[发明专利]热塑性树脂摩擦材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及热塑性树脂摩擦材料及其制备方法。 

背景技术

近年来由于碳纤维产量增加价格降低和加工技术的发展，碳纤维增强热塑性树脂复合材料的应用越来越广，如美国专利US6,231,788揭示了一种由PC-ABS树脂复合物和碳纤维组成的具有电磁屏蔽性的碳纤维复合材料，可用于防尘设备和笔记本电脑外壳；中国专利CN101139462揭示了一种由聚酰胺树脂、碳纤维、红磷阻燃剂、增韧剂等组成的阻燃碳纤维复合材料；中国专利CN1165523揭示了一种由研磨碳纤维、聚烯烃树脂（PP）（或聚酰胺树脂或聚醚醚酮树脂）和聚四氟乙烯（PTFE）粉末组成的耐磨性优异的碳纤维复合材料，可用作在半导体的某些加工操作过程中的支持夹具。

耐磨碳纤维复合材料是一类重要的碳纤维复合材料，有广泛的用途。取代金属材料做齿轮、轴承、滑轮、机械泵转子等机器零部件的耐磨碳纤维复合材料一般要求具有较低的摩擦系数，这样可降低动力消耗，延长使用寿命。用做刹车片等制动部件的耐磨碳纤维复合材料(又称摩擦材料)要求具有中等大小的摩擦系数（一般为0.30~0.70），因为摩擦系数太高的材料对对偶件的磨损会比较大，会降低对偶件的使用寿命，而摩擦系数太小制动效果较差。以往的刹车片材料一般采用热固性树脂加碳纤维、钢纤维、玻璃纤维等增强纤维和润滑剂、研磨剂等组成。如中国专利CN103059504揭示了一种以有机硅改性酚醛树脂为基体树脂，钢纤维、碳纤维、芳纶纤维、玻璃纤维两种或两种以上作增强纤维，加入填料、增韧剂、固化剂等经固化制备的耐磨汽车制动复合材料。这种热固性树脂基复合材料存在加工周期长，抗冲击强度低的缺点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一是现有技术采用热固性树脂为基体树脂加碳纤维、钢纤维、填料、固化剂等的方案存在的加工周期长，无缺口抗冲击强度低的缺点，提供一种热塑性树脂摩擦材料，该热塑性树脂摩擦材料具有无缺口抗冲击强度高等优点。

本发明所要解决的技术问题之二是与上述技术问题之一相应的热塑性树脂摩擦材料的制备方法。

为了解决上述技术问题之一，本发明的技术方案如下：热塑性树脂摩擦材料，以重量份数计包括以下组分：

A.45~70份尼龙66树脂；

B.1~20份金属铜粉；

C.5~15份聚四氟乙烯（PTFE）树脂；

D.10~40份碳纤维；

E.0.01~5份助剂。

上述技术方案中，所述尼龙66树脂的相对粘度优选为2.4~3.2。

上述技术方案中，所述金属铜粉的粒径以目数表示优选大于100目；或者所述金属铜粉优选可通过>0且＜150微米的筛孔。

上述技术方案中，所述聚四氟乙烯树脂的粒径优选为2~20微米。

上述技术方案中，所述碳纤维优选采用连续长纤维。

上述技术方案中，所述碳纤维以重量份数计用量优选为15~40份。

上述技术方案中，所述助剂为抗氧剂或相容剂中的至少一种。

上述技术方案中，所述助剂以重量份数计用量为0.1~2份。

上述技术方案中，所述66树脂以重量份数计用量优选为50~65份。

上述技术方案中，所述金属铜粉以重量份数计用量优选为2~15份。

上述技术方案中，所述聚四氟乙烯树脂以重量份数计用量优选为5~15份。

 

作为本发明最优选的技术方案热塑性树脂摩擦材料，以重量份数计包括以下组分：

尼龙66树脂56~65份，

金属铜粉5~15份，

聚四氟乙烯（PTFE）树脂5~10份，

碳纤维25~30份，

助剂0.1~2份。

上述技术方案中，为了在提高Izod无缺口冲击强度的情况下突出所述热塑性材料的弯曲强度、弯曲模量，进一步优选的最佳方案之一是：所述热塑性树脂摩擦材料，以重量份数计包括以下组分：

尼龙66树脂56.5~58.5份，

金属铜粉6.5~8.5份，

聚四氟乙烯（PTFE）树脂6.5~8.5份，

碳纤维26.5~28.5份，

助剂0.1~2份。

上述技术方案中，为了在提高Izod无缺口冲击强度的情况下突出所述热塑性材料的洛氏硬度，进一步优选的最佳方案之二是：所述热塑性树脂摩擦材料，以重量份数计包括以下组分：

尼龙66树脂48.5~50.5份，

金属铜粉13.5~15.5份，