[发明专利]一种垫层料及其制备方法和用途

说明书

本发明公开了一种垫层料及其制备方法和用途，属于刹车片技术领域。以垫层料的原料组分的总质量为基准计，所述垫层料包括以下原料组分及质量百分含量：有机粘结剂5％‑15％、碳素材料1％‑5％、纤维材料40％‑55％、填料25％‑40％。本发明所提供的垫层料添加了石墨烯，可参与垫层料中树脂的固化交联进而提升垫层的机械强度，同时提升垫层料的散热性能；在与树脂基摩擦材料层匹配使用时，除具有阻隔热量传递的功能外，还可大大提升制动片的常温和高温剪切强度，并能提供一定的制动效力。

技术领域

本发明涉及刹车片技术领域，尤其涉及一种垫层料及其制备方法和用途。

背景技术

自从世界上出现动力机械和机动车辆后，在其传动和制动机构中就要使用摩擦材料，依靠摩擦作用来执行制动和传动功能。根据摩擦材料材质或基体的不同，可以把摩擦材料分为树脂基摩擦材料、金属基摩擦材料、炭炭复合材料和陶瓷基摩擦材料四类。而对于大部分的乘用车、商用车型，树脂基摩擦材料仍占有绝对地位。

摩擦材料的优劣不仅决定着汽车制动性能的高低，还关系着驾驶员和乘客的生命安全。对于树脂基摩擦材料，由于有机树脂粘结剂的存在往往其在高温极易氧化分解等因素，会导致制动片在高温制动过程中各项性能的衰减。因此，随着行业内技术的发展，摩擦材料中酚醛树脂等有机粘结剂的添加量正逐渐减少，有机粘结剂含量的降低，使得摩擦材料与背板之间的粘接强度进而降低，尤其在高温高速制动条件下(制动末温度可达400℃～600℃，甚至更高)制动片的散热性较差，长时间的高温会造成粘接强度迅速降低，进而摩擦材料衬片极易从背板上脱落，成为了当前提升制动安全性能的新难题。

专利CN 202937707 U中公开了一种耐高温隔热功能的刹车片，即在摩擦材料靠近钢背板的一侧增加了一个4mm的耐高温隔热层，从阻隔热量传递的角度，防止制动过程产生的制动片高温易损耗、工作效率低等缺点，该专利并未涉及其隔热层与钢背板和摩擦材料层粘接强度的问题，且4mm的隔热层中含有机酚醛树脂占比47％，改性酚醛树脂占比21％，摩擦粉10％，其中共有78％的有机物，在高温条件下极易氧化分解，尤其在高温高速制动条件下将迅速丧失粘接力，存在极大的制动安全隐患；另外，由于不同车型的制动片总成结构、厚度等不尽相同，因此4mm的厚度并不能满足所有车型对于制动安全性的要求。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种垫层料及其制备方法和用途，克服现有技术中所存在的垫层料存在安全隐患，无法满足所有车型的制动要求。

为了实现上述目的或者其他目的，本发明是通过以下技术方案实现的。

一种垫层料，以垫层料的原料组分的总质量为基准计，所述垫层料包括以下原料组分及质量百分含量：有机粘结剂5％-15％、碳素材料1％-5％、纤维材料40％-55％、填料25％-40％。

优选地，所述有机粘结剂的质量百分含量为5％-10％。

优选地，所述有机粘结剂选自酚醛树脂(未改性)或改性酚醛树脂的一种或多种。

更优选地，所述有机粘结剂选自酚醛树脂、硼改性酚醛树脂、有机硅改性酚醛树脂、环氧改性树脂中的一种或多种。

优选地，所述有机粘结剂的凝胶时间为10S-150S(150℃)。

优选地，所述碳素材料选自粉体石墨烯、片状石墨烯、改性石墨烯的一种或多种。

石墨烯是一种强度较大、导热导电性能较好的纳米材料，可参与树脂的固化交联过程，对固化后的树脂强度增强效果明显；其中石墨烯按照其层数可分为单层石墨烯(由1层苯环结构的碳原子组成的碳材料)、双层石墨烯(由2层苯环结构的碳原子组成的碳材料)、少层石墨烯(由3～10层苯环结构的碳原子组成的碳材料)和多层石墨烯(由10层以上苯环结构的碳原子组成的碳材料)。优选地，改性石墨烯选自硅烷偶联剂改性石墨烯，以提高石墨烯在垫层料中的分散性和结合强度等。