CN101838437A - 改性酚醛树脂及其制备工艺及利用其制成的刹车片粘结剂 - Google Patents
改性酚醛树脂及其制备工艺及利用其制成的刹车片粘结剂 Download PDFInfo
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Abstract
本发明实施例公开了一种改性酚醛树脂,采用桐油和纳米粒子对酚醛树脂进行改性;其中,所述桐油占酚醛树脂重量的10~15wt%,所述纳米粒子占酚醛树脂重量的20~45%。本发明通过对酚醛树脂进行综合改性,显著提高酚醛树脂的热分解温度,包括该酚醛树脂的刹车片在高速下紧急制动刹车性能稳定,热衰退小。本发明还公开了一种改性酚醛树脂的制备工艺、一种刹车片粘结剂及其制备工艺及以该刹车片粘结剂作为粘结剂的刹车片。
Description
技术领域
本发明涉及刹车片技术领域,更具体地说,涉及一种刹车片及其粘结剂及该粘结剂的制备工艺、改性酚醛树脂及其制备工艺。
背景技术
酚醛树脂是世界上最早实现工业化的合成树脂,迄今已有近百年的历史。由于其原料易得,价格低廉,成型工艺性好,具有优异的机械性能、阻燃性和耐热性等。所以,成为当代工业部门不可缺少的原材料,在各个行业得到了广泛的应用。但是,随着工业的高速发展,对各种机械的要求都有了很大的提高,因而对酚醛树脂的性能提车了更高的要求,如较高的热分解温度、足够高的饿粘接强度和较好的耐磨性等。在刹车片领域中,作为粘合剂的酚醛树脂对这些性能起着至关重要的作用。
当前应用的刹车片的粘结剂多是纯正的酚醛树脂,但是纯正酚醛树脂的熔点较低,在高于100℃后易发生热分解,导致刹车片热衰退现象严重,制动摩擦系数不稳定,高温刹车性能锐减等问题。
人们未了避免纯正酚醛树脂作为刹车片的粘结剂而带来的热衰退现象严重等问题,提出了很多的酚醛树脂改性的方式方法,如桐油、腰果壳油、硼等单一改性酚醛树脂,使酚醛树脂的分解温度提高了40-60℃左右。
但是,单一改性的酚醛树脂的热分解温度提高不显著。所以亟需一种能够显著提高酚醛树脂的热分解温度的综合改性的酚醛树脂。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种刹车片及其粘结剂及该粘结剂的制备工艺、改性酚醛树脂及其制备工艺,以提高酚醛树脂的热分解温度。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种改性酚醛树脂,采用桐油和纳米粒子对酚醛树脂进行改性;
其中,所述桐油占酚醛树脂重量的10~15wt%,所述纳米粒子占酚醛树脂重量的20~45%。
优选的,上述改性酚醛树脂中,所述纳米粒子为纳米二氧化硅粉、氧化铝粉或其组合。
一种改性酚醛树脂的制备工艺,包括步骤:
将苯酚、占苯酚重量80~140%重量份的甲醛水溶液、占苯酚重量10~15%重量份的桐油和占苯酚重量0.5~1.5%重量份的分散剂加入反应容器中,再向反应容器中加入占苯酚重量20~45%重量份的纳米粒子,得到第一混合溶液;
将所述第一混合溶液加热,得到第二混合溶液;
向第二混合溶液加入碱溶液将PH调节至8~9,温度控制在80~105℃;真空减压脱水,至粘度为2.0~5.0帕.秒后,冷却成固体树脂。
优选的,上述改性酚醛树脂的制备工艺,其特征在于,所述纳米粒子为纳米二氧化硅粉、氧化铝粉或其组合。
一种刹车片粘结剂,包括:上面所述的改性酚醛树脂、占该改性酚醛树脂重量的3~5wt%的丁腈橡胶和占该改性酚醛树脂重量的7~11wt%的六甲基四胺。
优选的,上述刹车片粘结剂中,所述六甲基四胺占改性酚醛树脂重量的8~10wt%。
一种刹车片粘结剂的制备工艺,包括步骤:
将苯酚、甲醛水溶液、占苯酚重量10~15%重量份的桐油和占苯酚重量0.5~1.5%重量份的分散剂加入反应容器中,再向反应容器中加入占苯酚重量20~45%重量份的纳米粒子,得到第一混合溶液;
将所述第一混合溶液加热,得到第二混合溶液;
向第二混合溶液加入碱溶液将PH调节至8~9,温度控制在80~105℃;真空减压脱水,至粘度为2.0~5.0帕.秒后,冷却成固体树脂;
将所得固体树脂烘干,再将其与占该固体树脂重量的3~5wt%的丁腈橡胶和占该改性酚醛树脂重量的7~11wt%的六甲基四胺加入球磨机,粉碎至粒径为25~40μm,得到刹车片粘结剂。
一种刹车片,该刹车片以上所述的刹车片粘结剂作为粘结剂。
优选的,上述刹车片中,包括:
刹车片粘结剂 8~12wt%
