CN103409106B - 一种制动器刹车片摩擦材料及其制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种制动器刹车片摩擦材料，其特征在于，包括环氧树脂、云母、芳纶纤维、玻璃纤维、矿物纤维、石墨、焦炭、硫化锑、重晶石、摩擦粉、轮胎粉、增摩剂、钾长石、阻燃剂和蛭石。通过原料的混合、原料的研磨、热压工序、定型工序，完成制动器刹车片摩擦材料的制备，从而获得一种环保性能好、耐磨系数高的制动器刹车片摩擦材料。
Description
技术领域
本发明属于刹车片行业，涉及一种制动器刹车片摩擦材料及其制备工艺。
背景技术
刹车片是制动系统中最为关键的部件，通过刹车片对运动件进行抱死，然刹车片的好坏决定了刹车效果。刹车片通过安装在制动器的钢板上，通过将摩擦材料利用粘接剂粘接在钢板上的方式，从而刹车时，利用摩擦材料抵住运动件，使之与运动件间产生摩擦，使安装制动器的车辆或者设备等减速，甚至抱死。但摩擦材料的性能的好坏与刹车制动效果有密切的关系。
摩擦材料通常由增强材料、粘接剂、填充料和摩擦性能调节剂四大部分组成，粘接剂是摩擦材料中的重要组成部分，影响摩擦材料热衰退性能、恢复性能以及耐磨损性能，目前普遍使用的有环氧树脂和酚醛树脂等。增强材料主要在摩擦材料中起增强剂的作用，目前普遍使用的是添加石棉、铜纤维等。填充料主要为了提高摩擦材料的摩擦力矩和摩擦系数，增加摩擦材料的耐磨损系数，通常通过添加铜粉等经金属粉末加以实现。摩擦性能调节剂主要通过石墨等进行减噪和提高摩擦材料的耐磨系数。
但随着人们对刹车性能及刹车片的环保性能要求的提高，传统的刹车片摩擦材料中含有重金属成分，如铜等，从而研究一种不含有重金属的刹车片摩擦材料的研究是迫切需要解决的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种制动器刹车片摩擦材料及其制备工艺，具有制动效果好，环保系数高的特点。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种制动器刹车片摩擦材料，其创新点在于，包括重量比例10%～20%的环氧树脂、6%～8%的云母、6%～10%的劳伦纤维、5%～10%的玻璃纤维、1%～3%的矿物纤维、3%～5%的石墨、2%～4%的焦炭、5%～8%的硫化锑、2%～4%的重晶石、5%～10%的摩擦粉、15%～25%的轮胎粉、1%～6%的增摩剂、3%～6%的钾长石、3%～5%的阻燃剂和1%～3%的蛭石。
进一步的，所述增摩剂主要为铁矿粉、氧化镁、氧化锆、氧化铝中的一种或多种。
进一步的，最佳配比为：重量比例15%的环氧树脂、8%的云母、8%的劳伦纤维、8%的玻璃纤维、2%的矿物纤维、4%的石墨、3%的焦炭、8%的硫化锑、3%的重晶石、8%的摩擦粉、20%的轮胎粉、4%的增摩剂、4%的钾长石、3%的阻燃剂和2%的蛭石。
一种制动器刹车片摩擦材料的制备工艺，用于获得一种制动器刹车片摩擦材料，包括下列步骤：
步骤1：原料的混合，按照上述比例称取环氧树脂、云母、劳伦纤维、玻璃纤维、矿物纤维、石墨、焦炭、硫化锑、重晶石、摩擦粉、轮胎粉、增摩剂、钾长石、阻燃剂和蛭石，接着送至搅拌机中均匀混合摩擦材料；
步骤2：原料的研磨，将混合后的摩擦材料送至粉磨机，其目数控制在40目以下；
