CN111117148B - 一种赤泥复合树脂基摩擦材料的制备方法 - Google Patents
一种赤泥复合树脂基摩擦材料的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111117148B CN111117148B CN202010003706.9A CN202010003706A CN111117148B CN 111117148 B CN111117148 B CN 111117148B CN 202010003706 A CN202010003706 A CN 202010003706A CN 111117148 B CN111117148 B CN 111117148B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- red mud
- phenolic resin
- friction material
- temperature
- resin
- 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.)
- Active
Links
- 239000002783 friction material Substances 0.000 title claims abstract description 32
- 239000000805 composite resin Substances 0.000 title claims abstract description 16
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000011363 dried mixture Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000003754 machining Methods 0.000 claims abstract description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 239000012783 reinforcing fiber Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000007731 hot pressing Methods 0.000 claims abstract description 3
- KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-6-methylphenol Chemical compound [CH]OC1=CC=CC([CH])=C1O KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 claims description 14
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 claims description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 11
- 229920006231 aramid fiber Polymers 0.000 claims description 9
- -1 boron modified phenolic resin Chemical class 0.000 claims description 9
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 claims description 8
- TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L barium sulfate Chemical compound [Ba+2].[O-]S([O-])(=O)=O TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 8
- 239000010428 baryte Substances 0.000 claims description 8
- 229910052601 baryte Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 claims description 8
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 8
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 8
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000010455 vermiculite Substances 0.000 claims description 8
- 229910052902 vermiculite Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 235000019354 vermiculite Nutrition 0.000 claims description 8
- 229920000459 Nitrile rubber Polymers 0.000 claims description 7
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 7
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 6
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims description 6
- CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N molybdenum disulfide Chemical compound S=[Mo]=S CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052982 molybdenum disulfide Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000005060 rubber Substances 0.000 claims description 6
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 6
- 239000010456 wollastonite Substances 0.000 claims description 6
- 229910052882 wollastonite Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 244000226021 Anacardium occidentale Species 0.000 claims description 5
- 238000004131 Bayer process Methods 0.000 claims description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 5
- WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L calcium difluoride Chemical compound [F-].[F-].[Ca+2] WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 5
- 235000020226 cashew nut Nutrition 0.000 claims description 5
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 5
- 239000010436 fluorite Substances 0.000 claims description 5
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 claims description 5
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims description 5
- 229920002748 Basalt fiber Polymers 0.000 claims description 4
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 4
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims description 3
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 claims description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 abstract description 9
- 229920005989 resin Polymers 0.000 abstract description 7
- 239000011347 resin Substances 0.000 abstract description 7
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 abstract description 6
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 6
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 abstract description 2
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 5
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 5
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 3
- 239000012258 stirred mixture Substances 0.000 description 3
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 2
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 239000003623 enhancer Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- NDLPOXTZKUMGOV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoferriooxy)iron hydrate Chemical compound O.O=[Fe]O[Fe]=O NDLPOXTZKUMGOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Chemical compound [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005619 thermoelectricity Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L61/00—Compositions of condensation polymers of aldehydes or ketones; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L61/04—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only
- C08L61/06—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only of aldehydes with phenols
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L61/00—Compositions of condensation polymers of aldehydes or ketones; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L61/04—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only
- C08L61/06—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only of aldehydes with phenols
- C08L61/14—Modified phenol-aldehyde condensates
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D69/00—Friction linings; Attachment thereof; Selection of coacting friction substances or surfaces
- F16D69/02—Composition of linings ; Methods of manufacturing
- F16D69/025—Compositions based on an organic binder
- F16D69/026—Compositions based on an organic binder containing fibres
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/16—Halogen-containing compounds
- C08K2003/162—Calcium, strontium or barium halides, e.g. calcium, strontium or barium chloride
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/20—Oxides; Hydroxides
- C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
- C08K2003/2206—Oxides; Hydroxides of metals of calcium, strontium or barium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/20—Oxides; Hydroxides
- C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
- C08K2003/2227—Oxides; Hydroxides of metals of aluminium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/20—Oxides; Hydroxides
- C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
- C08K2003/2237—Oxides; Hydroxides of metals of titanium
- C08K2003/2241—Titanium dioxide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/20—Oxides; Hydroxides
- C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
- C08K2003/2265—Oxides; Hydroxides of metals of iron
- C08K2003/2272—Ferric oxide (Fe2O3)
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/30—Sulfur-, selenium- or tellurium-containing compounds
- C08K2003/3009—Sulfides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/30—Sulfur-, selenium- or tellurium-containing compounds
- C08K2003/3045—Sulfates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K2201/00—Specific properties of additives
- C08K2201/014—Additives containing two or more different additives of the same subgroup in C08K
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
- C08L2205/03—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
- C08L2205/14—Polymer mixtures characterised by other features containing polymeric additives characterised by shape
- C08L2205/16—Fibres; Fibrils
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Braking Arrangements (AREA)
Abstract
本发明公开了一种赤泥复合树脂基摩擦材料的制备方法，包括以下步骤：1、取质量分数为15～20％粘结剂、5～15％增强纤维、10～40％赤泥、15～25％润滑剂，25～40％填料混合均匀；2、将S1中混合料在60～80℃下干燥至水重量百分比低于5％；3、在150～180℃稳定温度下，将S2中干燥好的混合料热压成形得到预成品；4、将S3中预成品进行热处理6～9h，温度比S3中预成形温度高5℃；5、进行机加工，制得成品刹车片。本发明有效地解决铝电产业产生的赤泥大量堆积而带来的资源浪费和环境污染问题，同时改善传统汽车制动用的树脂基摩擦材料的高温摩擦磨损性能不稳定的问题，提高安全性，降低成产成本。
Description
技术领域
本发明涉及汽车制动摩擦材料领域，更具体地说，涉及一种氧化铝废渣赤泥复合树脂基摩擦材料的制备方法。
背景技术
汽车制动用摩擦材料是制造刹车片的主要耗材，目前制备刹车片的首选材料为树脂基摩擦材料，以树脂作为粘结剂，将增摩剂、润滑剂、增强组分、填料等粘合在一起经热压成形。然而，树脂基摩擦材料在摩擦过程中对温度比较敏感，因摩擦升温容易出现制动效率降低、磨损加剧的问题，存在安全隐患。研究表明，陶瓷组分硬度高、耐磨性好、对温度敏感性低，利用陶瓷复合树脂基摩擦材料有利于改善其在高温工况下的制动表现，是目前研究热点之一。
铝电产业是集热电、氧化铝、电解铝于一体的优势链条产业，对国民经济发展具有重要支撑作用。但是，铝电产业同时也是一类高能耗、高污染行业。其中，赤泥是氧化铝生产过程中产生的最主要污染性废渣，一般平均每生产1吨氧化铝，附带产生1.0～2.0吨赤泥。中国作为世界第4大氧化铝生产国，每年排放赤泥高达3000万吨，而大量赤泥不能充分有效利用，只能依靠大面积堆场堆放，占用大量土地，也对环境造成严重污染。所以，最大限度的减少赤泥产量和危害，实现多渠道、大数量的资源化开发再利用已迫在眉睫。
赤泥主要成分为氧化铁、氧化钙、氧化硅、氧化铝等金属氧化物，具有与陶瓷类似的特性。因此，发明一种赤泥复合树脂基摩擦材料，既有望实现废渣的开发再利用，延伸铝电产业优势链条，又能够改善传统汽车制动用的树脂基摩擦材料的高温摩擦磨损性能不稳定的问题，提高安全性，降低成产成本。
发明内容
本发明提供一种赤泥复合树脂基摩擦材料的制备方法，以解决铝电产业产生的赤泥大量堆积而带来的资源浪费和环境污染问题，同时改善传统汽车制动用的树脂基摩擦材料的高温摩擦磨损性能不稳定的问题，提高安全性，降低成产成本。
为实现上述目的，本发明提供了一种赤泥复合树脂基摩擦材料的制备方法，包括以下步骤：
S1：取质量分数为15～20％的粘结剂、5～15％的增强纤维、10～40％的赤泥、15～25％的润滑剂，25～40％的填料搅拌混合均匀，形成混合料；
S2：将S1中的所述混合料在60～80℃下干燥至水重量百分比为0～5％；
S3：在150～180℃稳定温度下，将S2中干燥好的所述混合料热压成形，压力为15～40MPa，压制时间为0.5～1h，得到预成品；
S4：将S3中所述预成品进行热处理，温度比S3中预成形温度高5℃，时间为6-9h，得到复合摩擦材料；
S5：将S4中热处理完的所述复合摩擦材料进行机加工，制得成品刹车片；
其中，所述粘结剂包括酚醛树脂、热改性酚醛树脂、酚醛树脂与橡胶的混合；
其中，所述增强纤维包括碳纤维、芳纶纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维、钢纤维的一种或多种混合；
其中，所述润滑剂包括鳞片石墨、二硫化钼、铜粉的一种或多种混合；
其中，所述填料包括蛭石、重晶石、硅灰石、萤石的一种或多种混合。
优选方式下，步骤S1中搅拌速度为5000～30000r/min，搅拌时间为1～5min。
优选方式下，所述热改性酚醛树脂包括硼改性酚醛树脂、腰果壳油改性酚醛树脂、铜改性酚醛树脂。
优选方式下，所述酚醛树脂与橡胶的混合包括腰果壳油改性酚醛树脂与丁腈橡胶混合、酚醛树脂与丁苯橡胶混合、铜改性酚醛树脂与丁腈橡胶混合。
优选方式下，所述赤泥的制备方法包括拜耳法、联合法、烧结法，赤泥的成分包括3～24％SiO2、2～50％CaO、5～20％Al2O3、2～10％TiO2、6～60％Fe2O3、2～10％Na2O。
本发明的有益效果在于：
1.可以大量回收再利用污染性赤泥废渣，减轻环保压力
汽车保有量逐年增加，对消耗性刹车片材料的需求日益扩大，国内市场供不应求。利用赤泥作为原材料生产刹车片，可以吞吐掉大量污染性废渣，变废为宝。
2.成本低，易生产，利润高
本发明利用低成本、甚至无成本赤泥废渣作为原材料，将对企业产生巨大吸引力。
3.摩擦材料性能优良
赤泥主要成分为金属氧化物，硬度高、耐磨性好，对温度敏感性低，安全性能更强，可以有效提高传统树脂基摩擦材料高温工况下的制动效率和使用寿命。
具体实施方式
实施例1
步骤1：称取质量分数为15％的酚醛树脂、3％的碳纤维、2％的芳纶纤维、30％拜耳法赤泥(该法生产赤泥的成分：14％SiO2、6％CaO、18％Al2O3、8％TiO2、54％Fe2O3)、15％鳞片石墨、10％的蛭石、10％的重晶石、15％的硅灰石在20000r/min的高速搅拌机中混合均匀，搅拌时间为3min，得到混合料；
步骤2：将搅拌均匀的所述混合料置于干燥箱内，设定温度为60℃，干燥后含水重量百分比低于5％。
步骤3：对模具进行预热，预热温度为160℃，待温度稳定后将步骤2中干燥好的所述混合料装入模具中进行热压成形，压力为30MPa，压制时间为1h，然后将坯料脱模取出，得到预成品；
步骤4：将步骤3获得的所述预成品置于热处理炉中进行热处理，热处理温度温度比步骤3中预成形温度高5℃，为165℃，时间为6h；
步骤5：将热处理完的复合摩擦材料样块进行机加工，制得成品刹车片。
将制备的刹车片样品在吉林旺达有限公司提供的JF151型定速式摩擦试验机上进行测试，测试结果如表1所示：
表1 摩擦系数与温度的关系
由表1可知，本实施例所制得的赤泥复合树脂基摩擦材料的摩擦性能很稳定，在高温下摩擦系数没有明显降低，磨损量与普通商业刹车片(见表4)处于同一水准。
实施例2
步骤1：称取质量分数为15％的硼改性酚醛树脂、5％的碳纤维、5％的芳纶纤维、30％拜耳法赤泥(该法生产赤泥的成分：14％SiO2、6％CaO、18％Al2O3、8％TiO2、54％Fe2O3)、15％鳞片石墨、5％二硫化钼、10％的蛭石、5％萤石、10％重晶石在20000r/min的高速搅拌机中混合均匀，搅拌时间为3min，得到混合料；
步骤2：将搅拌均匀的所述混合料置于干燥箱内，设定温度为60℃，干燥到含水重量百分比低于5％。
步骤3：对模具进行预热，预热温度为170℃，待温度稳定后将步骤3中干燥好的所述混合料装入模具中进行热压成形，压力为30MPa，压制时间为1h，然后将坯料脱模取出，得到预成品；
步骤4：将步骤3获得的所述预成品置于热处理炉中进行热处理，热处理温度温度比步骤3中预成形温度高5℃，为175℃，时间为6h；
