一种玄武岩纤维刹车片及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种玄武岩纤维刹车片及其制备方法，涉及汽车配件领域。玄武岩纤维刹车片的制备方法，包括：将10～30重量份的玄武岩纤维、10～20重量份的增强材料、5～20重量份的粘接基体、1～15重量份的摩擦剂和10～35重量份的填料混合均匀，在150～180℃的温度和10～30MPa压力下热压成型1～10min后，在100～200℃的温度下固化处理8～10h制得。本玄武岩纤维刹车片以天然纤维玄武岩纤维为骨架材料，配合增强材料、粘接基体、摩擦剂和填料制得轻质价廉、强度较高和耐摩耐损的刹车片。同时，具备无毒无害和生态环保等优点。

Basalt fiber brake piece and preparation method thereof

The invention provides a basalt fiber brake piece and a preparation method thereof, relating to the field of automobile fittings. The preparation method comprises the basalt fiber brake: 10 to 30 parts by weight of basalt fiber, 10 to 20 parts by weight of reinforced materials, 5 to 20 parts by weight of the adhesive matrix, 1 to 15 parts by weight of friction agent and 10 to 35 parts by weight of filler mixed evenly, at 150 to 180 DEG C the temperature and pressure of 10 ~ 30MPa under hot pressing after 1 ~ 10min, 100 ~ 200 DEG C for curing 8 ~ 10h prepared. The basalt fiber brake by natural fiber basalt fiber as reinforcing material, with enhanced brake material, adhesive matrix, friction agent and filler made of light cheap, high strength and Naimonai loss. Meanwhile, the utility model has the advantages of innocuity, harmlessness, ecology, environmental protection and the like.

【技术实现步骤摘要】
一种玄武岩纤维刹车片及其制备方法
本专利技术涉及汽车配件领域，且特别涉及一种玄武岩纤维刹车片及其制备方法。
技术介绍
目前，国内外针对汽车刹车片的摩擦材料的研究和应用仍是集中在：材料成分、制取方法、工艺路线、结构设计和试验分析等方面。但是上述内容主要针对现有的无石棉摩擦材料、半金属摩擦材料等领域。此外，作为制动的纤维摩擦材料主要包括玻璃纤维和有机合成纤维等，例如碳纤维、芳纶纤维等，这些纤维材料性能均一，且生产过程的能源消耗量大，工作过程磨损产物污染环境。因此，开发满足刹车片的摩擦材料应用的新型摩擦材料迫不及待。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种玄武岩纤维刹车片，以天然纤维玄武岩纤维为骨架材料，配合增强材料、粘接基体、摩擦剂和填料制得轻质价廉、强度较高和耐摩耐损的刹车片。同时，具备无毒无害和生态环保等优点。本专利技术的另一目的在于提供一种玄武岩纤维刹车片的制备方法，以快速和大量制取上述的玄武岩纤维刹车片。