CN103343476B - 一种晶须改性的纸基摩擦材料及其制备方法 - Google Patents

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一种晶须改性的纸基摩擦材料及其制备方法,按质量分数计,包括45-55%的纤维、5%-15%的晶须、15-25%的改性酚醛树脂、10%-15%的无机填料以及1%的分散剂;其制备方法采用传统的纸基摩擦材料制备工艺制作,即首先将纤维、晶须和填料在水中均匀混合制浆,抄纸成型获得摩擦材料预制体并烘干。将改性酚醛树脂溶于乙醇溶剂中制成改性酚醛树脂乙醇溶液后浸渍于预制体中,待溶剂挥发后热压固化得到晶须改性纸基摩擦材料。本发明能够在湿式油润滑条件下使用,且具有高动摩擦系数、低磨损率、对对偶材料磨损小。

Description

一种晶须改性的纸基摩擦材料及其制备方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种纸基摩擦材料及其制备方法,尤其涉及一种一种晶须改性的纸基摩擦材料及其制备方法。
背景技术
[0002]在湿式离合器中要求所使用的湿式摩擦材料具有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、制动过程中对对偶盘损伤小等一系列优异的性能。
[0003]申请号为200810186911.2的中国专利“湿式纸基摩擦材料及其摩擦片”采用在纸基摩擦材料中加入3〜8 %的碳纤维、5〜1 %的碳粉,5〜1 %的硅藻土、5〜1 %的氧化铁改进通用纸基摩擦材料的耐温耐磨性能,在一定程度上弥补了通用纸基摩擦材料的某些缺陷。但是该技术在材料制备过程中引入了氧化铁,加大了材料在制动过程中对对偶片的磨损率;同时,铁元素的引入可能会导致摩擦片与对偶片发生粘接,从而导致制动系统失效,这些缺点都限制了此类材料的应用前景。
[0004]晶须材料是指在人工控制条件下以单晶形式生长的一种纤维,其直径非常小(微米数量级),不含有通常材料的缺陷(晶界、位错、空穴等),其原子排列高度有序,因而其强度接近完美晶体的理论值。晶须的高度取向结构决定了其具有高强度、高模量和高伸长率。在本发明中,通过引入晶须组分的方法,希望改善纸基摩擦材料的摩擦磨损性能,从而获得一种新型高性能复合摩擦材料。
[0005]申请号为200710190537.9的中国专利“一种无石棉晶须摩擦材料及其制备方法”采用了在摩擦材料中加入15-20%的晶须材料来提高摩擦材料耐热性与承载能力,其制备的材料具有高的摩擦系数与低的磨损率等优异性能,但是该材料是一种干式摩擦材料,不适合应用于湿式工况。
发明内容
[0006]本发明的目的在于提供一种适用于在湿式油润滑条件下使用的晶须改性的纸基摩擦材料及其制备方法,该晶须改性的纸基摩擦材料具有高动摩擦系数、低磨损率并且对对偶材料磨损小。
[0007]为了达到上述目的,本发明的晶须改性的纸基摩擦材料,按质量分数计,包括45-55 %的纤维、5%-15%的晶须、15-25 %的改性酚醛树脂、10%_15%的无机填料以及1%的十二烷基苯磺酸钠;其中,所述的纤维为碳纤维或混合纤维,混合纤维是碳纤维和其他纤维的混合物;晶须为六钛酸钾晶须、碳酸钙晶须中的一种或者两种。
[0008]所述的碳纤维的长度为0.1-lmm,碳纤维为聚丙烯腈基碳纤维、沥青基碳纤维中的一种或两种任意比例的混合物。
[0009]所述的混合纤维中碳纤维的质量分数至少为30%,其他纤维为芳纶纤维、纸纤维中的一种或两种任意比例的混合物。
