CN103267076A - 一种纳米粒子复合改性树脂基汽车制动片 - Google Patents
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Abstract
一种纳米粒子复合改性树脂基汽车制动片，其特征在于：按重量百分比计算，纳米粒子多元复合改性树脂22-26%，矿物纤维20-30%、石墨15-25%、高温粘结剂2-5%、矿物增强纤维1-3%、增摩材料5-10%、余量为矿物填料或离子型稀土渣，纳米粒子多元复合改性树脂的成分为苯酚80-88份、硼酸2-5份、甲醛66-75份、乙醇1-3份、丁腈橡胶1-3份、腰果壳油10-15份、纳米粒子1-3份、辅助剂2-5份，按上述重量配比进行共混复合改性树脂。本发明的制动片不含对人体有害的物质，且具有耐高温性、耐磨损性能、材质柔软韧性好等特点；能抵抗频繁的热变化，抗热疲劳性好，使用寿命长。
Description
技术领域
本发明涉及一种汽车制动片，尤其涉及一种是不含石棉材料的纳米粒子复合改性树脂基耐高温汽车制动片。
背景技术
摩擦树脂基复合材料是由黏结剂（树脂）、增强剂（石棉、玻璃纤维、金属纤维等）、摩擦性能调节剂（各种矿物质、无机盐等）以及其他辅助材料组成。基体树脂的作用主要是将材料中的各组分黏结在一起，使之成为一个有机整体。因此，树脂基体的性能决定了摩擦材料的性能。作为摩擦材料黏结剂的树脂，虽然研究报道很多，但从性能均衡、价格适中等多方面因素考虑，酚醛树脂及其各种改性品种仍是人们的首选。酚醛树脂(PF)主链结构含有大量的苯环，经固化后具有耐热性好、力学强度高、坚硬耐磨、性能稳定等优点。但普通PF因其分子结构上的缺陷，具有硬度高、质脆、粘结力小、耐热性差、工作温度超过250℃热分解严重等一系列不足，已不能满足现代摩擦材料的应用需要。于是改性就成为提高酚醛树脂黏结力、耐热性、耐磨性以及韧性的一个重要手段。
发明内容
本发明的目的在于提供一种纳米粒子复合改性树脂基汽车制动片，克服普通酚醛树脂基材料制动片耐热性和韧性差的缺点。
一种纳米粒子复合改性树脂基汽车制动片，其特征在于：按重量百分比计算，纳米粒子多元复合改性树脂22-26%，矿物纤维20-30%、石墨15-25%、高温粘结剂2-5%、矿物增强纤维1-3%、增摩材料5-10%、余量为矿物填料或离子型稀土渣，纳米粒子多元复合改性树脂的成分为苯酚80-88份、硼酸2-5份、甲醛66-75份、乙醇1-3份、丁腈橡胶1-3份、腰果壳油10-15份、纳米粒子1-3份、辅助剂2-5份，按上述重量配比进行共混复合改性树脂。
一种纳米粒子复合改性树脂基汽车制动片，其特征在于：复合改性树脂工艺路线为：用苯酚、硼酸、乙醇和催化剂等进行酯化反应，获得硼酸酯；由硼酸酯、丁腈橡胶、腰果壳油，纳米粒子和辅助剂进行反应获得改性树脂；真空脱水；冷却出料。
一种纳米粒子复合改性树脂基汽车制动片，其特征在于：纳米粒子为SiO2、TiO2、Al2O3或ZnO纳米级粉体粒子，或其中二种以上的组合，对树脂的强度、硬度、韧性、耐温、耐磨和耐腐蚀等性能进行改善和提高；辅助剂为含酸类和胺类的共混物质，改善硼改性树脂的耐水性；硼酸是作为对树脂改性，获得耐热性能好的树脂，获得制动片耐高温450℃仍保持高的性能；丁腈橡胶是作为树脂的增韧剂，对树脂进行物理掺混改性，降低树脂的硬度，增加制动片的韧性。
本发明的有益效果是：本发明的制动片不含对人体有害的物质，且具有耐高温性、耐磨损性能、材质柔软韧性好等特点。在350～450℃高温时，仍能保持较高的摩擦系数和较低的磨损率，平均硬度值为55～60HRM。能抵抗频繁的热变化，抗热疲劳性好，使用寿命长。
具体实施方式
现结合实施例对本发明作进一步说明：
根据发明内容对树脂进行改性，安排三种配方进行试验，试验方案及结果如下：
针对以上三种不同的改性树脂配方，按重量份23份分别加入到实际生产的制动片中，检测其对制动片产生的效果，其具体成分如下表所示。并按照试验方案进行试验，试验方案及实验结果如下：
试验结果：
试制品按照国家标准GB5763-2008执行。 表1是成分A制动片样品检测结果，表2是成分B制动片样品检测结果，表3是成分C制动片样品检测结果。
表1. 成分A制动片样品摩擦性能检测结果
表2. 成分B制动片样品摩擦性能检测结果
表3. 成分C制动片样品摩擦性能检测结果
表4. 成分C制动片样品增加400℃摩擦性能检测结果
从试验数据表1，表2和表3可以看出，采用纳米粒子多元复合改性树脂摩擦系数稳定，冲击强度高而硬度低，更适合汽车刹车片。同时，增加的400℃高温测试其摩擦系数μ：400℃≮0.34。样品各项性能指标要远高于国家标准，高温（>400℃）性能保持较高的摩擦系数。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，则应当视为属于本发明所提交的权利要求书确定的保护范围。
Claims (3)
1.一种纳米粒子复合改性树脂基汽车制动片，其特征在于：按重量百分比计算，纳米粒子多元复合改性树脂22-26%，矿物纤维20-30%、石墨15-25%、高温粘结剂2-5%、矿物增强纤维1-3%、增摩材料5-10%、余量为矿物填料或离子型稀土渣，纳米粒子多元复合改性树脂的成分为苯酚80-88份、硼酸2-5份、甲醛66-75份、乙醇1-3份、丁腈橡胶1-3份、腰果壳油10-15份、纳米粒子1-3份、辅助剂2-5份，按上述重量配比进行共混复合改性树脂。
2.根据权利要求1所述的纳米粒子复合改性树脂基汽车制动片，其特征在于：复合改性树脂工艺路线为：用苯酚、硼酸、乙醇和催化剂等进行酯化反应，获得硼酸酯；由硼酸酯、丁腈橡胶、腰果壳油，纳米粒子和辅助剂进行反应获得改性树脂；真空脱水；冷却出料。
3.根据权利要求1或2所述的纳米粒子复合改性树脂基汽车制动片，其特征在于：纳米粒子为SiO2、TiO2、Al2O3或ZnO纳米级粉体粒子，或其中二种以上的组合，对树脂的强度、硬度、韧性、耐温、耐磨和耐腐蚀等性能进行改善和提高；辅助剂为含酸类和胺类的共混物质，改善硼改性树脂的耐水性。
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