本专利技术解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。本专利技术提出一种玄武岩纤维刹车片，主要由以下原料制成：10～30重量份玄武岩纤维、10～20重量份的增强材料、5～20重量份的粘接基体、1～15重量份的研磨剂和10～35重量份的填料，其中，增强材料选自硫酸钙须晶或硫酸钙须晶与芳纶纤维、陶瓷纤维、玻璃纤维和金属纤维中的至少一种的混合物其中，增强材料选自硫酸钙须晶或硫酸钙须晶与芳纶纤维、陶瓷纤维、玻璃纤维和金属纤维中的至少一种的混合物。一种玄武岩纤维刹车片的制备方法，包括：将10～30重量份的玄武岩纤维、10～20重量份的增强材料、5～20重量份的粘接基体、1～15重量份的摩擦剂和10～35重量份的填料混合均匀，在150～180℃的温度和15～30MPa压力下热压成型1～10min后，在100～220℃的温度下热处理5～10h，之后进行磨削、喷漆和烘干；其中，增强材料选自硫酸钙须晶或硫酸钙须晶与芳纶纤维、陶瓷纤维、玻璃纤维和金属纤维中的至少一种的混合物。本专利技术实施例的有益效果是：本专利技术实施例的玄武岩纤维刹车片以天然纤维玄武岩纤维为骨架材料，配合粘接基体、摩擦剂和填料制得轻质价廉、强度较高和耐摩耐损的刹车片。同时，具备无毒无害和生态环保等优点。本专利技术实施例的玄武岩纤维刹车片的制备方法，能够快速和大量制取上述的玄武岩纤维刹车片。具有操作简单和安全高效等特点。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。下面对本专利技术实施例的玄武岩纤维刹车片及其制备方法进行具体说明。一种玄武岩纤维刹车片，主要由以下原料制成：10～30重量份玄武岩纤维、10～20重量份的增强材料、5～20重量份的粘接基体、1～15重量份的研磨剂和10～35重量份的填料，其中，增强材料选自硫酸钙须晶或硫酸钙须晶与芳纶纤维、陶瓷纤维、玻璃纤维和金属纤维中的至少一种的混合物玄武岩纤维是本玄武岩纤维刹车片的骨架材料，可以由以下方式制得：以玄武岩矿石为原料，将破碎后玄武岩矿石在1450℃～1550℃的温度下进行熔融，得到熔融物。将熔融物通过拉丝漏板先拉成粗纤维后，再将粗纤维由拉丝机拉制成连续的玄武岩纤维。即，玄武岩纤维为玄武岩纤维无捻粗砂。将制得的玄武岩纤维送至南京玻璃纤维研究设计院质检中心(即：国家玻璃纤维产品质量监督检验中心)，按照GB/T25-45-2010对玄武岩纤维进行性能检测，其检验报告为：玻纤质检(TSW)字，第(16060418)号。其检测结果如表1。可以理解，玄武岩纤维具备如表1的技术指标。表1玄武岩纤维技术指标注1：耐碱性处理条件为：试样在60℃的温度和1.0mol/L的NaOH溶液中浸泡120min。耐温处理条件为：试样在300℃的温度下放置120min。注2：浸胶纱试样采用SW2511-1A/BS环氧树脂。固化条件：25℃的温度下处理24h，80℃的温度下处理8h。浸胶纱拉伸强度和拉伸弹性模量以玻璃密度为2.60g/cm3进行计算。注3：棒状复合材料采用金陵帝斯曼树脂有限公司生产的P65-901不饱和聚酯树脂制作。固化条件：20～20℃的温度下处理24h，80℃的温度下处理24h。棒状符合材料玻璃纤维质量含量为63.6％。从表1可以看出，玄武岩纤维的基本技术指标达到国家标准的要求。并且，玄武岩纤维的耐温性、耐碱性和浸胶拉伸性能进一步说明其能够应用于刹车片领域，并作为玄武岩纤维刹车片的骨架材料。可以进一步理解，玄武岩纤维的直径以10～20μm为宜。进一步优选，在制备玄武岩刹车片材料前，将玄武岩纤维进行切割。增强材料选自硫酸钙须晶或硫酸钙须晶与芳纶纤维、陶瓷纤维、玻璃纤维和金属纤维中的至少一种的混合物。金属纤维选自钢纤维、铜纤维、铝纤维和铁铬铝合金纤维中的至少一种。其中，硫酸钙晶须选用长径比为30～80的纤维状单晶体。其具有颗粒状填料的细度和短纤维填料的长径比等特点，能够均匀分散于玄武岩纤维的其它原料中，从而提高玄武岩纤维的机械性能和阻燃性能。此外，硫酸钙晶须是无毒的绿色环保材料。