增强材料 18~30wt%
研磨剂 13~17wt%
润滑剂 15~25wt%
填料 25~50wt%。
优选的,上述刹车片中,所述增强材料为铜棉、硅酸盐纤维或其组合;
所述研磨剂为氧化铁、锆英石或其组合;
所述润滑剂为石墨、硫化锑或其组合;
所述填料为蛭石、萤石、重晶石或其组合。
从上述的技术方案可以看出,相对于背景技术,本发明的优点是对酚醛树脂进行综合改性,显著提高酚醛树脂的热分解温度,包括该酚醛树脂的刹车片在高速下紧急制动刹车性能稳定,热衰退小。在温度高于400℃时,热衰退现象不明显,制动性能稳定,摩擦系数变化范围小,Δμ<0.095,磨损率在0.10-0.40×10-4mg/Nm之间,刹车片的高温摩擦磨损性能优异。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明采用桐油和纳米粒子对酚醛树脂进行改性。其中,桐油占酚醛树脂重量的10~15wt%,纳米粒子占酚醛树脂重量的20~45%。纳米粒子优选为纳米二氧化硅粉、氧化铝粉或其组合。通过对酚醛树脂进行综合改性,能够显著提高酚醛树脂的热分解温度。
本发明提供的刹车片粘结剂,包括:上面所述的改性酚醛树脂、占该改性酚醛树脂重量的3~5wt%的丁腈橡胶和占该改性酚醛树脂重量的7~11wt%的六甲基四胺。该刹车片粘结剂采用了上面所述的综合改性的酚醛树脂,从而该粘结剂的热分解温度显著提高。
本发明提供的刹车片,包括:上面所述刹车片粘结剂8~12wt%,增强材料18~30wt%,研磨剂13~17wt%,润滑剂15~25wt%,填料25~50wt%。其中,所述增强材料优选为铜棉、硅酸盐纤维或其组合;所述研磨剂优选为氧化铁、锆英石或其组合;所述润滑剂优选为石墨、硫化锑或其组合;填料优选为蛭石、萤石、重晶石或其组合。刹车片在高速下紧急制动刹车性能稳定,热衰退小。在温度高于400℃时,热衰退现象不明显,制动性能稳定,摩擦系数变化范围小,Δμ<0.095,磨损率在0.10-0.40×10-4mg/Nm之间,刹车片的高温摩擦磨损性能优异。
本发明提供的改性酚醛树脂的制备工艺,包括以下步骤:
1)将苯酚、甲醛水溶液、占苯酚重量10~15%重量份的桐油和占苯酚重量0.5~1.5%重量份的分散剂加入反应容器中,再向反应容器中加入占苯酚重量20~45%重量份的纳米粒子,得到第一混合溶液。其中,苯酚、甲醛水溶液反应得到酚醛树脂,其重量的比例关系和现有的相同。
2)将所述第一混合溶液加热,得到第二混合溶液。
3)向第二混合溶液加入碱溶液将PH调节至8~9,温度控制在80~105℃;真空减压脱水,至粘度为2.0~5.0帕.秒后,冷却成固体树脂,得到改性酚醛树脂。
其中,纳米粒子为纳米二氧化硅粉、氧化铝粉或其组合。
本发明提供的刹车片粘结剂的制备工艺,包括步骤:
1)将苯酚、甲醛水溶液、占苯酚重量10~15%重量份的桐油和占苯酚重量0.5~1.5%重量份的分散剂加入反应容器中,再向反应容器中加入占苯酚重量20~45%重量份的纳米粒子,得到第一混合溶液。
2)将所述第一混合溶液加热,得到第二混合溶液。
3)向第二混合溶液加入碱溶液将PH调节至8~9,温度控制在80~105℃;真空减压脱水,至粘度为2.0~5.0帕.秒后,冷却成固体树脂。
4)将所得固体树脂烘干,再将其与占该固体树脂重量的3~5wt%的丁腈橡胶和占该改性酚醛树脂重量的7~11wt%的六甲基四胺加入球磨机,粉碎至粒径为25~40μm,得到刹车片粘结剂。
以下结合具体实施例对本发明所提供的刹车片作进一步详细说明。
实施例1:
分别取刹车片粘结剂(该刹车片粘结剂为上述工艺得到的刹车片粘结剂,以下实施例简称刹车片粘结剂)8公斤,增强材料(增强材料为铜棉、硅酸盐纤维或其组合,以下实施例简称增强材料)18公斤,研磨剂(研磨剂为氧化铁、锆英石或其组合,以下实施例简称研磨剂)13公斤,润滑剂(润滑剂为石墨、硫化锑或其组合,以下实施例简称润滑剂)15公斤,填料(填料为蛭石、萤石、重晶石或其组合,以下实施例简称填料)25公斤。混料机内混料均匀后利用热压成型工艺成型,得到刹车片。在温度高于400℃时,热衰退现象不明显,制动性能稳定,摩擦系数变化范围小,Δμ<0.095,磨损率为0.38×104mg/Nm,刹车片的高温摩擦磨损性能优异。
实施例2:
分别取刹车片粘结剂12公斤,增强材料30公斤,研磨剂17公斤,润滑剂25公斤,填料50公斤。混料机内混料均匀后利用热压成型工艺成型,得到刹车片。在温度高于400℃时,热衰退现象不明显,制动性能稳定,摩擦系数变化范围小,Δμ<0.093,磨损率为0.31×104mg/Nm,刹车片的高温摩擦磨损性能优异。
