[发明专利]三聚氰胺醛基树脂刹车片及其制备方法

说明书

本发明涉及一种三聚氰胺醛基树脂刹车片及其制备方法，主要解决现有技术中使用酚醛树脂作为粘合剂的刹车片中含有游离酚、胺类有害气体释放、摩擦系数低以及邵氏硬度低的问题。本发明通过采用三聚氰胺醛基树脂作为粘合剂制备刹车片较好地解决了该问题可用于汽车刹车片的生产应用中。

技术领域

本发明涉及到一种三聚氰胺醛基树脂刹车片及其制备方法。

背景技术

汽车制动系统是一个强制制动的专门装置，将行使中的汽车按照驾驶员的要求进行强制减速甚至停车；制动是利用刹车片与刹车盘及轮胎与地面之间稳定、可控制的摩擦将车辆行进的动能转换成摩擦的热能，此时刹车片表面承受最大7Mpa的压力和最高500至600℃的高温。

现有技术中制备刹车片的材料分为四类分别是增强材料、摩擦调节材料、填料和粘合剂。

其中增强材料包括：钢丝棉、芳纶纤维和腈纶、陶瓷棉、石棉和铜纤维；摩擦调节材料有：氧化铝、白炭黑、腰果粉、磨料、石墨、金属硫化物(硫化锑、硫化锡和二硫化钼)等；填料包括有机填料和无机填料：三氧化钼、硫酸钡、橡胶粉和腰果粉；粘合剂是改性和非改性酚醛树脂。

现有技术中制备刹车片的粘合剂是改性和非改性酚醛树脂；未固化的酚醛树脂具有极性大、粘附强的特点；固化后的酚醛树脂刚性大、耐热性高；游离酚的酚羟基和羟基邻对位反应位，可根据需要进行环氧、烷基、硅烷和橡胶改性，确保制备的刹车片具有耐热、耐磨、降噪、摩擦系数稳定和低的环境负担的使用要求；但酚醛树脂制备的刹车片依然存在以下缺点：1)游离酚与醛类物质的反应不均匀性，造成适量的游离酚没有参与反应，以游离酚状态残留于制品中，随着刹车片磨损进入环境；2)酚醛树脂固化需要加入固化剂-六亚甲基四胺，六亚甲基四胺固化酚醛树脂时会释放出氨类有害气体；3)酚醛树脂粉末与六亚甲基四胺的交联固化需要更长的固化时间，更高的固化温度；4)酚醛树脂制备的汽车刹车片柔韧性不好，需要使用橡胶外增韧，使用环氧树脂、烷基烃、三聚氰胺进行内增韧改性，使用上述材料增加柔韧性的同时却降低了刹车片的耐磨性。

刹车片的柔韧性采用摩擦系数表示，摩擦系数是摩擦力与刹车压力的比值；摩擦系数越大，刹车片的刹车效果越好；刹车片的耐磨性采用邵氏硬度表征，邵氏硬度是指相互接触的两个表面出现相对运动，邵氏硬度越高越耐磨。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一是现有技术中使用酚醛树脂作为汽车刹车片粘合剂，含有游离酚、胺类有害气体释放、摩擦系数低以及邵氏硬度低的问题技术问题，提供一种新的三聚氰胺醛基树脂刹车片，采用本发明中的三聚氰胺醛基树脂刹车片，摩擦系数高、邵氏硬度高，不含有游离酚和胺类有害气体。本发明所要解决的技术问题之二是提供一种与解决技术问题之一相对应的三聚氰胺醛基树脂刹车片的制备方法。

为解决上述技术问题之一，本发明采用的技术方案如下：一种三聚氰胺醛基树脂刹车片，其特征在于采用三聚氰胺醛基树脂作为粘合剂制备刹车片。

上述技术方案中，优选地三聚氰胺醛基树脂刹车片以重量份数计包括以下组分：粘合剂10-20份，填料25-40份，增强材料10-40份，摩擦调节材料15-50份，其中粘合剂选自三聚氰胺醛基树脂；填料选自白淄石粉、萤石粉、碳酸钙、重晶石、石油焦炭、氧化铁、蛭石、硫酸钡、橡胶粉或腰果粉中的至少一种；增强材料选至铝纤维、玻璃纤维、钢棉纤维、芳纶纤维、腈纶、石棉或铜纤维中的至少一种；摩擦调节材料选自白炭黑、磨料、石墨、硫化锑、硫化锡或二硫化钼中的至少一种。

上述技术方案中，优选地三聚氰胺醛基树脂的制备方法包括以下步骤：

a)采用碱性化合物调节醛类化合物水溶液的PH值为8～10，然后加入三聚氰胺树脂，在搅拌下，加热升温至80～110℃，至溶液无色澄清透明后，得到物料Ⅰ，其中醛类化合物与三聚氰胺的摩尔比为1.5～3.5：1；