步骤5：将热处理完的复合摩擦材料样块进行机加工，制得成品刹车片。
将制备的刹车片样品在吉林旺达有限公司提供的JF151型定速式摩擦试验机上进行测试，测试结果如表2所示：
表2 摩擦系数与温度的关系
由表2可知，本实施例所制得的赤泥复合树脂基摩擦材料的摩擦性能很稳定，在高温下摩擦系数仍能维持较高水平，磨损量低于普通商业刹车片(见表4)。
实施例3
步骤1：称取质量分数为12％的酚醛树脂、3％的丁腈橡胶、3％的碳纤维、2％的芳纶纤维、35％联合法赤泥(该法生产赤泥的成分：23.5％SiO2、46.5％CaO、11％Al2O3、7％TiO2、2％Na2O、10％Fe2O3)、15％鳞片石墨、10％的蛭石、10％的重晶石、10％的硅灰石在20000r/min的高速搅拌机中进行混合，搅拌时间为3min，得到混合料；
步骤2：将搅拌均匀的所述混合料置于干燥箱内，设定温度为60℃，干燥到含水重量百分比低于5％。
步骤3：对模具进行预热，预热温度为160℃，待温度稳定后将步骤2中干燥好的混合料装入模具中进行热压成形，压力为30MPa，压制时间为1h，然后将坯料脱模取出，得到预成品；
步骤4：将步骤3获得的所述预成品置于热处理炉中进行热处理，热处理温度温度比步骤3中预成形温度高5℃，为165℃，时间为6h；
步骤5：将热处理完的复合摩擦材料样块进行机加工，制得成品刹车片。
将制备的刹车片样品在吉林旺达有限公司提供的JF151型定速式摩擦试验机上进行测试，测试结果如表3所示：
表3 摩擦系数与温度的关系
由表3可知，本实施例所制得的赤泥复合树脂基摩擦材料的摩擦性能很稳定，没有随温度升高出现降低，磨损量与普通商业刹车片(见表4)处于同一水准。
对比例
表4为某国际知名品牌商业刹车片在JF151定速式摩擦试验机上测试结果，通过与表1～3数据对比可以发现，本发明所制备的材料摩擦系数随温度升高波动较小，抗磨损性更好。
表4 摩擦系数与温度的关系
本发明中所述粘结剂包括单一酚醛树脂、热改性酚醛树脂、酚醛树脂与橡胶的混合。其中热改性酚醛树脂包括硼改性酚醛树脂、腰果壳油改性酚醛树脂、铜改性酚醛树脂；酚醛树脂与橡胶的混合包括腰果壳油改性酚醛树脂与丁腈橡胶混合、酚醛树脂与丁苯橡胶混合、铜改性酚醛树脂与丁腈橡胶混合等。
所述增强纤维包括碳纤维、芳纶纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维、钢纤维中的一种或几种混合，例如碳纤维与钢纤维混合、芳纶纤维与玻璃纤维混合、碳纤维与芳纶纤维混合、芳纶纤维与玄武岩纤和玻璃纤维混合等。
所述赤泥的制备方法包括拜耳法、联合法、烧结法。
所述润滑剂包括鳞片石墨、二硫化钼、铜粉中的一种或几种混合，例如石墨与二硫化钼混合、石墨与铜粉混合、二硫化钼与铜粉混合等。
所述填料包括蛭石、重晶石、硅灰石、萤石中的一种或几种混合，例如蛭石与重晶石和硅灰石的混合、蛭石与重晶石的混合、蛭石与重晶石和萤石的混合等。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种赤泥复合树脂基摩擦材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：取质量分数为15~20%的粘结剂、 5~15%的增强纤维、10~40%的赤泥、15~25%的润滑剂，25~40%的填料搅拌混合均匀，形成混合料；
S2：将S1中的所述混合料在60-80℃下干燥至水重量百分比为0~5%；
S3：在150~180℃稳定温度下，将S2中干燥好的所述混合料热压成形，压力为15~40MPa，压制时间为0.5~1h，得到预成品；
S4：将S3中所述预成品进行热处理，温度比S3中预成形温度高5℃，时间6-9h，得到复合摩擦材料；
S5：将S4中热处理完的所述复合摩擦材料进行机加工，制得成品刹车片；
其中，所述粘结剂包括酚醛树脂、热改性酚醛树脂、酚醛树脂与橡胶的混合；
其中，所述增强纤维包括碳纤维、芳纶纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维、钢纤维的一种或多种混合；
其中，所述润滑剂包括鳞片石墨、二硫化钼、铜粉的一种或多种混合；
其中，所述填料包括蛭石、重晶石、硅灰石、萤石的一种或多种混合；
所述赤泥的制备方法包括拜耳法、联合法、烧结法，赤泥的成分包括3~24%SiO2、2~50%CaO、5~20%Al2O3、2~10%TiO2、6~60%Fe2O3 、2~10%Na2O。
2.根据权利要求1所述的一种赤泥复合树脂基摩擦材料的制备方法，其特征在于，步骤S1中搅拌速度为5000~30000r/min，搅拌时间为1~5min。
3.根据权利要求1所述的一种赤泥复合树脂基摩擦材料的制备方法，其特征在于，所述热改性酚醛树脂包括硼改性酚醛树脂、铜改性酚醛树脂。
4.根据权利要求1所述的一种赤泥复合树脂基摩擦材料的制备方法，其特征在于，所述酚醛树脂与橡胶的混合包括腰果壳油改性酚醛树脂与丁腈橡胶混合、酚醛树脂与丁苯橡胶混合、铜改性酚醛树脂与丁腈橡胶混合。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010003706.9A CN111117148B (zh) | 2020-01-03 | 2020-01-03 | 一种赤泥复合树脂基摩擦材料的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010003706.9A CN111117148B (zh) | 2020-01-03 | 2020-01-03 | 一种赤泥复合树脂基摩擦材料的制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111117148A CN111117148A (zh) | 2020-05-08 |
| CN111117148B true CN111117148B (zh) | 2023-03-10 |
Family
ID=70507493
