摩托车用液压盘式制动器无石棉衬片及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种摩托车用液压盘式制动器无石棉衬片及其制备方法，摩托车用液压盘式制动器无石棉衬片包含以下重量份的组分：8‑12份紫铜棉、18‑22份改性酚醛树脂、4‑8份丁腈粉末、5.5‑10.5份改性芳纶纤维、6‑10份钛酸钾晶须、5‑9份铝纤维、10‑16份天然石墨粉、4‑8份摩擦粉、4‑10份填料、6‑10份碳化钛、20‑24份岩棉、5‑10份润滑剂、4‑9份研磨剂。其制备方法为：S1：原料混合；S2：预压成型；S3：钢背准备；S4：热压成型；S5：热处理；S6：研磨、钻孔。其具有耐热性好、高温摩擦系数稳定且热衰退性能优良的优点。本发明专利技术的制备方法具有简单方便且制作精准度高的优点。

【技术实现步骤摘要】
摩托车用液压盘式制动器无石棉衬片及其制备方法
本专利技术涉及摩擦材料
，更具体地说，它涉及一种摩托车用液压盘式制动器无石棉衬片及其制备方法
技术介绍
摩擦材料是用于车辆和动力机械制动与传动的多元复合材料，其质量好坏直接影响机器的可靠性和操作人员的生命安全。摩擦材料主要包括制动器衬片(俗称刹车片)和离合器面片(俗称离合器片)。刹车片用于制动，离合器片用于传动。在摩擦材料应用的历史上，以石棉纤维为增强材料的石棉摩擦材料由于其主要原料石棉纤维具有耐热性好、摩擦系数高等系列优点，能满足摩擦材料的使用要求，所以自本世纪70、80年代.经过不断研究改善，石棉摩擦材料基本能满足当时汽车及工程机械的需要。随着科学技术的发展，对交通运输工具和动力机械的速度、负荷和安全性要求越来越高，传统的石棉摩擦材料制品因制动而出现的瞬时高温，使制品表面易产生严重的热衰退，并导致材料的异常磨损，微细的石棉纤维易飞扬在空气中被人吸入肺部，长期间处于这种环境下的人们比较容易患上石棉肺一类的疾病。现有技术中，申请号为CN93115918.0的中国专利技术专利申请文件，其公开了一种摩擦片，各组份的重量百分比为：水镁石10-50％、钢纤维5-15％、橡胶粉3-10％、铬铁矿粉3-20％、硅灰石3-20％、蛭石粉3-20％、石墨3-15％、树脂15-30％。现有的这种摩擦片因为刚性太强，刹车时因为摩托车的车速高，制动摩擦动能大，容易造成制动器开裂，损伤制动器，同时产品中原料基本为粉剂，在加工过程中粉尘还是会对生产环境造成影响。现有技术中，申请号为CN95113999.1的中国专利技术专利申请文件，其公开了一种盘式制动器衬片，各组分的重量百分比为：酚醛树脂5～15％、脲醛树脂5～15％、油酸0.5～1.5％、硅酸锆0.5～1.5％、氧化锌4～6％、氟化钠4～6％、石墨粉4～6％、轮胎粉1％、疏酸钡12～18％、硅藻土12～18％、铁矿粉18～22％、铜纤维4～6％、钢纤维4～6％，玻璃纤维1～3％。现有的这种盘式制动器衬片虽在加工过程中无粉尘污染，使用时不损伤制动器，但其耐热性较差，热衰退严重，在较高温度下(300-500℃)摩擦系数不稳定。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的第一个目的在于提供一种摩托车用液压盘式制动器无石棉衬片，其具有耐热性好、高温摩擦系数稳定且热衰退性能优良的优点。本专利技术的第二个目的在于提供一种摩托车用液压盘式制动器无石棉衬片的制备方法，其具有简单方便且制作精准度高的优点。为实现上述第一个目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种摩托车用液压盘式制动器无石棉衬片，包含以下重量份的组分：8-12份紫铜棉、18-22份改性酚醛树脂、4-8份丁腈粉末、5.5-10.5份改性芳纶纤维、6-10份钛酸钾晶须、5-9份铝纤维、10-16份天然石墨粉、4-8份摩擦粉、4-10份填料、6-10份碳化钛、20-24份岩棉、5-10份润滑剂、4-9份研磨剂。通过采用上述技术方案，不使用石棉制备衬片，因为芳纶纤维呈明显的皮芯结构，表面晶格致密，活性点少，芳纶纤维和改性酚醛树脂结合能力较低，限制了芳纶纤维的性能，由于采用改性芳纶纤维，芳纶纤维表面粗糙度提高，且含氧官能团数量较高，能够与改性酚醛树脂之间黏结紧密，提高衬片的耐磨性能，且改性芳纶纤维能够克服改性酚醛树脂的热敏感性，增进摩擦系数的稳定性，减少摩擦损失，钛酸钾晶须和改性芳纶纤维黏附在一起可以提高摩擦表面薄膜的耐热性和强度，同时铝纤维和改性芳纶纤维相互配合，钛酸钾作为摩擦性能调节剂，能够全面提高衬片的摩擦系数稳定性、抗热衰退性和耐磨损性能，研磨剂和润滑剂能够改进摩擦系数和磨损率。进一步地，所述原料的重量份为：9-10份紫铜棉、19-21份改性酚醛树脂、5-7份丁腈粉末、7.5-9.5份芳纶纤维、7-8份钛酸钾晶须、6-7份铝纤维、12-14份天然石墨粉、5-6份摩擦粉、6-8份填料、7-9份碳化钛、21-22份岩棉、6-8份润滑剂、5-8份研磨剂。通过采用上述技术方案，由于各组分的使用量更加精确，能够避免原料的浪费。进一步地，所述改性芳纶纤维包含以下重量份的组分：1.6-2.4份芳纶纤维、10-20份质量分数为10-15％的丙酮溶液、16-20份质量分数为24-28％的磷酸溶液、5-9份改性环氧树脂活化液、15-18份质量分数为15-20％的间苯二酚-甲醛树脂溶液、30-40份蒸馏水。通过采用上述技术方案，使用磷酸溶液对芳纶纤维进行处理，使得芳纶纤维表面粗糙度增加，便于芳纶纤维和树脂相互黏合，改性环氧树脂活化液和间苯二酚-甲醛树脂溶液能够增大纤维的拔出长度，从而增加摩擦材料的抗破坏能力和力学性能。进一步地，所述改性芳纶纤维由以下方法制备而成：将芳纶纤维缠绕在圆筒型玻璃架上，将玻璃架至于丙酮溶液中超声清洗1-2小时后烘干，将芳纶纤维浸泡在磷酸溶液中，并加热至30-40℃，保温0.5-1小时后，取出，用蒸馏水反复清洗至中性，再在芳纶纤维上涂刷改性环氧树脂活化液和间苯二酚-甲醛树脂溶液的混合液，再将芳纶纤维至于3.8-4.2KPa，90-100℃下烘干4-5h。通过采用上述技术方案，首先将芳纶纤维用磷酸溶液处理，能够提高芳纶纤维的单丝强度和表面粗糙度，提高芳纶纤维和树脂的黏合强度，再在芳纶纤维的表面涂刷改性环氧树脂活化液和间苯二酚-甲醛树脂溶液的混合液，能够改善芳纶纤维的韧性，提高摩擦材料的耐湿热老化性能。进一步地，所述改性酚醛树脂为COPNA树脂、有机硅改性酚醛树脂、硼酸改性酚醛树脂、环氧改性酚醛树脂中的一种或几种的组合物。通过采用上述技术方案，纯的酚醛树脂会造成衬片硬度过高，脆性较大，耐热极限温度也不高，当温度较高时，热分解现象严重，会导致衬片的性能显著下降，采用改性酚醛树脂能够解决以上问题，且能够使摩擦系数稳定、高温摩擦性能好、噪音低、热衰退性小等。进一步地，所述填料包括以下重量份的组分：2-5份碳酸钙、2-6份云母粉、1-4份蛭石粉、2-5份三氧化二钼。通过采用上述技术方案，碳酸钙能够提高摩擦材料的热稳定性，同时改善材料的热衰退性能，云母粉和蛭石粉具有平面网状结果，能够抑制低频制动噪声，三氧化二钼能够防止衬片在高温下发生热衰退和开裂。进一步地，所述研磨剂为氧化锆、硅酸锆、氧化铝、碳化硅和三氧化二铬中的一种或几种的组合物。