[0010] 所述的六钛酸钾晶须、碳酸|丐晶须的直径均为I〜2μηι,长度均为20〜40μηι。
[0011]所述的改性酚醛树脂为硼改性酚醛树脂、腰果壳油改性酚醛树脂、丁腈改性酚醛树脂中的一种或者多种任意比例的混合物。
[0012]所述的无机填料为氧化锌、高岭土、硅藻土、石英粉、萤石粉、硫酸钡中的一种或者多种任意比例的混合物。
[0013] —种该晶须改性的纸基摩擦材料的制备方法,包括以下步骤:
[0014] I)将纤维、晶须、无机填料以及十二烷基苯磺酸钠在水中均匀混合制浆,得到混合浆料,将混合浆料抄纸成型获得摩擦材料预制体并烘干;
[0015] 2)将改性酚醛树脂溶于乙醇溶剂中制成改性酚醛树脂乙醇溶液,然后将烘干后的摩擦材料预制体浸渍于改性酚醛树脂乙醇溶液中使改性酚醛树脂均匀的渗入烘干的后的摩擦材料预制体中,取出后晾干,得含改性酚醛树脂的摩擦材料原纸,将含改性酚醛树脂的摩擦材料原纸经热压固化得到晶须改性纸基摩擦材料。
[0016]所述的步骤I)中纤维、晶须、无机填料以及十二烷基苯磺酸钠在水中均匀混合制浆的过程为:将纤维、晶须、无机填料采用湿法打浆进行混合,在混合过程中加入质量浓度为3%的十二烷基苯磺酸钠的乙醇溶液,混合均匀后,将得到的混合浆料在抄纸机上成型,获得摩擦材料预制体;将摩擦材料预制体在辊压装置中压榨脱水,再放置于空气中晾干。
[0017]所述的纤维是碳纤维时,碳纤维经过质量浓度为10-15%的硝酸浸洗5-10分钟,所述的纤维是混合纤维时,混合纤维中的碳纤维由质量浓度为10-15%的硝酸浸洗5-10分钟。
[0018]所述的步骤2)中改性酚醛树脂乙醇溶液的质量浓度为11-15%,热压固化的方法为:然后将含改性酚醛树脂的摩擦材料原纸在压力为5MPa、温度为160°C的条件下热压10分钟。
[0019]本发明通过在通用纸基摩擦材料引入晶须组分来获得一种高动摩擦系数、低磨损率并且对对偶材料磨损小的晶须改性型摩擦材料,其晶须组分的质量百分含量应达到5%以上。
[0020]与现有技术相比,本发明的有益效果在于:
[0021]采用抄纸工艺所制备的晶须改性纸基摩擦材料,通过引入晶须组分大大提高了这种晶须改性纸基摩擦材料的动摩擦系数,降低了磨损率,并且对对偶损伤小。另外,为了防止晶须的团聚,本发明还加入了分散剂。在晶须组分的质量百分含量在5%〜15%之间时,将制得的晶须改性的纸基摩擦材料按照GB/T13826-2008技术标准检测,其动摩擦系数和静摩擦系数分别达到0.12〜0.14和0.15〜0.17,摩擦材料磨损率小于1.4 X 10—8cm3/J,并且对偶材料的磨损率小于1.1 X 10—8cm3/J,摩擦副制动过程中的磨损非常小。
具体实施方式
[0022] 实施例1:
[0023] I)将39.9g用质量浓度为10%的硝酸浸洗5分钟的聚丙烯腈基碳纤维、5.6g芳纶纤维、4.Sg纸纤维、13.4g六钛酸钾晶须以及14.7g高岭土加水湿法打浆混合,在湿法打浆混合过程中加入含有0.8g十二烷基苯磺酸钠、质量浓度为3%的十二烷基苯磺酸钠的乙醇溶液,待湿法打浆混合均匀后,将得到的混合浆料在抄纸机上成型,获得摩擦材料预制体;将摩擦材料预制体在辊压装置中压榨脱水,再放置于空气中晾干,称量晾干后的摩擦材料预制体的质量,记为Wi;