步骤3：热压工序，将研磨后的摩擦材料送入压模装置中，获得半成品刹车片摩擦材料；
步骤4：定型工序，将半成品刹车片摩擦材料送至加热装置中，对半成品刹车片摩擦材料进行烘烤处理。
进一步的，所述步骤1中包含有下列步骤：
步骤1a：按照上述比例称取环氧树脂、云母、焦炭、硫化锑、重晶石、摩擦粉、轮胎粉、增摩剂、钾长石、阻燃剂和蛭石预先进行搅拌，搅拌时间为5min～10min；
步骤1b：接着在步骤1a搅拌结束后，添加石墨进行再次搅拌，搅拌时间为3min～5min；
步骤1c：接着在步骤1b搅拌结束后，添加劳伦纤维、玻璃纤维、矿物纤维进行再次搅拌，搅拌时间为3min～6min；
进一步的，所述步骤2原料的研磨中设置有除铁装置。
进一步的，所述步骤3热压工序中，热压温度为160℃～180℃，热压时间为6min～8min,热压压力为18～20Mpa。
进一步的，所述步骤4定型工序中，加热装置的温度控制在180℃～235℃，加热时间为2h～2.5h，接着保温180℃30min，接着继续加热，加热装置的温度控制在180℃～200℃，加热时间为3h～3.5h，加热结束后获得刹车片摩擦材料成品。
本发明的优点在于：摩擦材料原料配方中不含有铜等重金属，从而保障其环保性能，另外通过上述成分的有效组合，使得摩擦材料的耐摩擦性能参数得以提高。
具体实施方式
实施例一：
摩擦材料配比：重量比例15%的环氧树脂、8%的云母、8%的劳伦纤维、8%的玻璃纤维、2%的矿物纤维、4%的石墨、3%的焦炭、8%的硫化锑、3%的重晶石、8%的摩擦粉、20%的轮胎粉、4%的增摩剂、4%的钾长石、3%的阻燃剂和2%的蛭石。其中增摩剂主要为铁矿粉、氧化镁、氧化锆、氧化铝中的一种或多种。
制备工艺包括下列步骤：步骤1：原料的混合，按照上述比例称取环氧树脂、云母、劳伦纤维、玻璃纤维、矿物纤维、石墨、焦炭、硫化锑、重晶石、摩擦粉、轮胎粉、增摩剂、钾长石、阻燃剂和蛭石，接着送至搅拌机中均匀混合摩擦材料；步骤2：原料的研磨，将混合后的摩擦材料送至粉磨机，其目数控制在40目以下；步骤3：热压工序，将研磨后的摩擦材料送入压模装置中，获得半成品刹车片摩擦材料；步骤4：定型工序，将半成品刹车片摩擦材料送至加热装置中，对半成品刹车片摩擦材料进行烘烤处理。
其中，步骤1中包含有下列步骤，步骤1a：按照上述比例称取环氧树脂、云母、焦炭、硫化锑、重晶石、摩擦粉、轮胎粉、增摩剂、钾长石、阻燃剂和蛭石预先进行搅拌，搅拌时间为5min～10min；步骤1b：接着在步骤1a搅拌结束后，添加石墨进行再次搅拌，搅拌时间为3min～5min；步骤1c：接着在步骤1b搅拌结束后，添加劳伦纤维、玻璃纤维、矿物纤维进行再次搅拌，搅拌时间为3min～6min。步骤2原料的研磨中设置有除铁装置。步骤3热压工序中，热压温度为160℃～180℃，热压时间为6min～8min,热压压力为18～20Mpa。步骤4定型工序中，加热装置的温度控制在180℃～235℃，加热时间为2h～2.5h，接着保温180℃30min，接着继续加热，加热装置的温度控制在180℃～200℃，加热时间为3h～3.5h，加热结束后获得刹车片摩擦材料成品。
实施例二：
摩擦材料配比：重量比例10%的环氧树脂、8%的云母、10%的劳伦纤维、10%的玻璃纤维、3%的矿物纤维、5%的石墨、4%的焦炭、8%的硫化锑、4%的重晶石、5%的摩擦粉、17%的轮胎粉、6%的增摩剂、6%的钾长石、3%的阻燃剂和1%的蛭石。其中增摩剂主要为铁矿粉、氧化镁、氧化锆、氧化铝中的一种或多种。
