CN103453057A - 一种掺有浒苔纤维的低噪音环保汽车刹车片及其制备方法 - Google Patents
一种掺有浒苔纤维的低噪音环保汽车刹车片及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103453057A CN103453057A CN2013103367323A CN201310336732A CN103453057A CN 103453057 A CN103453057 A CN 103453057A CN 2013103367323 A CN2013103367323 A CN 2013103367323A CN 201310336732 A CN201310336732 A CN 201310336732A CN 103453057 A CN103453057 A CN 103453057A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- parts
- fibers
- fiber
- automobile brake
- low
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000000835 fiber Substances 0.000 title claims abstract description 102
- 241000196252 Ulva Species 0.000 title claims abstract description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 5
- 239000002783 friction material Substances 0.000 claims abstract description 38
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 27
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 20
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 19
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 claims abstract description 16
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 claims abstract description 14
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 claims abstract description 14
- 229920006122 polyamide resin Polymers 0.000 claims abstract description 13
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000004760 aramid Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000012779 reinforcing material Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000012783 reinforcing fiber Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 10
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 10
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 9
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 9
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 8
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229920003235 aromatic polyamide Polymers 0.000 claims description 7
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 6
- 238000007731 hot pressing Methods 0.000 claims description 5
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000013022 venting Methods 0.000 claims description 4
- 239000000571 coke Substances 0.000 claims 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims 1
- 229920006231 aramid fiber Polymers 0.000 abstract description 4
- 238000012856 packing Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 abstract description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 abstract description 2