[0024] 2)将腰果壳油改性酚醛树脂溶于乙醇溶剂中制成质量浓度为15%的腰果壳油改性酚醛树脂乙醇溶液,然后将烘干后的摩擦材料预制体浸渍于腰果壳油改性酚醛树脂乙醇溶液中I小时,使腰果壳油改性酚醛树脂均匀的渗入烘干的后的摩擦材料预制体中,再取出自然晾干,即得含腰果壳油改性酚醛树脂的摩擦材料原纸,称量含腰果壳油改性酚醛树脂的摩擦材料原纸的质量,记为W2;计算含腰果壳油改性酚醛树脂的摩擦材料原纸的质量与晾干后的摩擦材料预制体的质量之差Δ W( Δ W=W2—Wi),得出晾干后的摩擦材料预制体浸入了22.7g(即△ W=22.7g)的腰果壳油改性酚醛树脂;将含腰果壳油改性酚醛树脂的摩擦材料原纸在压力为5MPa、温度为160°C的条件下热压10分钟,即得晶须改性的纸基摩擦材料。
[0025]本实施例得到的晶须改性的纸基摩擦材料按照质量百分计,包含40.1%用质量浓度为10%的硝酸浸洗5分钟的聚丙烯腈基碳纤维、5.2%的芳纶纤维、4.4%的纸纤维、13.3%的六钛酸钾晶须、14.5%的高岭土、21.5%的腰果壳油改性酚醛树脂以及1%的十二烷基苯磺酸钠。
[0026]本实施例的晶须改性的纸基摩擦材料按照GB/T13826-2008技术标准检测,动摩擦系数为0.12〜0.14,静摩擦系数为0.15〜0.16,磨损率为1.3 X 10—8cm3/J,对偶材料的磨损率为1.1X10—8cm3/J。
[0027] 实施例2:
[0028] I)将41.8g用质量浓度为12%的硝酸浸洗8分钟的沥青基碳纤维、5.3g芳纶纤维、
5.1g纸纤维、14.2g六钛酸钾晶须以及8.7g石英粉与5g高岭土加水湿法打浆混合,在湿法打浆混合过程中加入含有0.9g十二烷基苯磺酸钠、质量浓度为3%的十二烷基苯磺酸钠的乙醇溶液,待湿法打浆混合均匀后,将得到的混合浆料在抄纸机上成型,获得摩擦材料预制体;将摩擦材料预制体在辊压装置中压榨脱水,再放置于空气中晾干,称量晾干后的摩擦材料预制体的质量,记为Wi;
[0029] 2)将硼改性酚醛树脂溶于乙醇溶剂中制成质量浓度为13%的硼改性酚醛树脂乙醇溶液,然后将烘干后的摩擦材料预制体浸渍于硼改性酚醛树脂乙醇溶液中I小时,使硼改性酚醛树脂均匀的渗入烘干的后的摩擦材料预制体中,再取出自然晾干,即得含硼改性酚醛树脂的摩擦材料原纸,称量含硼改性酚醛树脂的摩擦材料原纸的质量,记为W2;计算含硼改性酚醛树脂的摩擦材料原纸的质量与晾干后的摩擦材料预制体的质量之差△ w( △ W=W2-W1),得出晾干后的摩擦材料预制体浸入了20.9g(即AW=SOAg)的硼改性酚醛树脂;将含硼改性酚醛树脂的摩擦材料原纸在压力为5MPa、温度为160°C的条件下热压10分钟,即得晶须改性的纸基摩擦材料。
[0030]本实施例得到的晶须改性的纸基摩擦材料按照质量百分计,包含41%用质量浓度为12%的硝酸浸洗8分钟的沥青基碳纤维、5%的芳纶纤维、5%的纸纤维、14%的六钛酸钾晶须、9%的石英粉以及5%的高岭土、21%的硼改性酚醛树脂以及1%的十二烷基苯磺酸钠。
[0031 ]本实施例的晶须改性的纸基摩擦材料的动摩擦系数为0.13〜0.14,静摩擦系数为0.15〜0.16,磨损率小于1.4 X 10—8cm3/J,对偶材料磨损率为0.8 X 10—8cm3/J。
[0032] 实施例3:
[0033] I)将43.7g用质量浓度为15%的硝酸浸洗10分钟的沥青基碳纤维、5.1g芳纶纤维、
4.9g纸纤维、12.7g六钛酸钾晶须以及13.6g硅藻土加水湿法打浆混合,在湿法打浆混合过程中加入含有1.1g十二烷基苯磺酸钠、质量浓度为3%的十二烷基苯磺酸钠的乙醇溶液,待湿法打浆混合均匀后,将得到的混合浆料在抄纸机上成型,获得摩擦材料预制体;将摩擦材料预制体在辊压装置中压榨脱水,再放置于空气中晾干,称量晾干后的摩擦材料预制体的质量,记为Wi;
