摩擦材料制造技术

摩擦材料具有摩擦产生表面和与摩擦产生表面朝向相反的粘合表面。摩擦材料包括有机聚硅氧烷树脂、多个纤维和多个摩擦颗粒。有机聚硅氧烷树脂包括独立地由下式表示的甲硅烷氧基单元：(R1SiO3/2)和/或(R2SiO2/2)；其中每个R1和R2独立地选自具有1至20个碳原子的一价烃基。

friction material

【技术实现步骤摘要】
摩擦材料
本公开大致涉及摩擦材料。摩擦材料可以用在变速器中的离合器组件中的摩擦板中。
技术介绍
机动车辆动力系的若干部件可采用湿式离合器以促进从车辆的动力发电机(即内燃机、电动机、燃料电池等)到驱动轮的动力传递。位于发电机下游的变速器是能够实现车辆起动、换挡和其他扭矩传递事件的一种部件。在当前可用于机动车辆操作的许多不同类型的变速器中可以找到某种形式的湿式离合器。湿式离合器可用于用于自动变速器的变矩器、用于自动变速器或半自动双离合变速器(DCT)的多板湿式离合器组件，以及可结合到配备多达七至九个齿轮的运动型自动变速器中作为变矩器的替代品，仅举几个示例性应用。除了变速器之外，在车辆动力传动系统的其他地方也可以找到类似的湿式离合器。湿式离合器是通过在这些表面之间施加选择性的界面摩擦接合而在润滑剂存在下互锁两个或更多个相对的旋转表面的组件。摩擦板、带、同步器环或提供这些可接合的旋转表面之一的一些其他部件通常支撑摩擦材料以实现预期的互锁摩擦接合。摩擦材料通常用粘合剂固定到可接合的旋转表面。润滑剂在摩擦界面处的存在冷却并减少摩擦材料的磨损并允许一些初始滑动发生，使得扭矩传递逐渐地进行，尽管非常快，以努力避免可能伴随突然的扭矩传递事件的不适(即换挡冲击)。摩擦材料必须在湿式离合器应用中可靠地起作用，尤其是最新的离合器应用，例如湿式启动离合器应用和变速应用，例如，半自动DCT应用。也就是说，摩擦材料必须保持足够的性能，例如，在一系列条件下-特别是在较高温度和水存在下的摩擦系数(“COF”)、强度和耐久性。需要保持足够的性能的改进的摩擦材料，例如，在较高温度和水存在下的摩擦系数(“COF”)、强度和耐久性。
技术实现思路
摩擦材料具有摩擦产生表面和朝向相反于摩擦产生表面的粘合表面。摩擦材料包括有机聚硅氧烷树脂、多个纤维和多个摩擦颗粒。有机聚硅氧烷树脂包括独立地由下式表示的甲硅烷氧基单元：(R1SiO3/2)和/或(R2SiO2/2)；其中每个R1和R2独立地选自具有1至20个碳原子的一价烃基。制造摩擦材料的方法包括以下步骤：提供有机聚硅氧烷树脂、多个纤维和多个摩擦颗粒；将多个纤维和多个摩擦颗粒组合以形成基材；用树脂浸渍基材；并固化树脂以形成摩擦材料。摩擦材料的组分，特别是有机聚硅氧烷树脂，在一系列条件下产生具有优异摩擦性能(例如摩擦系数(COF))、强度和耐久性的固化摩擦材料。更具体地，有机聚硅氧烷树脂即可改进摩擦材料的耐温性并显着改进摩擦材料的COF。附图说明本专利技术的其他优点将是容易理解的，因为当结合附图考虑时，通过参考以下详细描述，可以更好地理解本专利技术的其他优点。图1是包括有机聚硅氧烷树脂的摩擦材料的放大剖视图。图2是包括图1的摩擦材料和基材的摩擦板的放大剖视图。图3是具有切口的变速器的透视图，其示出了包括图2的摩擦板的离合器组件。图4是显示包括有机聚硅氧烷树脂的摩擦材料的吸水率(重量％)的条形图。图5是显示包括有机聚硅氧烷树脂的摩擦材料的吸水率(重量/单位体积)的条形图。