CN104788906A - 重载车刹车片耐磨材料 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种重载车刹车片耐磨材料，所述耐磨材料原料双酚A型酚醛环氧树脂、二氨基二苯砜、矿石粉、润滑剂、交联剂、氯丁橡胶粉、三氧化二铝、棉花纤维、碳纤维、芳纶纤维、剑麻纤维、三氧化二锑、石墨、木质磺酸钙；组分之间有着很好的相容性，从而有效保证摩擦材料整体的性能，组分之间不仅能相互弥补其各自性能的不足，还会因相互牵扯作用而产生高性能，解决了现有刹车片存在的问题，能够较好的防止高速衰退、高温衰退，且具有较好稳定性和使用寿命长的优点。

Description

重载车刹车片耐磨材料

技术领域

本发明涉及汽车材料领域，特别涉及一种重载车刹车片耐磨材料。

背景技术

刹车片也叫制动片或刹车皮，在汽车的刹车系统中，刹车片是最关键的安全零件，对刹车效果的好坏起决定性作用。刹车片一般由钢板、粘接隔热层和摩擦块构成。摩擦块由摩擦材料和粘合剂组成，刹车时摩擦块被挤压在刹车盘或刹车鼓上与其产生摩擦，从而达到令车辆减速刹车的目的。可见，摩擦块决定刹车片在高速高温制动条件下的性能，摩擦材料是刹车片在制造过程和使用过程中很重要的组成部分。现有技术中，用于车辆上的刹车片摩擦材料多采用石棉刹车片，每一次刹车，刹车片就会将数百万之多的石棉纤维散发到空气中，其针状的限位很容易进入肺部并停留，造成刺激，最终可导致肺癌的发生。但是除了危害健康方面的因素外，石棉型刹车片还存在另一个重要问题。由于石棉是绝热的，其导热能力特别差，反复使用后制动器会使热量在刹车片中堆积起来，刹车片变热后，它的制动性能就要发生改变，要产生同样的摩擦和制动力会需要更多的踩刹车次数，如果刹车片达到一定的热度，将导致制动失灵。此外，石棉刹车片中的石棉很难做到与刹车片中的其他成分充分粘合在一起，容易剥离，而且不耐磨，使用寿命短。因此，树脂基材料开始替代石棉成为刹车片的另一常用耐磨材料，然而树脂基摩擦材料在工作温度较高时易发生严重的热分解，使其摩擦磨损性能严重衰退，进而降低使用寿命。现有的刹车片还存在与对偶不匹配，产生共振或伤盘和刹车片的摩擦稳定性差以及是刹车片与制动对偶随制动比压、温度、速率的变化，双方材质互为粘附等产生的噪音问题。

因此，需要一种新型的刹车片材料，具有热传导性能良好，在提高耐磨性的同时又能保持摩擦系数的平稳，制动平稳，确保各材料的优点在摩擦材料中得到充分的发挥，可有效的降低制动噪音，对偶盘无损伤。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种重载车刹车片耐磨材料,具有热传导性能良好，在提高耐磨性的同时又能保持摩擦系数的平稳，制动平稳，确保各材料的优点在摩擦材料中得到充分的发挥，可有效的降低制动噪音，对偶盘无损伤。

本发明的重载车刹车片耐磨材料，所述耐磨材料原料按重量份包括以下组分：15-20份双酚A型酚醛环氧树脂、5-10份二氨基二苯砜、3-8份矿石粉、2-6份润滑剂、3-8份交联剂、4-8份氯丁橡胶粉、1-6份三氧化二铝、3-7份棉花纤维、2-4份碳纤维、3-7份芳纶纤维、1-3份剑麻纤维、1-6份三氧化二锑、3-9份石墨、1-5份木质磺酸钙；

进一步，所述耐磨材料原料按重量份包括以下组分：18酚A型酚醛环氧树脂、7份二氨基二苯砜、6份矿石粉、4份润滑剂、5份交联剂、6份氯丁橡胶粉、3份三氧化二铝、5份棉花纤维、3份碳纤维、5份芳纶纤维、2份剑麻纤维、3份三氧化二锑、6份石墨、3份木质磺酸钙；

进一步，所述矿石粉为钾长石、磷矿石、麦饭石、沸石和凹凸棒石中的一种或两种以上混合物；

进一步，所述润滑剂为一氮化四硼、氟化石墨、二硫化钼、聚四氟乙烯中的一种或两种以上混合物；

进一步，所述交联剂为丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、二乙烯基苯、N-羟甲基丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺。

本发明的有益效果：本发明的重载车刹车片耐磨材料，该材料中纤维、颗粒的界面结合良好，与三氧化二锑、石墨协同增效，可有效的减少甚至热分解、热衰退、热龟裂现象的发生，材料的导热性好，刹车摩擦时产生的热量能够及时散失，可快速降低刹车片表面的温度，进而又减轻高温热衰退性，特定的研磨剂和润滑剂以及特定的增强纤维，物质分子间协同增强耐磨材料的摩擦系数，能移除对偶材料上的铁氧化物以及制动时产生的有不利影响的表面膜，对偶盘无损伤，同时又能改善摩擦系数的稳定性，在温度高达到550-600度时，其摩擦系数仍能稳定在0.45左右制动(制动速度250km/h)时温升低，在200度以下，高温不冷却连续制动温度不超过300度；组分之间有着很好的相容性，从而有效保证摩擦材料整体的性能，组分之间不仅能相互弥补其各自性能的不足，还会因相互牵扯作用而产生高性能，解决了现有刹车片存在的问题，能够较好的防止高速衰退、高温衰退，且具有较好稳定性和使用寿命长的优点。利用本发明的重载车刹车片耐磨材料制成的刹车片，具有以下特点：

1、高性能：摩擦系数高(摩擦系数可达0.45)，耐高温，高速行驶和高温行驶过程中表现突出，驾驶过程中高速高温情况下制动效果和制动舒适性良好；

2、安全性：热衰退低，恢复性能良好，山区道路和高温、高速状态下制动性能不降低，最大限度的提高了车辆的安全性，非常适合与山路地区，高速以其他各种路况的使用；

3、舒适性：制动舒适，无噪音，无污染，制动平衡；

4、合理的使用寿命:一般非改装车辆，在正常行驶的情况的下，前制动器的刹车片寿命为4—6万公里，后制动器刹车片的使用寿命为9－11万公里.前刹车盘使用寿命7－11万公里；

5、极低的掉粉率。

具体实施方式

本实施例的重载车刹车片耐磨材料，所述耐磨材料原料按重量份包括以下组分：15-20份双酚A型酚醛环氧树脂、5-10份二氨基二苯砜、3-8份矿石粉、2-6份润滑剂、3-8份交联剂、4-8份氯丁橡胶粉、1-6份三氧化二铝、3-7份棉花纤维、2-4份碳纤维、3-7份芳纶纤维、1-3份剑麻纤维、1-6份三氧化二锑、3-9份石墨、1-5份木质磺酸钙。

本实施例中，所述耐磨材料原料按重量份包括以下组分：18酚A型酚醛环氧树脂、7份二氨基二苯砜、6份矿石粉、4份润滑剂、5份交联剂、6份氯丁橡胶粉、3份三氧化二铝、5份棉花纤维、3份碳纤维、5份芳纶纤维、2份剑麻纤维、3份三氧化二锑、6份石墨、3份木质磺酸钙。

本实施例中，所述矿石粉为钾长石、磷矿石、麦饭石、沸石和凹凸棒石中的一种或两种以上混合物。

本实施例中，所述润滑剂为一氮化四硼、氟化石墨、二硫化钼、聚四氟乙烯中的一种或两种以上混合物。

本实施例中，所述交联剂为丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、二乙烯基苯、N-羟甲基丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺。

下面通过具体实施例对本发明做进一步的阐述。

实施例一

所述耐磨材料原料按重量份包括以下组分：18酚A型酚醛环氧树脂、7份二氨基二苯砜、6份矿石粉、4份润滑剂、5份交联剂、6份氯丁橡胶粉、3份三氧化二铝、5份棉花纤维、3份碳纤维、5份芳纶纤维、2份剑麻纤维、3份三氧化二锑、6份石墨、3份木质磺酸钙。

本实施例中，所述矿石粉为钾长石，本实施例将所述中钾长石按同等重量份替换为磷矿石、麦饭石、沸石和凹凸棒石中的一种，或按同等重量份替换为钾长石与磷矿石、麦饭石、沸石和凹凸棒石的混合物，所得产品性质并无名次按差别。

本实施例中，所述润滑剂为一氮化四硼，本实施例中，将所述一氮化四硼按照同等重量份替换为氟化石墨、二硫化钼、聚四氟乙烯中的一种，或按同等重量份替换为一氮化四硼与氟化石墨、二硫化钼、聚四氟乙烯的混合物，所得产品性质并无名次按差别。

本实施例中，所述交联剂为丙烯酸羟乙酯，本实施例中，将所述丙烯酸羟乙酯按照同等重量份替换为丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、二乙烯基苯、N-羟甲基丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺中的一种，或按照同等重量份替换为丙烯酸羟乙酯与丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、二乙烯基苯、N-羟甲基丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺的混合物，所得产品无明显差别。

