一种硫酸钙晶须增强无铜无钢纤维电动二轮车摩擦材料制备方法技术

本发明专利技术属于摩擦材料制备技术领域，尤其是一种硫酸钙晶须增强无铜无钢纤维电动二轮车摩擦材料制备方法，解决了现有技术中摩擦材料配方中添加有钢纤维，制备得到的摩擦材料产品存在噪声大、易生锈等问题，所述硫酸钙晶须增强无铜无钢纤维电动二轮车摩擦材料制备方法，包括以下步骤：S1、钢背处理；S2、混合摩擦材料；S3、热压刹车片；S4、搭建并训练神经网络；S5、制作摩擦材料。本发明专利技术通过在硫酸钙晶须表面引入极性基团，大大提高了硫酸钙晶须与酚醛树脂之间的结合力，从而改善摩擦材料的力学性能，提高其耐磨性，最终提高刹车片的使用寿命；通过本发明专利技术的方法，制备得到的摩擦材料具有更低的噪音、更长的寿命以及更好的制动性能。更长的寿命以及更好的制动性能。

【技术实现步骤摘要】
一种硫酸钙晶须增强无铜无钢纤维电动二轮车摩擦材料制备方法


[0001]本专利技术涉及摩擦材料制备
，尤其涉及一种硫酸钙晶须增 强无铜无钢纤维电动二轮车摩擦材料制备方法。

技术介绍

[0002]电动二轮车辆符合国家定的节能环保趋势，大大方便了短途交 通，最主要是通过对能源和环境的节省和保护在国民经济中起着重要 的作用。随着电动二轮车辆的普及，与其相关的交通事故发生的概率 也越来越高，其中大部分交通事故发生的原因是由于车辆制动性能差 造成的，而影响车辆制动性能的关键是摩擦材料。
[0003]随着社会的发展，摩擦材料经历了石棉摩擦材料、半金属摩擦材 料和无石棉有机摩擦材料的发展。石棉摩擦材料虽然原料广泛、成本 低、制动性能好，但也存在热衰退、不耐磨、致癌等严重问题。因此， 半金属摩擦材料和非石棉有机摩擦材料正逐渐取代石棉摩擦材料。不 过，虽然国内很多摩擦材料中没有添加石棉，但都添加了铜、钢纤维 等原材料。这些金属材料的加入虽然在一定程度上提高了摩擦材料的 导热性和摩擦性能。然而，摩擦材料中铜的加入会在使用过程中造成 重金属污染，钢纤维也会在摩擦材料中逐渐生锈。因此，如何用其他 材料代替摩擦材料中的铜和钢纤维是一个亟待解决的问题。
[0004]CN201310228365.5公开了一种无铜摩擦材料，其特征在于：该 材料为无铜陶瓷纤维增强树脂基摩擦材料，其配方体系的组成以陶瓷 纤维配方摩擦材料为基础，进行无铜设计，其中增强材料由陶瓷纤维、 芳纶纤维、矿物纤维等纤维组成，钛酸钾晶须、芳纶纤维、矿物纤维 等纤维由硫酸钙晶须和高导热柔性石墨材料混合而成，取代原陶瓷配 方中的铜纤维，以改性树脂为粘结剂和其它功能填料。通过配方的不 断优化设计，避免了铜污染问题，提高了摩擦材料的综合性能；钛酸 钾晶须经表面改性后，改善了晶须在复合材料中的分散性，改善了配 方体系中各种材料的界面结合性能，提高了产品的机械强度，降低了 磨损；具有高导热性的柔性石墨保持了无铜摩擦材料的适当导热性， 提高了制动系统的噪声和振动性能。
[0005]CN201610012496.3公开了一种无铜摩擦材料和刹车片。所述的 无铜摩擦材料按重量包括：钢纤维30
‑
40份，改性酚醛树脂5
‑
15份， 丁腈橡胶5
‑
10份，丁苯橡胶10
‑
15份，石墨10
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15份，二硫化钼3
‑
4 份，冰晶石5
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10份，硫酸钡5
‑
8份，芳纶纤维1
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5份，重碳酸钙1
‑
5 份，重氧化镁1
‑
5份，白刚玉1
‑
3份，碳化硅3
‑
4份。由无铜摩擦材 料制备的刹车片具有良好的抗热裂性和耐磨性，磨损率低，从而延长 了刹车片的使用寿命；合理控制摩擦材料成分，保证摩擦材料不会对 制动盘产生异常磨损。
[0006]CN201210474737.8公开了一种摩擦材料组合物，包括酚醛树脂、 橡胶、石墨、钛酸钾、银合金、润滑剂、芳纶纤维、磨料和填料。由 本专利技术的无铜摩擦材料组合物制备的摩擦材料，不仅具有无石棉有机 摩擦材料噪音低的优点，而且具有低金属摩擦材料抗热衰退和制动盘 修复的能力，并用合金材料的应用来代替铜的使用，从而实现环保。
