CN102691736B - 环保型高耐磨无石棉刹车片及电磁热压工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种环保型高耐磨无石棉刹车片和制造该环保型高耐磨无石棉刹车片的电磁热压工艺。环保型高耐磨无石棉刹车片包括摩擦材料，所述摩擦材料由以下重量份的组分组成：腰果油改性酚醛树脂8-11份，树脂增韧剂1-4份，人造石墨5-8份，小颗粒磷片石墨8-10份，矿物纤维10-15份，蛭石1-3份，硫酸钡5-8份，无机高温二次粘结剂5-10份，氧化铁红1-3份，碳纤维15-20份，轻质碳酸钙4-6份，抛光氧化铝1-2份，氧化镁3-5份，玻璃纤维4-7份，柔性焦粉5-9份，液体树脂3-6份。本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：本发明中的环保型高耐磨无石棉刹车片具有比重小，质量轻，节能环保，耐磨性佳，制动时无噪音，高温制动性能佳，摩擦性能好等优点。

Description

环保型高耐磨无石棉刹车片及电磁热压工艺

技术领域

本发明涉及一种环保型高耐磨无石棉刹车片，本发明还涉及制造该环保型高耐磨无石棉刹车片的电磁热压工艺。

背景技术

传统的石棉基、半金属、低金属的刹车片具有摩擦系数低、环境污染大，制动时易产生噪音，对偶件损伤严重等问题。虽然现在已有不含石棉的刹车片，但这种现有的刹车片具有高温摩擦性能不稳定、使用寿命低和成本高等缺点。

例如，公开号为CN100491761C的中国专利说明书公开了一种刹车片的摩擦材料，虽然其摩擦系数高，但是其中加入了铜纤维、铁粉等，对环境具有一定的污染。而且其高温摩擦性能差。

又如，公开号为CN1974642A的中国专利说明书公开了一种利用金属硫化物制备刹车片的材料配方。该配方虽然改善了摩擦材料表面的憎水性，消除了低音频噪音，但是其摩擦系数低，仅仅能应用于特殊的场合。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理，高温高速衰退小，速度敏感性低，高速运行时制动距离短，在安全系数大、摩擦系数稳定的前堤下增加刹车片的耐用性，制动安全、舒适、无噪音，以及绿色环保的环保型高耐磨无石棉刹车片。还提供一种用于制造环保型高耐磨无石棉刹车片的电磁热压工艺。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：

本发明所述摩擦材料由以下重量份的组分组成：腰果油改性酚醛树脂10份，树脂增韧剂2份，人造石墨7份，小颗粒磷片石墨10份，矿物纤维12份，蛭石3份，硫酸钡8份，无机高温二次粘结剂8份，氧化铁红2份，碳纤维15份，轻质碳酸钙5份，抛光氧化铝1份，氧化镁3份，玻璃纤维5份，柔性焦粉8份，液体树脂5份。液体树脂使制动更平稳舒适，速度的敏感性低，磨损小，使用寿命更长。原料中没有含重金属成份，原料均为无毒无害，绿色环保。无机高温二次粘结剂在刹车过程中，在580度时化学反应，进一步的进行粘接固化，增加了产品的耐温性，增加了刹车片的耐磨性能，并提升了刹车片在高温衰退性，使刹车片在高温时制动更有效，更安全。

摩擦材料都采用质量轻、性能好的材料，不用金属原料（如钢纤维、紫铜粉、铝粉），产品轻量化，高耐磨，落灰少，刹车片的比重只有1.83～1.85,只相当一般刹车的84%重量。在一定程度上节约了资源及能耗。加入碳纤维与矿物纤维，再配以玻璃纤维，起到骨架的作用及改善产品的耐磨性能，提高了刹车片的耐磨性。

采用腰果油改性树脂加树脂增韧剂为主要粘接剂，使刹车片质地较软，制动时无噪音。配以无机高温二次粘结剂，在制动高温情况下进一步的进行粘接固化，增加了产品的耐温性，增加了刹车片的耐磨性能，并使得刹车片在高温衰退上提升了很大的作用，使刹车片在高温时制动更有效，更安全。

摩擦性能调节剂能有效的稳定摩擦系数，改善高温衰退，提高刹车片的使用寿命，刹车片在制动过程中，在工作面会产生新的界面层，俗称制动膜，会对刹车片的制动敏感性带来一定的影响，采用了抛光氧化铝、无机高温二次粘结剂等硬质性能调节剂，防止刹车片高温衰退，以保证在高温时制动的有效性；而刹车片产生制动膜后，往往会使刹车片在常温时制动力下降，为弥补这方面的缺陷，我们采用未添加固化剂的液体树脂通过喷雾的方式加入，来克服刹车片制动膜常温状态下，制动不灵的问题，一般厂家都把液体树脂加入固化剂作为粘接剂使用，就没有这种效果了。

本发明所述的环保型高耐磨无石棉刹车片还包括摩擦材料底料，所述摩擦材料底料由以下重量份的组分组成：腰果油改性酚醛树脂12份，人造石墨5～8份，小颗粒磷片石墨4～13份，矿物纤维20～25份，蛭石3～5份，硫酸钡18～20份，无机高温二次粘结剂7～9份，氧化铁红2～3份，轻质碳酸钙5～7份，抛光氧化铝0.6～1份，氧化镁1～3份。摩擦材料底料具有节约成本的作用。

本发明所述树脂增韧剂为改性丁腈橡胶，所述液体树脂为水溶性液体树脂。

本发明所述的电磁热压工艺包括以下步骤：配料工序，按照所述摩擦材料配方分别进行配料；混料工序，将所述摩擦材料的各组分混合，混合时间为740秒，混料温度控制在50℃以下；热压成型工序，将所述摩擦材料电磁热压成型，一次筒模成型，压强2.5Mpa，压制时间60秒，温度140～170℃，温度波动控制在±2℃内；与原有电热板加热方式相比，能够节约电能15～20%。按年产15000吨计算，年可节约用电41万度电，节约电费34万元。保压时间由原来的90秒缩短为60秒，在产能上增加了近三分之一，且该工艺温度更均匀、更稳定，产品质量也更稳定。以及热处理工序，设备采用自动控温热处理箱，温度为130℃～170℃，时间为2～7小时。

本发明所述的电磁热压工艺还包括以下步骤：

磨削内弧工序，采用组合式磨床，内弧、倒角和切边一次性完成；

钻孔工序，采用自动数控技术钻床钻孔；

外弧磨削，采用圆盘切削工艺；以及

包装。

本发明所述热处理工序，在130℃温度下加热2小时，或在140℃下加热3小时，或在150℃下加热4小时，或在160℃下加热5小时，或者在170℃下加热7小时。

本发明所述混料工序采用半湿法四步混料方法，使用犁耙式混料机进行混料，所述犁耙式混料机中设置有飞刀，所述半湿法四步混料方法包括以下步骤：

飞刀的转速减慢到1400转/分，加入腰果油改性酚醛树脂、氧化铁红、矿物纤维和柔性焦粉、氧化镁和树脂增韧剂进行混料300秒；

飞刀恢复到2930转/分，加入小颗粒磷片石墨、人造石墨、碳纤维、轻质碳酸钙、抛光氧化铝、无机高温二次粘结剂、蛭石和硫酸钡，混料300秒；

通过喷雾装置从混料机的两端将液体树脂喷入混料机内，混料100秒；

加入玻璃纤维混料40秒，然后出料。减少材料的扬尘性，减小粉尘的环境污染

本发明制备具有摩擦材料和摩擦材料底料的环保型高耐磨无石棉刹车片的电磁热压工艺包括以下步骤：

配料工序，按照所述摩擦材料和摩擦材料底料配方分别进行配料；精度高，效率高。

混料工序，将所述摩擦材料的各组分混合，混合时间为740秒，混料温度控制在50℃以下，再将摩擦材料底料的各组分混合；

热压成型工序，先将所述摩擦材料底料放入筒模内，再将摩擦材料置于摩擦材料底料之上，然后电磁热压成型，压强2.5Mpa，压制时间60秒，温度140～170℃，温度波动控制在±2℃内；以及

热处理工序，设备采用自动控温热处理箱，温度为130℃～170℃，时间为2～7小时。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：本发明中的环保型高耐磨无石棉刹车片具有比重小，质量轻，节能环保，耐磨性佳，制动时无噪音，高温制动性能佳，摩擦性能好等优点，本发明中的电磁热压工艺具有产品质量稳定，制动化程度高，制造效率高，环保节能等优点。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

