一种含吡啶氮掺杂石墨的汽车刹车片制造技术

本发明专利技术公开了一种含吡啶氮掺杂石墨的汽车刹车片，涉及新材料技术领域，由以下成分制成：酚醛树脂、吡啶氮掺杂石墨、改性环氧大豆油、增塑剂、膨润土、玻璃纤维、偶联剂、胶粉；本发明专利技术通过各组分协同作用，制备的汽车刹车片具有良好的冲击强度性能，可以看出，本发明专利技术中通过吡啶氮掺杂石墨与改性环氧大豆油能够协同促进提高汽车刹车片的冲击强度。

【技术实现步骤摘要】
一种含吡啶氮掺杂石墨的汽车刹车片
本专利技术属于新材料
，具体涉及一种含吡啶氮掺杂石墨的汽车刹车片。
技术介绍
“刹车片”也叫汽车用制动器衬片，是接触制动盘(鼓)的摩擦材料。当开车司机做出刹车行为时，刹车片在司机发出的指令下受到一定压力与制动盘(鼓)产生滑动摩擦作用，最终使车辆减速、停止。所以汽车刹车片质量的好坏，即刹车片材料性能的好坏将直接影响车辆的制动性能，更关系到车辆驾乘人员的生命财产安全。由于刹车片长期处于汽车外表面，与轮辋转向立柱相连接，经常受到雨水、空气中腐蚀气体的腐蚀，太阳光的辐射，从而会导致汽车刹车片的老化腐蚀，不仅降低了汽车刹车片性能，缩短了汽车刹车片的使用寿命。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有的问题，提供了一种含吡啶氮掺杂石墨的汽车刹车片。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种含吡啶氮掺杂石墨的汽车刹车片，按重量份计由以下成分制成：酚醛树脂62-64、吡啶氮掺杂石墨20-23、改性环氧大豆油5-8、增塑剂1-1.5、膨润土15-18、玻璃纤维5-7、偶联剂1.8-2.2、胶粉26-30；所述改性环氧大豆油制备方法包括以下步骤：（1）先将环氧大豆油添加到溶剂中，得到环氧大豆油分散液，加热至70℃，以120r/min转速搅拌30min，然后保温10min，所述环氧大豆油与溶剂混合质量比为3:40；（2）将钛酸丁酯与乙酰丙酮等摩尔比反应制备得到改性剂；（3）将上述得到的改性剂与环氧大豆油分散液混合添加到反应釜中，其中改性剂添加量为环氧大豆油质量的7.2%，然后通入氦气，排除反应釜内的空气，再调节温度至92℃，再向反应釜内添加聚硼硅氧烷和过硫酸钾，以1200r/min转速搅拌反应2小时，然后进行减压蒸馏，除去溶剂，清洗，烘干至恒重，即得改性环氧大豆油；所述聚硼硅氧烷添加量为改性剂质量的5.2%，所述过硫酸钾添加量为改性剂质量的0.2%。进一步的，所述聚硼硅氧烷由乙烯基三甲氧基硅烷于硼酸铵按1:1摩尔比反应制备而成。进一步的，所述溶剂为丙酮。进一步的，所述吡啶氮掺杂石墨制备方法为：将高粱秸秆粉碎至800目，得到高粱秸秆粉，然后再对高粱秸秆粉在400℃下进行炭化，得到无定型炭粉，将得到的无定型炭粉均匀分散到质量分数为5%的硫酸溶液中浸泡40min，再向硫酸溶液中添加其质量0.5%的偏磷酸铝，以500r/min转速搅拌30min，然后进行过滤，烘干至恒重后，再在2450℃下进行石墨化，得到预处理石墨，将预处理石墨置于氮源气氛中，在755℃下进行热处理2小时，得到吡啶氮掺杂石墨。进一步的，所述氮源为聚吡啶与氨气混合气体，二者混合体积比为3:1。进一步的，所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯。进一步的，所述偶联剂为有机硅烷偶联剂。