[0007]虽然现有工艺中已经有采用其他材料代替摩擦材料配方中铜粉 的方案，但所用原料中仍然含有钢纤维，生产得到的摩擦材料存在噪 音大，易生锈等缺陷。摩擦材料的噪声大，易生锈等缺陷，直接影响 了两轮电动车的用户体验。因此，研制一种耐磨、低噪声、制动性能 好的摩擦材料具有重要的社会价值。基于上述陈述，本专利技术提出了一 种硫酸钙晶须增强无铜无钢纤维电动二轮车摩擦材料制备方法。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的是为了解决现有技术中摩擦材料配方中添加有钢 纤维，制备得到的摩擦材料产品存在噪声大、易生锈等问题，而提出 的一种硫酸钙晶须增强无铜无钢纤维电动二轮车摩擦材料制备方法。
[0009]一种硫酸钙晶须增强无铜无钢纤维电动二轮车摩擦材料制备方 法，包括以下步骤：
[0010]S1、钢背准备：
[0011]根据图纸尺寸测试钢背的尺寸和平整度，测试合格后，用清洗剂 对钢背进行清洗，然后进行喷丸处理，去除表面的杂质和氧化层，得 到表面清洁的钢背；然后将表面清洁的钢背平放，喷上胶水，形成胶 层，所述胶层厚度控制在15
‑
20微米，喷涂面积为100％，得到胶合 钢背；
[0012]S2、混合摩擦材料：
[0013]按重量份计，将6.5
‑
7.0份无机矿棉、5
‑
6份表面改性硫酸钙晶 须、2
‑
3份芳纶纤维、5
‑
6份铝粉、5
‑
6份改性石墨粉、5
‑
6份橡胶粉、 5
‑
6份碳纳米管、10
‑
12份钛酸钾、5
‑
6份氧化铝、10
‑
12份硅酸锆和 29.5
‑
31.5份碳酸钙粉共同加入高速搅拌机中，以400
‑
500r/min搅 拌30
‑
60min，再加入10
‑
15份改性树脂，继续以400
‑
500r/min搅拌 30
‑
60min，得到摩擦材料混合物；
[0014]S3、热压刹车片：
[0015]将摩擦材料混合物和胶合钢背放入模具中成型，成型温度 150
‑
190℃，成型压力20
‑
30Mpa，成型时间3
‑
8min，得到刹车片毛坯， 将得到的刹车片毛坯放入烘箱中，180
‑
220℃下处理4
‑
8小时，然后 将其冷却至常温，制得刹车片；
[0016]S4、搭建并训练神经网络：
[0017]搭建神经网络模型A、B1、B2、B3，在步骤S1
‑
S3中各项参数限定 的范围内，随机初始化50个样本，重复步骤S1
‑
S3制备得到50个刹 车片样本，对50个刹车片样本进行性能测试，并将50个测试结果输 入神经网络模型A、B1、B2、B3进行训练，模型训练完毕后，得出最 终的神经网络模型；
[0018]S5、制作摩擦材料：按照神经网络输出结果，重复步骤S1
‑
S3制 备得到刹车片，通过钻孔、开槽、平面磨削、倒角加工后，在刹车片 表面喷塑，然后印刷组装，得到一种硫酸钙晶须增强无铜钢纤维电动 两轮车摩擦材料。
[0019]优选的，所述步骤S2中无机矿棉为矿渣棉、岩棉、玻璃棉、陶 瓷纤维中一种或几种的组合物。
[0020]优选的，所述步骤S2中表面改性硫酸钙晶须的制备方法为：
[0021]按重量份计，将1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硫酸钙晶须增强无铜无钢纤维电动二轮车摩擦材料制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、钢背准备：根据图纸尺寸测试钢背的尺寸和平整度，测试合格后，用清洗剂对钢背进行清洗，然后进行喷丸处理，去除表面的杂质和氧化层，得到表面清洁的钢背；然后将表面清洁的钢背平放，喷上胶水，形成胶层，所述胶层厚度控制在15
‑
20微米，喷涂面积为100％，得到胶合钢背；S2、混合摩擦材料：按重量份计，将6.5
‑
7.0份无机矿棉、5
‑
6份表面改性硫酸钙晶须、2
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3份芳纶纤维、5
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6份铝粉、5