[0034] 2)将丁腈改性酚醛树脂溶于乙醇溶剂中制成质量浓度为11%的丁腈改性酚醛树脂乙醇溶液,然后将烘干后的摩擦材料预制体浸渍于丁腈改性酚醛树脂乙醇溶液中I小时,使丁腈改性酚醛树脂均匀的渗入烘干的后的摩擦材料预制体中,再取出自然晾干,即得含丁腈改性酚醛树脂的摩擦材料原纸,称量含丁腈改性酚醛树脂的摩擦材料原纸的质量,记为W2;计算含丁腈改性酚醛树脂的摩擦材料原纸的质量与晾干后的摩擦材料预制体的质量之差Δ w( Δ W=W2-W1),得出晾干后的摩擦材料预制体浸入了 19.7g(即Δ ff=19.7g)的丁腈改性酚醛树脂;将含丁腈改性酚醛树脂的摩擦材料原纸在压力为5MPa、温度为160°C的条件下热压10分钟,即得晶须改性的纸基摩擦材料。
[0035]本实施例得到的晶须改性的纸基摩擦材料按照质量百分计,包含43%用质量浓度为15%的硝酸浸洗10分钟的沥青基碳纤维、5%的芳纶纤维、5的纸纤维、13%的六钛酸钾晶须、13%的硅藻土、20%的丁腈改性酚醛树脂以及I %的十二烷基苯磺酸钠。
[0036]本实施例的晶须改性的纸基摩擦材料的动摩擦系数为0.12〜0.14,静摩擦系数为0.15〜0.17,磨损率小于1.1 X 10—8cm3/J,对偶材料的磨损率为0.9 X 10—8cm3/J。
[0037] 实施例4:
[0038] I)将30g的沥青基碳纤维、25g的聚丙烯腈基碳纤维、1g碳酸钙晶须、5g氧化锌、5g的萤石粉以及5g的高岭土加水湿法打浆混合,在湿法打浆混合过程中加入含有Ig十二烷基苯磺酸钠、质量浓度为3%的十二烷基苯磺酸钠的乙醇溶液,待湿法打浆混合均匀后,将得到的混合浆料在抄纸机上成型,获得摩擦材料预制体;将摩擦材料预制体在辊压装置中压榨脱水,再放置于空气中晾干,称量晾干后的摩擦材料预制体的质量,记为W1;
[0039] 2)将丁腈改性酚醛树脂和腰果壳油改性酚醛树脂溶于乙醇溶剂中制成质量浓度为12%的改性酚醛树脂乙醇溶液,且改性酚醛树脂乙醇溶液中丁腈改性酚醛树脂和腰果壳油改性酚醛树脂的质量比为10:9;然后将烘干后的摩擦材料预制体浸渍于改性酚醛树脂乙醇溶液中I小时,使丁腈改性酚醛树脂和腰果壳油改性酚醛树脂均匀的渗入烘干的后的摩擦材料预制体中,再取出自然晾干,即得含丁腈改性酚醛树脂和腰果壳油改性酚醛树脂的摩擦材料原纸,称量含丁腈改性酚醛树脂和腰果壳油改性酚醛树脂的摩擦材料原纸的质量,记为W2;计算含丁腈改性酚醛树脂和腰果壳油改性酚醛树脂的摩擦材料原纸的质量与晾干后的摩擦材料预制体的质量之差Δ W( Δ W=W2—Wi),得出晾干后的摩擦材料预制体浸入了 19g(即△ W=19g)的丁腈改性酚醛树脂和腰果壳油改性酚醛树脂;将含丁腈改性酚醛树脂和腰果壳油改性酚醛树脂的的摩擦材料原纸在压力为5MPa、温度为160°C的条件下热压10分钟,即得晶须改性的纸基摩擦材料。
[0040]本实施例得到的晶须改性的纸基摩擦材料按照质量百分计,包含30%的沥青基碳纤维、25%的聚丙烯腈基碳纤维、10%的碳酸钙晶须、5%的氧化锌、5%的萤石粉、5%的高岭土、10%的丁腈改性酚醛树脂、9%的腰果壳油改性酚醛树脂以及1%的十二烷基苯磺酸钠。
[0041 ] 实施例5:
[0042] I)将45g的沥青基碳纤维、1g碳酸|丐晶须、5g六钛酸钾晶须、6g氧化锌、3g的硫酸钡以及5g的高岭土加水湿法打楽混合,在湿法打楽混合过程中加入含有Ig十二烧基苯磺酸钠、质量浓度为3%的十二烷基苯磺酸钠的乙醇溶液,待湿法打浆混合均匀后,将得到的混合浆料在抄纸机上成型,获得摩擦材料预制体;将摩擦材料预制体在辊压装置中压榨脱水,再放置于空气中晾干,称量晾干后的摩擦材料预制体的质量,记为W1;
[0043] 2)将丁腈改性酚醛树脂溶于乙醇溶剂中制成质量浓度为12%的丁腈改性酚醛树脂乙醇溶液,然后将烘干后的摩擦材料预制体浸渍于丁腈改性酚醛树脂乙醇溶液中I小时,使丁腈改性酚醛树脂均匀的渗入烘干的后的摩擦材料预制体中,再取出自然晾干,即得含丁腈改性酚醛树脂的摩擦材料原纸,称量含丁腈改性酚醛树脂的摩擦材料原纸的质量,记为W2;计算含丁腈改性酚醛树脂的摩擦材料原纸的质量与晾干后的摩擦材料预制体的质量之差Δ w( Δ W=W2-W1),得出晾干后的摩擦材料预制体浸入了25g(即Δ W=25g)的丁腈改性酚醛树脂;将含丁腈改性酚醛树脂的摩擦材料原纸在压力为5MPa、温度为160°C的条件下热压10分钟,即得晶须改性的纸基摩擦材料。
[0044]本实施例得到的晶须改性的纸基摩擦材料按照质量百分计,包含45%的沥青基碳纤维、10%的碳酸钙晶须、5%六钛酸钾晶须、6%氧化锌、3%的硫酸钡、5%的高岭土、25%的丁腈改性酚醛树脂以及1%的十二烷基苯磺酸钠。
[0045] 实施例6:
[0046] I)将30g的沥青基碳纤维、25g芳纟仑纤维、5g碳酸I丐晶须以及15g娃藻土加水湿法打浆混合,在湿法打浆混合过程中加入含有Ig十二烷基苯磺酸钠、质量浓度为3%的十二烷基苯磺酸钠的乙醇溶液,待湿法打浆混合均匀后,将得到的混合浆料在抄纸机上成型,获得摩擦材料预制体;将摩擦材料预制体在辊压装置中压榨脱水,再放置于空气中晾干,称量晾干后的摩擦材料预制体的质量,记为Wi;
[0047] 2)将丁腈改性酚醛树脂溶于乙醇溶剂中制成质量浓度为12%的丁腈改性酚醛树脂乙醇溶液,然后将烘干后的摩擦材料预制体浸渍于丁腈改性酚醛树脂乙醇溶液中I小时,使丁腈改性酚醛树脂均匀的渗入烘干的后的摩擦材料预制体中,再取出自然晾干,即得含丁腈改性酚醛树脂的摩擦材料原纸,称量含丁腈改性酚醛树脂的摩擦材料原纸的质量,记为W2;计算含丁腈改性酚醛树脂的摩擦材料原纸的质量与晾干后的摩擦材料预制体的质量之差Δ w( Δ W=W2-W1),得出晾干后的摩擦材料预制体浸入了24g(即Δ W=24g)的丁腈改性酚醛树脂;将含丁腈改性酚醛树脂的摩擦材料原纸在压力为5MPa、温度为160°C的条件下热压10分钟,即得晶须改性的纸基摩擦材料。
[0048]本实施例得到的晶须改性的纸基摩擦材料按照质量百分计,包含30%的沥青基碳纤维、25%的芳纶纤维、5%的碳酸钙晶须、15%的硅藻土、24%的丁腈改性酚醛树脂以及Ig十二烷基苯磺酸钠。
[0049] 实施例7:
[0050] I)将55g用质量浓度为12%的硝酸浸洗8分钟的沥青基碳纤维、15g六钛酸钾晶须以及14娃藻土加水湿法打楽混合,在湿法打楽混合过程中加入含有Ig十二烧基苯磺酸钠、质量浓度为3%的十二烷基苯磺酸钠的乙醇溶液,待湿法打浆混合均匀后,将得到的混合浆料在抄纸机上成型,获得摩擦材料预制体;将摩擦材料预制体在辊压装置中压榨脱水,再放置于空气中晾干,称量晾干后的摩擦材料预制体的质量,记为W1;
