聚对苯二甲酰对苯二胺复合纤维干式离合器面片及其制备方法技术

本发明专利技术涉及汽车传动结构中摩擦材料领域，公开了一种聚对苯二甲酰对苯二胺复合纤维干式离合器面片，通过以下物质制备而成：30-70份复合纤维，15-40份粘接剂，2-10份橡胶配合剂，5-20份摩擦性能调节剂，5-20份填料。本发明专利技术还公开了上述离合器面片的制备方法，包括：（1）纤维复合；（2）浸渍、干燥；（3）摩擦线圈制备；（4）热压成型；（5）硫化热处理；（6）粗磨加工；（7）锪孔；（8）精磨加工；（9）印标、包装。本发明专利技术的离合器面片具有较高的旋转爆裂强度、抗弯强度、最大应变值和优良的摩擦磨损性能、耐高温性能。且本发明专利技术离合器面片的制备方法生产成本低，能够有效节省3-8%的原材料。

【技术实现步骤摘要】
聚对苯二甲酰对苯二胺复合纤维干式离合器面片及其制备方法
本专利技术涉及汽车传动结构中摩擦材料领域，尤其涉及一种聚对苯二甲酰对苯二胺复合纤维干式离合器面片及其制备方法。
技术介绍
离合器是汽车传动系统中较为关键的零部件，离合器的作用是通过摩擦传递动力，保证汽车平稳起步、实现平顺换档、防止传动系过载。离合器面片是离合器上直接发生摩擦传导力矩的功能性元件，因此离合器面片需要具有很强的机械性能、耐热性能和稳定的摩擦性能。申请号为03150833.2的中国专利技术专利公开了一种芳纶纤维无石棉离合器面片，由包含骨架材料、粘合剂、摩擦性能调节剂、矿物填充料组成成分的复合材料制成，芳纶复合纤维在复合纤维中所占重量百分比为30-40％，芳纶纤维在芳纶复合材料所占重量百分比为10-15％。该专利技术不含石棉、不含重金属，对环境无污染，同时强度高，综合性能好。其中抗弯强度、最大应变、磨损率等主要性能指标大大优于原汽车离合器面片相应指标，完全可以代替进口产品。但是该专利技术的不足之处是成本较高。且随着社会的进步，人们对离合器面片的性能要求也越来越高，该专利技术离合器面片的各项性能已不能满足实际要求。现有技术中的有些离合器面片，虽然在性能上能够达到很高的标准，但是生产成本高，不利于推广。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种聚对苯二甲酰对苯二胺复合纤维干式离合器面片及其制备方法，本专利技术的离合器面片通过对生产工艺和配方上的改进，在保证机械性能、耐热性能优异、稳定的摩擦性能的同时，能够降低生产成本。本专利技术的具体技术方案为：聚对苯二甲酰对苯二胺复合纤维干式离合器面片，通过以下重量份的物质制备而成：30-70份复合纤维，15-40份粘接剂，2-10份橡胶配合剂，5-20份摩擦性能调节剂，5-20份填料；其中所述复合纤维由聚对苯二甲酰对苯二胺纤维、玻璃纤维、铜纤维、腈纶纤维、碳纤维复合而成，其中聚对苯二甲酰对苯二胺纤维占复合纤维的10-60wt％，玻璃纤维占复合纤维的10-50wt％，铜纤维占复合纤维的10-70wt％，腈纶和碳纤维的总和占复合纤维的5-20wt％；所述粘接剂选自丁苯橡胶、丁腈橡胶、酚醛树脂的中一种或多种；所述橡胶配合剂由促进剂、防老剂、硫化剂、氧化锌、硬脂酸锌等组成；所述摩擦性能调节剂由硫酸钙晶须、陶瓷纤维、石墨、炭黑、摩擦粉、金属氧化物和金属硫化物组成；所述填料包括硫酸盐、碳酸盐、无机矿物。在本专利技术中，选用聚对苯二甲酰对苯二胺纤维、玻璃纤维、铜纤维、腈纶纤维、碳纤维作为纤维原料，经过巧妙的配比制成复合纤维，在使离合器面片具有优异的机械性能的同时，控制了生产成本。与普通产品相比，本产品具有较好的旋转爆裂强度、抗弯强度、最大应变值和优良的摩擦磨损性能、耐高温性能。作为优选，所述聚对苯二甲酰对苯二胺复合纤维干式离合器面片通过以下重量份的物质制备而成：复合纤维45份，粘接剂30份，配合剂8份，摩擦性能调节剂10份，填料10份；所述复合纤维中聚对苯二甲酰对苯二胺纤维占复合纤维的30wt％，玻璃纤维占复合纤维的25wt％，铜纤维占复合纤维的30wt％，腈纶和碳纤维的总和占复合纤维的15wt％。