[发明专利]一种改性碳化硅基汽车刹车片的制备方法

说明书

本发明涉及刹车片制备技术领域，具体涉及一种改性碳化硅基汽车刹车片的制备方法。本发明以酚醛树脂为基材，改性自制碳化硅粉末作为改性剂，并辅以二硫化钼、过氧化异丙苯等制备改性碳化硅基汽车刹车片，首先利用丁腈橡胶粉和腰果壳油对酚醛树脂进行改性，使得汽车刹车片的耐磨性和耐高温性得到提高，腰果壳油可以与基材发生化学反应，形成交联致密网络结构，有利于汽车刹车片的耐高温性得到提高，二硫化钼可在基材表面形成粗糙层，提高了基材表面摩擦力和滞后效应，而植物提取液中含有多个共轭双键体系，增强了基材的反应活性，进一步提高汽车刹车片的耐高温性和耐磨性，具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明涉及刹车片制备技术领域，具体涉及一种改性碳化硅基汽车刹车片的制备方法。

背景技术

目前，随着人们对现代化生活质量的追求，汽车成为家庭生活中必不可少的生活用品，轿车已经大量进入寻常百姓家，轿车的各项性能尤其是制动性能就成为社会普遍关心的问题，因为轿车刹车片是轿车制动器中的关键部件，刹车片性能的好坏直接关系着汽车运行的可靠性、稳定性和安全性。

刹车片由钢板、粘接隔热层和摩擦块构成。摩擦块由摩擦材料和粘合剂组成，刹车时摩擦块被挤压在刹车盘或刹车鼓上与其产生摩擦，从而达到令车辆减速刹车的目的。事实上，衡量刹车片好坏主要从以下四个方面出发：第一，摩擦系数，摩擦系数决定基本的刹车片制动力矩，太高会造成制动过程中的车轮抱死、方向失控和烧片，太低则制动距离过长；第二，安全性，刹车片在制动时会产生瞬时高温，尤其在高速行驶或紧急制动时，高温状态下，摩擦片摩擦系数会下降；第三，是否舒适，包括制动感觉、噪音、粉尘、冒烟、异味等，是摩擦性能的直接体现；第四，使用寿命，通常刹车片能保证3万公里的使用寿命。

目前，用于轿车制动的刹车片主要有以下三种：石棉基刹车片、半金属基刹车片和少金属基刹车片。石棉基刹车片的摩擦材料主要以石棉纤维为主，在使用石棉制成的刹车片中，石棉刹车片在刹车温度达到1000度以上的情况下，会释放有毒气体，而且石棉刹车片在长期的使用过程中，因为石棉本身具有致癌作用，也存在潜在的安全问题。另外，石棉基刹车片热失严重，不适应轿车高速运行制动。半金属刹车片主要是由钢纤维作为骨架材料，酚醛树脂作为粘合剂，铁粉作为耐磨剂，再加入各种功能性填料的多元复合材料组成。在半金属刹车片摩擦材料的使用过程中，不仅容易出现损伤刹车片、刹车片与刹车碟（鼓）发生锈粘、刹车片的摩擦性能不稳定的情况，从而造成摩擦性能不够优良的问题，而且容易出现耐高温特性变差和对温度变化变敏感的情况，从而造成热稳定性不够的问题。少金属基刹车片的摩擦材料是少量的钢纤维加矿物纤维为基体，加入各种功能性填料，再加酚醛树脂作为粘结剂的多元复合材料组成，其缺点是：磨损大，产品的使用寿命短，易出现制动噪音，高速制动时轿车的轮子易出现抖动，从而严重影响车辆制动的舒适性。

因此，亟待制备出一种摩擦性能好、磨损率低、制动噪音小、对环境污染低的汽车刹车片。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对目前常见汽车刹车片存在耐磨性差和耐高温性差，满足不了市场要求的缺陷，提供了一种改性碳化硅基汽车刹车片的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：

一种改性碳化硅基汽车刹车片的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：

（1）将酚醛树脂和六次甲基四胺按质量比为3：1混合研磨粉碎16～20min，得到混合粉末，再按质量比为5：1：2将混合粉末、丁腈橡胶粉和腰果壳油混合置于搅拌机中，在转速为160～200r/min的条件下搅拌反应10～12min，得到改性酚醛树脂；

（2）将蔗糖、去离子水和硅酸钠混合置于烧杯中混合搅拌，得到搅拌液，再向搅拌液中加入搅拌液质量0.5%的盐酸，继续混合搅拌反应，得到反应液，将反应液和浓硫酸溶液混合搅拌反应，干燥出料，得到干燥凝胶；