[0051] 2)将硼改性酚醛树脂溶于乙醇溶剂中制成质量浓度为13%的硼改性酚醛树脂乙醇溶液,然后将烘干后的摩擦材料预制体浸渍于硼改性酚醛树脂乙醇溶液中1小时,使硼改性酚醛树脂均匀的渗入烘干的后的摩擦材料预制体中,再取出自然晾干,即得含硼改性酚醛树脂的摩擦材料原纸,称量含硼改性酚醛树脂的摩擦材料原纸的质量,记为W2;计算含硼改性酚醛树脂的摩擦材料原纸的质量与晾干后的摩擦材料预制体的质量之差△ w( △ ff=ff2-WD,得出晾干后的摩擦材料预制体浸入了 15g(即AW=15g)的硼改性酚醛树脂;将含酚醛树脂的摩擦材料原纸在压力为5MPa、温度为160°C的条件下热压10分钟,即得晶须改性的纸基摩擦材料。
[0052]本实施例得到的晶须改性的纸基摩擦材料按照质量百分计,包含55%用质量浓度为12%的硝酸浸洗8分钟的沥青基碳纤维、15%的六钛酸钾晶须、14%的娃藻土、15%的硼改性酚醛树脂以及1%的十二烷基苯磺酸钠。
[0053] 实施例8:
[0054] 1)将55g用质量浓度为12%的硝酸浸洗8分钟的沥青基碳纤维、9g六钛酸钾晶须以及10g高岭土加水湿法打楽混合,在湿法打楽混合过程中加入含有lg十二烧基苯磺酸钠、质量浓度为3%的十二烷基苯磺酸钠的乙醇溶液,待湿法打浆混合均匀后,将得到的混合浆料在抄纸机上成型,获得摩擦材料预制体;将摩擦材料预制体在辊压装置中压榨脱水,再放置于空气中晾干,称量晾干后的摩擦材料预制体的质量,记为I;
[0055] 2)将硼改性酚醛树脂溶于乙醇溶剂中制成质量浓度为13%的硼改性酚醛树脂乙醇溶液,然后将烘干后的摩擦材料预制体浸渍于硼改性酚醛树脂乙醇溶液中1小时,使硼改性酚醛树脂均匀的渗入烘干的后的摩擦材料预制体中,再取出自然晾干,即得含硼改性酚醛树脂的摩擦材料原纸,称量含硼改性酚醛树脂的摩擦材料原纸的质量,记为W2;计算含硼改性酚醛树脂的摩擦材料原纸的质量与晾干后的摩擦材料预制体的质量之差△ W( △ ff=ff2-WD,得出晾干后的摩擦材料预制体浸入了25g(即AW=25g)的硼改性酚醛树脂;将含酚醛树脂的摩擦材料原纸在压力为5MPa、温度为160°C的条件下热压10分钟,即得晶须改性的纸基摩擦材料。
[0056]本实施例得到的晶须改性的纸基摩擦材料按照质量百分计,包含55%用质量浓度为12%的硝酸浸洗8分钟的沥青基碳纤维、9%的六钛酸钾晶须、10%的高岭土、25%的硼改性酚醛树脂以及1%的十二烷基苯磺酸钠。
[0057]上述实施例1〜8中,所用到的碳纤维的长度为0.1-lmm,六钛酸钾晶须、碳酸钙晶须的直径均为1〜2μηι,长度均为20〜40μηι。
[0058]经反复试验,当晶须含量在摩擦材料中的质量百分含量小于5%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0.12;而当晶须含量达到5%〜15%时,会明显提高纸基摩擦材料的动摩擦系数,降低材料磨损率,并且随着晶须含量增加,摩擦材料的动摩擦系数会逐渐增加,磨损率进一步减少。当晶须质量百分含量大于5%并随着含量增加时,摩擦材料强度进一步提高,有利于摩擦片在工作过程中承担更多载荷。但晶须含量超过15%时,摩擦材料的动摩擦系数会出现一定程度的下降,其磨损率增大。

Claims (8)

1.一种晶须改性的纸基摩擦材料,其特征在于:按质量分数计,包括45-55%的纤维、5 % -15 %的晶须、15 % -25 %的改性酚醛树脂、10 % -15 %的无机填料以及I %的十二烷基苯磺酸钠;其中,所述的纤维为碳纤维或混合纤维,混合纤维是碳纤维和其他纤维的混合物;晶须为六钛酸钾晶须、碳酸钙晶须中的一种或者两种; 所述的混合纤维中碳纤维的质量分数至少为30%,其他纤维为芳纶纤维、纸纤维中的一种或两种任意比例的混合物; 所述的六钛酸钾晶须、碳酸钙晶须的直径均为I〜2μηι,长度均为20〜40μηι。