- 229910052845 zircon Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N zirconium(iv) silicate Chemical compound [Zr+4].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 241000185683 Apocynum hendersonii Species 0.000 abstract 3
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 abstract 1
- YKTSYUJCYHOUJP-UHFFFAOYSA-N [O--].[Al+3].[Al+3].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] Chemical compound [O--].[Al+3].[Al+3].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] YKTSYUJCYHOUJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 239000007822 coupling agent Substances 0.000 abstract 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 abstract 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 abstract 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 abstract 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 abstract 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 12
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000001723 curing Methods 0.000 description 7
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 7
- 239000010425 asbestos Substances 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 6
- 229910052895 riebeckite Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 5
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 5
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 4
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M sodium hydroxide Inorganic materials [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 3
- 210000001161 mammalian embryo Anatomy 0.000 description 3
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- WURBVZBTWMNKQT-UHFFFAOYSA-N 1-(4-chlorophenoxy)-3,3-dimethyl-1-(1,2,4-triazol-1-yl)butan-2-one Chemical compound C1=NC=NN1C(C(=O)C(C)(C)C)OC1=CC=C(Cl)C=C1 WURBVZBTWMNKQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000299 Nylon 12 Polymers 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011358 absorbing material Substances 0.000 description 2
- 239000002585 base Substances 0.000 description 2
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 2
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 2
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 2
- 238000005562 fading Methods 0.000 description 2
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 2
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 2
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- 238000012946 outsourcing Methods 0.000 description 2
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 2
- 238000004663 powder metallurgy Methods 0.000 description 2
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 2
- 241000722949 Apocynum Species 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010058467 Lung neoplasm malignant Diseases 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 206010039740 Screaming Diseases 0.000 description 1
- 229910000754 Wrought iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 206010061592 cardiac fibrillation Diseases 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000013036 cure process Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 239000000539 dimer Substances 0.000 description 1
- 238000006471 dimerization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 230000002600 fibrillogenic effect Effects 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 210000004209 hair Anatomy 0.000 description 1
- 230000008676 import Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 201000005202 lung cancer Diseases 0.000 description 1
- 208000020816 lung neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 210000001724 microfibril Anatomy 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000002006 petroleum coke Substances 0.000 description 1
- 230000000243 photosynthetic effect Effects 0.000 description 1
- 239000002574 poison Substances 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Braking Arrangements (AREA)
- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
Abstract
一种掺有浒苔纤维的低噪音环保汽车刹车片的制备方法，其特征在于：其组分包括浒苔纤维，大花罗布麻纤维，芳纶纤维，聚酰胺树脂，环氧树脂，硅烷偶联剂，碳化硅增磨材料，超细氧化铁粉，柔性焦粉，锆英粉填料，硅酸铝空心球，硫酸钙晶须。所述各组分的重量分数：增强纤维15～25份，粘合剂10～18份，摩擦性能调节剂6～12份，填料35～50份。利用大花罗布麻纤维与浒苔纤维包覆制备的包芯纱为增强材料，使两种纤维的特性得到复合、优化、互补，既具有浒苔纤维的吸音功能，又具有大花罗布麻纤维强力和耐摩擦性。所制备的摩擦材料具有振颤较小，制动过程中无噪音对环境友好等优点。
Description
技术领域
本发明涉及汽车制动用摩擦材料，具体涉及一种掺有浒苔纤维的低噪音环保汽车刹车片及其制备方法。
背景技术
随着汽车向载重化和高速化发展，人们对汽车的摩擦制动材料的性能要求越来越高。除高速、重载、安全可靠、乘坐舒适、操作方便等外，开发出污染少、噪音低、不产生或少产生摩擦粉尘的绿色环保型摩擦材料，控制对环境的污染已逐渐成为人们行车及生活的首要要求。
刹车片主要材料以各种纤维(石棉复合纤维陶瓷纤维钢纤维铜纤维芳纶纤维等)为基材，以树脂为粘合剂混入有机和无机粉状填料粘合而成。第一代石棉型刹车片的成分40％-60％是石棉，其主要优点是廉价，但石棉纤维可导致肺癌，不符合不符合现代环保要求；而且石棉导热能力差，通常反复制动会使热量在刹车片中堆积，刹车片变热后，它的制动性能就会发生改变，要产生同样的摩擦和制动力需要更多的踩刹车次数，不仅产生较多的粉尘，也产生较多的噪声污染。第二代半金属混合物刹车片主要采用粗糙钢丝绒作为加固纤维和重要的混合物，其主要优点是具有较高的制动温度，其缺点是需要更高的制动压力来完成同样的制动效果，特别是在低温环境中金属含量高对刹车盘磨损大，同时会产生更大的噪音。粉末冶金摩擦材料由于其耐热性好，一定程度上解决了高温摩擦因数热衰退和热磨损问题，但粉末冶金摩擦材料价格较高、制造工艺复杂、制动噪音大、脆性大以及易擦伤对偶表面和磨损大，仅能应用于一些特殊场合。而且，当钢纤维含量超过10％时，制动时易引起尖叫、产生振颤等问题。第三代无石棉有机物NAO型刹车片：主要是用玻璃纤维、芳纶纤维或其他纤维(碳、陶瓷等)作为加固材料，其主要优点是无论在低温或高温都保持良好的制动效果，减少磨损。
经过多年对各种天然纤维的潜心研究发现，以天然作为增强纤维制备摩擦材料，可以有效降低噪音，延长刹车盘的使用寿命，不产生或少产生有害的摩擦粉尘，符合现代环保要求，代表目前摩擦材料的发展方向
浒苔作为一种海面漂浮大型绿藻，成年主体总长度在10～20cm，随着光合作用的加剧而迅速增殖。浒苔纤维直径分布范围在0.08～1.52mm之间，纤维直径百分率最高出现在0.19mm处。浒苔的微管结构对吸声性能有较大的贡献，这将对于研制新型无机纤维吸声材料提供很好的仿声学启示。浒苔具有长纤维结构，内部纤维蓬松交错，存在大量微小的孔隙，进行干燥处理后，很适合开发成吸声材料。大花罗布麻纤维是天然野生纤维，与普通罗布麻纤维相比，具有强力高，纤维细，刚性小，耐摩擦等特点。
在摩擦材料中同时采用两种或两种以上纤维作增强相时称为混杂增强。将浒苔纤维和大花罗布麻纤维一定比例混纺，采用包芯纱纺制技术制备增强材料。两种纤维的特性得到复合、优化、互补，混纺纱既具有浒苔纤维的吸音功能，又具有大花罗布麻纤维强力和耐摩擦性。这一形式不仅能降低产品的成本，还可以使原材料性能“取长补短”，从而改善摩擦材料的性能。目前，采用混杂纤维增强是摩擦材料的一个重要发展方向。
发明内容
本发明的第一个目的是针对现有摩擦材料的缺点而提供的一种价格低廉，各项技术指标优于国标的掺有浒苔纤维的低噪音环保汽车刹车片摩擦材料。本发明采用混纺纤维增强的方式，利用大花罗布麻纤维对浒苔纤维实行合理包覆制备包芯纱，使两种纤维的特性得到复合、优化、互补，制备出摩擦性能稳定可靠的摩擦材料。
本发明的第二个目的是提供一种金属含量低，制动时磨损率小、振颤较小，制动过程中无噪音，不产生有害气体和粉末，对环境友好的掺有浒苔纤维的低噪音环保摩擦材料的制备方法。
本发明的实现方法如下：
为实现本发明的第一个目的，一种掺有浒苔纤维的低噪音环保汽车刹车片的主要组分如下：浒苔纤维，大花罗布麻纤维，芳纶纤维，聚酰胺树脂，环氧树脂，硅烷偶联剂，碳化硅增磨材料，超细氧化铁粉，柔性焦粉，锆英粉填料，硅酸铝空心球，硫酸钙晶须。
为实现本发明的第二个目的，本发明提供的掺有浒苔纤维的低噪音环保汽车刹车片的制备方法，具体工艺流程如下：
1、纤维混纺制备包芯纱：大花罗布麻纤维细，刚性小，将其包缠在浒苔纤维的外层，可以改善浒苔纤维强力低、耐磨性差等缺点。利用长丝包覆技术，在尘笼的作用下，将单纤维状态的大花罗布麻纤维较好地包覆于浒苔纤维表面，形成包芯纱结构，可以很大程度上分担外来的冲击力，提高了浒苔纤维的强力。
2、原料混和：在自动配料系统中进行配料，按照配方的比例将物料放入自制搅拌器中搅拌5～8min，转速为400～600r/min。试验制备过程中，根据摩擦材料的磨擦系数、耐磨指数及噪音值的大小，对原料的比例分配进行调整。
3、预压、热压成型阶段：将混合好的原料倒入模具里，在自制的预压机上初步预压成型，将初步成型的产品转移到热压机上，采用2步升温、3次放气、温控固化的工艺制备摩擦材料。其中热压温度为170℃，压力30～60MPa，热压时间为6～10分钟。
4、铁材处理：根据不同车型的铁材经过剪裁后，并对其表面进行硬化处理，然后利用机械将铁材与摩擦材料高热加压，以6％聚酰胺树脂和12％环氧树脂为胶黏剂，使两者间能紧密结合。
5、热处理阶段：为使刹车片材质能更加稳定、耐热性更高，因此需要讲热处理机，温度保持在180℃，将摩擦材料的粗胚加热长达6h以上后，继续下一阶段加工。
6、研磨切割阶段：热处理后的刹车片，其表面还是有需多毛边，因此需经过研磨切割才能使平整。为避免铁材生锈及达到美观的效果，因此需要进行喷漆的工作。烤完漆后接下来就可以将警示器或固定器，加工在刹车片上，并准备包装。
本发明采用的天然增强纤维是浒苔纤维和大花罗布麻纤维所。浒苔具有长纤维结构，内部纤维蓬松交错，存在大量微小的孔隙，进行干燥处理后，具有优良的吸声性能。大花罗布麻纤维是植物纤维，除具有一般麻类纤维强力高、耐磨性好等共同特性外，与其它麻类纤维相比，其表面的纵纹和横节不明显，茸毛较长，纤维细，刚性小。将浒苔纤维和大花罗布麻纤维一定比例混纺，采用包芯纱纺制技术制备增强材料。两种纤维的特性得到复合、优化、互补，混纺纱既具有浒苔纤维的吸音功能，又具有大花罗布麻纤维强力和耐摩擦性。
浒苔使用前要适当的预处理，首先采用清水洗去其表面的泥沙和盐分，将束状浒苔浸泡于2％的Na0H溶液中，室温处理24h，水洗至中性后。将碱处理过的浒苔纤维依次在2％的KH-550乙醇溶液中浸泡4h～5h，再用去离子水冲洗呈中性，然后于80℃左右烘箱中烘干备用
将大花罗布麻纤维在蒸馏水中浸泡48小时后，置于汽爆罐中，将250℃及2.5Mpa压力的热蒸汽通入汽爆罐，待压力恒定到所需值后，保压2min，瞬间泄压，收集大花罗布麻纤维后洗涤干燥处理。将汽爆处理后的大花罗布麻纤维浸泡于质量分数为10％的NaOH溶液中，常温下浸泡处理4h，再用去离子水冲洗呈中性，烘干至恒重。
芳纶采用美国杜邦公司的芳纶长纤维为原料，采用特殊工艺加工成绒状纤维，再研磨原纤化，使其表面呈蓬松的毛羽状，沿纤维轴向排列许多微原纤，形成很大的表面积，具有良好的吸附性，可很好的与树脂及填料湿润。还可以可提高材料的摩擦稳定性，降低磨损量，还可以改善摩擦材料存在着易伤对偶、热衰退率和硬度等缺点。本发明中加入4％的芳纶纤维作为增强材料。
本发明专利中使用的粘合剂选用江苏强盛功能化学股份有限公司生产的二聚酰胺树脂和环氧树脂。聚酰胺树脂系用二聚植物油脂肪酸与脂肪胺为原料缩聚而成的低分子聚酰胺树脂，外观浅琥珀色或棕色稠液，胺值200±20(650)、400±20(651)，分子量600～1000。低分子聚酰胺树脂分子结构中含有柔性脂肪酸和活性胺基，用它来固化的环氧树脂的固化物的韧性好，是环氧树脂优良的增韧型固化剂。聚酰胺树脂与环氧树脂配合使用，可以将各种原料很好地加以粘合，生产出的摩擦材料不但各项理化性能指标优良而且有较长的可使用时间。聚酰胺固化剂属实际无毒品，用聚酰胺树脂固化的环氧树脂无毒，对环境无污染。同时摩擦材料的摩擦系数稳定，抗热衰退性强，耐磨性能也得到了改善。本发明中加入6％聚酰胺树脂和12％环氧树脂作为粘合剂。
本发明中使用的摩擦性能调节剂为碳化硅增磨材料，超细氧化铁粉，柔性焦粉。
碳化硅是经过精细加工的优质增摩料，其莫氏硬度为9，仅次于金刚石，高温性能特别稳定，即使在较高的温度下，它能保持非常好的摩擦系数，在配方中添加一定量的碳化硅组分，能有效的降低摩擦材料高温制动的衰退性。
超细氧化铁粉为黑色粉末，化学分子式为Fe2O3，它是选用硬度低的熟铁基材经过特别的工艺加工而成，具有硬度低、高气孔率、耐高温、耐氧化、成本低的特点，能降低制动时的噪音和抖动。
柔性焦粉是选用硬度低、气孔率高的石油焦炭经过高温焙烧后再进行柔化处理而得。柔性焦粉用于摩擦材料中，对降低摩擦材料得硬度、提高摩擦材料的摩擦性能、稳定摩擦系数、减轻高温时摩擦材料的热衰退性。
本发明专利中使用填料为锆英粉填料，硅酸铝空心球，硫酸钙晶须。
锆英粉是采用国外进口的锆英石矿砂经特别的工艺加工而成粉体填料，其硬度为7～8，含锆量为65％左右，具有软中有刚、刚中有软的属性，增摩效果非常明显。
硅酸铝空心球由含硅酸铝成分颗粒，熔点1600～1700度，经分段加热膨胀而成得闭孔小球，内部有很多孔穴，在摩擦材料应用中具有吸收噪音，吸附性强的特点，硅酸铝空心球具有硬度低，比重轻，颗粒度好。
硫酸钙晶须是纤维状单晶体，具有高强度、高模量、高韧性、高绝缘性、耐磨耗、耐高温、价廉等诸多优良的理化性能，作为增韧补强材料，是所有晶须产品中质量最好的新型晶须材料。本发明专利中使用硫酸钙晶须的指标：长度100～200um，长径比40∶80，直径7～8um，熔点：1000以上。本发明中硫酸钙晶须在摩擦材料中的加入量为10％。
具体实施方式：
掺有浒苔纤维的低噪音环保摩擦材料采用聚酰胺树脂与环氧树脂配合作为粘结剂，采用混纺纤维增强的方式，利用大花罗布麻纤维与浒苔纤维包覆制备的包芯纱、少量的芳纶纤维等作为增强材料，并加入碳化硅增磨材料，超细氧化铁粉，柔性焦粉作为摩擦性能调节剂，使用锆英粉填料，硅酸铝空心球，硫酸钙晶须为填料。采用采用2步升温、3次放气、温控固化的工艺来生产环保型的摩擦材料。产品不仅可满足汽车制动过程中舒适、平稳的要求，而且材料的制动性能优良、耐磨性能好、热衰退性能好，特别是具有制动无噪音，不污染环境等优点。
本发明经过多年的反复试验得到的的最佳配方比例为：
| 序号 | 名称 | 配方 |
| 1 | 浒苔纤维 | 6份 |
| 2 | 大花罗布麻纤维 | 12份 |
| 3 | 对位芳纶 | 4份 |
| 4 | 聚酰胺树脂 | 6份 |
| 5 | 环氧树脂 | 12份 |
| 6 | 硅烷偶联剂 | 3.5份 |
| 7 | 碳化硅增磨材料 | 2.5份 |
| 8 | 超细氧化铁粉 | 2.5份 |
| 9 | 柔性焦粉 | 6.5份 |
| 10 | 锆英粉填料 | 12份 |
| 11 | 硅酸铝空心球 | 18份 |
| 12 | 硫酸钙晶须 | 15份 |
本配方的所使用的工艺流程：
1.制各包芯纱：试验设备选用HKV141D-I型包覆丝机，以大花罗布麻纤维为外包丝，浒苔纤维为芯纱，以2∶1的比例混纺来制各包芯纱。通过正交试验对外包丝细度、包覆度、芯纱预加张力、导丝钩距离等4项工艺参数进行了优选，确定了较优的工艺参数。大花罗布麻纤维细，刚性小，将其包缠在浒苔纤维的外层，利用长丝包覆技术，在尘笼的作用下，将单纤维状态的大花罗布麻纤维较好地包覆于浒苔纤维表面，形成包芯纱结构，可以很大程度上分担外来的冲击力，改善浒苔纤维强力低、耐磨性差等缺点；
2.原料混和：将包芯纱束切成4mm，并与其它原料在自动配料系统中进行配料。选用摩擦材料全自动配料计算机控制系统，该系统能自动实现加料，计量，排料，混料；按照配方的比例将物料放入自制搅拌器中搅拌5～8min，转速为400～600r/min。将各组分高速搅拌至混合均匀后倒入模具里。试验制备过程中，根据摩擦材料的磨擦系数、耐磨指数及噪音值的大小，对原料的比例分配进行调整。其中聚酰胺树脂与环氧树脂以1∶2的比例配合使用，聚酰胺树脂的胺值为200±20(650)，分子量600～1000；
3.预压、热压成型阶段：将混合好的原料倒入模具里，在自制的预压机上初步预压成型，将初步成型的产品转移到热压机上，采用2步升温、3次放气、温控固化的工艺制备摩擦材料。其中热压温度为170℃，压力30～60MPa，热压时间为6～10分钟；
4.热处理阶段：为使刹车片材质能更加稳定、耐热性更高，因此需要将粗胚置于热处理机中，温度保持在180℃，将摩擦材料的粗胚加热6小时；
5.研磨切割阶段：热处理后的刹车片，经过研磨切割使其表面平整，然后烤漆并加工在刹车片上。
本发明在以浒苔和大花罗布麻为增强材料制备刹车片的配方中，所采用的包覆方法虽然是纺织工业中的成熟技术，其它配料在摩擦材料中也广泛应用；但是所采用的配方是在2008年青岛奥帆赛后至今，经过多次对配方优选，对各种原料的比例分配进行多次调整后得到的一种新型制备方法，确定了最优的配方体系和工艺参数。使两种纤维的特性得到充分复合，所制备出摩擦材料性能稳定，噪音小，对环境友好，是性能优良的低噪音环保摩擦材料。
Claims (4)
1.一种掺有浒苔纤维的低噪音环保汽车刹车片，其特征在于：其组分包括浒苔纤维，大花罗布麻纤维，芳纶纤维，聚酰胺树脂，环氧树脂，硅烷偶联剂，碳化硅增磨材料，超细氧化铁粉，柔性焦粉，锆英粉填料，硅酸铝空心球，硫酸钙晶须。所述各组分的重量分数：增强纤维15～25份，粘合剂10～18份，摩擦性能调节剂6～12份，填料35～50份。
2.根据权利要求1所述的一种掺有浒苔纤维的低噪音环保汽车刹车片，其特征在使用利用大花罗布麻纤维与浒苔纤维包覆制备的包芯纱为增强材料，既具有浒苔纤维的吸音功能，又具有大花罗布麻纤维强力和耐摩擦性，所制备的摩擦材料具有振颤较小，噪音小等优点。
3.根据权利要求1所述的一种掺有浒苔纤维的低噪音环保汽车刹车片制备方法，其配方为浒苔纤维6份、大花罗布麻纤维12份、对位芳纶纤维4份、聚酰胺树脂6份、环氧树脂12份、硅烷偶联剂3.5份、碳化硅增磨材料2.5份、超细氧化铁粉2.5份、柔性焦粉6.5份、锆英粉填料12份、硅酸铝空心球18份、硫酸钙晶须15份。
4.根据权利要求1所述的一种掺有浒苔纤维的低噪音环保汽车刹车片制备工艺，采用2步升温、3次放气、温控固化的热压工艺，温度为约170℃，压力30～60MPa，热压时间为6～10分钟。热处理温度保持在180℃，加热长达6小时以上。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310336732.3A CN103453057B (zh) | 2013-07-28 | 2013-07-28 | 一种掺有浒苔纤维的低噪音环保汽车刹车片及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310336732.3A CN103453057B (zh) | 2013-07-28 | 2013-07-28 | 一种掺有浒苔纤维的低噪音环保汽车刹车片及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103453057A true CN103453057A (zh) | 2013-12-18 |
| CN103453057B CN103453057B (zh) | 2016-01-27 |
Family
ID=49735766
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201310336732.3A Expired - Fee Related CN103453057B (zh) | 2013-07-28 | 2013-07-28 | 一种掺有浒苔纤维的低噪音环保汽车刹车片及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103453057B (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104005279A (zh) * | 2014-04-25 | 2014-08-27 | 蚌埠德美过滤技术有限公司 | 一种韧性大具有抗菌功能的空气滤纸及其制备方法 |
| CN104559065A (zh) * | 2015-02-05 | 2015-04-29 | 四川明鑫佳杰新材料有限责任公司 | 一种硫酸钙晶须/环氧树脂复合过滤材料及其制备方法 |
| CN105542387A (zh) * | 2016-02-24 | 2016-05-04 | 吉林大学 | 一种生物纤维增强摩擦材料及其制备方法 |
| CN106051002A (zh) * | 2016-06-12 | 2016-10-26 | 姜宜宽 | 一种蕉麻纤维增强环保型刹车片及其制备方法 |
| CN117229591A (zh) * | 2023-09-21 | 2023-12-15 | 苏州风载材料科技有限公司 | 一种pvc防水卷材及其制备方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1292465A (zh) * | 1999-06-25 | 2001-04-25 | 重庆市江北区利峰工业制造有限公司 | 一种纸基摩擦材料及其制造方法 |
| US20050281971A1 (en) * | 2004-06-18 | 2005-12-22 | Lam Robert C | Fully fibrous structure friction material |
| CN102329475A (zh) * | 2011-07-22 | 2012-01-25 | 江苏安捷汽车配件有限公司 | 掺有罗布麻纤维的高环保型陶瓷轿车刹车片及其制备方法 |
| CN102329476A (zh) * | 2011-07-22 | 2012-01-25 | 江苏安捷汽车配件有限公司 | 掺有苎麻纤维的无石棉有机基轿车刹车片及其制备工艺 |
| CN202579740U (zh) * | 2011-12-15 | 2012-12-05 | 江苏安捷汽车配件有限公司 | 多道筋式刹车盘 |
-
2013
- 2013-07-28 CN CN201310336732.3A patent/CN103453057B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1292465A (zh) * | 1999-06-25 | 2001-04-25 | 重庆市江北区利峰工业制造有限公司 | 一种纸基摩擦材料及其制造方法 |
| US20050281971A1 (en) * | 2004-06-18 | 2005-12-22 | Lam Robert C | Fully fibrous structure friction material |
| CN102329475A (zh) * | 2011-07-22 | 2012-01-25 | 江苏安捷汽车配件有限公司 | 掺有罗布麻纤维的高环保型陶瓷轿车刹车片及其制备方法 |
| CN102329476A (zh) * | 2011-07-22 | 2012-01-25 | 江苏安捷汽车配件有限公司 | 掺有苎麻纤维的无石棉有机基轿车刹车片及其制备工艺 |
| CN202579740U (zh) * | 2011-12-15 | 2012-12-05 | 江苏安捷汽车配件有限公司 | 多道筋式刹车盘 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 傅圣雪等: "浒苔纤维吸声的测评研究", 《中国海洋大学学报》 * |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104005279A (zh) * | 2014-04-25 | 2014-08-27 | 蚌埠德美过滤技术有限公司 | 一种韧性大具有抗菌功能的空气滤纸及其制备方法 |
| CN104005279B (zh) * | 2014-04-25 | 2016-05-25 | 蚌埠德美过滤技术有限公司 | 一种韧性大具有抗菌功能的空气滤纸及其制备方法 |
