CN109236907A - 一种高硅氧玻璃纤维混合纤维摩擦材料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了高硅氧玻璃纤维混合纤维摩擦材料，包括金属丝、陶瓷纤维无捻粗纱、芳纶纤维、腈纶纤维、高硅氧玻璃纤维和混合原料；将混合原料与纯水按照重量比1:1配比充分搅拌混合，制得混合原料浆；将金属丝、陶瓷纤维无捻粗纱、芳纶纤维、腈纶纤维、高硅氧玻璃纤维分别浸入混合原料浆5分钟后取出；金属丝和陶瓷纤维无捻粗纱并列设置，且芳纶纤维、高硅氧玻璃纤维和腈纶纤维均匀混合成混合纤维粗条，混合纤维粗条均匀缠绕设置在金属丝和陶瓷纤维无捻粗纱外面，制得高硅氧玻璃纤维混合纤维摩擦材料然，烘干。本发明的混合纤维摩擦材料具有浸胶粘连性强度高、整体结合力强、耐高温性卓越、延长使用寿命、高温稳定性、优良的耐磨性等特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于制动器、离合器的摩擦材料，尤其是一种高硅氧玻璃纤维混合纤维摩擦材料。
背景技术
为适应国际市场的新要求，我国汽车工业加快了发展步伐，相应地对配套的摩擦材料也提出更高的要求，尤其是对传动系统中承担传递动力扭矩作用的离合器面片质量的要求更加严格，除要求具有合适稳定的摩擦系数、较低的磨损和较高的爆裂强度外，还必须要求具有良好的结合平稳性和舒适性。与此同时，也对石棉摩擦材料尽快向非石棉型产品转化提出要求，这就促使国内在此领域进行研究开发。近几年来，随着国内主要汽车主机厂家使用非石棉摩擦材料数量的逐年提高，在配套和零售市场上出现了不同材质的非石棉缠绕式离合器面片，由于面片内缠绕的复合线或特殊石棉仍然达不到要求，使得面片的摩擦性能，成品密度，高温旋转爆裂强度等指标都还不是很理想，在使用结合过程中平顺性、耐磨性不高、使用寿命较短。
目前摩擦基材的结构是由玻璃纤维、金属纤维以及天然或合成混合纤维加捻绞合而成的股纱，这种作为基材的股纱，由于其组成材质之间存在明显的性能差异，如玻璃纤维表面坚硬光滑，而金属纤维表面则具有一定的强度和韧性，混合纤维表面强度较低，材料之间界面十分明显，相容性差，结合力弱，特别是浸润胶后，由于该结构股纱的外层材料表现为多元特点，其截面周向分布着不同性质的材料，各自的粘连性能差异较大，粘连强度高低不一，与其他股纱不能形成均匀一致的粘连强度，使用中，极易因股纱周面粘连应力分布不均，而在薄弱部分产生应力集中，加剧开裂损坏，难以发挥不同材质的各自优势，直接影响成品的整体强度和质量指标，缩短使用寿命，同时碳纤维对于抗碱性能力较差。本申请采用高硅氧玻璃纤维代替碳纤维，高硅氧玻璃纤维具有和碳纤维相同的摩擦效果和抗高温能力，同时高硅氧玻璃纤维具有更好的抗碱性能力。
目前这种结构的股纱均为玻璃纤维、金属纤维以及天然或者合成混合纤维加捻并绞后，进行下道浸胶工序。该结构的股纱的耐高温性能和高温稳定性能不足，存在因温度上升摩擦性能降低的问题。
发明内容
本发明所要解决的问题是，针对上述现有技术中的缺点，提供一种高硅氧玻璃纤维混合纤维摩擦材料，该混合纤维摩擦材料浸胶粘连强度均匀一致，整体强度高，从而能更好的发挥各组成材料的各自优势，且具有优良的耐高温性能、高温稳定性能和摩擦性能，从而具有更长的使用寿命。