实施例1。

本实施例的环保型高耐磨无石棉刹车片包括摩擦材料，摩擦材料由以下重量份的组分组成：腰果油改性酚醛树脂10份，树脂增韧剂2份，人造石墨7份，小颗粒磷片石墨10份，矿物纤维12份，蛭石3份，硫酸钡8份，无机高温二次粘结剂8份，氧化铁红2份，碳纤维15份，轻质碳酸钙5份，抛光氧化铝1份，氧化镁3份，玻璃纤维5份，柔性焦粉8份，液体树脂5份。

本实施例中的液体树脂不加固化剂，液体树脂为水溶性液体树脂，本实施例中的树脂增韧剂为改性丁晴橡胶。

实施例2。

本实施例的环保型高耐磨无石棉刹车片包括摩擦材料和摩擦材料底料，摩擦材料由以下重量份的组分组成：腰果油改性酚醛树脂10份，树脂增韧剂2份，人造石墨7份，小颗粒磷片石墨10份，矿物纤维12份，蛭石3份，硫酸钡8份，无机高温二次粘结剂8份，氧化铁红2份，碳纤维15份，轻质碳酸钙5份，抛光氧化铝1份，氧化镁3份，玻璃纤维5份，柔性焦粉8份，液体树脂5份。

摩擦材料底料由以下重量份的组分组成：腰果油改性酚醛树脂12份，人造石墨5～8份，小颗粒磷片石墨4～13份，矿物纤维20～25份，蛭石3～5份，硫酸钡18～20份，无机高温二次粘结剂7～9份，氧化铁红2～3份，轻质碳酸钙5～7份，抛光氧化铝0.6～1份，氧化镁1～3份。

本实施例的环保型高耐磨无石棉刹车通过以下步骤制造而成：

a、配料工序，按照摩擦材料和摩擦材料底料配方分别进行配料；

b、混料工序，将摩擦材料的各组分混合，混合时间为740秒，混料温度控制在50℃以下，再将摩擦材料底料的各组分混合；

c、热压成型工序，先将摩擦材料底料放入筒模内，再将摩擦材料置于摩擦材料底料之上，然后电磁热压成型，压强2.5Mpa，压制时间60秒，温度140～170℃，温度波动控制在±2℃内；

d、热处理工序，设备采用自动控温热处理箱，温度为130℃～170℃，时间为2～7小时。

e、磨削内弧工序，采用组合式磨床，内弧、倒角和切边一次性完成；

f、钻孔工序，采用自动数控技术钻床钻孔；

g、外弧磨削，采用圆盘切削工艺；

以及包装。

实施例3-实施例37。

 续上表

 

表一中摩擦材料的各个成分都以重量份计量。

实施例1和实施例3-实施例37中的摩擦材料，可以根据以下步骤制成环保型高耐磨无石棉刹车片。

该环保型高耐磨无石棉刹车片通过以下步骤制造而成：

a、配料工序，按照摩擦材料配方分别进行配料；

b、混料工序，将摩擦材料的各组分混合，混合时间为740秒，混料温度控制在50℃以下；混料工序采用半湿法四步混料方法，使用犁耙式混料机进行混料，犁耙式混料机中设置有飞刀，半湿法四步混料方法包括以下步骤：飞刀的转速减慢到1400转/分，加入腰果油改性酚醛树脂、氧化铁红、矿物纤维和柔性焦粉、氧化镁和树脂增韧剂进行混料300秒；飞刀恢复到2930转/分，加入小颗粒磷片石墨、人造石墨、碳纤维、轻质碳酸钙、抛光氧化铝、无机高温二次粘结剂、蛭石和硫酸钡，混料300秒；通过喷雾装置从混料机的两端将液体树脂喷入混料机内，混料100秒；加入玻璃纤维混料40秒，然后出料。

c、热压成型工序，将摩擦材料电磁热压成型，一次筒模成型，压强2.5Mpa，压制时间60秒，温度140～170℃，温度波动控制在±2℃内； d、热处理工序，设备采用自动控温热处理箱，温度为130℃～170℃，时间为2～7小时。

e、磨削内弧工序，采用组合式磨床，内弧、倒角和切边一次性完成；

f、钻孔工序，采用自动数控技术钻床钻孔；

g、外弧磨削，采用圆盘切削工艺；

以及包装。

本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明所作的举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明说明书的内容或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。 

Claims (9)