实施例二

本实施例的重载车刹车片耐磨材料，所述耐磨材料原料按重量份包括以下组分：15份双酚A型酚醛环氧树脂、5份二氨基二苯砜、3份矿石粉、2份润滑剂、3份交联剂、4份氯丁橡胶粉、1份三氧化二铝、3份棉花纤维、2份碳纤维、3份芳纶纤维、1份剑麻纤维、1份三氧化二锑、3份石墨、1份木质磺酸钙。

本实施例中，所述矿石粉为磷矿石，本实施例将所述中磷矿石按同等重量份替换为钾长石、麦饭石、沸石和凹凸棒石中的一种，或按同等重量份替换为磷矿石与钾长石、麦饭石、沸石和凹凸棒石的混合物，所得产品性质并无名次按差别。

本实施例中，所述润滑剂为氟化石墨，本实施例中，将所述氟化石墨按照同等重量份替换为一氮化四硼、二硫化钼、聚四氟乙烯中的一种，或按同等重量份替换为氟化石墨与一氮化四硼、二硫化钼、聚四氟乙烯的混合物，所得产品性质并无名次按差别。

本实施例中，所述交联剂为丙烯酸羟丙酯，本实施例中，将所述丙烯酸羟丙酯按照同等重量份替换为丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、二乙烯基苯、N-羟甲基丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺中的一种，或按照同等重量份替换为丙烯酸羟丙酯与丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、二乙烯基苯、N-羟甲基丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺的混合物，所得产品无明显差别。

实施例三

本实施例的重载车刹车片耐磨材料，所述耐磨材料原料按重量份包括以下组分：20份双酚A型酚醛环氧树脂、10份二氨基二苯砜、8份矿石粉、6份润滑剂、8份交联剂、8份氯丁橡胶粉、6份三氧化二铝、7份棉花纤维、4份碳纤维、7份芳纶纤维、3份剑麻纤维、6份三氧化二锑、9份石墨、5份木质磺酸钙。

本实施例中，所述矿石粉为麦饭石，本实施例将所述中麦饭石按同等重量份替换为磷矿石、钾长石、沸石和凹凸棒石中的一种，或按同等重量份替换为麦饭石与磷矿石、钾长石、沸石和凹凸棒石的混合物，所得产品性质并无名次按差别。

本实施例中，所述润滑剂为二硫化钼，本实施例中，将所述二硫化钼按照同等重量份替换为氟化石墨、一氮化四硼、聚四氟乙烯中的一种，或按同等重量份替换为二硫化钼与氟化石墨、一氮化四硼、聚四氟乙烯的混合物，所得产品性质并无名次按差别。

本实施例中，所述交联剂为甲基丙烯酸，本实施例中，将所述甲基丙烯酸按照同等重量份替换为丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、二乙烯基苯、N-羟甲基丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺中的一种，或按照同等重量份替换为甲基丙烯酸与丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、二乙烯基苯、N-羟甲基丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺的混合物，所得产品无明显差别。

实施例四

本实施例的重载车刹车片耐磨材料，所述耐磨材料原料按重量份包括以下组分：15份双酚A型酚醛环氧树脂、10份二氨基二苯砜、3份矿石粉、6份润滑剂、3份交联剂、8份氯丁橡胶粉、1份三氧化二铝、7份棉花纤维、2份碳纤维、7份芳纶纤维、1份剑麻纤维、6份三氧化二锑、3份石墨、5份木质磺酸钙。

本实施例中，所述矿石粉为沸石，本实施例将所述中沸石按同等重量份替换为磷矿石、麦饭石、钾长石和凹凸棒石中的一种，或按同等重量份替换为沸石与磷矿石、麦饭石、钾长石和凹凸棒石的混合物，所得产品性质并无名次按差别。

本实施例中，所述润滑剂为聚四氟乙烯，本实施例中，将所述聚四氟乙烯按照同等重量份替换为氟化石墨、二硫化钼、一氮化四硼中的一种，或按同等重量份替换为聚四氟乙烯与氟化石墨、二硫化钼、一氮化四硼的混合物，所得产品性质并无名次按差别。

本实施例中，所述交联剂为甲基丙烯酸羟丙酯，本实施例中，将所述甲基丙烯酸羟丙酯按照同等重量份替换为丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟乙酯、二乙烯基苯、N-羟甲基丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺中的一种，或按照同等重量份替换为甲基丙烯酸羟乙酯与丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、二乙烯基苯、N-羟甲基丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺的混合物，所得产品无明显差别。

实施例五

本实施例的重载车刹车片耐磨材料，所述耐磨材料原料按重量份包括以下组分：20份双酚A型酚醛环氧树脂、5份二氨基二苯砜、8份矿石粉、2份润滑剂、8份交联剂、4份氯丁橡胶粉、6份三氧化二铝、3份棉花纤维、4份碳纤维、3份芳纶纤维、3份剑麻纤维、1份三氧化二锑、9份石墨、1份木质磺酸钙。