为解决上述问题，本发明采用的方案如下：一种高硅氧玻璃纤维混合纤维摩擦材料，包括金属丝、陶瓷纤维无捻粗纱、芳纶纤维、腈纶纤维、高硅氧玻璃纤维和混合原料，其特征在于，所述混合原料各组分的重量份为80-100份的丁晴橡胶、10-20份的芳纶纤维、1-7份的重晶石粉、1-4份的硬脂酸、1-3份防老化剂、40-60份的高硅氧玻璃纤维、1-3份的硫磺、5-10份的硫酸钡、5-10份的六方晶系氮化硼粉、2-4份的氧化锌、1-3份的促进剂；将混合原料与纯水按照重量比1:1配比充分搅拌混合，制得混合原料浆；将金属丝、陶瓷纤维无捻粗纱、芳纶纤维、腈纶纤维、高硅氧玻璃纤维分别浸入混合原料浆5-10分钟后取出；所述金属丝和陶瓷纤维无捻粗纱并列设置，且芳纶纤维、高硅氧玻璃纤维和腈纶纤维均匀混合设置成混合纤维粗条，所述混合纤维粗条均匀缠绕设置在金属丝和陶瓷纤维无捻粗纱外面，制备成高硅氧玻璃纤维混合纤维摩擦材料然后烘干。
金属丝和陶瓷纤维无捻粗纱并列设置，作为内芯层，陶瓷纤维无捻粗纱为连续性陶瓷纤维，陶瓷纤维是一种纤维状轻质耐火材料，具有重量轻、耐高温、热稳定性好、导热率低、比热小及耐机械震动等优点。芳纶纤维、高硅氧玻璃纤维和腈纶纤维均匀混合设置成混合纤维粗条，作为皮层。芳纶纤维是一种高强度、高模量、低密度和耐磨性好的有机合成的高科技纤维；腈纶具有柔软、膨松、易染、耐光、抗菌、粘连性强等优点。芳纶纤维和腈纶纤维均匀混合设置成混合纤维粗条具有高强度、高模量、低密度、耐磨性好、粘连性强度一致、应力分布均匀、整体性能优越的特点，并且能延长使用寿命。
进一步，根据上述设计方案所述的高硅氧玻璃纤维混合纤维摩擦材料，其特征在于，所述混合纤维粗条按S50~S100的捻向捻度均匀地缠绕在金属丝和陶瓷纤维无捻粗纱外面。
进一步，根据上述设计方案所述的高硅氧玻璃纤维混合纤维摩擦材料，其特征在于，所述混合原料各组分按照重量份包括80份的丁晴橡胶、10份的芳纶纤维、2份的重晶石粉、1份的硬脂酸、1份防老化剂、60份的高硅氧玻璃纤维、1份的硫磺、5份的硫酸钡、5份的六方晶系氮化硼粉、2份的氧化锌、1份的促进剂。
进一步，根据上述设计方案所述的高硅氧玻璃纤维混合纤维摩擦材料，其特征在于，所述高硅氧玻璃纤维在浸入混合原料浆之前进行预处理液处理，所述预处理液为摩尔浓度9mmol/L的盐酸、氯化钠和硬脂酸钠溶液。
进一步，根据上述设计方案所述的高硅氧玻璃纤维混合纤维摩擦材料，其特征在于，所述混合纤维粗条为混合纤维粗条膨体。
进一步，根据上述设计方案所述的高硅氧玻璃纤维混合纤维摩擦材料，其特征在于，所述金属丝至少五根。
本发明的混合纤维摩擦材料由于采用了陶瓷纤维无捻粗纱和金属丝作为内芯层，陶瓷纤维无捻粗纱为连续性陶瓷纤维，陶瓷纤维是一种纤维状轻质耐火材料，具有重量轻、耐高温、热稳定性好、导热率低、比热小及耐机械震动等优点。芳纶纤维、高硅氧玻璃纤维和腈纶纤维均匀混合设置成混合纤维粗条，作为皮层。芳纶纤维是一种高强度、高模量、低密度和耐磨性好的有机合成的高科技纤维；腈纶具有柔软、膨松、易染、耐光、抗菌、粘连性强等优点。芳纶纤维和腈纶纤维均匀混合设置成混合纤维粗条具有高强度、高模量、低密度、耐磨性好、粘连性强度一致、应力分布均匀、整体性能优越的特点，并且能延长使用寿命。高硅氧玻璃纤维具有等同碳纤维的耐磨性能和由于碳纤维的抗腐蚀性能，利用高硅氧玻璃纤维代替现有技术中的碳纤维能够提升摩擦材料整体的耐磨性能和抗腐蚀性能，能够极大的提升使用寿命和摩擦效果。同时高硅氧玻璃纤维相比于碳纤维价格要低很多，因此使用高硅氧玻璃纤维能够极大的降低生产成本。
具体实施方式
一种高硅氧玻璃纤维混合纤维摩擦材料，包括金属丝、陶瓷纤维无捻粗纱、芳纶纤维、腈纶纤维、高硅氧玻璃纤维和混合原料，所述混合原料各组分的重量份为80-100份的丁晴橡胶、10-20份的芳纶纤维、1-7份的重晶石粉、1-4份的硬脂酸、1-3份防老化剂、40-60份的高硅氧玻璃纤维、1-3份的硫磺、5-10份的硫酸钡、5-10份的六方晶系氮化硼粉、2-4份的氧化锌、1-3份的促进剂；将混合原料与纯水按照重量比1:1配比充分搅拌混合，制得混合原料浆；将金属丝、陶瓷纤维无捻粗纱、芳纶纤维、腈纶纤维、高硅氧玻璃纤维分别浸入混合原料浆5-10分钟后取出；所述金属丝和陶瓷纤维无捻粗纱并列设置，且芳纶纤维、高硅氧玻璃纤维和腈纶纤维均匀混合设置成混合纤维粗条，所述混合纤维粗条均匀缠绕设置在金属丝和陶瓷纤维无捻粗纱外面，制备成高硅氧玻璃纤维混合纤维摩擦材料然后烘干。