实施例3:
分别取刹车片粘结剂10公斤,增强材料22公斤,研磨剂15公斤,润滑剂20公斤,填料40公斤。混料机内混料均匀后利用热压成型工艺成型,得到刹车片。在温度高于400℃时,热衰退现象不明显,制动性能稳定,摩擦系数变化范围小,Δμ<0.075,磨损率在0.10×104mg/Nm,刹车片的高温摩擦磨损性能优异。
实施例4:
分别取刹车片粘结剂11公斤,增强材料24公斤,研磨剂16公斤,润滑剂19公斤,填料38公斤。混料机内混料均匀后利用热压成型工艺成型,得到刹车片。在温度高于400℃时,热衰退现象不明显,制动性能稳定,摩擦系数变化范围小,Δμ<0.082,磨损率在0.18×104mg/Nm之间,刹车片的高温摩擦磨损性能优异。
实施例5:
分别取刹车片粘结剂9公斤,增强材料26公斤wt%,研磨剂14公斤,润滑剂17公斤,填料44公斤。混料机内混料均匀后利用热压成型工艺成型,得到刹车片。在温度高于400℃时,热衰退现象不明显,制动性能稳定,摩擦系数变化范围小,Δμ<0.085,磨损率在0.22×104mg/Nm之间,刹车片的高温摩擦磨损性能优异。
实施例5:
分别取刹车片粘结剂10公斤,增强材料25公斤wt%,研磨剂15公斤,润滑剂18公斤,填料33公斤。混料机内混料均匀后利用热压成型工艺成型,得到刹车片。在温度高于400℃时,热衰退现象不明显,制动性能稳定,摩擦系数变化范围小,Δμ<0.087,磨损率在0.26×104mg/Nm之间,刹车片的高温摩擦磨损性能优异。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种改性酚醛树脂,其特征在于,采用桐油和纳米粒子对酚醛树脂进行改性;
其中,所述桐油占酚醛树脂重量的10~15wt%,所述纳米粒子占酚醛树脂重量的20~45%。
2.如权利要求1所述的改性酚醛树脂,其特征在于,所述纳米粒子为纳米二氧化硅粉、氧化铝粉或其组合。
3.一种改性酚醛树脂的制备工艺,其特征在于,包括步骤:
将苯酚、占苯酚重量80~140%重量份的甲醛水溶液、占苯酚重量10~15%重量份的桐油和占苯酚重量0.5~1.5%重量份的分散剂加入反应容器中,再向反应容器中加入占苯酚重量20~45%重量份的纳米粒子,得到第一混合溶液;
将所述第一混合溶液加热,得到第二混合溶液;
向第二混合溶液加入碱溶液将PH调节至8~9,温度控制在80~105℃;真空减压脱水,至粘度为2.0~5.0帕·秒后,冷却成固体树脂。
4.如权利要求3所述的改性酚醛树脂的制备工艺,其特征在于,所述纳米粒子为纳米二氧化硅粉、氧化铝粉或其组合。
5.一种刹车片粘结剂,其特征在于,包括:如权利要求1或2所述的改性酚醛树脂、占该改性酚醛树脂重量的3~5wt%的丁腈橡胶和占该改性酚醛树脂重量的7~11wt%的六甲基四胺。
6.如权利要求5所述的刹车片粘结剂,其特征在于,所述六甲基四胺占改性酚醛树脂重量的8~10wt%。
7.一种刹车片粘结剂的制备工艺,其特征在于,包括步骤:
将苯酚、甲醛水溶液、占苯酚重量10~15%重量份的桐油和占苯酚重量0.5~1.5%重量份的分散剂加入反应容器中,再向反应容器中加入占苯酚重量20~45%重量份的纳米粒子,得到第一混合溶液;
将所述第一混合溶液加热,得到第二混合溶液;
向第二混合溶液加入碱溶液将PH调节至8~9,温度控制在80~105℃;真空减压脱水,至粘度为2.0~5.0帕·秒后,冷却成固体树脂;
将所得固体树脂烘干,再将其与占该固体树脂重量的3~5wt%的丁腈橡胶和占该改性酚醛树脂重量的7~11wt%的六甲基四胺加入球磨机,粉碎至粒径为25~40μm,得到刹车片粘结剂。
8.一种刹车片,其特征在于,该刹车片以如权利要求5所述的刹车片粘结剂作为粘结剂。
9.如权利要求8所述的刹车片,其特征在于,包括:
如权利要求5所述的刹车片粘结剂 8~12wt%
增强材料 18~30wt%
研磨剂 13~17wt%
润滑剂 15~25wt%
填料 25~50wt%。
10.如权利要求9所述的刹车片,其特征在于,所述增强材料为铜棉、硅酸盐纤维或其组合;
所述研磨剂为氧化铁、锆英石或其组合;
所述润滑剂为石墨、硫化锑或其组合;
所述填料为蛭石、萤石、重晶石或其组合。
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