2.根据权利要求1所述的晶须改性的纸基摩擦材料,其特征在于:所述的碳纤维的长度为0.1-lmm,碳纤维为聚丙烯腈基碳纤维、沥青基碳纤维中的一种或两种任意比例的混合物。
3.根据权利要求1所述的晶须改性的纸基摩擦材料,其特征在于:所述的改性酚醛树脂为硼改性酚醛树脂、腰果壳油改性酚醛树脂、丁腈改性酚醛树脂中的一种或者多种任意比例的混合物。
4.根据权利要求1所述的晶须改性的纸基摩擦材料,其特征在于:所述的无机填料为氧化锌、高岭土、硅藻土、石英粉、萤石粉、硫酸钡中的一种或者多种任意比例的混合物。
5.—种如权利要求1〜4任意一项中所述的晶须改性的纸基摩擦材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤: 1)将纤维、晶须、无机填料以及十二烷基苯磺酸钠在水中均匀混合制浆,得到混合浆料,将混合浆料抄纸成型获得摩擦材料预制体并烘干; 2)将改性酚醛树脂溶于乙醇溶剂中制成改性酚醛树脂乙醇溶液,然后将烘干后的摩擦材料预制体浸渍于改性酚醛树脂乙醇溶液中使改性酚醛树脂均匀地渗入烘干后的摩擦材料预制体中,取出后晾干,得含改性酚醛树脂的摩擦材料原纸,将含改性酚醛树脂的摩擦材料原纸经热压固化得到晶须改性纸基摩擦材料。
6.根据权利要求5所述的晶须改性的纸基摩擦材料的制备方法,其特征在于,所述的步骤I)中纤维、晶须、无机填料以及十二烷基苯磺酸钠在水中均匀混合制浆的过程为:将纤维、晶须、无机填料采用湿法打浆进行混合,在混合过程中加入质量浓度为3%的十二烷基苯磺酸钠的乙醇溶液,混合均匀后,将得到的混合浆料在抄纸机上成型,获得摩擦材料预制体;将摩擦材料预制体在辊压装置中压榨脱水,再放置于空气中晾干。
7.根据权利要求6所述的晶须改性的纸基摩擦材料的制备方法,其特征在于:所述的纤维是碳纤维时,碳纤维经过质量浓度为10-15%的硝酸浸洗5-10分钟,所述的纤维是混合纤维时,混合纤维中的碳纤维由质量浓度为10-15 %的硝酸浸洗5-10分钟。
8.根据权利要求5所述的晶须改性的纸基摩擦材料的制备方法,其特征在于,所述的步骤2)中改性酚醛树脂乙醇溶液的质量浓度为11-15%,热压固化的方法为:将含改性酚醛树脂的摩擦材料原纸在压力为5MPa、温度为160°C的条件下热压10分钟。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104389231B (zh) * 2014-09-25 2016-07-20 陕西科技大学 一种电泳沉积改性纸基摩擦材料的制备方法
CN104328709A (zh) * 2014-09-25 2015-02-04 陕西科技大学 一种马来酸酐改性碳纤维增强湿式摩擦材料
CN104449571B (zh) * 2014-12-19 2016-08-24 四川创越炭材料有限公司 一种碳纤维摩擦粒的制备方法
CN104631200B (zh) * 2015-01-28 2016-09-14 陕西科技大学 一种添加钛酸钾晶须的聚酰亚胺纤维纸及其制备方法
CN105111675B (zh) * 2015-08-06 2018-04-24 广西碳酸钙产业化工程院有限公司 一种碳酸钙晶须增强树脂-橡胶基摩擦材料及其制备方法
