的刹车片底胶。但是以上描述的胶粘剂大部分采用了酚醛树脂和耐高温成分混合的方式制得刹车片用胶粘剂，存在两种不同树脂相容性不是很理想，造成胶粘剂体系不稳定，不能长时间保存，固化时硅原子不能充分与酚醛树脂固化耐热性下降等缺点，因此我们制备了一种体系稳定的有机硅改性酚醛树脂作为耐高温胶粘剂的基体，耐高温并且使用工艺简单的刹车片用胶粘剂。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种体系稳定、耐热性好的汽车盘式刹车片用胶粘剂。

本发明所要解决的第二个技术问题是提供该汽车盘式刹车片用胶粘剂的制备方法。

为了解决第一个技术问题，本发明提供的汽车盘式刹车片用胶粘剂，由100份有机硅改性酚醛树脂，5-10份增韧材料，固化剂3-7份，助剂2-5份，溶剂200-300份组成。

本发明中刹车片用胶粘剂中有机硅改性酚醛树脂由10份酚类、12-20份醛类和1-40份有机乙酰氧基硅烷聚合而成，其中典型反应式为：

所述的增韧材料为聚乙烯醇缩醛类、丁腈橡胶类和羧基丁基橡胶类的其中一种或几种。

所述的固化剂应为六甲基次胺、三聚氰胺、苯胺中一种或几种。

所述的助剂没食子酸丙酯。

所述的溶剂为乙醇、丙酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯和乙酮其中的一种或几种的组合。

所述的有机硅改性酚醛树脂中酚类为苯酚、甲酚、二甲酚、间二甲酚、烷基苯酚或芳烷基苯酚、双酚A其中的一种或几种的组合。

所述的有机硅改性酚醛树脂中醛类为甲醛、多聚甲醛、三聚甲醛、乙醛和三聚乙醛其中的一种或几种的组合。

所述的有机硅改性酚醛树脂中所述的有机乙酰氧基硅烷结构通式为RSi(OCOCH₃)₃，其中R为甲基、苯基和乙基其中的一种或几种。

为了解决本发明的第二个技术问题，本发明提供的制备方法如下：一、按摩尔比为1∶1.2-2.0的比例将酚类和醛类及有机硅树脂加入到反应釜，再按体系重量1％-5％加入碱性催化剂，在60-120℃的条件下反应3-8小时；二、将反应体系温度控制在60℃以下，真空脱水，得到有机硅改性酚醛树脂；三、将比例分数的增韧材料、固化剂及助剂加入到200-300份有机溶剂中，再加入到有机硅改性酚醛树脂中，搅拌均匀，即得到胶粘剂。

本发明中由于有机硅组分和酚醛树脂组分通过了反应，形成了一个稳定的均一的体系，因此体系稳定性好，而且通过加入了有机硅组份过后，显著提高了其耐热性，使用本体系的胶粘剂在面积为36cm²的45#炭钢上，涂胶一次后，溶剂挥发后，用压制压力200～300kgf/cm²，热压温度160～200℃压制摩擦材料后，再在180℃下固化4小时，其剪切强度：25℃大于10MPa，300℃大于4MPa。说明本胶粘剂对钢背与摩擦材料结合能力强，耐热性好。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明。

实施例1：

将100kg苯酚和140kg甲醛水溶液加入到反应釜中，后加入30kg氨水，100℃下，反应2小时后，加入60kg有机有机乙酰氧基硅烷后，在100℃下继续反应4小时，降温至60℃，在真空度为700-750mmHg条件下脱水，在4号涂料杯中测量粘度20-40s/60℃时反应结束。然后再加入80℃条件下加入向每千克酚醛树脂500g的溶剂，最后加入30kg丁腈橡胶。10kg没食子酸丙酯，搅拌均匀，得到刹车片用胶粘剂。其中溶剂为溶剂为乙醇、丙酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酮等其中的一种或几种的组合。

实施例2：

将94kg苯酚，氢氧化钠水溶液10kg(0.1mol/L)。使其充分溶解.加入适量多聚甲醛120kg，并将混合物加热至80～100℃，恒温反应2小时后，加入50kg有机有机乙酰氧基硅烷后，在100℃下继续反应4小时，降温至60℃，在真空度为700-750mmHg条件下脱水，在4号涂料杯中测量粘度20-40s/60℃时反应结束。然后再加入80℃条件下加入向每千克酚醛树脂500g的溶剂，最后加入30kg丁腈橡胶，10kg没食子酸丙酯，搅拌均匀，得到刹车片用胶粘剂。其中溶剂为溶剂应为乙醇、丙酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酮等其中的一种或几种的组合。

实施例3：

本实施方式与实施方式一不同是：加入的增韧材料为聚乙烯醇缩丁醛，其余与实施方式一相同。

实施例4：

本实施方式与实施方式二不同是：加入的增韧材料为聚乙烯醇缩丁醛，其余与实施方式二相同。

实施例5：

本实施方式与实施方式二不同是：加入的三聚甲醛替代了多聚甲醛，其余与实施方式二相同。

Claims (6)

1.一种汽车盘式刹车片用胶粘剂，其特征是：由100份有机硅改性酚醛树脂， 5-10份增韧材料，固化剂1-7份，助剂2-5份，溶剂100-300份组成，所述的溶剂为乙醇、丙酮、乙酸乙酯和乙酸丁酯其中的一种或几种的组合，所述的有机硅改性酚醛树脂由10份酚类、12-20份醛类和1-20份有机乙酰氧基硅烷聚合而成，其中典型反应式为：

。

2.根据权利要求1所述的汽车盘式刹车片用胶粘剂，其特征是：所述的增韧材料为聚乙烯醇缩醛类、丁腈橡胶类、羧基丁基橡胶类的其中一种或几种。

3.根据权利要求1或2所述的汽车盘式刹车片用胶粘剂，其特征是：所述的助剂为没食子酸丙酯。

4.根据权利要求1所述的汽车盘式刹车片用胶粘剂，其特征是：所述的醛类为甲醛、多聚甲醛和三聚甲醛其中的一种或几种的组合。

5.根据权利要求1所述的汽车盘式刹车片用胶粘剂，其特征是：所述的有机乙酰氧基硅烷结构通式为RSi(OCOCH₃)₃，其中R为甲基、苯基和乙基其中的一种或几种。

6.制备权利要求1所述的汽车盘式刹车片用胶粘剂的方法，其特征是：按如下方法制备：

(一)、按摩尔比为1：1.2-2.0的比例将酚类和醛类加入到反应釜，再按体系重量1％－5％加入催化剂，反应1-3小时后，再按比例加入有机乙酰氧基硅烷在60－120℃的条件下反应3-8小时；

(二)、将反应体系温度控制在60℃以下，真空脱水，得到有机硅改性酚醛树脂；

(三)、将比例份数的增韧材料、固化剂及助剂加入到100-300份溶剂中，再加入到有机硅改性酚醛树脂中，搅拌均匀，即得到胶粘剂。