使用混合原料浆对金属丝、陶瓷纤维无捻粗纱、芳纶纤维、腈纶纤维、高硅氧玻璃纤维进行浸润，能够使得金属丝、陶瓷纤维无捻粗纱、芳纶纤维、腈纶纤维、高硅氧玻璃纤维具有更好的抗腐蚀性、耐磨性能，同时也能够提上制备效率，让所制备的摩擦材料具有更好的成型效果，对于制备摩擦带、摩擦片等摩擦产品具有更高的效率。
实施例1：一种高硅氧玻璃纤维混合纤维摩擦材料，包括金属丝、陶瓷纤维无捻粗纱、芳纶纤维、腈纶纤维、高硅氧玻璃纤维和混合原料，所述混合原料各组分的重量份为80-100份的丁晴橡胶、10-20份的芳纶纤维、1-7份的重晶石粉、1-4份的硬脂酸、1-3份防老化剂、40-60份的高硅氧玻璃纤维、1-3份的硫磺、5-10份的硫酸钡、5-10份的六方晶系氮化硼粉、2-4份的氧化锌、1-3份的促进剂；将混合原料与纯水按照重量比1:1配比充分搅拌混合，制得混合原料浆；将金属丝、陶瓷纤维无捻粗纱、芳纶纤维、腈纶纤维、高硅氧玻璃纤维分别浸入混合原料浆5-10分钟后取出；所述金属丝和陶瓷纤维无捻粗纱并列设置，且芳纶纤维、高硅氧玻璃纤维和腈纶纤维均匀混合设置成混合纤维粗条，所述混合纤维粗条均匀缠绕设置在金属丝和陶瓷纤维无捻粗纱外面，制备成高硅氧玻璃纤维混合纤维摩擦材料然后烘干。
实施例2：一种高硅氧玻璃纤维混合纤维摩擦材料，包括金属丝、陶瓷纤维无捻粗纱、芳纶纤维、腈纶纤维、高硅氧玻璃纤维和混合原料，所述混合原料各组分的重量份为80-100份的丁晴橡胶、10-20份的芳纶纤维、1-7份的重晶石粉、1-4份的硬脂酸、1-3份防老化剂、40-60份的高硅氧玻璃纤维、1-3份的硫磺、5-10份的硫酸钡、5-10份的六方晶系氮化硼粉、2-4份的氧化锌、1-3份的促进剂；将混合原料与纯水按照重量比1:1配比充分搅拌混合，制得混合原料浆；将金属丝、陶瓷纤维无捻粗纱、芳纶纤维、腈纶纤维、高硅氧玻璃纤维分别浸入混合原料浆5-10分钟后取出；所述金属丝和陶瓷纤维无捻粗纱并列设置，且芳纶纤维、高硅氧玻璃纤维和腈纶纤维均匀混合设置成混合纤维粗条，所述混合纤维粗条均匀缠绕设置在金属丝和陶瓷纤维无捻粗纱外面，制备成高硅氧玻璃纤维混合纤维摩擦材料然后烘干，所述混合纤维粗条按S50~S100的捻向捻度均匀地缠绕在金属丝和陶瓷纤维无捻粗纱外面，所述高硅氧玻璃纤维在浸入混合原料浆之前进行预处理液处理，所述预处理液为摩尔浓度9mmol/L的盐酸、氯化钠和硬脂酸钠溶液。
实施例3：一种高硅氧玻璃纤维混合纤维摩擦材料，包括金属丝、陶瓷纤维无捻粗纱、芳纶纤维、腈纶纤维、高硅氧玻璃纤维和混合原料，所述混合原料各组分的重量份为80-100份的丁晴橡胶、10-20份的芳纶纤维、1-7份的重晶石粉、1-4份的硬脂酸、1-3份防老化剂、40-60份的高硅氧玻璃纤维、1-3份的硫磺、5-10份的硫酸钡、5-10份的六方晶系氮化硼粉、2-4份的氧化锌、1-3份的促进剂；将混合原料与纯水按照重量比1:1配比充分搅拌混合，制得混合原料浆；将金属丝、陶瓷纤维无捻粗纱、芳纶纤维、腈纶纤维、高硅氧玻璃纤维分别浸入混合原料浆5-10分钟后取出；所述金属丝和陶瓷纤维无捻粗纱并列设置，且芳纶纤维、高硅氧玻璃纤维和腈纶纤维均匀混合设置成混合纤维粗条，所述混合纤维粗条均匀缠绕设置在金属丝和陶瓷纤维无捻粗纱外面，制备成高硅氧玻璃纤维混合纤维摩擦材料然后烘干，所述混合纤维粗条按S50~S100的捻向捻度均匀地缠绕在金属丝和陶瓷纤维无捻粗纱外面，所述高硅氧玻璃纤维在浸入混合原料浆之前进行预处理液处理，所述预处理液为摩尔浓度9mmol/L的盐酸、氯化钠和硬脂酸钠溶液，所述混合纤维粗条为混合纤维粗条膨体。
