[发明专利]一种玉米秸秆纤维增强摩擦材料及其制备方法

说明书

一种玉米秸秆纤维增强摩擦材料及其制备方法属于制动摩擦材料技术领域，本发明的制动摩擦材料按质量百分比二组分含量为：纤维空间网状复合结构11‑24％，填料76‑89％；其中纤维空间网状复合结构由骨架和均匀分布的球形空腔组成，填料充分填入纤维空间网状复合结构的球形空腔内。本发明通过改性摩擦材料组分、优化组分结构、设计材料整体结构、改进工艺流程相结合的方式制备一种摩擦材料，过程涉及仿刺果结构玉米秸秆纤维的制备、纤维空间网状复合结构的制备、玉米秸秆纤维增强摩擦材料成型。本发明提供了一种具有摩擦因数较稳定、磨损率较低、抗热衰退性能好、耐剪切性能强、制动噪音小、环保性强、成本低、综合性价比高等特点的摩擦材料。

技术领域

本发明属制动摩擦材料技术领域，具体涉及一种玉米秸秆纤维增强摩擦材料及其制备方法。

背景技术

制动摩擦材料是保证交通车辆安全运行的关键部件，其性能直接影响车辆行驶的稳定性和乘驾人员的安全性。摩擦材料按发展过程可以分为石棉摩擦材料阶段和无石棉摩擦材料阶段，但石棉纤维具有致癌性，对人体健康存在较大危害且易造成环境污染，已被禁止使用，因此人们开始寻求无石棉纤维材料来制造摩擦材料。现阶段，金属纤维(钢纤维、铜纤维等)、无机纤维(陶瓷纤维、玻璃纤维等)、有机纤维(芳纶纤维、纤维素纤维和植物纤维等)逐渐被用于摩擦材料中。例如：

1.中国专利，公告号为CN105542387B，公告日为2017.09.29，专利号为ZL201610101047.6，发明名称为“一种生物纤维增强摩擦材料及其制备方法”的发明创造描述了一种松针纤维增强摩擦材料及其制造方法。

2.中国专利，公告号为CN103834363B，公告日为2016.01.13，专利号为ZL201310496472.6，发明名称为“一种番麻纤维增强环保型摩擦材料及其制备方法”的发明创造描述了一种番麻纤维增强摩擦材料及其制造方法。

3.中国专利，公告号为CN103361031B，公告日为2014.12.03，专利号为ZL201310314744.6，发明名称为“胡麻纤维增强环保型轿车用制动块及其制备方法”的发明创造描述了一种以天然胡麻纤维为增强体的环保型轿车制动摩擦材料及其制造方法。

随着社会的不断发展和进步，汽车、机械、石油、铁路等领域对摩擦材料性能的要求越来越高，除了具有摩擦因数稳定、磨损率较低、制动噪音小、增强纤维与基体材料结合性良好等特点外，还应兼顾成本性和环保性问题。因此，在制备摩擦材料时不能单纯地从材料配方、工艺设计等角度考虑，还应综合分析组分改性、材料整体结构、组分结构、制备方法等多方面问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种玉米秸秆纤维增强摩擦材料及其制备方法，通过改性摩擦材料组分、优化组分结构、设计材料整体结构、改进工艺流程相结合的方式制备一种摩擦材料，兼具增强纤维与基体材料结合性良好、摩擦因数较稳定、磨损率较低、抗热衰退性能好、耐剪切性能强、制动噪音小、环保性强、成本低、综合性价比高等特点。

本发明的玉米秸秆纤维增强摩擦材料按质量百分比二组分含量为：纤维空间网状复合结构11-24％，填料76-89％；其中纤维空间网状复合结构由骨架和均匀分布的球形空腔组成，骨架由酚醛树脂和仿刺果结构玉米秸秆纤维构成，酚醛树脂和仿刺果结构玉米秸秆纤维的含量比为11:13-19:21，球形空腔直径为1-2mm，球形空腔与骨架的体积比为2.5:1-4:1；填料由三硫化二锑、人造石墨、沸石、三氧化二铝、硅灰石、橡胶粉末、泡沫铁粉、石油焦炭和硫酸钡组成，其制备过程总体包括三大步骤：仿刺果结构玉米秸秆纤维的制备、纤维空间网状复合结构的制备、玉米秸秆纤维增强摩擦材料的制备。

玉米秸秆纤维增强摩擦材料的具体制备方法包括下列步骤：

1.仿刺果结构玉米秸秆纤维的制备，包括下列步骤：