【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及刹车片的，尤其涉及一种耐磨耐高温刹车片复合材料及其制备方法。
技术介绍
1、在汽车的刹车系统中，刹车片是最关键的安全零件。刹车的工作原理主要是来自摩擦，利用刹车片与刹车碟(鼓)及轮胎与地面的摩擦，将车辆行进的动能转换成摩擦后的热能，将车子停下来。现有刹车片材料包括石棉、陶瓷石墨、金属、碳纤维等各种材料，其各自具有不同的优缺点。刹车片的选购主要看以下四方面：(1)看摩擦系数，摩擦系数决定基本的刹车片制动力矩，太高会造成制动过程中的车轮抱死、方向失控和烧片，太低则制动距离过长；(2)要看安全性，刹车片在制动时会产生瞬时高温，尤其在高速行驶或紧急制动时，高温状态下，摩擦片摩擦系数会下降；(3)看舒适性，包括制动感觉、噪音、粉尘、冒烟、异味等，是摩擦性能的直接体现；(4)看寿命，通常刹车片能保证3万公里的使用寿命。现有刹车片材料难以兼顾具有稳定摩擦系数、低磨损率、高舒适性及长寿命等性能要求。
技术实现思路
1、鉴于以上现有技术的不足之处，本专利技术提供耐磨耐高温刹车片复合材料及其制备方法，以解决现有刹车片复合材料无法兼具高强度、稳定摩擦系数、低磨损率、高舒适性及长寿命等性能要求的问题。
2、为达到以上目的，本专利技术采用的技术方案为：
3、一种耐磨耐高温刹车片复合材料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
4、s1：将碳纤维浸渍在活化处理液中进行活化处理，得到羟基化碳纤维；
5、s2：将羧基三嗪化合物与溶剂配制成混合溶液a，然后
6、s3：将羟基石墨烯和溶剂配制成混合溶液b，然后将所述混合溶液b与步骤s2得到的cof接枝碳纤维在超声辅助下反应，得到改性碳纤维；
7、s4：将步骤s3得到的改性碳纤维织成碳布，然后将超高分子量聚乙烯纤维、玻璃纤维、聚酯纤维、陶瓷纤维、无机晶须填料、硅烷偶联剂和酚醛树脂混合均匀后铺设于所述碳布上；再依据碳布及所述碳布上铺设上述混合物的方式连续叠放至一定厚度后，置于模具中进行压制，然后经热处理后得到所述耐磨耐高温刹车片复合材料。
8、优选地，按重量份计，所述碳布与超高分子量聚乙烯纤维、玻璃纤维、聚酯纤维、陶瓷纤维、无机晶须填料、硅烷偶联剂和酚醛树脂的重量份数分别为：碳布15～50份、超高分子量聚乙烯纤维1～10份、玻璃纤维1～10份、聚酯纤维1～10份、陶瓷纤维1～10份、无机晶须填料1～1.5份、硅烷偶联剂0.1～0.5份、酚醛树脂5～15份。
9、优选地，所述活化处理液包括浓硫酸和硼氢化钠溶液。
10、优选地，所述羧基三嗪化合物由2-(氯甲基)-1,3,5-三嗪-4,6-二胺和3-羧基环丁胺反应制备得到。
11、优选地，所述端氨基三嗪化合物为2,4,6-三(4-氨基苯基)-1,3,5-三嗪和/或2,4,6-三(4-氨基苯氧基)-1,3,5-三嗪。
12、优选地，所述陶瓷纤维为氧化铝陶瓷纤维、碳化硅陶瓷纤维、氧化锆陶瓷纤维中的至少一种。
13、优选地，无机晶须填料为钛酸钾晶须、氧化锌晶须、硼酸铝晶须、硫酸钙晶须中的至少一种。
14、优选地，硅烷偶联剂为kh550、kh560、kh570中的至少一种。
15、优选地，所述压制温度为120～180℃，压制压力为25～35mpa，压制时间为10～60min。
16、优选地，所述热处理温度为150～200℃，热处理时间为8～16h。
17、本专利技术的另外一方面是提供一种耐磨耐高温刹车片复合材料，所述刹车片复合材料采用如上述的制备方法制备得到。
