[发明专利]一种耐热芳纶浆粕摩擦材料、用其制造的刹车片及其刹车片的制备方法

说明书

本发明公开了一种耐热芳纶浆粕摩擦材料，包含如下材料：粘结剂、增强纤维、填料和摩擦性能调节剂，增强纤维包含聚吡咯改性的芳纶浆粕。本发明的摩擦材料在很宽的温度范围内具有良好的导热和散热能力，由本发明摩擦材料制备的刹车片的抗热衰退、抗热膨胀性能强，且摩擦系数稳定，磨损率低。本发明耐热芳纶浆粕刹车片的制备方法包括，用吡咯单体制备改性芳纶浆粕、与粘结剂、增强纤维、填料和摩擦性能调节剂混合、热压成型得到刹车片，本发明的制备方法简单、环保。

技术领域

本发明属于刹车片领域，具体涉及一种无石棉有机物摩擦材料以及用其制造的刹车片。

背景技术

刹车片一般由钢板、粘接隔热层和摩擦块构成，刹车时摩擦块被挤压在刹车盘或刹车鼓上产生摩擦，从而达到令车辆减速刹车的目的。摩擦块主要由摩擦材料和粘合剂组成，其中，摩擦材料是刹车片制造和使用过程中的重要组成部分。石棉摩擦材料是由石棉纤维添加适量填料，以树脂为黏结剂，采用热压工艺制成的摩擦材料，由于石棉致癌已不满足现代汽车工业的要求。20世纪70年代，以钢纤维为主要石棉代替材料的半金属摩擦材料在国外被首先采用，80-90年代初，半金属摩擦材料已占据了整个汽车盘式制动片领域，但半金属摩擦材料存在密度高、易生锈、制动噪音大和损伤对偶等缺陷，限制了其进一步的发展。无石棉有机物摩擦材料由日本Akebono公司最先研制成功，采用陶瓷、矿物纤维或耐高温的有机纤维替代钢纤维，克服了传统半金属摩擦材料的缺点，是一种新型的高性能汽车制动摩擦材料。无石棉有机物摩擦材料主要包括陶瓷纤维摩擦材料、碳纤维增强摩擦材料和芳纶纤维增强摩擦材料，其中陶瓷纤维摩擦材料的摩擦磨损性能研究大多局限于特定的实验条件，碳纤维增强摩擦材料因碳纤维生产成本高而影响了其广泛应用，芳纶纤维增强摩擦材料具有与半金属摩擦材料相近的耐磨性，被认为是今后摩擦材料发展的主要方向。

芳纶浆粕是近年来发展起来的芳纶纤维表面原纤化产品，其独特的表面结构极大地提高了对混合物的抓附力，因此非常适合作为一种增强纤维应用于摩擦产品中。目前，芳纶浆粕(PPTA)以其环保、高模量、高强度、耐高温、耐磨损及耐老化、尺寸稳定等特点已成为石棉的代替品，事实证明，通常只需添加不到5％的芳纶浆粕，即可得到强度相当于50～60％石棉纤维增强的产品。但普通芳纶浆粕导热系数低，由其制备的刹车片导热性能不良，刹车过程中产生的热量不能及时地扩散出去，易产生热衰退、热膨胀现象。

发明内容

本发明的％是指质量百分含量。

本发明针对普通芳纶浆粕刹车片导热性能不良的问题，提供一种耐热芳纶浆粕摩擦材料，该摩擦材料在很宽的温度范围内具有良好的导热和散热能力，所制备的刹车片抗热衰退、抗热膨胀性能强，且摩擦系数稳定，磨损率低。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种耐热芳纶浆粕摩擦材料，包含：粘结剂8％-18％、增强纤维10％-25％、填料60％-80％和摩擦性能调节剂1％-8％，增强纤维包含聚吡咯改性的芳纶浆粕。

所述聚吡咯改性的芳纶浆粕是指在芳纶浆粕的表面包覆有聚吡咯。

所述聚吡咯在芳纶浆粕表面的包覆率为2％～8.5％。

所述聚吡咯改性的芳纶浆粕的含量为摩擦材料总质量的5～20％，优选聚吡咯改性的芳纶浆粕的含量为摩擦材料总质量的5～15％。

所述粘结剂包含酚醛树脂、腰果油改性酚醛树脂中的一种或两种。

所述增强纤维还包含碳纤维、陶瓷纤维、玄武岩纤维中的一种或多种；

所述填料包含钛酸钾晶须、氧化锆、氧化镁、硫酸钡、天然石墨、蛭石、碳酸钙中的三种或三种以上；

所述摩擦性能调节剂包含硫化锑、橡胶、腰果油摩擦粉中的两种或两种以上。

一种耐热芳纶浆粕刹车片，包含上述的耐热芳纶浆粕摩擦材料。