本实施例中，所述矿石粉为凹凸棒石，本实施例将所述中凹凸棒石按同等重量份替换为磷矿石、麦饭石、沸石和钾长石中的一种，或按同等重量份替换为凹凸棒石与磷矿石、麦饭石、沸石和钾长石的混合物，所得产品性质并无名次按差别。

本实施例中，所述润滑剂为一氮化四硼，本实施例中，将所述一氮化四硼按照同等重量份替换为氟化石墨、二硫化钼、聚四氟乙烯中的一种，或按同等重量份替换为一氮化四硼与氟化石墨、二硫化钼、聚四氟乙烯的混合物，所得产品性质并无名次按差别。

本实施例中，所述交联剂为二乙烯基苯，本实施例中，将所述二乙烯基苯按照同等重量份替换为丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟乙酯、N-羟甲基丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺中的一种，或按照同等重量份替换为二乙烯基苯与丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟乙酯、N-羟甲基丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺的混合物，所得产品无明显差别。

实施例六

本实施例的重载车刹车片耐磨材料，所述耐磨材料原料按重量份包括以下组分：18份双酚A型酚醛环氧树脂、5份二氨基二苯砜、4份矿石粉、3份润滑剂、7份交联剂、5份氯丁橡胶粉、1份三氧化二铝、7份棉花纤维、3.5份碳纤维、5.5份芳纶纤维、1份剑麻纤维、5.5份三氧化二锑、8份石墨、2份木质磺酸钙。

本实施例中，所述矿石粉为钾长石，本实施例将所述中钾长石按同等重量份替换为磷矿石、麦饭石、沸石和凹凸棒石中的一种，或按同等重量份替换为钾长石与磷矿石、麦饭石、沸石和凹凸棒石的混合物，所得产品性质并无名次按差别。

本实施例中，所述润滑剂为一氮化四硼，本实施例中，将所述一氮化四硼按照同等重量份替换为氟化石墨、二硫化钼、聚四氟乙烯中的一种，或按同等重量份替换为一氮化四硼与氟化石墨、二硫化钼、聚四氟乙烯的混合物，所得产品性质并无名次按差别。

本实施例中，所述交联剂为N-羟甲基丙烯酰胺，本实施例中，将所述N-羟甲基丙烯酰胺按照同等重量份替换为丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、二乙烯基苯、丙烯酸羟乙酯、双丙酮丙烯酰胺中的一种，或按照同等重量份替换为N-羟甲基丙烯酰胺与丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、二乙烯基苯、丙烯酸羟乙酯、双丙酮丙烯酰胺的混合物，所得产品无明显差别。

按照国家标准GB5763-2008，将实施例1的刹车片(实施例)以及国内现有的其他厂家生产的钢制半金属刹车片(对照例)分别在定速摩擦机上进行试验，试验结果如下表：

试验结果证明，本发明制备的刹车片具有更好的摩擦磨损性能和抗高温热衰退性能，并且在刹车的过程中，最高温度达到550-600度时刹车片的摩擦系数仍旧保持在0.45-0.50之间，磨损率低于0.15，急刹车不会出现龟裂，且噪音频率低于450Hz，在车内基本听不到刹车所产生的噪音。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种重载车刹车片耐磨材料，起特征在于：所述耐磨材料原料按重量份包括以下组分：15-20份双酚A型酚醛环氧树脂、5-10份二氨基二苯砜、3-8份矿石粉、2-6份润滑剂、3-8份交联剂、4-8份氯丁橡胶粉、1-6份三氧化二铝、3-7份棉花纤维、2-4份碳纤维、3-7份芳纶纤维、1-3份剑麻纤维、1-6份三氧化二锑、3-9份石墨、1-5份木质磺酸钙。

2.根据权利要求1所述的重载车刹车片耐磨材料，起特征在于：所述耐磨材料原料按重量份包括以下组分：18酚A型酚醛环氧树脂、7份二氨基二苯砜、6份矿石粉、4份润滑剂、5份交联剂、6份氯丁橡胶粉、3份三氧化二铝、5份棉花纤维、3份碳纤维、5份芳纶纤维、2份剑麻纤维、3份三氧化二锑、6份石墨、3份木质磺酸钙。

3.根据权利要求2所述的重载车刹车片耐磨材料，起特征在于：所述矿石粉为钾长石、磷矿石、麦饭石、沸石和凹凸棒石中的一种或两种以上混合物。

4.根据权利要求3所述的重载车刹车片耐磨材料，起特征在于：所述润滑剂为一氮化四硼、氟化石墨、二硫化钼、聚四氟乙烯中的一种或两种以上混合物。

5.根据权利要求4所述的重载车刹车片耐磨材料，起特征在于：所述交联剂为丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、二乙烯基苯、N-羟甲基丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺。