CN115397704A

CN115397704A - 用于制动应用的耐用低摩擦涂层(dlfc)

Info

Publication number: CN115397704A
Application number: CN202180023216.8A
Authority: CN
Inventors: 阿卜杜勒-哈菲兹·阿法内; 弗朗切斯科·曼西纳; 阿贝·哈希米纳萨布
Original assignee: Wolverine Advanced Materials LLC
Current assignee: Wolverine Advanced Materials LLC
Priority date: 2020-04-03
Filing date: 2021-02-01
Publication date: 2022-11-25
Also published as: US20210309928A1; WO2021201964A1; DE112021002159T5

Abstract

描述了用于耐用低摩擦涂层(DLFC)的技术，所述DLFC可通过以下操作来制造：以液体形式混合粘合剂、填充剂和一种或多种添加剂，将液体混合物滚压到卷材上，并且固化以用于后续切割和冲压。所述DLFC可用于将邻接夹或制动垫片直接涂布到金属衬底上或涂布在弹性体层上方。水基粘合剂可用于环保的制动系统。在一些实例中，在所述DLFC中，所述粘合剂可以在至少70重量％至小于95重量％的范围内，所述填充剂在至少1重量％至小于15重量％的范围内，并且所述添加剂在至少0.2重量％至小于5重量％的范围内。

Description

用于制动应用的耐用低摩擦涂层(DLFC)

相关申请交叉引用

本申请要求2020年4月3日提交的第16/840,241号美国专利申请的优先权。出于所有目的，特此以引用的方式将上述申请的公开内容并入本文中。

背景技术

除非本文另有说明，否则此部分中描述的材料不是本申请中的权利要求书的现有技术，并且不会因为包含在此部分中而被承认为现有技术。

低摩擦涂层能提高具有移动零件的机器和系统的性能和使用寿命，同时免去了在需要耐热、耐化学物质或清洁室条件的操作环境中使用湿润滑剂的必要。例如，美国能源部的数据表明，汽车的燃料或电能消耗中约三分之一用于克服对排放和燃料消耗效率具有直接影响的摩擦。

车辆包含用于减慢车辆运动的制动盘。这些制动盘包含附连到车辆的车轮的转子。制动盘转子和车轮承载在轴上，其中制动盘转子在车轮旋转时与其一起旋转。制动盘转子安置在一对卡钳之间，所述卡钳上安装有制动衬块。制动衬块被布置成选择性地接合制动盘转子以影响车辆的制动。在操作中，可以向卡钳施加压力，例如液压，从而将卡钳推动在一起，直到制动盘转子在压力下被挤压在衬块之间，使得车辆减速或停止。驻留在卡钳支架上的邻接夹为制动衬块创造均匀表面。邻接夹引导制动衬块朝向转子前后滑动。由邻接夹形成的滑动机构可能在制动衬块滑动期间引起噪声和振动。

发明内容

根据一些实例，描述了一种用于制动系统的耐用低摩擦涂层(DLFC)。所述DLFC可包含：粘合剂，其在至少70重量％至小于95重量％的范围内；填充剂，其在至少1重量％至小于15重量％的范围内，其中粘合剂和填充剂以液体形式混合；以及一种或多种添加剂，其在至少0.2重量％至小于5重量％的范围内，其中一种或多种添加剂与粘合剂和填充剂的液体混合物以液体形式混合，并且粘合剂、填充剂和一种或多种添加剂的混合物固化成DLFC层。

根据其它实例，粘合剂可包含呈干燥形式的苯氧基、水溶液中的苯氧基、呈干燥形式的聚氨酯、呈水溶液形式的聚氨酯、三聚氰胺甲醛、双酚A环氧树脂、尿甲醛、丙烯酸酯共聚物或其组合。填充剂可包含碳化硅(SiC)、氧化铝(Al₂O₃)、氮化硼(BN)、纳米二氧化硅、聚四氟乙烯(PTFE)、石墨烯、二硫化钼(MoS₂)、二氧化钛(TiO₂)或其组合。一种或多种添加剂可包含消泡剂、润湿剂、分散剂、乳化剂、颜料、表面改性剂、粘合促进剂或其组合。

根据另外的实例，DLFC层的厚度可以在约0.010mm至约0.025mm的范围内。DLFC层可形成于弹性体层上，并且DLFC层和弹性体层固化在一起。弹性体层可包含合成聚异戊二烯、聚丁二烯、氯丁二烯橡胶、聚氯丁二烯、氯丁橡胶、丁基橡胶、卤化丁基橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、丁腈橡胶、氢化丁腈橡胶或其组合。弹性体层的厚度可以在约0.100mm至约0.150mm的范围内。