作为优选，所述促进剂选自促进剂H、促进剂DM、促进剂CZ中的一种或多种，所述防老剂为防老剂RD、防老剂TMQ中的一种或多种，所述硫化剂为硫磺。作为优选，所述金属氧化物选自氧化锌、氧化镁、氧化铁、氧化铝中的一种或多种，所述金属硫化物选自硫化铜、硫化锑、二硫化钼中的一种或多种。作为优选，所述硫酸盐选自硫酸钡、硫酸钙微粒中的一种或多种，所述碳酸盐为碳酸钙，所述无机矿物选自陶土、长石粉、云母、硅藻土、硅灰石、重晶石中的一种或多种。作为优选，所述填料中还包括埃洛石纳米管。作为优选，所述埃洛石纳米管经过预活化处理，处理过程如下：(1)对埃洛石纳米管进行研磨并过500目筛，对过筛后的埃洛石纳米管放入水浴中进行超声波处理1-2h；(2)将超声波处理后的埃洛石纳米管取出，在50-60℃温度下进行真空干燥3-4h；超声波处理能够去埃洛石纳米管内的杂质，真空干燥能够有效去除埃洛石纳米管内的水分。(3)将真空干燥后的埃洛石纳米管放置于450-500℃温度的环境中热处理4-5h，预活化处理结束。热处理能够去除埃洛石纳米管内内的结晶水，使其孔道结构更大，且耐高温性也得到增强。一种聚对苯二甲酰对苯二胺复合纤维干式离合器面片的制备方法，包括如下步骤：(1)纤维复合：按配比分别称取聚对苯二甲酰对苯二胺纤维、玻璃纤维、铜纤维、腈纶纤维、黏胶纤维、碳纤维，然后将上述各纤维均匀混合并整理成束，得到复合纤维。(2)浸渍、干燥：按用量分别称取粘接剂、橡胶配合剂、摩擦性能调节剂、填料并混合均匀，制得浸渍液；将上述制备的复合纤维在所述浸渍液中进行浸渍处理，浸渍时间为30-90秒；浸渍完毕后将复合纤维取出，进行干燥处理，制得复合胶线，其中干燥温度为120℃以下，干燥时间200-500秒。(3)摩擦线圈制备：将上述制得的复合胶线通过缠绕设备制备成摩擦线圈。(4)热压成型：将上述制得的摩擦线圈进行热压成型，在热压成型过程中对所述摩擦线圈进行定位安装孔的模压制孔，其中热压成型的处理时间为10-30min，处理温度为140-170℃，处理压力为15-30MPa。本专利技术对产品的定位安装孔采用一次模压成型的方法制孔，与传统方法在成型后再进行冲孔、钻孔相比，能够大幅节省原材料的用量，且在成型后在制孔，也会影响产品的各项机械性能。此外，采用一次模压成型制孔，在制孔时存在定位安装孔处容易开裂的技术问题，为了克服这一技术问题，本专利技术在复合纤维中有聚对苯二甲酰对苯二胺纤维和碳纤维，在摩擦性能调节剂中添加有硫酸钙晶须、陶瓷纤维，在填料中选择性适量添加埃洛石纳米管。聚对苯二甲酰对苯二胺纤维、碳纤维、陶瓷纤维、硫酸钙晶须和埃洛石纳米管的加入，能够使纤维与各种物料产生特殊的结合力，使得模压成型制孔时不容易发生开裂，同时还能增加离合器面片成品的机械性能，本专利技术中硫酸钙晶须与现有技术中采用硫酸钙微粒作为填料的作用不同。此外，埃洛石纳米管除了具有上述作用外，还能提高产品的耐高温性能，且由于埃洛石纳米管具有中空管状的结构，具有较大的比表面积，也能够提高产品的散热性能。(5)硫化热处理：将热压成型后的摩擦线圈进行硫化热处理，制得离合器面片半成品，其中处理温度为140-240℃，处理时间为12-20h。硫化热处理能够使离合器面片半成品中的粘接剂深度交联、固化，使最终产品性能更加稳定。(6)粗磨加工：对所述离合器面片半成品进行粗磨加工；(7)锪孔：对经粗磨加工后的离合器面片半成品上的定位安装孔进行锪孔；(8)精磨加工：对经锪孔后的离合器面片半成品进行精磨加工；(9)印标、包装：对经精磨加工后的离合器面片半成品进行印标、包装后制得离合器面片成品。作为优选，在经过粗磨加工过程后，所述离合器面片半成品的非摩擦面上的磨削面积达到所述非摩擦面面积的95％以上，离合器面片半成品厚度比离合器面片成品厚度大0.3-0.4mm；在锪孔过程后，离合器面片半成品上定位安装孔底部的厚度与目标厚度的误差控制在±0.10mm之内；在精磨加工过程后，离合器面片半成品的厚度与目标厚度的误差控制在±0.08mm之内，且每一片离合器面片厚薄差小于0.15mm。与本文档来自技高网...

【技术保护点】
聚对苯二甲酰对苯二胺复合纤维干式离合器面片，其特征在于通过以下重量份的物质制备而成：30‑70份复合纤维，15‑40份粘接剂，2‑10份橡胶配合剂，5‑20份摩擦性能调节剂，5‑20 份填料；其中所述复合纤维由聚对苯二甲酰对苯二胺纤维、玻璃纤维、铜纤维、腈纶纤维、碳纤维复合而成，其中聚对苯二甲酰对苯二胺纤维占复合纤维的10‑60wt%，玻璃纤维占复合纤维的10‑50wt%，铜纤维占复合纤维的10‑70wt%，腈纶和碳纤维的总和占复合纤维的10‑30wt%；所述粘接剂选自丁苯橡胶、丁腈橡胶、酚醛树脂的中一种或多种；所述橡胶配合剂由促进剂、防老剂、硫化剂、氧化锌、硬脂酸锌组成；所述摩擦性能调节剂由硫酸钙晶须、陶瓷纤维、石墨、炭黑、摩擦粉、金属氧化物和金属硫化物组成；所述填料包括硫酸盐、碳酸盐和无机矿物。

【技术特征摘要】
1.聚对苯二甲酰对苯二胺复合纤维干式离合器面片，其特征在于通过以下重量份的物质制备而成：复合纤维45份，粘接剂30份，橡胶配合剂8份，摩擦性能调节剂10份，填料10份；其中所述复合纤维由聚对苯二甲酰对苯二胺纤维、玻璃纤维、铜纤维、腈纶纤维、碳纤维复合而成，其中聚对苯二甲酰对苯二胺纤维占复合纤维的30wt%，玻璃纤维占复合纤维的25wt%，铜纤维占复合纤维的30wt%，腈纶和碳纤维的总和占复合纤维的15wt%；所述粘接剂选自丁苯橡胶、丁腈橡胶、酚醛树脂的中一种或多种；所述橡胶配合剂由促进剂、防老剂、硫化剂、氧化锌、硬脂酸锌组成；所述摩擦性能调节剂由硫酸钙晶须、陶瓷纤维、石墨、炭黑、摩擦粉、金属氧化物和金属硫化物组成；所述填料包括硫酸盐、碳酸盐、无机矿物和埃洛石纳米管；且所述埃洛石纳米管经过预活化处理，处理过程如下：（1）对埃洛石纳米管进行研磨并过500目筛，对过筛后的埃洛石纳米管放入水浴中进行超声波处理1-2h；（2）将超声波处理后的埃洛石纳米管取出，在50-60℃温度下进行真空干燥3-4h；（3）将真空干燥后的埃洛石纳米管放置于450-500℃温度的环境中热处理4-5h，预活化处理结束。2.如权利要求1所述的聚对苯二甲酰对苯二胺复合纤维干式离合器面片，其特征在于，所述促进剂选自促进剂H、促进剂DM、促进剂CZ中的一种或多种，所述防老剂为防老剂RD、防老剂TMQ中的一种或多种，所述硫化剂为硫磺。3.如权利要求1所述的聚对苯二甲酰对苯二胺复合纤维干式离合器面片，其特征在于，所述金属氧化物选自氧化锌、氧化镁、氧化铁、氧化铝中的一种或多种，所述金属硫化物选自硫化铜、硫化锑、二硫化钼中的一种或多种。4.如权利要求1所述的聚对苯二甲酰对苯二胺复合纤维干式离合器面片，其特征在于，所述硫酸盐选自硫酸钡、硫酸钙微粒中的一种或多种，所述碳酸盐为碳酸钙，所述无机矿物选自陶土、长石粉、云母、硅藻土、硅灰石中的一种或多种。5.一种如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪建聪，陈军虎，麻燕平，朱伟，
申请(专利权)人：杭州科瑞特摩擦材料有限公司，洪建聪，
类型：发明
国别省市：浙江;33