| CN104559065A (zh) * | 2015-02-05 | 2015-04-29 | 四川明鑫佳杰新材料有限责任公司 | 一种硫酸钙晶须/环氧树脂复合过滤材料及其制备方法 |
| CN105542387A (zh) * | 2016-02-24 | 2016-05-04 | 吉林大学 | 一种生物纤维增强摩擦材料及其制备方法 |
| CN106051002A (zh) * | 2016-06-12 | 2016-10-26 | 姜宜宽 | 一种蕉麻纤维增强环保型刹车片及其制备方法 |
| CN117229591A (zh) * | 2023-09-21 | 2023-12-15 | 苏州风载材料科技有限公司 | 一种pvc防水卷材及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103453057B (zh) | 2016-01-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103453057B (zh) | 一种掺有浒苔纤维的低噪音环保汽车刹车片及其制备方法 | |
| CN103436236A (zh) | 棕榈纤维增强环保型刹车片及其制备方法 | |
| CN100585211C (zh) | 无石棉汽车用离合器面片及其生产工艺 | |
| CN104593930B (zh) | 一种防霉抗菌多纤维混纺机织面料及其制作方法 | |
| CN105402292B (zh) | 一种汽车刹车片及其制备方法 | |
| CN1332141C (zh) | 矿井提升机盘形制动器闸瓦及其制备方法 | |
| CN105240429A (zh) | 一种含钒半金属型刹车片 | |
| CN108642921B (zh) | 一种透气、耐磨复合型面料及其制作方法 | |
| CN102677396A (zh) | 基于可再生纤维的非织造材料及其制备方法 | |
| CN103836098A (zh) | 一种掺有苘麻纤维的轿车刹车片及其制备方法 | |
| CN103836094B (zh) | 一种葛藤纤维增强环保型高性能刹车片及其制备方法 | |
| CN106045380A (zh) | 一种低噪音陶瓷刹车片及其制备方法 | |
| CN103361031A (zh) | 胡麻纤维增强环保型轿车用制动块及其制备方法 | |
| CN105970331A (zh) | 一种石墨烯、氧化铝复合改性的uhmwpe纤维及其制备方法 | |
| CN103834363B (zh) | 一种番麻纤维增强环保型摩擦材料及其制备方法 | |
| CN110017342B (zh) | 一种利用表面改性玄武岩微纤维制备汽车刹车片方法 | |
| CN105382894A (zh) | 一种用于家具制作的杨木材料的改性处理方法 | |
| CN107841829A (zh) | 一种具有抑菌、保暖和远红外功能的絮片及其制备方法 | |
| CN105972132B (zh) | 一种青檀皮纤维增强环保型刹车片 | |
| CN109130402A (zh) | 一种高性能纤维复合材料的制备方法 | |
| CN106188623A (zh) | 一种复合增强纤维及其制备工艺 | |
| CN109458423A (zh) | 一种陶瓷刹车片 | |
| CN106051002A (zh) | 一种蕉麻纤维增强环保型刹车片及其制备方法 | |
| CN201220993Y (zh) | 一种含陶瓷纤维成份的混合纱线 | |
| CN102218826B (zh) | 一种夹织物导向环的制备方法及其制品 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Yu Fengtao Inventor before: Li Meifeng |
|
| COR | Change of bibliographic data | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20160120 Address after: Shinan District 266071 Shandong city of Qingdao province Ningxia road 306, building 10, 102 Patentee after: Yu Fengtao Address before: Shinan District 266071 Shandong city of Qingdao province Ningxia road 306, building 10, 102 Patentee before: Li Meifeng |
|
| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Liu Jinyang Inventor before: Yu Fengtao |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20170421 Address after: Shinan District 266000 Shandong city of Qingdao province Ningxia road 306, building 10, 102 Patentee after: Liu Jinyang Address before: Shinan District 266071 Shandong city of Qingdao province Ningxia road 306, building 10, 102 Patentee before: Yu Fengtao |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160127 Termination date: 20170728 |