硫酸钙晶须的技术指标见表2。表2硫酸钙晶须的技术指标可以理解，具备上述技术指标的硫酸钙晶须能够满足制备玄武岩纤维刹车片。在玄武岩纤维的原料中添加硫酸钙晶须作为骨架材料的增强材料，因此，也可以理解制备的玄武岩纤维刹车片是一种硫酸钙晶须刹车片。粘接基体选自酚醛树脂和改性酚醛树脂中的至少一种。可以理解，粘接基体可以单独选自酚醛树脂，也可以单独选自改性酚醛树脂，还可以选自酚醛树脂和改性酚醛树脂的混合物。作为优选，粘接基体选自改性酚醛树脂。通过选用对酚醛树脂进行改性得到的改性酚醛树脂，保证制备的玄武岩纤维刹车的原料之间的粘接的同时能够降低粘接基体的硬脆性。其中，改性酚醛树脂选自腰果壳油改性酚醛树脂、硼改性酚醛树脂、聚酰胺改性酚醛树脂、双氰胺改性酚醛树脂、环氧改性酚醛树脂、聚乙烯醇缩醛改性酚醛树脂、三聚氰胺-腰果壳油双改性酚醛树脂、环氧酚醛树脂和聚氨酯酚醛树脂中的至少一种。即，改性酚醛树脂可以选用上述多种改性酚醛树脂的任意一种，也可以选用上述多种改性酚醛树脂中的至少两种的任意比例的混合物。研磨剂选自刚玉、碳化硅、碳化硼、高耐磨炭黑、白炭黑、氧化锌、氧化镁、氧化铝、磁铁矿粉、黄铜矿粉、硫铁矿粉、铬铁矿粉、长石粉、白云石粉和沸石粉中的至少一种。其中，氧化锌、氧化镁、氧化铝、磁铁矿粉、黄铜矿粉、硫铁矿粉和铬铁矿粉等特别作为软磨料。作为第一类优选方案，研磨剂选自刚玉、碳化硅、碳化硼、高耐磨炭黑和白炭黑中的至少一种与氧化锌、氧化镁、氧化铝、磁铁矿粉、黄铜矿粉、硫铁矿粉和铬铁矿粉中的至少一种的混合物。作为第二类优选方案，研磨剂选自长石粉、白云石粉和沸石粉中的至少一种与氧化锌、氧化镁、氧化铝、磁铁矿粉、黄铜矿粉、硫铁矿粉和铬铁矿粉中的至少一种的混合物。作为第三类优选方案，研磨剂选自刚玉、碳化硅、碳化硼、高耐磨炭黑和白炭黑红的至少一种与氧化锌、氧化镁、氧化铝、磁铁矿粉、黄铜矿粉、硫铁矿粉和铬铁矿粉中的至少一种以及与长石粉、白云石粉和沸石粉中的至少一种的混合物。承上述，通过向玄武岩纤维刹车片的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种玄武岩纤维刹车片，其特征在于，主要由以下原料制成：10～30重量份玄武岩纤维、10～20重量份的增强材料、5～20重量份的粘接基体、1～15重量份的研磨剂和10～35重量份的填料，其中，增强材料选自硫酸钙须晶或硫酸钙须晶与芳纶纤维、陶瓷纤维、玻璃纤维和金属纤维中的至少一种的混合物。

【技术特征摘要】
1.一种玄武岩纤维刹车片，其特征在于，主要由以下原料制成：10～30重量份玄武岩纤维、10～20重量份的增强材料、5～20重量份的粘接基体、1～15重量份的研磨剂和10～35重量份的填料，其中，增强材料选自硫酸钙须晶或硫酸钙须晶与芳纶纤维、陶瓷纤维、玻璃纤维和金属纤维中的至少一种的混合物。2.根据权利要求1所述的玄武岩纤维刹车片，其特征在于，所述玄武岩纤维15～30重量份份，所述增强材料12～20重量份份，所述粘接基体6～12重量份，所述研磨剂3～12重量份，所述填料20～30重量份。3.根据权利要求1所述的玄武岩纤维刹车片，其特征在于，所述金属纤维选自钢纤维、铜纤维、铝纤维和铁铬铝合金纤维中的至少一种。4.根据权利要求1所述的玄武岩纤维刹车片，其特征在于，所述原料还包括5～15重量份的润滑剂，所述润滑剂选自人造石墨、金属硫化物、鳞片石墨和二硫化钼中的至少一种；其中，所述金属硫化物选自硫化锌、硫化锑、硫化铜、硫化钼中的至少一种。5.根据权利要求1所述的玄武岩纤维刹车片，其特征在于，所述粘结基体选自酚醛树脂和改性酚醛树脂中的至少一种。6.根据权利要求5所述的玄武岩纤维刹车片，其特征在于，所述改性酚醛树脂选自腰果壳油改性酚醛树脂、硼改性酚醛树脂、聚酰胺改性酚醛树脂、双氰胺改性酚醛树脂、环氧改性酚醛树脂、聚乙烯醇缩醛改性酚醛树脂、三聚...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖尧，
申请(专利权)人：贵州石鑫玄武岩科技有限公司，
类型：发明
国别省市：贵州,52