CN104130748B - 一种树脂基摩擦材料 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种树脂基摩擦材料，按照质量百分比包含如下组分：树脂8~12%，芳纶浆粕2~4%，玻璃纤维7~9%，钛酸钾晶须8~12%，硅灰石10~12%，石墨5~7%，三硫化二锑3~5%，氧化铝1~2%，硅酸锆0.5~1.5%，膨胀蛭石5~7%，余量为硫酸钡，所述摩擦材料的各组分百分含量之和为100%。优点是：上述树脂基摩擦材料的原料来源广泛，一般工业品即可，制备工艺简单；上述树脂基摩擦材料在高温下摩擦系数(μ)稳定，磨损率(v)较低，抗热衰退性能好。

Description

一种树脂基摩擦材料
技术领域
本发明涉及摩擦材料领域，特别涉及一种用于汽车的树脂基摩擦材料。
背景技术
近年来，随着我国汽车技术的快速发展，人们对汽车安全性和舒适性日益关注。摩擦材料是制动车刹车、离合器的关键材料。它主要由填料、纤维和粘结剂构成。其中，填料对其物理机械性能以及磨损性能具有较大影响。传统的摩擦材料在工作温度超过250℃时会产生热分解，导致摩擦系数明显减小，磨损率显著增加，严重影响人们驾驶安全。因此，本发明从填料及填料粒度的角度入手，提高树脂基摩擦材料在高温环境下的性能，以满足实际应用的需要。
申请号为CN201180030110.7的专利提供了一种包含平均粒径为1000-3000μm的人造石墨和具有多个凸部的无机填料的摩擦材料配方。申请号为 CN200410069902.7的专利提供了一种复合有0.1-100μm范围的平均颗粒直径和3或更低的纵横比的非须晶样的碱金属钛酸盐或非须晶样的碱金属·碱土金属钛酸盐，和一种复合有0.1-100μm范围的平均颗粒直径和3或更低的纵横比的非须晶样的钛酸锂·钾的摩擦材料。上述专利存在生产工艺复杂、原料较特殊或者组分较复杂等缺陷。
发明内容
本发明的目的在于针对传统树脂基摩擦材料在高温环境中会产生热分解，导致摩擦系数减小、磨损率增加的不足，通过选择合适的填料及填料粒度，提供一种新型树脂基摩擦材料，其在高温环境中摩擦系数(μ)稳定，磨损率(v)较低，抗热衰退性能好。
实现本发明的技术方案为：
一种树脂基摩擦材料，其特征在于，所述树脂基摩擦材料按照质量百分比包含如下组分：树脂8~12%，芳纶浆粕2~4%，玻璃纤维7~9%，钛酸钾晶须8~12%，硅灰石10~12%，石墨5~7%，三硫化二锑3~5%，氧化铝1~2%，硅酸锆0.5~1.5%，膨胀蛭石5~7%，余量为硫酸钡，所述摩擦材料的各组分百分含量之和为100%。
优选的，所述树脂基摩擦材料按照质量百分比包含如下组分：树脂10%，芳纶浆粕3%，玻璃纤维8%，钛酸钾晶须10%，硅灰石12%，三硫化二锑4%，石墨6%，氧化铝1.5%，硅酸锆1%，膨胀蛭石6%，硫酸钡38.5%。
优选的，所述石墨粒度为80~200目，所述氧化铝粒度为200~400目，所述硅酸锆粒度为200~400目，所述膨胀蛭石粒度为40~120目。
将称好的上述物料投入混料机中，充分搅拌，达到均匀混合后放入模具内压制成型。准备压制前，将压模预热到150～160℃温度范围内。压制工艺条件为：压制温度160℃，压制压力30Mpa，30s后放气一次，视情况放气两次，保温保压时间60s/mm。压制好的制品先将试样放到烘箱中，温度升至130℃，保温1h；升温到165℃，保温1h；升温到180 ℃，保温5h。冷却至室温。
与现有技术相比本发明的主要优点如下：
（1）上述树脂基摩擦材料的原料来源广泛，无特殊质量要求，一般的工业品即可；
（2）上述树脂基摩擦材料在高温工作环境中摩擦系数(μ)稳定，磨损率(v)较低，抗热衰退性能好。
附图说明
图1为对比例试样未摩擦时的形貌。
图2为实施实例1试样未摩擦时的形貌。
图3为对比例试样在250℃摩擦形貌。
图4为实施实例1试样250℃摩擦形貌。
图5为对比例试样在350℃摩擦形貌。
图6为实施实例1试样350℃摩擦形貌。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。
实施实例1：
按照质量百分比包含如下组分：树脂10%，芳纶浆粕3%，玻璃纤维8%，钛酸钾晶须10%，硅灰石12%，石墨6%（粒度120~200目），三硫化二锑4%，氧化铝1.5%（粒度320~400目），硅酸锆1%（粒度320~400目），膨胀蛭石6%（粒度80~120目），余量为硫酸钡。
按照本发明的配方制成的树脂基摩擦材料，在250℃进行摩擦磨损测试时，摩擦系数(μ)和磨损率(v)分别为0.34和0.29×10-7 cm3/(N·m)，在350℃进行摩擦磨损测试时，摩擦系数(μ)和磨损率(v)分别为0.31和0.40×10-7 cm3/(N·m)。
实施实例2：