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010003706.9A Active CN111117148B (zh) | 2020-01-03 | 2020-01-03 | 一种赤泥复合树脂基摩擦材料的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111117148B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114479359B (zh) * | 2021-09-15 | 2023-02-21 | 中国科学院兰州化学物理研究所 | 一种纤维、赤泥共同改性的环氧树脂复合材料及其制备方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5292780A (en) * | 1989-07-19 | 1994-03-08 | Bp Chemicals Limited | Compositions for friction elements |
| CN101613516A (zh) * | 2008-06-26 | 2009-12-30 | 比亚迪股份有限公司 | 用于制备刹车片的摩擦材料组合物以及摩擦材料 |
| CN102050984A (zh) * | 2010-12-15 | 2011-05-11 | 上海大学 | 利用废渣赤泥制备阻燃聚合物复合材料的方法 |
| CN103396651A (zh) * | 2013-07-25 | 2013-11-20 | 南京市荣达树脂有限公司 | 一种改性酚醛树脂基摩擦材料的制备方法 |
| CN104006101A (zh) * | 2014-02-18 | 2014-08-27 | 辽宁九通摩擦材料有限公司 | 含二炼废渣的摩擦材料及其制备方法 |
| CN105086355A (zh) * | 2015-09-29 | 2015-11-25 | 福州大学 | 一种汽车制动用的矿渣微粉填充树脂基复合材料 |
-
2020
- 2020-01-03 CN CN202010003706.9A patent/CN111117148B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5292780A (en) * | 1989-07-19 | 1994-03-08 | Bp Chemicals Limited | Compositions for friction elements |
| CN101613516A (zh) * | 2008-06-26 | 2009-12-30 | 比亚迪股份有限公司 | 用于制备刹车片的摩擦材料组合物以及摩擦材料 |
| CN102050984A (zh) * | 2010-12-15 | 2011-05-11 | 上海大学 | 利用废渣赤泥制备阻燃聚合物复合材料的方法 |
| CN103396651A (zh) * | 2013-07-25 | 2013-11-20 | 南京市荣达树脂有限公司 | 一种改性酚醛树脂基摩擦材料的制备方法 |
| CN104006101A (zh) * | 2014-02-18 | 2014-08-27 | 辽宁九通摩擦材料有限公司 | 含二炼废渣的摩擦材料及其制备方法 |
| CN105086355A (zh) * | 2015-09-29 | 2015-11-25 | 福州大学 | 一种汽车制动用的矿渣微粉填充树脂基复合材料 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN111117148A (zh) | 2020-05-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101074289B (zh) | 一种双热压式复合摩擦材料及其制备方法 | |
| CN101823856B (zh) | 无铜少落灰陶瓷摩擦材料及其制备方法 | |
| CN100447181C (zh) | 环保型高性能汽车刹车片及其制备方法 | |
| CN108728041B (zh) | 一种汽车刹车片用少金属环保型摩擦材料及其制备方法 | |
| CN101476608B (zh) | 碳纤维陶瓷纳米硅酸盐高强度汽车制动摩擦片 | |
| CN101509531B (zh) | 一种低温固化陶瓷摩擦片生产方法 | |
| CN104533998A (zh) | 无石棉微金属矿物纤维汽车用盘式刹车片 | |
| CN103122959B (zh) | 高温耐磨陶瓷复合纤维刹车片 | |
| CN101586636B (zh) | 一种低金属陶瓷基汽车刹车片及其制备方法 | |
| CN113124076A (zh) | 低树脂基芳纶浆粕耐磨型盘式刹车片及其制备方法 | |
| CN111117148B (zh) | 一种赤泥复合树脂基摩擦材料的制备方法 | |
| CN105041926A (zh) | 一种少落灰低金属摩擦材料及其制备方法 | |
| CN102249720B (zh) | 一种清洁型陶瓷制动材料及其制造方法 | |
| CN101402780A (zh) | 陶瓷纤维用于制备摩擦材料的方法 | |
| CN113124077A (zh) | 磨削粉尘和废片粉碎料为填料的鼓式刹车片及其制备方法 | |
| CN105605131A (zh) | 一种重型机械用刹车片的制备方法 | |
| CN106086718A (zh) | 一种离合器铁基复合摩擦材料及其制备方法 | |
| CN102796269B (zh) | 一种对对偶件磨损小的摩擦材料的制备方法 | |
| CN102808878B (zh) | 轻型乘用车鼓式制动器用碳基摩擦材料及其制备方法 | |
| CN104179858A (zh) | 一种利用冶炼矿渣和粉煤灰无机纤维增强的刹车片及其制备方法 | |
| CN101633832B (zh) | 高硫无烟煤制备车用摩擦材料的方法 | |
| EP4093988B1 (en) | Method for making a friction material, in particular for making brake pads, and corresponding brake pads | |
| CN101186709A (zh) | 橡胶改性树脂基摩擦材料 | |
| CN114135609A (zh) | 一种无铜摩擦材料及其制备方法 | |
| CN108441168B (zh) | 一种氧化锆纤维增强陶瓷基摩擦材料及其制备方法和应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |