CN115260686B - 一种叉车用高性能摩擦材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种叉车用高性能摩擦材料及其制备方法。本发明以苯并噁嗪树脂为基体材料，以中空纳米纤维、纤维素纤维混合纤维为增强材料，基于苯并噁嗪树脂、中空纳米纤维和纤维素纤维的羟基、羰基之间产生化学键、氢键等相互作用，形成了稳定的三维网状超分子结构，通过均质化处理将摩擦调节剂、填料均匀地分散到整个网状结构中，从而制备得到的摩擦材料具有高的摩擦系数和优异的制动性能。中空纳米纤维替代传统的实心结构纤维不但提高固化后产品的降噪性，而且具有良好的热传导性能，降低热衰退。
Description
技术领域
本发明属于摩擦材料领域，特别涉及一种叉车用高性能摩擦材料及其制备方法。
背景技术
摩擦材料是一种应用在动力机械上，依靠摩擦作用来执行制动和传动功能的部件材料，被广泛应用在汽车，火车，飞机及各类工程机械设备中。叉车用摩擦材料主要由粘结剂、纤维增强材料、摩擦性能调节剂及填料四大类组元混合后经压制而成，其性能的优劣直接影响摩擦材料的热衰退性能、恢复性能、磨损性能和机械性能。
车辆在制动过程中，整个制动系统需要承受巨大的制动功率，同时，制动时刹车片和刹车盘的温度会上升300-400℃，如果连续制动或下长坡，摩擦的温度会上升到500-600℃，表面瞬时温度会更高。现有摩擦材料中的高聚物在分解温度以下，呈现塑性和弹性，产生粘着和变形。在分解温度以上，高聚物分解为气体和低分子物，发生混合摩擦，产生热衰退，即刹车片温度上升后，其刹车效果减退甚至失效，明显的感觉就是刹车脚软，再怎么踩刹车效果也不明显，出现不耐磨，制动不稳定等问题。
因此，提供一种摩擦系数高、低衰退的摩擦材料十分有必要。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种叉车用高性能摩擦材料及其制备方法。该种摩擦材料的摩擦系数高、抗热衰退能力强。
为实现上述目的，本发明提供一种叉车用高性能摩擦材料，以重量份计，包括苯并噁嗪树脂10-15份、纤维素纤维2-6份、中空纳米纤维10-25份、摩擦调节剂5-15份、填料20-40份。
苯并噁嗪树脂是以酚类、醛类和胺类及其化合物为原料合成的含杂环结构的 中间体，这种单体在加热的作用下会发生自开环聚合反应，生成类似酚醛树脂的 网状聚合物。苯并噁嗪树脂不但具有良好的耐热性、阻燃性和耐磨性，克服了传统酚醛树脂在耐热性和机械强度等方面的缺陷，而且在成型固化过程中没有小分子释放出来，制品孔隙率低，热固化过程中接近零收缩，固化交联产物内应力小，具有良好的工艺性能。
中空纳米纤维与树脂之间拥有非常大的界面面积，且其结构中的官能团能与树脂聚合物产生化学键和氢键，交联形成网状结构，因此，该种材料具有较高的结合强度，从而在一定程度上降低了传统的玻璃纤维、金属纤维等在机械性质、热导、热膨胀等热力学性质差异所带来的界面相容问题。此外，中空纳米纤维由骨架和孔道两部分组成，使得制动片具有防粘盘和防啸叫的效果，克服目前普遍使用的矿物纤维和晶须材料 ( 系实心连续结构 )降噪声效果差且磨损后其磨屑会造成环境次生伤害的缺点。
纤维素纤维会与苯并噁嗪树脂和中空纳米纤维进一步交联，共同加固网络结构的致密性，阻挠高分子链的运动，进而提高聚合物的玻璃化转变温度，使得材料不易变形，降低热衰退。并且纤维素纤维具有微观多孔结构，可进一步降低噪声。
本发明较优的技术方案：所述叉车用高性能摩擦材料还包括6-8份的聚丙烯腈树脂。聚丙烯腈树脂机械强度好、稳定性高，其表面含有大量活泼的氰基，配方中加入聚丙烯腈树脂可以与苯并噁嗪树脂的羟基等相互作用产生交联，形成互穿网络结构，提高制动片材料的柔韧性、贴合性和耐磨性。
本发明较优的技术方案：所述中空纳米纤维为聚乙烯醇纳米纤维、聚乳酸纳米纤维中的至少一种。上述中空纳米纤维具有良好的相容性和物理力学性能，以及优良的耐化学性和生物可降解性，将其引入到三维网状结构中可提高与树脂的结合强度，增强摩擦性能。
本发明较优的技术方案：所述填料为无机粉状材料、颗粒状材料、球形材料中的至少一种。
本发明较优的技术方案：所述无机粉末材料为石墨、二硫化钼、云母粉、硅灰石中的一种或多种；所述颗粒状材料为腰果壳油摩擦粉、蛭石中的至少一种；所述球形材料为球形氧化硅或球形氧化铝。
上述填料可以稳定材料在不同温度下的摩擦和磨损性能，提高材料的耐磨损和机械力学性能，降低热衰退现象。
本发明较优的技术方案：所述摩擦调节剂为氧化铬绿、硅藻土、铬铁矿粉、棕刚玉、硫酸钡中的一种或多种。上述摩擦调节剂能够稳定摩擦系数，减少制动盘和刹车片的磨损。
本发明还提供一种叉车用高性能摩擦材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）配、混料：按配方配比称取各组分，搅拌混合，得到混合料；
（2）热压成型：将混合料放入模腔，按照一定温度、压力、时间热压成型，再自然冷却到室温，得到热压成型产品；
（3）热处理：将热压成型产品从室温到180℃，分阶段进行升温和恒温热处理，得到热处理后产品；
（4）尺寸加工：按照图纸要求对热处理后产品进行尺寸加工。
本发明较优的技术方案：步骤（2）所述热压成型的压力为10-25MPa，温度为上模（150±5）℃，中、下模（140±5）℃，时间不少于5分钟。
本发明较优的技术方案：步骤（3）进行分阶段升温和恒温热处理的过程为：在 2小时内从室温升到100℃，保温1.5h，再在1小时内将温度从100℃升到180℃，保温 3 小时，然后冷却至室温。通过分阶段升温和恒温热处理，可避免升温过快产生孔隙和裂纹，提高产品性能。
本申请以苯并噁嗪树脂为基体材料，以中空纳米纤维、纤维素纤维混合纤维为增强材料，基于苯并噁嗪树脂、中空纳米纤维和纤维素纤维的羟基、羰基之间产生化学键、氢键等相互作用，形成了稳定的三维网状超分子结构，通过均质化处理将摩擦调节剂、填料均匀地分散到整个网状结构中，从而制备得到的摩擦材料具有良好的摩擦系数和优异的制动性能。中空纳米纤维替代传统的实心结构纤维不但提高固化后的产品的降噪性，而且具有良好的热传导性能，降低热衰退。
本发明的有益效果：
1.本发明提供的叉车用摩擦材料，以苯并噁嗪树脂为基体材料，苯并噁嗪树脂具有良好的耐热性、阻燃性和耐磨性，克服了传统酚醛树脂在耐热性和机械强度等方面的缺陷，相比使用传统的酚醛树脂在制备过程中需要加入大量的添加剂，本申请降低了添加剂成本，同时苯并噁嗪树脂的羟基和氮原子还能与增强纤维产生化学交联，进一步加强摩擦性能和制动稳定性。
2.本发明以中空纳米纤维和纤维素纤维作为增强纤维，能够与苯并噁嗪树脂形成致密的三维网状超分子结构，增强复合材料的机械强度、力学性能。增强纤维的中空结构和各种复杂孔穴的网状结构，使得制造的制动片具有防啸叫和低的热衰退效果。
3.本发明添加聚丙烯腈树脂一方面提高了柔韧性，另一方面聚丙烯腈树脂上的氰基与苯并噁嗪树脂的羟基交联形成复合树脂分布在三维网状结构中，构成疏水屏障，水分子难以进入三维网状结构中，提高由本方法制备的制动片的耐水稳定性，在水中长时间浸泡也不易发生解构，而且材料中无金属，避免生锈。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明，但实施例并不是对本发明技术方案的限定。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，可借鉴本发明内容，适当改变原料、工艺条件等环节来实现相应的其它目的，其相关改变都没有脱离本发明的内容，所有类似的替换和改动对于本领域技术人员来说是显而易见的，都被视为包括在本发明的范围之内。
为了更好地解释本发明，以下结合具体实验室实施例进一步阐明本发明的主要内容，但本发明的内容不仅仅局限于以下实施例。
实施例1
本实施例的一种叉车用高性能摩擦材料，以重量份计，包括苯并噁嗪树脂15份、纤维素纤维6份、中空纳米纤维25份、摩擦调节剂15份、填料40份和8份的聚丙烯腈树脂。其中，中空纳米纤维是由静电纺丝法制备的聚乙烯醇（PVA）纳米纤维；以重量份计，摩擦调节剂包括氧化铬绿10份、硅藻土10份、铬铁矿粉3份、棕刚玉1份、硫酸钡20份；填料包括球形氧化硅15份、腰果壳油摩擦粉6份。
该种叉车用高性能摩擦材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）配、混料：按配方配比称取各组分，在犁耙式混料机中进行搅拌混合，得到分散均匀的混合料；
（2）热压成型：将混合物装入叉车摩擦块专用模具中，在10-25MPa压力和上模（150±5）℃，中、下模（140±5）℃的温度条件下进行热压成型，热压过程中连续3次进行排气，间隔时间为10s、20s、50s，减少成型制品缺陷，随后保持压力不变，热压10分钟，至温度自然冷却到室温后，得到热压成型产品；
（3）热处理：将热压成型产品置于箱式保温炉中，将保温炉在2小时内从室温升到100℃，保温1.5h，再在1小时内将温度从100℃升到180℃，保温 3 小时，然后冷却至室温；
（4）尺寸加工：按照图纸要求对热处理后产品进行尺寸加工，得到成品。
实施例2
本实施例的一种叉车用高性能摩擦材料，以重量份计，包括苯并噁嗪树脂10份、纤维素纤维2份、中空纳米纤维10份、摩擦调节剂5份、填料20份和6份的聚丙烯腈树脂。其中，中空纳米纤维是由静电纺丝法制备的聚乳酸（PLA）纳米纤维；以重量份计，摩擦调节剂包括氧化铬绿2份、硅藻土5份、铬铁矿粉6份、棕刚玉3份、硫酸钡5份；填料包括二硫化钼5份、云母粉4份、硅灰石5份、蛭石6份、球形氧化铝15份。
该种叉车用高性能摩擦材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）配、混料：按配方配比称取各组分，在犁耙式混料机中进行搅拌混合，得到分散均匀的混合料；
（2）热压成型：将混合物装入叉车摩擦块专用模具中，在10-25MPa压力和上模（150±5）℃，中、下模（140±5）℃的温度条件下进行热压成型，热压过程中连续3次进行排气，间隔时间为10s、20s、50s，减少成型制品缺陷，随后保持压力不变，热压10分钟，至温度自然冷却到室温后，得到热压成型产品；
（3）热处理：将热压成型产品置于箱式保温炉中，将保温炉在2小时内从室温升到100℃，保温1.5h，再在1小时内将温度从100℃升到180℃，保温 3 小时，然后冷却至室温；
（4）尺寸加工：按照图纸要求对热处理后产品进行尺寸加工，得到成品。
实施例3
本实施例的一种叉车用高性能摩擦材料，以重量份计，包括苯并噁嗪树脂12份、纤维素纤维4份、中空纳米纤维20份、摩擦调节剂10份、填料30份和7份的聚丙烯腈树脂。其中，以重量份计，中空纳米纤维包括10份由静电纺丝法制备的聚乳酸（PLA）纳米纤维和10份聚乙烯醇（PVA）纳米纤维；摩擦调节剂包括氧化铬绿2份、硅藻土5份、铬铁矿粉6份、棕刚玉3份、硫酸钡5份；填料包括天然石墨3份、二硫化钼5份、云母粉4份、腰果壳油摩擦粉3份、蛭石3份、球形氧化硅10份。
该种叉车用高性能摩擦材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）配、混料：按配方配比称取各组分，在犁耙式混料机中进行搅拌混合，得到分散均匀的混合料；
（2）热压成型：将混合物装入叉车摩擦块专用模具中，在10-25MPa压力和上模（150±5）℃，中、下模（140±5）℃的温度条件下进行热压成型，热压过程中连续3次进行排气，间隔时间为10s、20s、50s，减少成型制品缺陷，随后保持压力不变，热压10分钟，至温度自然冷却到室温后，得到热压成型产品；
（3）热处理：将热压成型产品置于箱式保温炉中，将保温炉在2小时内从室温升到100℃，保温1.5h，再在1小时内将温度从100℃升到180℃，保温 3 小时，然后冷却至室温；
（4）尺寸加工：按照图纸要求对热处理后产品进行尺寸加工，得到成品。
对比例1
摩擦材料的制备过程中，将苯并噁嗪树脂替换为普通的酚醛树脂，其他同实施例1。
对比例2
摩擦材料的制备过程中，将中空纳米纤维替换为矿物纤维，其他同实施例1。
对比例3
摩擦材料的制备过程中，不添加聚丙烯腈树脂，其他同实施例1。
【性能测试】
在MG-2000型高速高温摩擦磨损试验机上测试试样在制动压力为600N，100~300℃温度范围内的摩擦系数和磨损率。测试结果如下表所示：
表1 不同温度下不同材料的摩擦系数
从表1可以看出，本申请实施例的摩擦系数明显高于对比例1-3，表明通过本发明制备的产品具有良好的摩擦性能。
对比例1-2的摩擦系数在温度高于200℃时便出现明显下降，热衰退现象严重，而本申请实施例在温度高于200℃时仍然具有较高的摩擦系数，且在300℃时的摩擦系数仍大于0.50，从而表明本发明的摩擦材料具有良好的抗热衰退性能。
与对比例3相比，本申请的摩擦系数显著提升，表明聚丙烯腈树脂所作出的技术贡献。
表2不同温度下不同材料的摩损率
从表2还可以看出，本发明制备的摩擦材料磨损率明显下降，表明苯并噁嗪树脂、中空纳米纤维和纤维素纤维之间形成稳定的网状结构，且聚丙烯腈树脂与其进一步交联，减少摩擦过程中磨屑的产生，提高耐磨稳定性。
综上，本发明提供的一种叉车用高性能摩擦材料，具有高的摩擦系数和抗热衰退能力，制动性能稳定，且磨损率低，提高了制动片的使用寿命。
以上对本发明的实施例进行了示例性说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依据本发明申请范围的均等变化与改进等，均应归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (7)
1.一种叉车用高性能摩擦材料，其特征在于，以重量份计，包括苯并噁嗪树脂10-15份、纤维素纤维2-6份、中空纳米纤维10-25份、摩擦调节剂5-15份、填料20-40份；还包括6-8份的聚丙烯腈树脂；所述中空纳米纤维为聚乙烯醇纳米纤维、聚乳酸纳米纤维中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的一种叉车用高性能摩擦材料，其特征在于，所述填料为无机粉末材料、颗粒状材料、球形材料中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的一种叉车用高性能摩擦材料，其特征在于，所述无机粉末材料为石墨、二硫化钼、云母粉、硅灰石中的一种或多种；所述颗粒状材料为腰果壳油摩擦粉、蛭石中的至少一种；所述球形材料为球形氧化硅、球形氧化铝中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的一种叉车用高性能摩擦材料，其特征在于，所述摩擦调节剂为氧化铬绿、硅藻土、铬铁矿粉、棕刚玉、硫酸钡中的一种或多种。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种叉车用高性能摩擦材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）配、混料：按配方配比称取各组分，搅拌混合，得到混合料；