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6份改性石墨粉、5
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6份橡胶粉、5
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6份碳纳米管、10
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12份钛酸钾、5
‑
6份氧化铝、10
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12份硅酸锆和29.5
‑
31.5份碳酸钙粉共同加入高速搅拌机中，以400
‑
500r/min搅拌30
‑
60min，再加入10
‑
15份改性树脂，继续以400
‑
500r/min搅拌30
‑
60min，得到摩擦材料混合物；S3、热压刹车片：将摩擦材料混合物和胶合钢背放入模具中成型，成型温度150
‑
190℃，成型压力20
‑
30Mpa，成型时间3
‑
8min，得到刹车片毛坯，将得到的刹车片毛坯放入烘箱中，180
‑
220℃下处理4
‑
8小时，然后将其冷却至常温，制得刹车片；S4、搭建并训练神经网络：搭建神经网络模型A、B1、B2、B3，在步骤S1
‑
S3中各项参数限定的范围内，随机初始化50个样本，重复步骤S1
‑
S3制备得到50个刹车片样本，对50个刹车片样本进行性能测试，并将50个测试结果输入神经网络模型A、B1、B2、B3进行训练，模型训练完毕后，得出最终的神经网络模型；S5、制作摩擦材料：按照神经网络输出结果，重复步骤S1
‑
S3制备得到刹车片，通过钻孔、开槽、平面磨削、倒角加工后，在刹车片表面喷塑，然后印刷组装，得到一种硫酸钙晶须增强无铜钢纤维电动两轮车摩擦材料。2.根据权利要求1所述的一种硫酸钙晶须增强无铜无钢纤维电动二轮车摩擦材料制备方法，其特征在于，所述步骤S2中无机矿棉为矿渣棉、岩棉、玻璃棉、陶瓷纤维中一种或几种的组合物。3.根据权利要求1所述的一种硫酸钙晶须增强无铜无钢纤维电动二轮车摩擦材料制备方法，其特征在于，所述步骤S2中表面改性硫酸钙晶须的制备方法为：按重量份计，将10
‑
16份的硫酸钙晶须放入反应容器中，加入475
‑
490份的DMF，混合均匀，然后边以100
‑
200r/min的转速进行搅拌，边加入21.0
‑
22.5份的氯丙基三甲氧基硅烷，边搅拌边加热至105
‑
115℃，反应24
‑
36h，过滤，得到表面接枝有氯丙基三甲氧基硅烷的硫酸钙晶须；取5
‑
11份的表面接枝有氯丙基三甲氧基硅烷的硫酸钙晶须，放入反应容器中，加入250
‑
300份的DMF，混合均匀，边以100
‑
200r/min的转速进行搅拌，边加入7.1
‑
9.6份的叠氮化钠，加热至95
‑
100℃，反应24
‑
36h，过滤，得到表面接枝了叠氮基的硫酸钙晶须；将5.0
‑
5.5份的表面接枝了叠氮基的硫酸钙晶须加入反应容器中，然后加入700
‑
750份的DMP，以100
‑
200r/min的转速搅拌混合均匀，抽真空30
‑
60min，除去溶剂中的氧气，然后往
混合液中通入氮气进行保护，边搅拌边加入26.0
‑
32份的溴代丙炔、19.0
‑
22份的五甲基二乙烯三胺、15.5
‑
19份的溴化亚铜，30
‑
40℃反应24
‑
36h，得到一种表面改性硫酸钙晶须。4.根据权利要求1所述的一种硫酸钙晶须增强无铜无钢纤维电动二轮车摩擦材料制备方法，其特征在于，所述步骤S2中改性石墨粉末的制备方法为：按重量份计，将5
‑
10份的热塑性酚醛树脂、200
‑
250份的无水乙醇在反应釜中混合均匀，常温下搅拌溶解，得到酚醛树脂乙醇溶液，然后将15
‑
20份的粒径为150
‑
200微米的石墨粉末加入到溶液中，以2000
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：左晓东，王志刚，潘勉，林陶春，金建国，黄志勇，
申请(专利权)人：浙江万赛汽车零部件股份有限公司，
类型：发明
国别省市：