图6是包括有机聚硅氧烷树脂的摩擦材料在高至100rpm的不同速度下的COF曲线图。图7是在包括有机聚硅氧烷树脂的摩擦材料的高至1.5m/s的不同速度下的高温下的COF曲线图。图8是包括有机聚硅氧烷树脂的摩擦材料的热重分析。图9是包括有机聚硅氧烷树脂的摩擦材料的实施方案的多个接合/脱离循环的动态COF曲线图。图10是包括有机聚硅氧烷树脂的摩擦材料的多个接合/脱离循环的动态COF曲线图。图11是在包括有机聚硅氧烷树脂的摩擦材料的实施方案的多个接合/脱离循环中的COF的耐久性图。图12是包括有机聚硅氧烷树脂的摩擦材料的多个接合/脱离循环的动态COF曲线图。图1-12本质上是示例性的并且未按比例绘制，因此，并不旨在表示摩擦材料的各种部件的相对尺寸，例如，纤维、摩擦颗粒、毛孔等。具体实施方式参照附图，其中相同的数字在几个视图中表示相应的部件，包含有机聚硅氧烷树脂12的摩擦材料通常用10表示，而包括摩擦材料10的摩擦板通常用36表示。可以有效地制造和固化摩擦材料10。一旦固化，摩擦材料10通常用在摩擦板36上，该摩擦板36包括在机动车辆的变速器42中的湿式离合器组件中。摩擦板36包括摩擦材料10和基材38。如本领域所公知的，摩擦材料10设计成粘附到基材38，例如金属板，以形成摩擦板36。基材38具有两个表面，并且摩擦材料10例如使用本领域已知的粘合剂40可以粘附到这些表面中的一个或两个上。摩擦板36可以使用、出售或设置有隔板以形成离合器组件或离合器组件。摩擦材料10包括有机聚硅氧烷树脂12、多个纤维14和多个摩擦颗粒16。摩擦材料10通常是多孔的，其中有机聚硅氧烷树脂12分散在其中。摩擦材料10具有摩擦产生表面32和朝向相反于(并且平行于)摩擦产生表面32的粘合表面34。一旦摩擦材料10固化，例如，暴露于升高的温度使得有机聚硅氧烷树脂12交联或固化，粘合表面34通常粘附到基材38上(例如金属板)并且摩擦产生表面32用于产生摩擦。将在下面更详细地讨论有机聚硅氧烷树脂12、纤维14和摩擦颗粒16。有机聚硅氧烷树脂：摩擦材料10包括有机聚硅氧烷树脂12(其可以是固化的或未固化的)。有机聚硅氧烷树脂12在本领域中也称为粘合剂。术语“基材”描述了不合(尚未浸渍)有机聚硅氧烷树脂12的摩擦材料10的实施方案。换句话说，除了有机聚硅氧烷树脂12之外，基材包括摩擦材料10的所有组分。在各种实施方案中，有机聚硅氧烷树脂12以基于基材的总重量的小于大约105重量％、或者小于大约60重量％、或者小于大约55重量％、或者小于大约45重量％、或者小于大约40重量％、或者小于大约35重量％、或者大约15重量％至大约100重量％、或者大约30重量％至大约70重量％、或者大约35重量％至大约55重量％、或者大约40重量％至大约55重量％、或者大约20重量％至大约35重量％、或者大约25重量％至大约30重量％的量存在于摩擦材料10中。该量有时被描述为有机聚硅氧烷树脂12“拾取”。在另外的非限制性实施方案中，在此明确考虑了在上述范围端点内并包括上述范围端点的所有值和值范围。存在于摩擦材料10中的有机聚硅氧烷树脂12的量可以在上述范围之外变化，但通常在这些范围内都是整数值和分数值。此外，应当理解，在摩擦材料10中可以包括一种以上类型的有机聚硅氧烷树脂12，在这种情况下，存在于摩擦材料10中的有机聚硅氧烷树脂12的总量在上述范围内。