通过采用上述技术方案，氧化锆、硅酸锆、氧化铝、碳化硅和三氧化二铬均增加摩擦材料的摩擦系数，同时也会增加对偶件的磨损，可以移除对偶材料的铁氧化物以及制动时产生的不利影响的表面膜，能够提高摩擦系数，减少磨损率，其中碳化硅能够大幅度提高摩擦系数，硅酸锆和氧化铝能够使衬片具有很好的抗热衰退性能。进一步地，所述润滑剂为硫化钼、硫化铜、二硫化锡中的一种或几种的组合物。通过采用上述技术方案，改性酚醛树脂与石墨粉的低黏结强度不能满足高效制动的要求，会加速摩擦材料的磨损，而硫化钼、硫化铜、二硫化锡与酚醛树脂混合不存在这个问题，且能够减少制动时摩擦系数的变化。为实现上述第二个目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种根据权利要求1-8任一所述的摩托车用液压盘式制动器无石棉衬片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：原料混合：按照配比称取衬片的原料进行配料，放入反应器中进行搅拌，搅拌时间为3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种摩托车用液压盘式制动器无石棉衬片，其特征在于，包含以下重量份的组分：8‑12份紫铜棉、18‑22份改性酚醛树脂、4‑8份丁腈粉末、5.5‑10.5份改性芳纶纤维、6‑10份钛酸钾晶须、5‑9份铝纤维、10‑16份天然石墨粉、4‑8份摩擦粉、4‑10份填料、6‑10份碳化钛、20‑24份岩棉、5‑10份润滑剂、4‑9份研磨剂。

【技术特征摘要】
1.一种摩托车用液压盘式制动器无石棉衬片，其特征在于，包含以下重量份的组分：8-12份紫铜棉、18-22份改性酚醛树脂、4-8份丁腈粉末、5.5-10.5份改性芳纶纤维、6-10份钛酸钾晶须、5-9份铝纤维、10-16份天然石墨粉、4-8份摩擦粉、4-10份填料、6-10份碳化钛、20-24份岩棉、5-10份润滑剂、4-9份研磨剂。2.根据权利要求1所述的摩托车用液压盘式制动器无石棉衬片，其特征在于，所述原料的重量份为：9-10份紫铜棉、19-21份改性酚醛树脂、5-7份丁腈粉末、7.5-9.5份芳纶纤维、7-8份钛酸钾晶须、6-7份铝纤维、12-14份天然石墨粉、5-6份摩擦粉、6-8份填料、6-7份碳化钛、21-22份岩棉、6-8份润滑剂、5-8份研磨剂。3.根据权利要求1或2所述的摩托车用液压盘式制动器无石棉衬片，其特征在于，所述改性芳纶纤维包含以下重量份的组分：1.6-2.4份芳纶纤维、10-20份质量分数为10-15%的丙酮溶液、16-20份质量分数为24-28%的磷酸溶液、5-9份改性环氧树脂活化液、15-18份质量分数为15-20%的间苯二酚-甲醛树脂溶液、30-40份蒸馏水。4.根据权利要求3所述的摩托车用液压盘式制动器无石棉衬片，其特征在于，所述改性芳纶纤维由以下方法制备而成：将芳纶纤维缠绕在圆筒型玻璃架上，将玻璃架至于丙酮溶液中超声清洗1-2小时后烘干，将芳纶纤维浸泡在磷酸溶液中，并加热至30-40℃，保温0.5-1小时后，取出，用蒸馏水反复清洗至中性，再在芳纶纤维上涂刷改性环氧树脂活化液和间苯二酚-甲醛树脂溶液的混合液，再将芳纶纤维至于3.8-4.2KPa，90-100℃下烘干4-5h。5.根据权利要求1或2所述的摩托车用液压盘式制动器无石棉衬片，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：包云达，
申请(专利权)人：海宁易达自动化设备有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33