制备工艺包括下列步骤：步骤1：原料的混合，按照上述比例称取环氧树脂、云母、劳伦纤维、玻璃纤维、矿物纤维、石墨、焦炭、硫化锑、重晶石、摩擦粉、轮胎粉、增摩剂、钾长石、阻燃剂和蛭石，接着送至搅拌机中均匀混合摩擦材料；步骤2：原料的研磨，将混合后的摩擦材料送至粉磨机，其目数控制在40目以下；步骤3：热压工序，将研磨后的摩擦材料送入压模装置中，获得半成品刹车片摩擦材料；步骤4：定型工序，将半成品刹车片摩擦材料送至加热装置中，对半成品刹车片摩擦材料进行烘烤处理。
其中，步骤1中包含有下列步骤，步骤1a：按照上述比例称取环氧树脂、云母、焦炭、硫化锑、重晶石、摩擦粉、轮胎粉、增摩剂、钾长石、阻燃剂和蛭石预先进行搅拌，搅拌时间为5min～10min；步骤1b：接着在步骤1a搅拌结束后，添加石墨进行再次搅拌，搅拌时间为3min～5min；步骤1c：接着在步骤1b搅拌结束后，添加劳伦纤维、玻璃纤维、矿物纤维进行再次搅拌，搅拌时间为3min～6min。步骤2原料的研磨中设置有除铁装置。步骤3热压工序中，热压温度为160℃～180℃，热压时间为6min～8min,热压压力为18～20Mpa。步骤4定型工序中，加热装置的温度控制在180℃～235℃，加热时间为2h～2.5h，接着保温180℃30min，接着继续加热，加热装置的温度控制在180℃～200℃，加热时间为3h～3.5h，加热结束后获得刹车片摩擦材料成品。
实施例三：
摩擦材料配比：重量比例20%的环氧树脂、6%的云母、6%的劳伦纤维、5%的玻璃纤维、3%的矿物纤维、5%的石墨、2%的焦炭、5%的硫化锑、2%的重晶石、6%的摩擦粉、25%的轮胎粉、4%的增摩剂、3%的钾长石、5%的阻燃剂和3%的蛭石。
制备工艺包括下列步骤：步骤1：原料的混合，按照上述比例称取环氧树脂、云母、劳伦纤维、玻璃纤维、矿物纤维、石墨、焦炭、硫化锑、重晶石、摩擦粉、轮胎粉、增摩剂、钾长石、阻燃剂和蛭石，接着送至搅拌机中均匀混合摩擦材料；步骤2：原料的研磨，将混合后的摩擦材料送至粉磨机，其目数控制在40目以下；步骤3：热压工序，将研磨后的摩擦材料送入压模装置中，获得半成品刹车片摩擦材料；步骤4：定型工序，将半成品刹车片摩擦材料送至加热装置中，对半成品刹车片摩擦材料进行烘烤处理。
其中，步骤1中包含有下列步骤，步骤1a：按照上述比例称取环氧树脂、云母、焦炭、硫化锑、重晶石、摩擦粉、轮胎粉、增摩剂、钾长石、阻燃剂和蛭石预先进行搅拌，搅拌时间为5min～10min；步骤1b：接着在步骤1a搅拌结束后，添加石墨进行再次搅拌，搅拌时间为3min～5min；步骤1c：接着在步骤1b搅拌结束后，添加劳伦纤维、玻璃纤维、矿物纤维进行再次搅拌，搅拌时间为3min～6min。步骤2原料的研磨中设置有除铁装置。步骤3热压工序中，热压温度为160℃～180℃，热压时间为6min～8min,热压压力为18～20Mpa。步骤4定型工序中，加热装置的温度控制在180℃～235℃，加热时间为2h～2.5h，接着保温180℃30min，接着继续加热，加热装置的温度控制在180℃～200℃，加热时间为3h～3.5h，加热结束后获得刹车片摩擦材料成品。
以上对本发明创造的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明创造的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明创造的实施范围。凡依本发明创造申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明创造的专利涵盖范围之内。
Claims (7)
1.一种制动器刹车片摩擦材料，其特征在于，由重量比例10％～20％的环氧树脂、6％～8％的云母、6％～10％的芳纶纤维、5％～10％的玻璃纤维、1％～3％的矿物纤维、3％～5％的石墨、2％～4％的焦炭、5％～8％的硫化锑、2％～4％的重晶石、5％～10％的摩擦粉、15％～25％的轮胎粉、1％～6％的增摩剂、3％～6％的钾长石、3％～5％的阻燃剂和1％～3％的蛭石组成，所述增摩剂主要为铁矿粉、氧化镁、氧化锆、氧化铝中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的一种制动器刹车片摩擦材料，其特征在于，最佳配比为：重量比例15％的环氧树脂、8％的云母、8％的芳纶纤维、8％的玻璃纤维、2％的矿物纤维、4％的石墨、3％的焦炭、8％的硫化锑、3％的重晶石、8％的摩擦粉、20％的轮胎粉、4％的增摩剂、4％的钾长石、3％的阻燃剂和2％的蛭石。
3.一种制动器刹车片摩擦材料的制备工艺，用于获得权利要求1所述的一种制动器刹车片摩擦材料，其特征在于，包括下列步骤：
步骤1：原料的混合，按照上述比例称取环氧树脂、云母、芳纶纤维、玻璃纤维、矿物纤维、石墨、焦炭、硫化锑、重晶石、摩擦粉、轮胎粉、增摩剂、钾长石、阻燃剂和蛭石，接着送至搅拌机中均匀混合摩擦材料；
步骤2：原料的研磨，将混合后的摩擦材料送至粉磨机，其目数控制在40目以下；
步骤3：热压工序，将研磨后的摩擦材料送入压模装置中，获得半成品刹车片摩擦材料；
步骤4：定型工序，将半成品刹车片摩擦材料送至加热装置中，对半成品刹车片摩擦材料进行烘烤处理。
4.根据权利要求3所述的一种制动器刹车片摩擦材料的制备工艺，其特征在于，所述步骤1中包含有下列步骤：
步骤1a：按照上述比例称取环氧树脂、云母、焦炭、硫化锑、重晶石、摩擦粉、轮胎粉、增摩剂、钾长石、阻燃剂和蛭石预先进行搅拌，搅拌时间为5min～10min；
步骤1b：接着在步骤1a搅拌结束后，添加石墨进行再次搅拌，搅拌时间为3min～5min；
步骤1c：接着在步骤1b搅拌结束后，添加芳纶纤维、玻璃纤维、矿物纤维进行再次搅拌，搅拌时间为3min～6min。
5.根据权利要求3所述的一种制动器刹车片摩擦材料的制备工艺，其特征在于，所述步骤2原料的研磨中设置有除铁装置。
6.根据权利要求3所述的一种制动器刹车片摩擦材料的制备工艺，其特征在于，所述步骤3热压工序中，热压温度为160℃～180℃，热压时间为6min～8min,热压压力为18～20Mpa。
7.根据权利要求3所述的一种制动器刹车片摩擦材料的制备工艺，其特征在于，所述步骤4定型工序中，加热装置的温度控制在180℃～235℃，加热时间为2h～2.5h，接着保温180℃30min，接着继续加热，加热装置的温度控制在180℃～200℃，加热时间为3h～3.5h，加热结束后获得刹车片摩擦材料成品。
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