CN105402292B (zh) * 2015-12-16 2018-07-06 上海理工大学 一种汽车刹车片及其制备方法
CN105648832A (zh) * 2016-01-07 2016-06-08 江苏振宇环保科技有限公司 一种纸基摩擦材料的制备方法
CN106753239A (zh) * 2016-11-10 2017-05-31 无锡市明盛强力风机有限公司 一种晶须掺杂的摩擦材料
CN106436448A (zh) * 2016-11-23 2017-02-22 陕西科技大学 一种丙烯酸无损改性碳纤维增强纸基湿式摩擦材料的制备方法
CN107326721B (zh) * 2017-06-07 2018-11-30 东阳市特意新材料科技有限公司 一种孔隙均一型纸基摩擦材料的制备方法
CN109737160B (zh) * 2019-02-22 2020-02-18 中国科学院兰州化学物理研究所 一种改性酚醛树脂基刹车片摩擦材料及其制备方法
CN110184850A (zh) * 2019-05-31 2019-08-30 连云港市工业投资集团有限公司 一种改性SiC纳米粒子增强碳纤维纸基摩擦材料及制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101805589A (zh) * 2010-02-09 2010-08-18 陕西科技大学 一种高性能环保纸基摩擦材料原纸及摩擦片的制作方法
CN102864678A (zh) * 2012-08-06 2013-01-09 陕西科技大学 一种碳纤维粉改性纸基摩擦材料及其制备方法
CN102878232A (zh) * 2012-09-29 2013-01-16 杭州克尔菲利科技有限公司 一种陶瓷纤维纸基摩擦片及其制作方法
CN102977546A (zh) * 2012-10-30 2013-03-20 十堰九鹏摩擦材料有限公司 一种摩擦材料及其生产方法
CN103103868A (zh) * 2012-12-26 2013-05-15 黄山奔马集团有限公司 高性能纸基摩擦材料及其制备工艺

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5748600B2 (ja) * 2011-08-01 2015-07-15 トヨタ自動車株式会社 湿式摩擦材及びその製造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101805589A (zh) * 2010-02-09 2010-08-18 陕西科技大学 一种高性能环保纸基摩擦材料原纸及摩擦片的制作方法
CN102864678A (zh) * 2012-08-06 2013-01-09 陕西科技大学 一种碳纤维粉改性纸基摩擦材料及其制备方法
CN102878232A (zh) * 2012-09-29 2013-01-16 杭州克尔菲利科技有限公司 一种陶瓷纤维纸基摩擦片及其制作方法
CN102977546A (zh) * 2012-10-30 2013-03-20 十堰九鹏摩擦材料有限公司 一种摩擦材料及其生产方法
CN103103868A (zh) * 2012-12-26 2013-05-15 黄山奔马集团有限公司 高性能纸基摩擦材料及其制备工艺

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