有机聚硅氧烷树脂12布置或分散在整个摩擦材料10中。换句话说，有机聚硅氧烷树脂12可以均匀地或非均匀地分散在整个摩擦材料10中。在各种实施方案中，有机聚硅氧烷树脂12可以部分或完全包封纤维14和/或摩擦颗粒16。在各种实施方案中，取决于摩擦材料10的形成阶段，有机聚硅氧烷树脂12可以根本不固化、部分固化或不完全固化。换句话说，有机聚硅氧烷树脂12可以取决于制造过程的某个阶段而固化、未固化或部分固化。在典型的实施方案中，有机聚硅氧烷树脂12热固化(经由高温烘烤)。一旦固化，有机聚硅氧烷树脂12赋予摩擦材料10强度和刚性，并粘附纤维14、摩擦颗粒16等，同时保持所需的孔隙率以使适当的润滑剂流动和停留。还应该理解，当摩擦材料10被描述为“固化”或包含“反应产物”时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种摩擦材料，其具有摩擦产生表面和与所述摩擦产生表面朝向相反的粘合表面，所述摩擦材料包括以下固化产物：(A)具有根据加拿大标准游离度(“CSF”)测量的大约300至大约800的原纤化程度的多根纤维；(B)多个摩擦颗粒；以及(C)有机聚硅氧烷树脂，其包括独立地由下式表示的甲硅烷氧基单元：(R1SiO3/2)和/或(R2SiO2/2)；其中每个R1和R2独立地选自具有1至20个碳原子的一价烃基。

【技术特征摘要】
2017.10.23 US 62/5758701.一种摩擦材料，其具有摩擦产生表面和与所述摩擦产生表面朝向相反的粘合表面，所述摩擦材料包括以下固化产物：(A)具有根据加拿大标准游离度(“CSF”)测量的大约300至大约800的原纤化程度的多根纤维；(B)多个摩擦颗粒；以及(C)有机聚硅氧烷树脂，其包括独立地由下式表示的甲硅烷氧基单元：(R1SiO3/2)和/或(R2SiO2/2)；其中每个R1和R2独立地选自具有1至20个碳原子的一价烃基。2.如权利要求1所述的摩擦材料，其中每个R1和R2独立地选自甲基、乙基、丙基、丁基、己基、辛基、癸基、环己基、苯基、甲苯基、二甲苯基、苄基和苯乙基基团。3.如权利要求1所述的摩擦材料，其中所述有机聚硅氧烷树脂包含选自[-OH]、[-OCH3]和[-OC2H5]的端基。4.如权利要求1所述的摩擦材料，其中所述有机聚硅氧烷树脂是包含独立地由下式表示的甲硅烷氧基单元的倍半硅氧烷：(R1SiO3/2)；其中每个R1选自甲基和苯基基团。5.如权利要求4所述的摩擦材料，其中所述有机聚硅氧烷树脂包含比例为大约1∶1至大约1∶3的R1甲基基团和R1苯基基团。6.如权利要求4所述的摩擦材料，其中每个R1是甲基基团。7.如权利要求1所述的摩擦材料，其中所述有机聚硅氧烷树脂包含由下式独立表示的甲硅烷氧基单元：(R1SiO3/2)和(R2SiO2/2)，其中每个R1和R2独立地选自烷基基团、脂环族基团或芳烷基基团。8.如权利要求7所述的摩擦材料，其中每个R1和R2是甲基基团。9.如权利要求1-8中任一项所述的摩擦材料，其中所述有机聚硅氧烷树脂的分解温度大于大约350℃。10.如权利要求1-8中任一项所述的摩擦材料，其中所述有机聚硅氧烷树脂的SiO2含量大于大约55重量％。11.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：F·董，W·刘，
申请(专利权)人：博格华纳公司，
类型：发明
国别省市：美国,US