CN102061145A

CN102061145A - 橡胶-树脂共混型纸基摩擦材料

Info

Publication number: CN102061145A
Application number: CN2010105448919A
Authority: CN
Inventors: 傅业伟; 李贺军; 齐乐华; 费杰; 李克智
Original assignee: Northwestern Polytechnical University
Current assignee: Northwestern Polytechnical University
Priority date: 2010-11-11
Filing date: 2010-11-11
Publication date: 2011-05-18

Abstract

本发明公开了一种橡胶-树脂共混型纸基摩擦材料，用于解决现有的纸基摩擦材料动摩擦系数和静摩擦系数低的技术问题。技术方案是用含有重量百分比为18～42％的橡胶，重量百分比为6～20％的纤维，重量百分比为18～40％的改性酚醛树脂和重量百分比为10～20％的填料制成。由于通过增加橡胶组分的质量百分含量，再与其他组分优化，当橡胶组分的质量百分含量为18～42％时，纸基摩擦材料动摩擦系数由现有技术的1.2～1.3提高到1.6～1.8，静摩擦系数由现有技术的0.16～0.17提高到0.18～0.20。

Description

橡胶-树脂共混型纸基摩擦材料

技术领域

本发明涉及一种纸基摩擦材料，特别是橡胶-树脂共混型纸基摩擦材料。

背景技术

在某些湿式离合器中，往往要求所使用的湿式摩擦材料的动摩擦系数和静摩擦系数高、使用寿命长、换挡平稳并能够经受过载条件下的热冲击。

与此要求相比，通用树脂型纸基摩擦材料摩擦特征稳定、磨损率低、耐热性能好、磨损率低，但动和静摩擦系数均相对较低，应用于此类湿式离合器时会因传递扭矩能力不足引起长时间滑摩甚至打滑烧片；通用混炼型橡胶软木基摩擦材料动和静摩擦系数高，满足这类湿式离合器传扭需要，但却存在着磨损量大、材料溶胀且耐热性差等缺陷，应用于这类湿式离合器时换挡过程发冲、使用寿命短、在过载情况下易于烧片，并且久时与对偶片置粘连。

公开号为CN101024760A的中国专利公开了一种柔性纸基摩擦材料，其配方含有重量百分比3～7％的Kevlar纤维，或者碳纤维预氧丝，或者是Kevlar纤维与碳纤维预氧丝混合纤维，5～20％的聚丙烯腈基碳纤维，或者沥青基碳纤维，或者是聚丙烯腈基碳纤维与沥青基碳纤维混合纤维，4～25％的柔性矿物纤维，或者植物纤维，或者纤维素纤维，2～10％的柔性粘合剂，20～44％的脆性粘合剂，10～25％的摩擦性能调节剂，15～30％的填料。采用了在含碳纤维的纸基摩擦材料中加入2～10％橡胶组分来提高纸基摩擦材料柔韧性，因所用橡胶含量低而未能大幅度提高纸基摩擦材料的动摩擦系数和静摩擦系数。其动摩擦系数为1.2～1.3，静摩擦系数约为0.16～0.17。

发明内容

为了克服现有技术纸基摩擦材料动摩擦系数和静摩擦系数低的不足，本发明提供一种橡胶-树脂共混型纸基摩擦材料，通过增加橡胶组分的质量百分含量，可以提高纸基摩擦材料动摩擦系数和静摩擦系数。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案：一种橡胶-树脂共混型纸基摩擦材料，其特点是用含有重量百分比为18～42％的橡胶，重量百分比为6～20％的纤维，重量百分比为18～40％的改性酚醛树脂和重量百分比为10～20％的填料制成。

所述橡胶是丁腈橡胶、丁苯橡胶、氟橡胶、硅橡胶的任一种或任几种。

所述纤维是至少包含5％碳纤维和余量的其它纤维。

所述改性酚醛树脂是腰果壳油改性酚醛树脂、丁腈橡胶改性酚醛树脂任一种，或者是两者的混合物。

所述填料是氧化铝与石墨、氧化锌、高岭土、硅藻土、摩擦粉、石英粉、铬铁矿粉SiC、BN、萤石粉、硫酸钡任一种的混合物。

所述其它纤维是Kevlar纤维、非石棉矿物纤维、陶瓷纤维、植物纤维的任一种或任几种。

所述氧化铝占填料总量的0.7～3.0％。

本发明的有益效果是：由于通过增加橡胶组分的质量百分含量，再与其他组分优化，当橡胶组分的质量百分含量为18～42％时，纸基摩擦材料动摩擦系数由现有技术的1.2～1.3提高到1.6～1.8，静摩擦系数由现有技术的0.16～0.17提高到0.18～0.20。

