[发明专利]一种刹车片摩擦材料组合物及其制备方法和刹车片

说明书

本发明公开了一种刹车片摩擦材料组合物及其制备方法和刹车片，刹车片摩擦材料组合物，包括粘结剂、增强材料、摩擦性能调节剂，粘结剂包括：改性酚醛树脂、硅酮树脂；增强材料包括：硅酸铝纤维、钢纤维、碳纤维、芳纶纤维、聚苯咪唑纤维、聚苯硫醚纤维、聚四氟乙烯纤维；摩擦性能调节剂包括：莫来石晶须、氮化硅、硅酸钇、碳化硅、氮化硼、二氧化硅气溶胶、氮化钛、碳化钛。采用本发明刹车片摩擦材料组合物制得的刹车片制动过程中摩擦系数较高而且稳定，磨损率低，具有优良的热稳定性，噪音低，抖动小。

技术领域

本发明涉及摩擦衬片领域，具体涉及一种刹车片摩擦材料组合物及其制备方法和刹车片。

背景技术

刹车片由背板、粘结层、摩擦块组成，是汽车刹车系统中最为关键的安全零件，刹车片的类型主要包括：石棉刹车片(基本淘汰)、半金属刹车片、少金属刹车片、NAO配方刹车片、陶瓷刹车片、NAO陶瓷刹车片。其中摩擦块又直接关系着刹车片的核心性能。摩擦块由摩擦材料、粘合剂组成。由于单一材料不能满足安全性、耐久性的产品要求，因而摩擦材料发展成增强体、粘结剂树脂、摩擦性能调节剂、耐磨添料等组成的多组分复合材料。

由于在制动过程中产生的摩擦热，引起摩擦表面温度升高，容易导致粘结剂树脂发生玻璃化转化、热膨胀、热衰退、热龟裂等现象，从而引起摩擦力矩的突然变化，导致摩擦失效，因此摩擦材料的粘结树脂以改性酚醛树脂为主。

金属粉体可以作为增强材料，但是金属粉体的加入也加大了材料在制动过程中对对偶盘的磨损率，还会导致摩擦片与对偶片发生粘结，从而导致制动系统失效，这些缺点都限制了金属粉体在摩擦材料中的的应用。

中国专利CN201310238225.6公开了一种刹车片，其摩擦材料配方为：丁基丁苯，过氧化氢异丙苯，环氧树脂，硼酚醛树脂，聚丙烯，尼龙粉，氮化硼，偶联剂，过氧化异丙苯，硫磺粉，苯甲酸，硬脂酸，硼酸，石墨，还原铁粉，硫酸钡，铝矾土，长石粉，氧化锌，促进剂，防老剂，萤石粉，碳化硅，古马隆。但是采用该专利摩擦材料的原料中含有聚丙烯一类软化温度较低的聚合物，在刹车片摩擦制动的过程中放热较多，易减小摩擦材料的摩擦系数。

中国专利CN201510357868.1公开了一种高耐磨刹车片，包括钢板和置于钢板上的摩擦层，摩擦层中包括复合摩擦材料，包括：陶瓷纤维、碳纤维、环氧树脂、氧化钙、炭黑、锆英石、铜粉、摩擦粉。但是该专利采用铜粉作为摩擦材料组分，会造成环境污染。

因此，需要提供一种刹车片摩擦材料组合物，配方中无铜或少金属，并且通过添加非金属增强材料，提高摩擦材料的摩擦系数，减少磨损率，提高刹车片的使用寿命。

发明内容

本发明针对上述问题，提供一种刹车片摩擦材料组合物及其制备方法和刹车片。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种刹车片摩擦材料组合物，包括粘结剂、增强材料、摩擦性能调节剂，粘结剂包括：改性酚醛树脂15％～18％、硅酮树脂2％～4％；增强材料包括：硅酸铝纤维12％～15％、钢纤维3％～5％、碳纤维15％～18％、芳纶纤维4％～6％、聚苯咪唑纤维8％～10％、聚苯硫醚纤维4％～7％、聚四氟乙烯纤维3％～5％；摩擦性能调节剂包括：莫来石晶须6％～8％、氮化硅2％～4％、硅酸钇3％～5％、碳化硅2％～3％、氮化硼3％～4％、二氧化硅气溶胶5％～8％、氮化钛2％～4％、碳化钛1％～2％。

进一步地，改性酚醛树脂包括：腰果壳油改性酚醛树脂、硼改性酚醛树脂、环氧改性酚醛树脂中的任一种。

进一步地，钢纤维经表面粗化处理。

本发明的另一发明目的，在于提供一种上述刹车片摩擦材料组合物的制备方法，包括以下步骤：