1.一种环保型高耐磨无石棉刹车片，其特征是：包括摩擦材料，所述摩擦材料由以下重量份的组分组成：腰果油改性酚醛树脂8-11份，树脂增韧剂1-4份，人造石墨5-8份，小颗粒磷片石墨8-10份，矿物纤维10-15份，蛭石1-3份，硫酸钡5-8份，无机高温二次粘结剂5-10份，氧化铁红1-3份，碳纤维15-20份，轻质碳酸钙4-6份，抛光氧化铝1-2份，氧化镁3-5份，玻璃纤维4-7份，柔性焦粉5-9份，液体树脂3-6份。

2.根据权利要求1所述的环保型高耐磨无石棉刹车片，其特征是：所述摩擦材料由以下重量份的组分组成：腰果油改性酚醛树脂10份，树脂增韧剂2份，人造石墨7份，小颗粒磷片石墨10份，矿物纤维12份，蛭石3份，硫酸钡8份，无机高温二次粘结剂8份，氧化铁红2份，碳纤维15份，轻质碳酸钙5份，抛光氧化铝1份，氧化镁3份，玻璃纤维5份，柔性焦粉8份，液体树脂5份。

3.根据权利要求1或2所述的环保型高耐磨无石棉刹车片，其特征是：还包括摩擦材料底料，所述摩擦材料底料由以下重量份的组分组成：腰果油改性酚醛树脂12份，人造石墨5～8份，小颗粒磷片石墨4～13份，矿物纤维20～25份，蛭石3～5份，硫酸钡18～20份，无机高温二次粘结剂7～9份，氧化铁红2～3份，轻质碳酸钙5～7份，抛光氧化铝0.6～1份，氧化镁1～3份。

4.根据权利要求1或2所述的环保型高耐磨无石棉刹车片，其特征是：所述树脂增韧剂为改性丁腈橡胶，所述液体树脂为水溶性液体树脂。

5.用于制造如权利要求1或2所述的环保型高耐磨无石棉刹车片的电磁热压工艺，其特征是：包括以下步骤：

a、配料工序，按照所述摩擦材料配方分别进行配料；

b、混料工序，将所述摩擦材料的各组分混合，混合时间为740秒，混料温度控制在50℃以下；

c、热压成型工序，将所述摩擦材料电磁热压成型，一次筒模成型，压强2.5Mpa，压制时间60秒，温度140～170℃，温度波动控制在±2℃内；以及

d、热处理工序，设备采用自动控温热处理箱，温度为130℃～170℃，时间为2～7小时。

6.根据权利要求5所述的电磁热压工艺，其特征是：还包括以下步骤：

e、磨削内弧工序，采用组合式磨床，内弧、倒角和切边一次性完成；

f、钻孔工序，采用自动数控技术钻床钻孔；以及

g、外弧磨削，采用圆盘切削工艺。

7.根据权利要求5所述的电磁热压工艺，其特征是：所述热处理工序中，在130℃温度下加热2小时，或在140℃下加热3小时，或在150℃下加热4小时，或在160℃下加热5小时，或者在170℃下加热7小时。

8.根据权利要求5所述的电磁热压工艺，其特征是：所述混料工序采用半湿法四步混料方法，使用犁耙式混料机进行混料，所述犁耙式混料机中设置有飞刀，所述半湿法四步混料方法包括以下步骤：

飞刀的转速减慢到1400转/分，加入腰果油改性酚醛树脂、氧化铁红、矿物纤维和柔性焦粉、氧化镁和树脂增韧剂进行混料300秒；

飞刀恢复到2930转/分，加入小颗粒磷片石墨、人造石墨、碳纤维、轻质碳酸钙、抛光氧化铝、无机高温二次粘结剂、蛭石和硫酸钡，混料300秒；

通过喷雾装置从混料机的两端将液体树脂喷入混料机内，混料100秒；

加入玻璃纤维混料40秒，然后出料。

9.用于制造如权利要求3所述的环保型高耐磨无石棉刹车片的电磁热压工艺，其特征是：包括以下步骤：

配料工序，按照所述摩擦材料和摩擦材料底料配方分别进行配料；

混料工序，将所述摩擦材料的各组分混合，混合时间为740秒，混料温度控制在50℃以下，再将摩擦材料底料的各组分混合；

热压成型工序，先将所述摩擦材料底料放入筒模内，再将摩擦材料置于摩擦材料底料之上，然后电磁热压成型，压强2.5Mpa，压制时间60秒，温度140～170℃，温度波动控制在±2℃内；以及

热处理工序，设备采用自动控温热处理箱，温度为130℃～170℃，时间为2～7小时。