[发明专利]一种玄武岩纤维布/树脂基湿式摩擦材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种玄武岩纤维布/树脂基湿式摩擦材料及其制备方法，摩擦材料的组分包括：作为材料骨架的玄武岩纤维布、热固性树脂、聚醋酸乙酯、摩擦性能调节剂、溶剂。其制备方法为将丙酮或无水乙醇作为溶剂、硼酚醛树脂或腰果壳油改性酚醛树脂或丁腈橡胶改性酚醛树脂和陶瓷颗粒依次混合，采用超声波分散，制成均匀、粘度适中的浸渍液，然后涂抹玄武岩纤维布，干燥后对玄武岩纤维布进行热压成型、稳定化热处理及后续半炭化处理。本发明制备的制动片经MM1000‑Ⅲ型摩擦磨损试验机试验，摩擦磨损性能优异、制动性能稳定、安全、绿色环保，湿式动、静摩擦系数高且稳定、成本低廉，有着极好的耐久性和可靠性。

技术领域

本发明涉及交通材料技术领域，尤其是一种玄武岩纤维布/树脂基湿式摩擦材料及其制备方法。

背景技术

湿式摩擦材料可以作为功能配件的原材料用于机械的运动部位，以达到传动、制动、减速、转向、驻车等目的。查阅目前对湿式摩擦擦材料的资料可以发现，湿式摩擦材料不仅磨损量小、摩擦因数稳定，并且还具有良好的散热性能，在重型设备的应用上尤为广泛。但是由于技术上的限制，我国目前应用于重型机械上的湿式摩擦材料大多数是铜基摩擦材料以及纸基摩擦材料，但是复合摩擦材料还处于研发阶段。在实际的使用过程中铜基粉末冶金摩擦材料存在传动稳定性差、长时间工作时容易与对偶盘粘连等缺点；用石棉纤维进行增强的纸基摩擦材料在国际上具有极大的争议，用碳纤维进行增强的湿式摩擦材料虽然具有优异的耐磨性、耐热性和良好的弹性,但是,由于碳纤维的价格昂贵,制造成本太高,没有太大的实用价值。

玄武岩纤维是一种天然的矿物纤维,其成本较低,无污染。最为重要的是，玄武纤维复合材料的摩擦性能相对稳定，磨损率低，是制备高性能湿式摩擦材料的优选原料。中国专利申请号为201110189608.x公开了一种用于湿式离合器的碳纤维编织布摩擦材料的制备方法及应用，包括以下步骤：（1）以碳毡或将碳纤维三维编织穿刺成碳纤维布作为预制体；（2）预制体置于浸渍炉内，浸渍炉内含有SiO₂、ZrO₂、硼铁、锰铁、烙铁一种或几种摩擦剂的耐高温刹车片酚醛树脂，控制浸渍后预制体密度的1.68g/cm³；（3）将浸渍后预制体即浸渍布加压热固化；（4）浸渍布经加压热固化后，将所得的浸渍布冲裁成所需要的形状，在浸渍布的一面涂覆粘结剂，使浸渍布与支撑钢背热粘结。但是这种湿式摩擦材料仍存在摩擦系数低、成本高等问题，不能满足高级乘用车、各类重型车辆和工程机械湿式离合器的广泛应用。因此，研制一种具有较好的摩擦稳定性、较高的摩擦系数、较小的磨损量的新型湿式摩擦材料迫在眉睫。目前，尚未有关于玄武岩纤维增强树脂基湿式摩擦材料的研究报导。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术存在的不足，提供了一种玄武岩纤维布/树脂基湿式摩擦材料及其制备方法；采用硫化机热压，经过热压处理、稳定化热处理、半炭化处理等工艺路线，制备新型的玄武岩纤维布/树脂基湿式摩擦材料，可以部分或全部取代有机或无机纤维在摩擦材料中的增强效应，解决汽车、工程机械用制动摩擦材料耐热性低、磨损量大、摩擦系数不稳定、成本过高的问题。

本发明的方案是通过这样实现的：

一种玄武岩纤维布/树脂基湿式摩擦材料，其组分包括作为材料骨架的玄武岩纤维布、热固性树脂、聚醋酸乙酯、调节剂和溶剂；所述各组分的重量分数为：

玄武岩纤维布 40～80份，

热固性树脂 10～40份，

聚醋酸乙酯 20～40份，

调节剂 1～5份，

溶剂 20～55份，

所述的玄武岩纤维布为正交纹或斜交纹的碳纤维布；所述的热固性树脂为粘结型的硼酚醛树脂或腰果壳油改性酚醛树脂或丁腈橡胶改性酚醛树脂中的一种；所述的调节剂为纳米陶瓷颗粒；所述的溶剂选自丙酮和无水乙醇中的一种。