[发明专利]一种低树脂基摩擦材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种低树脂基摩擦材料及其制备方法，属于摩擦材料技术领域。本发明的低树脂基摩擦材料包括：按重量百分比计，PVB树脂6～9％、丁腈胶粉1～2％、混杂纤维14～28％、铬铁矿粉6～14％、腰果壳油摩擦粉6～12％、鳞片石墨6～12％、硫化锑6～10％、蛭石2～12％和硫酸钡10～50％。本发明以PVB树脂辅以丁腈胶粉共混作为粘结剂，铜纤维和PAN基碳纤维混杂作为增强纤维，同时辅以增摩减磨填料和空间填料制备得到。其摩擦材料使用的树脂含量低，生产成本低，对环境污染小；并且摩擦材料的抗热衰退性和耐磨性好、摩擦系数稳定。

技术领域

本发明涉及摩擦材料技术领域，具体涉及一种低树脂基摩擦材料及其制备方法。

背景技术

摩擦材料是一种应用在动力机械上，依靠摩擦作用来执行制动和传动功能的部件材料，被广泛应用在汽车、火车、飞机及各类工程机械运输设备中。其中汽车制动用摩擦材料主要由粘结剂、纤维增强材料、摩擦性能调节剂及填料四大类组元混合后经压制而成，而传统的刹车片摩擦材料容易出现热衰退、磨损率高、摩擦系数不稳定且易产生制动噪音等问题。随着交通运输业的高速发现，传统的摩擦材料已经无法满足人们越来越严苛的要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种低树脂基摩擦材料及其制备方法，以解决现有摩擦材料容易出现热衰退、磨损率高、摩擦系数不稳定且易产生制动噪音等问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种低树脂基摩擦材料，其包括：按重量百分比计，PVB树脂6～9％、丁腈胶粉1～2％、混杂纤维14～28％、铬铁矿粉6～14％、腰果壳油摩擦粉6～12％、鳞片石墨6～12％、硫化锑6～10％、蛭石2～12％和硫酸钡10～50％。

本发明采用PVB树脂，其中PVB树脂的含量低于10％。一般的树脂基摩擦材料中基体树脂含量为15～20％，树脂含量高会造成摩擦材料制品硬度高、韧性及耐热性不足，从而导致摩擦材料制品出现热衰退严重、易产生制动噪音的情况。本发明采用PVB树脂辅以少量丁腈胶粉作为粘结剂，利用橡胶和树脂的共混机理可获得高性能的的PVB树脂，树脂用量的减少能有效减少热分解量，从而减少热衰退。PVB树脂即聚乙烯醇缩丁醛树脂，其溶解性好，粘合性强，同时还具有良好的拉伸强度和抗冲击强度。丁腈胶粉具有良好的弹性，与PVB树脂混合可以提高粘结材料的粘结性，有利于摩擦材料的成型。并且丁腈胶粉可降低摩擦材料的硬度，显著提高摩擦材料的稳定型和韧性，有利于摩擦材料中树脂含量的降低；同时，其疏松多孔的结构可以减少因制动产生的噪音。此外，本发明还采用金属硫化物硫化锑，具有良好的耐热性，在高温条件下能充当粘结剂维持摩擦界面和材料内部稳定，有助于减少有机粘结剂的用量。

本发明以PVB树脂辅以丁腈胶粉共混作为粘结剂，具有较好的低温粘接性，而硫化锑则可以作为高温条件下的无机粘结剂，有效弥补了PVB树脂因在高温下受热分解，造成摩擦材料粘接强度降低，磨损率增大的不足，同时也有助于减少有机粘结剂的用量。

本发明采用的铬铁矿粉在低温、高温增摩效果显著。本发明采用的腰果壳油摩擦粉，其分解温度低，在温度350℃后才在刹车片表面进行逐渐分解，因此通过防止产生过高温度对刹车片起到保护作用。同时由于腰果壳油摩擦粉本身的优异弹性和高塑性，可以有效提高摩擦材料的气孔率和吸收因摩擦产生的振动，进而减少刹车噪音的产生。

本发明采用硫化锑作为减摩材料，其具有熔点低、质地软的特点，在高温下变成无机粘结剂，从而减少有机粘结剂的使用，也有稳定摩擦系数减少热衰退的作用。本发明采用的鳞片石墨良好的润滑效果有利于降低磨损率，同时在降低制动噪音方面有明显效果。

本发明采用的蛭石具有层状结构，其质地疏松、具有中空结构、密度相对较轻，可有效吸收制动噪音，并降低摩擦材料制品的密度。本发明采用的硫酸钡能提高并稳定制品摩擦系数、降低磨损率的优点，其能在磨损表面形成稳定的界层防止对制动盘的刮伤。