实施例4：一种高硅氧玻璃纤维混合纤维摩擦材料，包括金属丝、陶瓷纤维无捻粗纱、芳纶纤维、腈纶纤维、高硅氧玻璃纤维和混合原料，所述混合原料各组分的重量份为80-100份的丁晴橡胶、10-20份的芳纶纤维、1-7份的重晶石粉、1-4份的硬脂酸、1-3份防老化剂、40-60份的高硅氧玻璃纤维、1-3份的硫磺、5-10份的硫酸钡、5-10份的六方晶系氮化硼粉、2-4份的氧化锌、1-3份的促进剂；将混合原料与纯水按照重量比1:1配比充分搅拌混合，制得混合原料浆；将金属丝、陶瓷纤维无捻粗纱、芳纶纤维、腈纶纤维、高硅氧玻璃纤维分别浸入混合原料浆5-10分钟后取出；所述金属丝和陶瓷纤维无捻粗纱并列设置，且芳纶纤维、高硅氧玻璃纤维和腈纶纤维均匀混合设置成混合纤维粗条，所述混合纤维粗条均匀缠绕设置在金属丝和陶瓷纤维无捻粗纱外面，制备成高硅氧玻璃纤维混合纤维摩擦材料然后烘干，所述混合纤维粗条按S50~S100的捻向捻度均匀地缠绕在金属丝和陶瓷纤维无捻粗纱外面，所述高硅氧玻璃纤维在浸入混合原料浆之前进行预处理液处理，所述预处理液为摩尔浓度9mmol/L的盐酸、氯化钠和硬脂酸钠溶液，所述混合纤维粗条为混合纤维粗条膨体，所述金属丝至少五根。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (6)
1.一种高硅氧玻璃纤维混合纤维摩擦材料，包括金属丝、陶瓷纤维无捻粗纱、芳纶纤维、腈纶纤维、高硅氧玻璃纤维和混合原料，其特征在于，所述混合原料各组分的重量份为80-100份的丁晴橡胶、10-20份的芳纶纤维、1-7份的重晶石粉、1-4份的硬脂酸、1-3份防老化剂、40-60份的高硅氧玻璃纤维、1-3份的硫磺、5-10份的硫酸钡、5-10份的六方晶系氮化硼粉、2-4份的氧化锌、1-3份的促进剂；将混合原料与纯水按照重量比1:1配比充分搅拌混合，制得混合原料浆；将金属丝、陶瓷纤维无捻粗纱、芳纶纤维、腈纶纤维、高硅氧玻璃纤维分别浸入混合原料浆5-10分钟后取出；所述金属丝和陶瓷纤维无捻粗纱并列设置，且芳纶纤维、高硅氧玻璃纤维和腈纶纤维均匀混合设置成混合纤维粗条，所述混合纤维粗条均匀缠绕设置在金属丝和陶瓷纤维无捻粗纱外面，制备成高硅氧玻璃纤维混合纤维摩擦材料然后烘干。
2.如权利要求1所述的高硅氧玻璃纤维混合纤维摩擦材料，其特征在于，所述混合纤维粗条按S50~S100的捻向捻度均匀地缠绕在金属丝和陶瓷纤维无捻粗纱外面。
3.如权利要求1所述的高硅氧玻璃纤维混合纤维摩擦材料，其特征在于，所述混合原料各组分按照重量份包括80份的丁晴橡胶、10份的芳纶纤维、2份的重晶石粉、1份的硬脂酸、1份防老化剂、60份的高硅氧玻璃纤维、1份的硫磺、5份的硫酸钡、5份的六方晶系氮化硼粉、2份的氧化锌、1份的促进剂。
4.如权利要求1所述的高硅氧玻璃纤维混合纤维摩擦材料，其特征在于，所述高硅氧玻璃纤维在浸入混合原料浆之前进行预处理液处理，所述预处理液为摩尔浓度9mmol/L的盐酸、氯化钠和硬脂酸钠溶液。
5.如权利要求1所述的高硅氧玻璃纤维混合纤维摩擦材料，其特征在于，所述混合纤维粗条为混合纤维粗条膨体。
6.如权利要求1所述的高硅氧玻璃纤维混合纤维摩擦材料，其特征在于，所述金属丝至少五根。
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