根据其它实例，一种制动垫片可包含：金属衬底；两个弹性体层，其沉积在金属衬底的相对表面上；粘合剂层，其沉积在两个弹性体层中的第一弹性体层的表面上；以及耐用低摩擦涂层(DLFC)层，其沉积在两个弹性体层中的第二弹性体层的表面上。DLFC层可包含：粘合剂，其在至少70重量％至小于95重量％的范围内；填充剂，其在至少1重量％至小于15重量％的范围内，其中粘合剂和填充剂以液体形式混合；以及一种或多种添加剂，其在至少0.2重量％至小于5重量％的范围内，其中一种或多种添加剂与粘合剂和填充剂的液体混合物以液体形式混合，并且粘合剂、填充剂和一种或多种添加剂的混合物固化以形成DLFC层。

根据一些实例，金属衬底的厚度可以在约0.350mm至约0.400mm的范围内，弹性体层的厚度可以在约0.100mm至约0.150mm的范围内，并且DLFC层的厚度可以在约0.010mm至约0.025mm的范围内。金属衬底可包含不锈钢、镍、镍-铝合金、铁-镍-铬-钼合金或其组合。DLFC层可形成于弹性体层上，并且DLFC层和弹性体层固化在一起。

根据另外的实例，描述了一种用于制动系统的邻接夹。所述邻接夹可包含：金属衬底；弹性体层，其沉积在金属衬底的第一表面上；以及两个耐用低摩擦涂层(DLFC)层。第一DLFC层可沉积在弹性体层的表面上，并且第二DLFC层可沉积在金属衬底的第二表面上。第一DLFC层和第二DLFC层可包含：粘合剂，其在至少70重量％至小于95重量％的范围内；填充剂，其在至少1重量％至小于15重量％的范围内，其中粘合剂和填充剂以液体形式混合；以及一种或多种添加剂，其在至少0.2重量％至小于5重量％的范围内，其中一种或多种添加剂与粘合剂和填充剂的液体混合物以液体形式混合，并且粘合剂、填充剂和一种或多种添加剂的混合物固化以形成第一DLFC层和第二DLFC层。

根据又其它实例，第一DLFC层可形成于弹性体层的表面上，并且第一DLFC层和弹性体层可固化在一起，被切割成形，且冲压到金属衬底的第一表面上。固化的第二DLFC层可被切割成形且冲压到金属衬底的第二表面上。金属衬底可包含不锈钢、镍、镍-铝合金、铁-镍-铬-钼合金或其组合。

根据一些实例，描述了一种制造用于制动系统的耐用低摩擦涂层(DLFC)的方法。所述方法可包含：以液体形式混合粘合剂和填充剂以形成第一混合物；以液体形式混合第一混合物和添加剂以形成第二混合物，其中在第二混合物中，粘合剂在至少70重量％至小于95重量％的范围内，填充剂在至少1重量％至小于15重量％的范围内，并且添加剂在至少0.2重量％至小于5重量％的范围内；将第二混合物滚压到卷材上以形成DLFC层；以及通过热处理来固化DLFC层。

根据其它实例，以液体形式混合粘合剂和填充剂以形成第一混合物可包含将苯氧基、聚氨酯、三聚氰胺甲醛、双酚A环氧树脂、尿甲醛、丙烯酸酯共聚物或其组合与碳化硅(SiC)、氧化铝(Al₂O₃)、氮化硼(BN)、纳米二氧化硅、聚四氟乙烯(PTFE)、石墨烯、二硫化钼(MoS₂)、二氧化钛(TiO₂)或其组合混合在水基溶剂中；并且以液体形式混合第一混合物和添加剂以形成第二混合物可包含将第一混合物与消泡剂、润湿剂、分散剂、乳化剂、颜料、表面改性剂、粘合促进剂或其组合混合。

根据另外的实例，所述方法可进一步包含：将第二混合物滚压到未固化的弹性体层上；以及通过热处理将DLFC层和弹性体层固化在一起，其中DLFC层的厚度在约0.010mm至约0.025mm的范围内，并且弹性体层的厚度在约0.100mm至约0.150mm的范围内。通过热处理来固化DLFC层可包含向DLFC层施加热空气、直接加热或红外加热。

附图说明

通过以下描述和所附权利要求书结合附图理解，本公开的前述和其它特征将变得更加完全清楚。应理解，这些图式仅描绘了根据本公开的若干实施例，并且因此不应被视为限制了本公开的范围，将通过使用这些附图用额外的特性和细节来描述本公开，其中：

图1示出具有制动盘转子和对应制动衬块对的示例制动盘组件；

图2A示出具有双弹性体层和单DLFC的示例金属衬底的层；

图2B示出具有单弹性体层和双DLFC的示例金属衬底的层；

图3A是示出涂布有弹性体和DLFC层的示例制动垫片的图；

图3B是示出涂布有弹性体和DLFC层的示例邻接夹的图；

图4是示出用于制造示例DLFC的示例系统的图；

图5示出在DLFC涂层橡胶衬底上耐久性和Taber磨损测试的示例结果；

图6是示出具有不同填充剂的DLFC化合物的摩擦系数(COF)和Taber磨损测试结果的图；并且

图7是示出用于制备示例DLFC的方法的流程图。

所有这些全都根据本文中所描述的至少一些实施例布置。

具体实施方式

在以下详细描述中参考附图，附图形成本文的一部分。在图中，相似的符号通常识别相似的部件，除非上下文另外规定。在详细描述、图式以及权利要求书中所描述的说明性实施例并不有意作为限制性的。在不脱离本文呈现的主题的精神或范围的情况下，可利用其它实施例，并且可做出其它改变。可以各种不同的配置来布置、替代、组合、分离和设计如本文中一般所描述且在图中示出的本公开的各方面，所有配置都明确地涵盖在本文中。

本公开通常尤其涉及用于制动应用的耐用低摩擦涂层(DLFC)、涂布制动盘零件和用以产生DLFC的方法。

简言之，耐用低摩擦涂层(DLFC)可通过以下操作来制造：以液体形式混合粘合剂、填充剂和一种或多种添加剂，将液体混合物滚压到卷材上，并且固化以用于后续切割和冲压。所述DLFC可用于将邻接夹或制动垫片直接涂布到金属衬底上或涂布在弹性体层上方。水基粘合剂可用于环保的化学物质。在一些实例中，在DLFC中，粘合剂可以在至少70重量％至小于95重量％的范围内，填充剂在至少1重量％至小于15重量％的范围内，并且添加剂在至少0.2重量％至小于5重量％的范围内。

根据实例的DLFC层可适用于弹性体层和金属层(衬底)两者上。DLFC耐用到足以用于汽车制动系统中的制动绝缘体(垫片)和邻接夹，并且具有低摩擦系数。另外，通过使用水基粘合剂，涂层可以是环保的。涂层可适于简单且可负担的生产(例如，转移、混合和固化步骤)。它还可以适用于辊涂/卷涂工艺。

弹性体(橡胶)涂层材料(RCM)用于制造垫片。这些零件减少或消除了一些制动系统的噪声和振动特性。涂布在丁腈橡胶(NBR)上的DLFC可在衬块与卡钳之间提供解耦效应，这是最大限度地减少噪声和振动所需的条件。此外，DLFC可以在锚定件支架中提供更好的衬块装载。

涂布有DLFC的邻接夹材料为衬块提供有效的可持续滑动机构，所述可持续滑动机构最大限度地减少或消除在衬块滑动期间发生的噪声和振动。DLFC可以通过低COF涂层的高耐久性和耐摩擦性来改善拖动结果。由DLFC涂布的RCM片可以减少所有方向上的噪声特征，从而使其成为锚定件支架设计变化的具有成本效益的替代方案。由DLFC涂布的RCM夹还可有助于填充公差，以便在衬块背耳设计中更好地对准耳托。由DLFC涂布的RCM夹可在平面内振动方向上更有效地制动期间衰减噪声。液体形式的DLFC材料(预固化)可具有约6-12个月的预期保质期。对于RCM固化的材料，预期寿命可为约3-5年。

通过消除或最大限度地减少水基系统中的有机挥发物含量(VOC)，可以实现环保材料。通过控制基于热的固化以及卷涂和辊涂工艺，可以容易地控制湿膜和干膜厚度。由于固化层最终产物，可以容易地用DLFC涂层材料冲压和产生垫片和夹，而无需进一步的后处理。

图1示出根据本公开的方面布置的具有制动盘转子和对应制动衬块对的示例制动盘组件。示例制动盘组件100包含卡钳102、一对制动垫片104、内部制动衬块108、外部制动衬块110、邻接夹112、轮毂114和制动盘转子116。

轮毂114可安装在轴(未示出)上。制动盘转子116具有圆盘形状且为轮毂114的一部分。制动盘转子116被配置成通过轴与轮毂114一起旋转。当压力施加到车辆的制动踏板时，车辆中的各种系统将响应性地致动卡钳102以推动内部和外部制动衬块的表面抵靠制动盘转子116的表面，从而使车辆停止。邻接夹112引导制动衬块朝向转子前后滑动。低摩擦涂层可涂覆在垫片104和邻接夹112的表面上，以减少在制动施加期间可能发生的噪声和振动。DLFC可以直接涂覆到垫片104或邻接夹112的金属衬底上，或者它可以涂覆到弹性体层上，所述弹性体层涂覆到垫片104或邻接夹112的金属衬底。DLFC可由在至少70重量％至小于95重量％的范围内的水基或溶剂型粘合剂、在至少1重量％至小于15重量％的范围内的填充剂和在至少0.2重量％至小于5重量％的范围内的添加剂构成。DLFC可以液体形式形成，固化为层，且冲压到衬底上。

图2A示出根据本公开的方面布置的具有双弹性体层和单DLFC的示例金属衬底的层。涂布衬底200A包含在相对表面上涂布有弹性体层204、在弹性体层204中的一者上涂布有DLFC层202且在弹性体层204中的另一者上涂布有粘合剂层208的金属衬底206。

金属衬底206可包含不锈钢、镍、镍-铝合金、铁-镍-铬-钼合金或类似金属材料。弹性体层204可应用于振动和噪声减少。弹性体层204可包含具有粘弹性(即，粘度和弹性两者)和弱分子间力的聚合物。可用于弹性体层204中的弹性体的实例可包含但不限于合成聚异戊二烯、聚丁二烯、氯丁二烯橡胶、聚氯丁二烯、氯丁橡胶、丁基橡胶(异丁烯和异戊二烯的共聚物)、卤化丁基橡胶(氯丁基橡胶、溴丁基橡胶)、苯乙烯-丁二烯橡胶、丁腈橡胶和/或氢化丁腈橡胶。在所示的实例中，粘合剂层208涂覆到弹性体层204中的一者，例如，以将垫片附接到制动衬块。相对弹性体层204可涂布有DLFC 206，如上文所论述，所述DLFC可由在至少70重量％至小于95重量％的范围内的粘合剂、在至少1重量％至小于15重量％的范围内的填充剂和在至少0.2重量％至小于5重量％的范围内的添加剂构成。

DLFC层206可涂覆到图1中的由金属衬底206形成的垫片104的外表面，例如，以减少在制动衬块移动时与卡钳的内表面的摩擦。

图2B示出根据本公开的方面布置的具有单弹性体层和双DLFC的示例金属衬底的层。涂布衬底200B包含在一个表面上涂布有弹性体层204且在相对表面上涂布有DLFC层202的金属衬底206。DLFC层202中的一个可沉积到弹性体层204上，并且另一DLFC层204可直接涂覆到金属衬底206的相对表面上。

在一些实例中，DLFC层202中的粘合剂可包含但不限于苯氧基(呈干燥或水溶液形式)、聚氨酯(呈干燥或水溶液形式)、三聚氰胺甲醛、双酚A环氧树脂、尿甲醛、丙烯酸酯共聚物和/或其组合。DLFC层202中的填充剂可包含但不限于碳化硅(SiC)、氧化铝(Al₂O₃)、氮化硼(BN)、纳米二氧化硅、聚四氟乙烯(PTFE)、石墨烯、二硫化钼(MoS₂)、二氧化钛(TiO₂)和/或其组合。DLFC层202中的添加剂可包含但不限于消泡剂、润湿剂、分散剂、乳化剂、色素、表面改性剂(例如，烃表面活性剂)、粘合促进剂(例如，硅烷、钛酸盐等)和/或其组合。应注意，可以通过组合上文列出的粘合剂、填充剂和添加剂中的一种或多种或类似材料来产生DLFC层202。例如，作为粘合剂的苯氧基可以与两种(或更多种)填充剂和三种或更多种添加剂组合。类似地，两种粘合剂可以与一种填充剂等组合。

根据一些实例，DLFC层202的厚度可以在约0.010mm至约0.025mm的范围内。弹性体层204的厚度可以在约0.100mm至约0.150mm的范围内。金属衬底的厚度可以在约0.350mm至约0.400mm的范围内。

图3A是示出根据本公开的方面布置的涂布有弹性体和DLFC层的示例制动垫片的图。

如图300A中所示，涂布衬底200A可用作垫片302，其中所述垫片可由金属衬底206以及冲压到金属衬底上的弹性体和DLFC层形成。涂布衬底200A的粘合剂层可用于将垫片302附接到制动衬块，使得DLFC层面向卡钳且在零件在操作中移动时降低噪声和振动。

图3B是示出根据本公开的方面布置的涂布有弹性体和DLFC层的示例邻接夹的图。

如图300B中所示，涂布衬底200B可用作邻接夹304，其中所述邻接夹可由金属衬底206以及冲压到金属衬底上的弹性体和DLFC层形成。金属衬底的一个表面可以用DLFC层处理，并且金属衬底的相对表面可以用弹性体和DLFC层处理，使得邻接夹304在零件在操作中移动时降低噪声和振动。

图4是示出根据本公开的方面布置的用于制造示例DLFC的示例系统的图。

如图400中所示，示例系统可包含用以混合添加剂和溶剂402的辅助混合器404、用以混合粘合剂和填充剂406的主混合器405、泵408、用以捕获液体混合物并提供到辊412的辊隙410，所述辊用混合物涂布卷材414，并且混合物在卷材414上固化为层420，从而产生涂布卷材416。

在示例操作中，可以在主混合器405中混合例如苯氧基(呈干燥或水溶液形式)、聚氨酯(呈干燥或水溶液形式)、三聚氰胺甲醛、双酚A环氧树脂、尿甲醛、丙烯酸酯共聚物和/或其组合等粘合剂和例如碳化硅(SiC)、氧化铝(Al₂O₃)、氮化硼(BN)、纳米二氧化硅、聚四氟乙烯(PTFE)、石墨烯、二硫化钼(MoS₂)、二氧化钛(TiO₂)和/或其组合等填充剂。可以在辅助混合器404中预混合例如消泡剂、润湿剂、分散剂、乳化剂、颜料、表面改性剂(例如，烃表面活性剂)、粘合促进剂(例如，硅烷、钛酸盐等)和/或其组合等其它添加剂。如上文所提及，也可以混合多种材料的组合，例如两种粘合剂和三种填充剂、一种粘合剂和两种填充剂等。最终混合物可由泵408提供到辊412，所述辊可以将混合物作为层涂覆到卷材414上。DLFC层可通过热空气、红外光、对流加热或其它热机构等热处理来固化。

可以从涂布卷材416移除固化的DLFC层，将所述固化的DLFC层切割成形，并且以垫片或邻接夹的形式冲压到预成型的金属衬底上。在其它实例中，液体DLFC层也可涂覆到金属衬底上并在金属衬底上固化。在弹性体和DLFC层组合的情况下，弹性体层和DLFC层可固化在一起，从而提供增强的耐久性和成本效率。DLFC层202的厚度可以在约0.010mm至约0.025mm的范围内。

图5示出在根据本公开的方面布置的DLFC涂层橡胶衬底上耐久性和Taber磨损测试的示例结果。

图500包含在填充剂1用于DLFC(502)的预定数目个测试循环之后测试盘的图片、在填充剂2用于DLFC(504)的预定数目个测试循环之后的另一测试盘的图片，以及示出测试盘层、金属层516、弹性体(橡胶)层514和DLFC层512的横截面图506。填充剂1和2为不同大小结构域中的SiC。

Taber磨损是用以确定材料的耐磨性的测试。耐磨性被定义为材料承受例如摩擦、刮擦或侵蚀等机械作用的能力。发生并测试三种形式的磨损，即平坦(平面或表面)磨损、边缘磨损(即，在套环和折叠处)和柔性(挠曲和弯曲)磨损。耐久性可以测量为时间段(在使用寿命中)或操作循环的数目。两种不同填充剂的图片502和504示出在多个模拟操作循环之后的磨损深度。例如，在填充剂1的图片502中，测试盘以17.0μm的厚度开始。磨损深度在250个循环时以0.5μm开始，并且在10500个循环之后逐渐增加到12.0μm。填充剂2的测试盘以18.0μm的厚度开始。磨损深度在250个循环时以1.0μm开始，并且在6500个循环之后逐渐增加到16.0μm以上。因此，与填充剂2相比，填充剂1提供更耐用的DLFC层。

图6是示出根据本公开的方面布置的具有不同填充剂的DLFC化合物的摩擦系数(COF)和Taber磨损测试结果的图。

图600包含曲线图，其中竖直轴线602表示以mg/循环为单位的Taber质量损失值和摩擦系数(COF)值。质量损失和COF的测量值示出为沿着水平轴线604的曲线612、614、616和618。曲线612表示DLFC中四种不同填充剂(填充剂1、2、3和4)的溶剂型系统的Taber质量损失值。曲线616表示DLFC中相同的四种填充剂(填充剂1、2、3和4)的水基系统的Taber质量损失值。虽然相同填充剂的Taber质量损失值存在一些差异，但曲线612、616指示根据实例的溶剂型和水基系统具有类似的磨损结果。因此，除了耐久性增强之外，还可以使用环保水基系统。填充剂1和2为不同大小结构域中的SiC。填充剂3和4为不同大小结构域中的Al₂O₃。

曲线614表示DLFC中与上文相同的四种填充剂(填充剂1、2、3和4)的水基系统的COF值。曲线618表示DLFC中相同的四种填充剂(填充剂1、2、3和4)的溶剂型系统的COF值。示出水基系统与溶剂型系统之间的差异的曲线614和618还指示除了填充剂4之外，类似的(在填充剂1的情况下非常类似的)摩擦系数可以通过使用环保水基系统而不是溶剂型系统来实现，在所述填充剂4的情况下，溶剂型系统实现更高的COF值。

在另一组测试中，具有和不具有DLFC层的垫片已经受测力计噪声测试。测试表明，不具有DLFC的不锈钢垫片在70dBA下具有1.4％Ocur且在80dBA下具有0.8％Ocur，而具有DLFC涂层的垫片在70dBA下显示出0.5％Ocur且在80dBA下显示出0.1％Ocur。测试中DLFC层的厚度为约0.018mm。在另一测力计测试中，观察到不具有DLFC层的垫片的最大噪声级(dBA)在约10.700MHz下浓缩，而具有DLFC层的垫片的最大噪声级未显示浓度。

图7是示出用于制备根据本公开的方面布置的示例DLFC的方法的流程图。

所描述的方法700可包含框702“以液体形式混合粘合剂和填充剂”、框704“将添加剂与混合的粘合剂和填充剂混合”、框706“将液体混合物滚压到卷材上”、框708“将滚压混合物固化成DLFC层”，以及任选框710“切割DLFC层并将其冲压到垫片或邻接夹上”。在框702处，可以将例如苯氧基、聚氨酯、三聚氰胺甲醛、双酚A环氧树脂、尿甲醛或丙烯酸酯共聚物等粘合剂和例如碳化硅(SiC)、氧化铝(Al₂O₃)、氮化硼(BN)、纳米二氧化硅、聚四氟乙烯(PTFE)、石墨烯、二硫化钼(MoS₂)或二氧化钛(TiO₂)等填充剂与溶剂混合。可以将来自框702的液体混合物与添加剂以液体形式混合，所述添加剂例如消泡剂、润湿剂、分散剂、乳化剂、颜料、表面改性剂或粘合促进剂。

可以在框706处将来自框704的液体混合物滚压到卷材上以形成层，并且在框708处通过热处理来固化所述液体混合物，例如通过施加受热空气、直接加热、红外加热和类似加热来固化所述液体混合物。在任选框710处，可以切割固化的DLFC层材料并将其冲压到垫片或邻接夹上。在弹性体和DLFC组合层的情况下，弹性体层和DLFC层可固化在一起，从而提供额外的耐久性和成本效益。

实例

以下实例意图为说明性且非限制性的，并且表示本公开的特定实施例。所述实例表明，所公开的涂层具有低摩擦系数、高耐久性和制造简易性。

实例1

将苯氧基的水溶液与SiC填充剂和氮化硼(BN)填充剂混合。将液体混合物与烃表面活性剂和硅烷添加剂混合。将仍为液体的混合物滚压在厚度为0.400mm的不锈钢衬底上作为厚度为0.015mm的层。在400℃下固化DLFC层。接下来，将厚度为0.12mm的液体NBR层涂覆到不锈钢衬底的相对表面，随后涂覆厚度为0.015mm的第二DLFC层。将第二DLFC层和弹性体层在400℃下固化在一起。将有两个表面被处理的不锈钢衬底切割成形以形成制动垫片。

实例2

将聚氨酯的水溶液与Al₂O₃混合，并且将混合物与消泡剂和润湿剂进一步混合。将液体混合物滚压在卷绕衬底上并且在红外光下固化所述液体混合物以形成厚度为0.016mm的DLFC层。随后将固化的DLFC层切割成形并将其冲压到邻接夹上。

本公开就本申请中所描述的特定实施例来说是不受限的，所述实施例旨在作为各种方面的说明。在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可以进行许多修改和变型。除了本文中列举的方法和设备之外，根据前面的描述，在本公开的范围内的功能上等效的方法和设备也是可能的。此类修改和变化旨在属于所附权利要求书的范围内。本公开仅由所附权利要求书的条款以及此权利要求书所授权的等效物的完整范围来限制。本文中所使用的术语仅用于描述特定实施例，并且不旨在为限制性的。

本文中描述的主题有时说明包含在不同的其它部件内或与不同的其它部件连接的不同部件。此类所描绘的架构仅仅为实例，并且实际上可实施实现相同功能性的许多其它架构。从概念意义上说，实现相同功能性的任何部件布置实际上是“相关联的”，从而使得所希望的功能性得以实现。因此，本文中组合以实现特定功能性的任何两个部件都可以被视为彼此“相关联”，使得所希望的功能性得以实现，而不管架构或中间部件如何。同样地，如此相关联的任何两个部件也可以被视为彼此“可操作地连接”或“可操作地联接”以实现所希望的功能性，并且能够如此相关联的任何两个部件也可以被视为彼此“可操作地联接”以实现所希望的功能性。可操作地联接的具体实例包含但不限于可以物理方式连接和/或以物理方式交互的部件，和/或可以无线方式交互和/或以无线方式交互的部件，和/或逻辑上交互和/或可逻辑上交互的部件。

相对于本文中大体上任何复数和/或单数术语的使用，本领域的技术人员可在适于上下文和/或应用的情况下将复数转换成单数和/或将单数转换成复数。为了清楚起见，本文中可以明确地阐述各种单数/复数排列。

一般来说，本文中且尤其在所附权利要求书(例如，所附权利要求书主体)中所使用的术语通常旨在为“开放性”术语(例如，术语“包含(including)”应解释为“包含但不限于(including but not limited to)”，术语“具有”应解释为“至少具有”，术语“包含(includes)”应解释为“包含但不限于(includes but is not limited to)”等)。本领域内的人员应进一步理解，如果希望特定数目的所引入权利要求叙述，则将在所述权利要求中明确叙述这一意图，并且在不存在此类叙述的情况下，不存在此类意图。例如，为帮助理解，以下所附权利要求书可包含使用介绍性短语“至少一个”和“一个或多个”来引入权利要求叙述。然而，使用此类短语不应解释为暗示由不定冠词“一”或“一个”引入的权利要求叙述将包含此类所引入的权利要求叙述的任何特定权利要求限制成仅包含一个此类叙述的实施例，即使当同一权利要求包含介绍性短语“一个或多个”或“至少一个”以及“一”或“一个”(例如，“一”和/或“一个”应解释为意味着“至少一个”或“一个或多个”)等不定冠词时；这对用于引入权利要求叙述的定冠词的使用同样成立。另外，即使明确叙述特定数目的所引入的权利要求叙述，本领域的技术人员将认识到此类叙述应解释为至少意味着所述数目(例如，无其它修饰语的明确叙述“两种叙述”意味着至少两种叙述或者两种或更多种叙述)。

此外，在使用类似于“A、B和C中的至少一个等”的惯例的那些情况下，一般来说，以本领域的技术人员将理解惯例的意义预期此类构造(例如，“具有A、B和C中的至少一个的系统”将包含但不限于具有仅A、仅B、仅C、A和B一起、A和C一起、B和C一起，和/或A、B和C一起等的系统)。本领域的技术人员应进一步理解，事实上表示两个或更多个替代性术语的任何分离性词语和/或短语，无论是在说明书、权利要求书还是图式中，都应理解为涵盖包含所述术语中的一个、所述术语中的任一个、或两个术语的可能性。例如，短语“A或B”应理解为包含“A”或“B”或“A和B”的可能性。

出于任何和所有目的，例如在提供书面描述的方面，本文中所公开的所有范围还涵盖任何和所有可能的子范围及其子范围的组合。任何列举的范围可因充分描述而易于识别，且能够将同一范围分解为至少相同的两份、三份、四份、五份、十份等。作为非限制性实例，本文所论述的每个范围可易于分解为下部三分之一、中间三分之一和上部三分之一等。本领域的技术人员还应理解，所有语言，例如“高达”、“至少”、“超过”、“少于”等都包含所列举的数目并且指可以随后如上文所论述而分解为子范围的范围。最后，范围包含每个单独成员。因此，例如，具有1-3个单元的群组是指具有1个、2个或3个单元的群组。类似地，具有1-5个单元的群组是指具有1个、2个、3个、4个或5个单元的群组，以此类推。

虽然本文中已公开各种方面和实施例，但其它的方面和实施例也是可能的。本文所公开的各个方面和实施例是出于说明的目的并且不打算是限制性的，其中真实的范围和精神是由所附权利要求书指示。

Claims

1.一种用于制动系统的耐用低摩擦涂层(DLFC)，所述DLFC包括：

粘合剂，其在至少70重量％至小于95重量％的范围内；

填充剂，其在至少1重量％至小于15重量％的范围内，其中所述粘合剂和所述填充剂以液体形式混合；以及

一种或多种添加剂，其在至少0.2重量％至小于5重量％的范围内，其中所述一种或多种添加剂与所述粘合剂和所述填充剂的液体混合物以液体形式混合，并且所述粘合剂、所述填充剂和所述一种或多种添加剂的混合物固化成DLFC层。

2.根据权利要求1所述的DLFC，其中所述粘合剂包括呈干燥形式的苯氧基、水溶液中的苯氧基、呈干燥形式的聚氨酯、呈水溶液形式的聚氨酯、三聚氰胺甲醛、双酚A环氧树脂、尿甲醛、丙烯酸酯共聚物或其组合。

3.根据权利要求1所述的DLFC，其中所述填充剂包括碳化硅(SiC)、氧化铝(Al₂O₃)、氮化硼(BN)、纳米二氧化硅、聚四氟乙烯(PTFE)、石墨烯、二硫化钼(MoS₂)、二氧化钛(TiO₂)或其组合。

4.根据权利要求1所述的DLFC，其中所述一种或多种添加剂包括消泡剂、润湿剂、分散剂、乳化剂、颜料、表面改性剂、粘合促进剂或其组合。

5.根据权利要求1所述的DLFC，其中所述DLFC层的厚度在约0.010mm至约0.025mm的范围内。

6.根据权利要求1所述的DLFC，其中所述DLFC层形成于弹性体层上，并且所述DLFC层和所述弹性体层固化在一起。

7.根据权利要求6所述的DLFC，其中所述弹性体层包括合成聚异戊二烯、聚丁二烯、氯丁二烯橡胶、聚氯丁二烯、氯丁橡胶、丁基橡胶、卤化丁基橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、丁腈橡胶、氢化丁腈橡胶或其组合。

8.根据权利要求6所述的DLFC，其中所述弹性体层的厚度在约0.100mm至约0.150mm的范围内。

9.一种制动垫片，其包括：

金属衬底；

两个弹性体层，其沉积在所述金属衬底的相对表面上；

粘合剂层，其沉积在所述两个弹性体层中的第一弹性体层的表面上；以及

耐用低摩擦涂层(DLFC)层，其沉积在所述两个弹性体层中的第二弹性体层的表面上，其中所述DLFC层包括：

粘合剂，其在至少70重量％至小于95重量％的范围内；

一种或多种添加剂，其在至少0.2重量％至小于5重量％的范围内，其中所述一种或多种添加剂与所述粘合剂和所述填充剂的液体混合物以液体形式混合，并且所述粘合剂、所述填充剂和所述一种或多种添加剂的混合物固化以形成所述DLFC层。

10.根据权利要求9所述的制动垫片，其中所述金属衬底的厚度在约0.350mm至约0.400mm的范围内，所述弹性体层的厚度在约0.100mm至约0.150mm的范围内，并且所述DLFC层的厚度在约0.010mm至约0.025mm的范围内。

11.根据权利要求9所述的制动垫片，其中所述金属衬底包括不锈钢、镍、镍-铝合金、铁-镍-铬-钼合金或其组合。

12.根据权利要求9所述的制动垫片，其中所述DLFC层形成于所述弹性体层上，并且所述DLFC层和所述弹性体层固化在一起。

13.一种用于制动系统的邻接夹，所述邻接夹包括：

金属衬底；

弹性体层，其沉积在所述金属衬底的第一表面上；以及

两个耐用低摩擦涂层(DLFC)层，其中

第一DLFC层沉积在所述弹性体层的表面上，

第二DLFC层沉积在所述金属衬底的第二表面上，并且

所述第一DLFC层和所述第二DLFC层包括：

粘合剂，其在至少70重量％至小于95重量％的范围内；

一种或多种添加剂，其在至少0.2重量％至小于5重量％的范围内，其中所述一种或多种添加剂与所述粘合剂和所述填充剂的液体混合物以液体形式混合，并且所述粘合剂、所述填充剂和所述一种或多种添加剂的混合物固化以形成所述第一DLFC层和所述第二DLFC层。

14.根据权利要求13所述的邻接夹，其中

所述第一DLFC层形成于所述弹性体层的所述表面上，并且

所述第一DLFC层和所述弹性体层固化在一起，被切割成形，且冲压到所述金属衬底的所述第一表面上。

15.根据权利要求13所述的邻接夹，其中固化的第二DLFC层被切割成形且冲压到所述金属衬底的所述第二表面上。

16.根据权利要求13所述的邻接夹，其中所述金属衬底包括不锈钢、镍、镍-铝合金、铁-镍-铬-钼合金或其组合。

17.一种制造用于制动系统的耐用低摩擦涂层(DLFC)的方法，所述方法包括：

以液体形式混合粘合剂和填充剂以形成第一混合物；

以液体形式混合所述第一混合物和添加剂以形成第二混合物，其中在所述第二混合物中，所述粘合剂在至少70重量％至小于95重量％的范围内，所述填充剂在至少1重量％至小于15重量％的范围内，并且所述添加剂在至少0.2重量％至小于5重量％的范围内；

将所述第二混合物滚压到卷材上以形成DLFC层；以及

通过热处理来固化所述DLFC层。

18.根据权利要求17所述的方法，其中

以液体形式混合所述粘合剂和所述填充剂以形成所述第一混合物包括：

将苯氧基、聚氨酯、三聚氰胺甲醛、双酚A环氧树脂、尿甲醛、丙烯酸酯共聚物或其组合与碳化硅(SiC)、氧化铝(Al₂O₃)、氮化硼(BN)、纳米二氧化硅、聚四氟乙烯(PTFE)、石墨烯、二硫化钼(MoS₂)、二氧化钛(TiO₂)或其组合混合在水基溶剂中；并且

以液体形式混合所述第一混合物和所述添加剂以形成所述第二混合物包括：

将所述第一混合物与消泡剂、润湿剂、分散剂、乳化剂、颜料、表面改性剂、粘合促进剂或其组合混合。

19.根据权利要求17所述的方法，其进一步包括：

将所述第二混合物滚压到未固化的弹性体层上；以及

通过热处理将所述DLFC层和所述弹性体层固化在一起，其中所述DLFC层的厚度在约0.010mm至约0.025mm的范围内，并且所述弹性体层的厚度在约0.100mm至约0.150mm的范围内。

20.根据权利要求17所述的方法，其中通过热处理来固化所述DLFC层包括：

向DLFC层施加热空气、直接加热或红外加热。