有益效果：本专利技术通过各组分协同作用，制备的汽车刹车片具有良好的冲击强度性能，可以看出，本专利技术中通过吡啶氮掺杂石墨与改性环氧大豆油能够协同促进提高汽车刹车片的冲击强度，普通环氧大豆油与吡啶氮掺杂石墨之间并没有明显的协同促进作用，可在满足摩擦磨损、冲击强度及硬度的前提下，通过吡啶氮掺杂石墨的作用可降低摩擦材料对刹车片的损害，制动时也不会出现尖叫，本专利技术制备的汽车刹车片摩擦系数保持在0.35-0.4之间，制动过程平稳，使用寿命长，磨损率低，通过酚醛树脂将吡啶氮掺杂石墨、改性环氧大豆油、增塑剂、膨润土、玻璃纤维、偶联剂、胶粉有机粘结在一起，可显著增强耐磨损强度，其中玻璃纤维的添加可进一步提高拉伸强度，吡啶氮掺杂石墨起到降低摩擦系数的作用，改善摩擦系数稳定性的作用，通过改性环氧大豆油与吡啶氮掺杂石墨的协同作用，使得复合材料中能够形成致密的网络结构，不仅强度得到明显的提高，同时，对外界复杂环境的耐侵蚀性能得到大幅度的提高，制成的刹车片具有优良的耐热性和抗剪、抗弯及制动效果。具体实施方式实施例1一种含吡啶氮掺杂石墨的汽车刹车片，按重量份计由以下成分制成：酚醛树脂62、吡啶氮掺杂石墨20、改性环氧大豆油5、增塑剂1、膨润土15、玻璃纤维5、偶联剂1.8、胶粉26；所述改性环氧大豆油制备方法包括以下步骤：（1）先将环氧大豆油添加到溶剂中，得到环氧大豆油分散液，加热至70℃，以120r/min转速搅拌30min，然后保温10min，所述环氧大豆油与溶剂混合质量比为3:40；（2）将钛酸丁酯与乙酰丙酮等摩尔比反应制备得到改性剂；（3）将上述得到的改性剂与环氧大豆油分散液混合添加到反应釜中，其中改性剂添加量为环氧大豆油质量的7.2%，然后通入氦气，排除反应釜内的空气，再调节温度至92℃，再向反应釜内添加聚硼硅氧烷和过硫酸钾，以1200r/min转速搅拌反应2小时，然后进行减压蒸馏，除去溶剂，清洗，烘干至恒重，即得改性环氧大豆油；所述聚硼硅氧烷添加量为改性剂质量的5.2%，所述过硫酸钾添加量为改性剂质量的0.2%。进一步的，所述聚硼硅氧烷由乙烯基三甲氧基硅烷于硼酸铵按1:1摩尔比反应制备而成。进一步的，所述溶剂为丙酮。进一步的，所述吡啶氮掺杂石墨制备方法为：将高粱秸秆粉碎至800目，得到高粱秸秆粉，然后再对高粱秸秆粉在400℃下进行炭化，得到无定型炭粉，将得到的无定型炭粉均匀分散到质量分数为5%的硫酸溶液中浸泡40min，再向硫酸溶液中添加其质量0.5%的偏磷酸铝，以500r/min转速搅拌30min，然后进行过滤，烘干至恒重后，再在2450℃下进行石墨化，得到预处理石墨，将预处理石墨置于氮源气氛中，在755℃下进行热处理2小时，得到吡啶氮掺杂石墨。进一步的，所述氮源为聚吡啶与氨气混合气体，二者混合体积比为3:1。进一步的，所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯。进一步的，所述偶联剂为有机硅烷偶联剂。实施例2一种含吡啶氮掺杂石墨的汽车刹车片，按重量份计由以下成分制成：酚醛树脂64、吡啶氮掺杂石墨23、改性环氧大豆油8、增塑剂1.5、膨润土18、玻璃纤维7、偶联剂2.2、胶粉30；所述改性环氧大豆油制备方法包括以下步骤：（1）先将环氧大豆油添加到溶剂中，得到环氧大豆油分散液，加热至70℃，以120r/min转速搅拌30min，然后保温10min，所述环氧大豆油与溶剂混合质量比为3:40；（2）将钛酸丁酯与乙酰丙酮等摩尔比反应制备得到改性剂；（3）将上述得到的改性剂与环氧大豆油分散液混合添加到反应釜中，其中改性剂添加量为环氧大豆油质量的7.2%，然后通入氦气，排除反应釜内的空气，再调节温度至92℃，再向反应釜内添加聚硼硅氧烷和过硫酸钾，以1200r/min转速搅拌反应2小时，然后进行减压蒸馏，除去溶剂，清洗，烘干至恒重，即得改性环氧大豆油；所述聚硼硅氧烷添加量为改性剂质量的5.2%，所述过硫酸钾添加量为改性剂质量的0.2%。