（2）热压成型：将混合料放入模腔，按照一定温度、压力、时间热压成型，再自然冷却到室温，得到热压成型产品；
（3）热处理：将热压成型产品从室温到180℃，分阶段进行升温和恒温热处理，得到热处理后产品；
（4）尺寸加工：按照图纸要求对热处理后产品进行尺寸加工。
6.根据权利要求5所述的一种叉车用高性能摩擦材料的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述热压成型的压力为10-25MPa，温度为上模（150±5）℃，中、下模（140±5）℃，时间不少于5分钟。
7.根据权利要求5所述的一种叉车用高性能摩擦材料的制备方法，其特征在于，步骤（3）进行分阶段升温和恒温热处理的过程为：在 2小时内从室温升到100℃，保温1.5h，再在1小时内将温度从100℃升到180℃，保温 3 小时，然后冷却至室温。
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0570610A (ja) * | 1991-09-17 | 1993-03-23 | Hitachi Chem Co Ltd | 摩擦材の製造方法 |
| CN102433101A (zh) * | 2011-07-29 | 2012-05-02 | 中国地质大学（武汉） | 一种复合增强陶瓷型耐高温摩擦材料 |
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| CN108667339A (zh) * | 2018-04-25 | 2018-10-16 | 东华大学 | 一种原位聚合表面修饰的纤维基摩擦纳米发电机及其制备 |
| CN113214597A (zh) * | 2021-03-24 | 2021-08-06 | 浙江杭摩欧亿汽车零部件有限公司 | 玄武岩纤维基高性能环保型摩擦材料及制备方法 |
-
2022
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0570610A (ja) * | 1991-09-17 | 1993-03-23 | Hitachi Chem Co Ltd | 摩擦材の製造方法 |
| CN102433101A (zh) * | 2011-07-29 | 2012-05-02 | 中国地质大学（武汉） | 一种复合增强陶瓷型耐高温摩擦材料 |
| CN103059504A (zh) * | 2011-10-24 | 2013-04-24 | 滁州格美特科技有限公司 | 一种增强耐磨汽车制动复合材料及其制备方法 |
| CN108667339A (zh) * | 2018-04-25 | 2018-10-16 | 东华大学 | 一种原位聚合表面修饰的纤维基摩擦纳米发电机及其制备 |
| CN113214597A (zh) * | 2021-03-24 | 2021-08-06 | 浙江杭摩欧亿汽车零部件有限公司 | 玄武岩纤维基高性能环保型摩擦材料及制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
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| 石油化工科技期刊题录;石化技术与应用(05);全文 * |
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Denomination of invention: A high-performance friction material for forklifts and its preparation method Effective date of registration: 20230921 Granted publication date: 20230721 Pledgee: Industrial Bank Co.,Ltd. Huzhou Deqing Branch Pledgor: ZHEJIANG HANGMO OU YI AUTO PARTS CO.,LTD. Registration number: Y2023980058049 |