下面结合具体实施方式对本发明作详细说明。

具体实施方式

实施例1：分别称取预处理过的碳纤维8.3g，芳纶纤维3.0g，纤维素纤维1.9g，氧化铝1g，硫酸钡5g，硅藻土8g，氧化锌2g，摩擦粉3g，石墨1g，橡胶33g。将腰果壳油改性酚醛树脂溶入乙醇溶剂中制成酚醛树脂-乙醇溶液，将除腰果壳油改性酚醛树脂外的其它原材料采用湿法打浆混合均匀得到纸浆浆液，将纸浆浆液在抄纸机上成型为摩擦片原纸，在60～100℃条件下烘干，浸入腰果壳油改性酚醛树脂-乙醇溶液中使摩擦片原纸中腰果壳油改性酚醛树脂含量达到22％，在温度小于80℃条件下烘干得到含酚醛树脂的摩擦材料原纸，将含酚醛树脂的摩擦材料原纸在温度160～190℃热压固化。得到所述纸基摩擦材料，按照GB/T13826-92技术标准测试，这种摩擦材料的动摩擦系数为0.16～0.17，静摩擦系数0.18～0.19，磨损率小于8×10^-8cm³/J。

实施例2：分别称取处理过的碳纤维5g，芳纶纤维3.0g，纤维素纤维6.0g，酚醛树脂38g，氧化铝0.88g，硫酸钡7.0g，高岭土5g，氧化锌2g，石墨3.2g，橡胶25g。将腰果壳油改性酚醛树脂溶入乙醇溶剂中制成酚醛树脂-乙醇溶液，将除腰果壳油改性酚醛树脂外的其它原材料采用湿法打浆混合均匀得到纸浆浆液，将纸浆浆液在抄纸机上成型为摩擦片原纸，在60～100℃条件下烘干，浸入腰果壳油改性酚醛树脂-乙醇溶液中使摩擦片原纸中腰果壳油改性酚醛树脂含量达到34％，在温度小于80℃条件下烘干得到含酚醛树脂的摩擦材料原纸，将含酚醛树脂的摩擦材料原纸在温度160～190℃热压固化。得到所述纸基摩擦材料，按照GB/T13826-92技术标准测试，这种摩擦材料的动摩擦系数大于0.16～0.17，静摩擦系数大于0.18～0.19，磨损率小于6×10^-8cm³/J。

实施例3：分别称取处理过的碳纤维7g，芳纶纤维0.5g，纤维素纤维10.0g，酚醛树脂20g，氧化铝2.5g，硫酸钡4.0g，高岭土3g，氧化锌0.5g，石墨1g，橡胶40g。将腰果壳油改性酚醛树脂溶入乙醇溶剂中制成酚醛树脂-乙醇溶液，将除腰果壳油改性酚醛树脂外的其它原材料采用湿法打浆混合均匀得到纸浆浆液，将纸浆浆液在抄纸机上成型为摩擦片原纸，在60～100℃条件下烘干，浸入腰果壳油改性酚醛树脂-乙醇溶液中使摩擦片原纸中腰果壳油改性酚醛树脂含量达到22％，在温度小于80℃条件下烘干得到含酚醛树脂的摩擦材料原纸，将含酚醛树脂的摩擦材料原纸在温度160～190℃热压固化。得到所述纸基摩擦材料按照GB/T13826-92技术标准测试，这种摩擦材料的动摩擦系数0.16～0.18，静摩擦系数0.18～0.20，磨损率小于7×10^-8cm³/J。

经反复试验，当橡胶含量在摩擦材料中的质量百分含量小于18％时，摩擦材料基本上表现出通用纸基摩擦材料的摩擦磨损特性，动摩擦系数小于0.14；而当橡胶含量达到18％～42％时，会明显提高纸基摩擦材料的动摩擦系数和静摩擦系数，并且随着橡胶含量增加，摩擦材料的动摩擦系数和静摩擦系数会增大。当橡胶质量百分含量大于18％并随着含量增加时，摩擦材料硬度变小，柔韧度增大，有利于摩擦片在工作过程中有效贴合。但橡胶含量超过42％时，摩擦材料的力矩曲线平稳性和耐热性能变差。

Claims

1.一种橡胶-树脂共混型纸基摩擦材料，其特征在于用含有重量百分比为18～42％的橡胶，重量百分比为6～20％的纤维，重量百分比为18～40％的改性酚醛树脂和重量百分比为10～20％的填料制成。

2.根据利用权利要求1所述的橡胶-树脂共混型纸基摩擦材料，其特征在于：所述橡胶是丁腈橡胶、丁苯橡胶、氟橡胶、硅橡胶的任一种或任几种。

3.根据利用权利要求1所述的橡胶-树脂共混型纸基摩擦材料，其特征在于：所述纤维是至少包含5％碳纤维和余量的其它纤维。

4.根据利用权利要求1所述的橡胶-树脂共混型纸基摩擦材料，其特征在于：所述改性酚醛树脂是腰果壳油改性酚醛树脂、丁腈橡胶改性酚醛树脂任一种，或者是两者的混合物。

5.根据利用权利要求1所述的橡胶-树脂共混型纸基摩擦材料，其特征在于：所述填料是氧化铝与石墨、氧化锌、高岭土、硅藻土、摩擦粉、石英粉、铬铁矿粉SiC、BN、萤石粉、硫酸钡任一种的混合物。

6.根据利用权利要求1或3所述的橡胶-树脂共混型纸基摩擦材料，其特征在于：所述其它纤维是Kevlar纤维、非石棉矿物纤维、陶瓷纤维、植物纤维的任一种或任几种。

7.根据利用权利要求1或5所述的橡胶-树脂共混型纸基摩擦材料，其特征在于：所述氧化铝占填料总量的0.7～3.0％。