18、本专利技术的刹车片复合材料，通过碳纤维与超高分子量聚乙烯纤维、玻璃纤维、聚酯纤维和陶瓷纤维的复配，有效保证刹车片的强度，同时性价比高；进一步通过酚醛树脂的添加，结合在模具中高压压制和热处理，保证了各种纤维的牢固结合；添加的无机晶须填料，进一步提高了刹车片复合材料的强度，并进一步保证其具有稳定的摩擦系数。本专利技术碳纤维依次经过羟基化反应、cof接枝反应和化学键结合方式负载羟基石墨烯等方式进行改性处理，进一步保证刹车片复合材料具有优异的耐磨、耐高温、高导热系数、噪音小等综合性能。具体地说，本专利技术先通过羧基三嗪化合物与羟基化碳纤维的化学键结合反应，使得碳纤维表面接枝带胺基的三嗪环，进一步通过1,1'-二茂铁二甲醛上的二元醛与端氨基三嗪化合物和羧基三嗪化合物上带的多元胺基官能团的醛胺反应，沿碳纤维表面原位分子自组装反应，得到具有网络结构的共价有机骨架材料cof接枝碳纤维；该cof接枝碳纤维的多孔结构特点，有利保证了刹车片复合材料的降噪效果，同时更加利于羟基石墨烯的均匀分散在碳纤维表面，从而进一步保证刹车片具有稳定的摩擦系数、高耐磨、高导热系数及优异的降噪效果，最终保证刹车片具有长期稳定的使用性能。本专利技术的cof结构以二茂铁和三嗪环作为单体进行分子自组装反应，进一步保证刹车片具有耐高温和高导热性，进而保证刹车片复合材料在长期严苛条件下使用后仍然具有稳定的摩擦系数和优异的降噪效果，最终保证刹车片具有长期稳定的使用性能。
19、本专利技术的有益效果：
20、本专利技术制备得到的耐磨耐高温刹车片复合材料，具有高强度、低磨损量等机械性能，能有效提高刹车片在高温下的摩擦稳定性；同时，通过本专利技术的制备方法，得到的刹车片复合材料具有低噪音、长寿命以及更好的制动性能，保证了汽车驾驶的舒适性、可靠性和安全性。
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1.一种耐磨耐高温刹车片复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的耐磨耐高温刹车片复合材料，其特征在于，所述活化处理液包括浓硫酸和硼氢化钠溶液。
3.如权利要求1所述的耐磨耐高温刹车片复合材料，其特征在于，所述羧基三嗪化合物由2-(氯甲基)-1,3,5-三嗪-4,6-二胺和3-羧基环丁胺反应制备得到。
4.如权利要求1所述的耐磨耐高温刹车片复合材料，其特征在于，所述端氨基三嗪化合物为2,4,6-三(4-氨基苯基)-1,3,5-三嗪和/或2,4,6-三(4-氨基苯氧基)-1,3,5-三嗪。
5.如权利要求1所述的耐磨耐高温刹车片复合材料，其特征在于，所述陶瓷纤维为氧化铝陶瓷纤维、碳化硅陶瓷纤维、氧化锆陶瓷纤维中的至少一种。
6.如权利要求1所述的耐磨耐高温刹车片复合材料，其特征在于，无机晶须填料为钛酸钾晶须、氧化锌晶须、硼酸铝晶须、硫酸钙晶须中的至少一种。
7.如权利要求1所述的耐磨耐高温刹车片复合材料，其特征在于，硅烷偶联剂为KH550、KH560、KH570中的至少一
8.如权利要求1所述的耐磨耐高温刹车片复合材料，其特征在于，所述压制温度为120～180℃，压制压力为25～35MPa，压制时间为10～60min。
9.如权利要求1所述的耐磨耐高温刹车片复合材料，其特征在于，所述热处理温度为150～200℃，热处理时间为8～16h。
10.一种耐磨耐高温刹车片复合材料，其特征在于，所述刹车片复合材料采用如权利要求1～9任一项所述的制备方法制备得到。
...【技术特征摘要】
1.一种耐磨耐高温刹车片复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的耐磨耐高温刹车片复合材料，其特征在于，所述活化处理液包括浓硫酸和硼氢化钠溶液。
3.如权利要求1所述的耐磨耐高温刹车片复合材料，其特征在于，所述羧基三嗪化合物由2-(氯甲基)-1,3,5-三嗪-4,6-二胺和3-羧基环丁胺反应制备得到。
4.如权利要求1所述的耐磨耐高温刹车片复合材料，其特征在于，所述端氨基三嗪化合物为2,4,6-三(4-氨基苯基)-1,3,5-三嗪和/或2,4,6-三(4-氨基苯氧基)-1,3,5-三嗪。
5.如权利要求1所述的耐磨耐高温刹车片复合材料，其特征在于，所述陶瓷纤维为氧化铝陶瓷纤维、碳化硅陶瓷纤维、氧化锆陶瓷纤维中的至少一...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄连军，
申请(专利权)人：宁波天伟汽车部件有限公司，
类型：发明
国别省市：
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