按照质量百分比包含如下组分：树脂10%，芳纶浆粕3%，玻璃纤维8%，钛酸钾晶须10%，硅灰石12%，石墨6%（粒度80~120目），三硫化二锑4%，氧化铝1.5%（粒度320~400目），硅酸锆1%（粒度200~320目），膨胀蛭石6%（粒度40~80目），余量为硫酸钡。
按照本发明的配方制成的树脂基摩擦材料，在250℃进行摩擦磨损测试时，摩擦系数(μ)和磨损率(v)分别为0.37和0.26×10-7 cm3/(N·m)，在350℃进行摩擦磨损测试时，摩擦系数数(μ)和磨损率(v)分别为0.27和0.79×10-7 cm3/(N·m)。
实施实例3：
按照质量百分比包含如下组分：树脂10%，芳纶浆粕3%，玻璃纤维8%，钛酸钾晶须10%，硅灰石12%，石墨6%（粒度120~200目），三硫化二锑4%，氧化铝1.5%（粒度200~320目），硅酸锆1%（粒度200~320目），膨胀蛭石6%（粒度40~80目），余量为硫酸钡。
按照本发明的配方制成的树脂基摩擦材料，在250℃进行摩擦磨损测试时，摩擦系数(μ)和磨损率(v)分别为0.39和0.81×10-7 cm3/(N·m)，在350℃进行摩擦磨损测试时，摩擦系数(μ)和磨损率(v)分别为0.28和0.74×10-7 cm3/(N·m)。
实施实例4：
按照质量百分比包含如下组分：树脂10%，芳纶浆粕3%，玻璃纤维8%，钛酸钾晶须10%，硅灰石12%，石墨6%（粒度80~120目），三硫化二锑4%，氧化铝1.5%（粒度200~320目），硅酸锆1%（粒度200~320目），膨胀蛭石6%（粒度80~120目），余量为硫酸钡。
按照本发明的配方制成的树脂基摩擦材料，在250℃进行摩擦磨损测试时，摩擦系数(μ)和磨损率(v)分别为0.38和0.72×10-7 cm3/(N·m)，在350℃进行摩擦磨损测试时，摩擦系数(μ)和磨损率(v)分别为0.29和0.69×10-7 cm3/(N·m)。
实施实例5：
按照质量百分比包含如下组分：树脂10%，芳纶浆粕3%，玻璃纤维8%，钛酸钾晶须10%，硅灰石12%，石墨6%（粒度120~200目），三硫化二锑4%，氧化铝1.5%（粒度320~400目），硅酸锆1%（粒度200~320目），膨胀蛭石6%（粒度80~120目），余量为硫酸钡。
按照本发明的配方制成的树脂基摩擦材料，在250℃进行摩擦磨损测试时，摩擦系数(μ)和磨损率(v)分别为0.35和0.64×10-7 cm3/(N·m)，在350℃进行摩擦磨损测试时，摩擦系数(μ)和磨损率(v)分别为0.30和0.58×10-7 cm3/(N·m)。
对比例：
未对氧化铝、石墨、硅酸锆、膨胀蛭石四种填料做粒度分级时，上述配方的树脂基摩擦材料，在250℃进行摩擦磨损测试时，摩擦系数(μ)和磨损率(v)分别为0.29和0.70×10-7 cm3/(N·m)，在350℃进行摩擦磨损测试时，摩擦系数(μ)和磨损率(v)分别为0.21和1.20×10-7 cm3/(N·m)。
当摩擦系数在0.3~0.35时，所得树脂基摩擦材料性能较好。在350℃下，未对氧化铝、石墨、硅酸锆、膨胀蛭石四种填料做粒度分级时，上述配方的树脂基摩擦材料的摩擦系数(μ)为0.21，下降明显；而对其粒度筛选后，摩擦系数(μ)为0.27~0.31，树脂基材料性能较好，效果较为显著。
所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种树脂基摩擦材料，其特征在于，所述树脂基摩擦材料按照质量百分比包含如下组分：树脂8~12%，芳纶浆粕2~4%，玻璃纤维7~9%，钛酸钾晶须8~12%，硅灰石10~12%，石墨5~7%，三硫化二锑3~5%，氧化铝1~2%，硅酸锆0.5~1.5%，膨胀蛭石5~7%，余量为硫酸钡，所述摩擦材料的各组分百分含量之和为100%。
2.根据权利要求1所述的树脂基摩擦材料，其特征在于，所述树脂基摩擦材料按照质量百分比包含如下组分：树脂10%，芳纶浆粕3%，玻璃纤维8%，钛酸钾晶须10%，硅灰石12%，三硫化二锑4%，石墨6%，氧化铝1.5%，硅酸锆1%，膨胀蛭石6%，硫酸钡38.5%。
3.根据权利要求2所述的树脂基摩擦材料，其特征在于，所述石墨粒度为80~200目。
4.根据权利要求2所述的树脂基摩擦材料，其特征在于，所述氧化铝粒度为200~400目。
5.根据权利要求2所述的树脂基摩擦材料，其特征在于，所述硅酸锆粒度为200~400目。
6.根据权利要求2所述的树脂基摩擦材料，其特征在于，所述膨胀蛭石粒度为40~120目。
7.根据权利要求3~6任一项所述的树脂基摩擦材料，其特征在于，在350℃时，所述树脂基摩擦材料摩擦系数μ为0.27~0.31，磨损率v为0.4×10-7 ~0.79×10-7 cm3/(N·m)。
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