进一步的，所述聚硼硅氧烷由乙烯基三甲氧基硅烷于硼酸铵按1:1摩尔比反应制备而成。进一步的，所述溶剂为丙酮。进一步的，所述吡啶氮掺杂石墨制备方法为：将高粱秸秆粉碎至800目，得到高粱秸秆粉，然后再对高粱秸秆粉在400℃下进行炭化，得到无定型炭粉，将得到的无定型炭粉均匀分散到质量分数为5%的硫酸溶液中浸泡40min，再向硫酸溶液中添加其质量0.5%的偏磷酸铝，以500r/min转速搅拌30min，然后进行过滤，烘干至恒重后，再在2450℃下进行石墨化，得到预处理石墨，将预处理石墨置于氮源气本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含吡啶氮掺杂石墨的汽车刹车片，其特征在于，按重量份计由以下成分制成：酚醛树脂62‑64、吡啶氮掺杂石墨20‑23、改性环氧大豆油5‑8、增塑剂1‑1.5、膨润土15‑18、玻璃纤维5‑7、偶联剂1.8‑2.2、胶粉26‑30；所述改性环氧大豆油制备方法包括以下步骤：（1）先将环氧大豆油添加到溶剂中，得到环氧大豆油分散液，加热至70℃，以120r/min转速搅拌30min，然后保温10min，所述环氧大豆油与溶剂混合质量比为3:40；（2）将钛酸丁酯与乙酰丙酮等摩尔比反应制备得到改性剂；（3）将上述得到的改性剂与环氧大豆油分散液混合添加到反应釜中，其中改性剂添加量为环氧大豆油质量的7.2%，然后通入氦气，排除反应釜内的空气，再调节温度至92℃，再向反应釜内添加聚硼硅氧烷和过硫酸钾，以1200r/min转速搅拌反应2小时，然后进行减压蒸馏，除去溶剂，清洗，烘干至恒重，即得改性环氧大豆油；所述聚硼硅氧烷添加量为改性剂质量的5.2%，所述过硫酸钾添加量为改性剂质量的0.2%。

【技术特征摘要】
1.一种含吡啶氮掺杂石墨的汽车刹车片，其特征在于，按重量份计由以下成分制成：酚醛树脂62-64、吡啶氮掺杂石墨20-23、改性环氧大豆油5-8、增塑剂1-1.5、膨润土15-18、玻璃纤维5-7、偶联剂1.8-2.2、胶粉26-30；所述改性环氧大豆油制备方法包括以下步骤：（1）先将环氧大豆油添加到溶剂中，得到环氧大豆油分散液，加热至70℃，以120r/min转速搅拌30min，然后保温10min，所述环氧大豆油与溶剂混合质量比为3:40；（2）将钛酸丁酯与乙酰丙酮等摩尔比反应制备得到改性剂；（3）将上述得到的改性剂与环氧大豆油分散液混合添加到反应釜中，其中改性剂添加量为环氧大豆油质量的7.2%，然后通入氦气，排除反应釜内的空气，再调节温度至92℃，再向反应釜内添加聚硼硅氧烷和过硫酸钾，以1200r/min转速搅拌反应2小时，然后进行减压蒸馏，除去溶剂，清洗，烘干至恒重，即得改性环氧大豆油；所述聚硼硅氧烷添加量为改性剂质量的5.2%，所述过硫酸钾添加量为改性剂质量的0.2%。2.如权利要求1所述的一种含吡啶氮掺杂石墨的汽车刹车片，其特征在于，所述聚硼...

【专利技术属性】
技术研发人员：张玉，
申请(专利权)人：张玉，
类型：发明
国别省市：安徽,34