一種酚醛樹脂汽車離合器摩擦材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及摩擦材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種酚醛樹脂汽車離合器摩擦材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近幾十年來，汽車工業(yè)迅速發(fā)展，汽車研究的主要方向是輕量、節(jié)能降耗、減少排放以及改進(jìn)安全性能，采用塑料制成的功能件在汽車中的應(yīng)用愈來愈廣泛。，而離合器是通過壓盤壓緊摩擦片的摩擦力來傳動(dòng)力矩，摩擦系數(shù)大很容易摩擦過度，摩擦系數(shù)小不利于力矩的傳動(dòng)；
近年來為了提高剎車片的摩擦磨損性能，納米摩擦材料得到了廣泛的關(guān)注，通過納米粒子的加入，使得摩擦材料組份的微觀界面結(jié)構(gòu)得到明顯的改善，可以有效提高其熱衰退和熱恢復(fù)性能，通過控制不同形態(tài)多組份的納米效應(yīng)，可以提高納米摩擦材料的綜合性能，特別是在兼顧強(qiáng)度和韌性的同時(shí)，提高其高溫摩擦與磨損性能，然而，以傳統(tǒng)的干法混料直接引入納米粉體并不能最大程度的發(fā)揮納米粒子對摩擦材料的改性作用，反而會(huì)出現(xiàn)一些負(fù)面的影響，經(jīng)驗(yàn)表明，直接混合納米粒子，均會(huì)造成在混料過程中納米粒子粘附在其他顆粒和鋼纖維表面上，降低樹脂材料與其他材料之間的結(jié)合強(qiáng)度，從而導(dǎo)致在摩擦過程中，摩擦材料的摩擦因數(shù)偏小，而磨損率缺大大的增加。。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明目的就是為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷，提供一種酚醛樹脂汽車離合器摩擦材料及其制備方法。
[0004]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種酚醛樹脂汽車離合器摩擦材料，它是由下述重量份的原料組成的:
乙烯基三甲氧基硅烷3-5、丙酮50-60、二甲基亞砜20-30、無水乙醇25-30、甲基丙烯酸甲酯50-60、丙烯酸丁酯20-26、正十二烷基硫醇0.3-1、硫酸鈦20-34、葡萄糖16-20、納米碳粉60-70、異丙醇200-300、尼龍6680-100、偶氮二異丁腈0.04-0.06、酚醛樹脂7_10、磷酸鋅2-3、N.N- 二甲基甲酰胺3-4、二硫氰基甲烷0.6-1、鋁酸鈣2_4、對甲苯磺酸0.3-0.5。
[0005]—種所述的酚醛樹脂汽車離合器摩擦材料的制備方法，包括以下步驟:
(1)將上述對甲苯磺酸加入到16-20倍水中，攪拌溶解，加入上述酚醛樹脂重量的70-80%，緩慢加熱，升高溫度為80-90°C，調(diào)節(jié)PH為7.6_8，加入上述尼龍66重量的15_20%，保溫?cái)嚢?0-30分鐘，出料冷卻，烘干，得改性尼龍；
(2)將上述二硫氰基甲烷加入到N.N- 二甲基甲酰胺中，攪拌溶解，得溶解液；
(3)將上述酚醛樹脂加入到1-2倍無水乙醇中，加入上述溶解液，送入80-90°C的水浴中，加入納米碳粉，保溫?cái)嚢?-2小時(shí)，冷卻出料，真空干燥，與磷酸鋅混合磨粉，為改性納米碳粉；
(4)將上述硫酸鈦、葡萄糖混合，加入混合料重量20-26倍的去離子水，攪拌均勻，加入異丙醇，調(diào)節(jié)pH為11-12，送入到反應(yīng)釜中，130-140 °C下加熱15-16小時(shí)，冷卻至室溫，再加入異丙醇重量20-25%的6-10mol/l的NaOH，180_200°C下加熱40-48小時(shí)，產(chǎn)物用去離子水洗滌，與改性納米碳粉混合，送入到0.01-0.02mol/l的鹽酸中磁力攪拌10-12小時(shí)，靜置，過濾，將沉淀洗滌，80-90°C下干燥20-24h，得碳摻雜二氧化鈦粒子；
(5)取乙烯基三甲氧基硅烷，加入到丙酮中，攪拌均勻，加乙酸，調(diào)節(jié)PH為5-6，加入碳摻雜二氧化鈦粒子，500-600W下超聲分散20-30分鐘，壓濾，真空干燥，得表面接枝納米粒子;
(6)將偶氮二異丁腈加入到剩余的無水乙醇中，攪拌溶解，得引發(fā)劑溶液；
(7 )將上述表面接枝納米粒子加入到二甲基亞砜中，攪拌條件下加入甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、正十二烷基硫醇，升高溫度為60-65°C，加入引發(fā)劑溶液，保溫?cái)嚢?-5小時(shí)，加入上述改性尼龍，200-300轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?0-60分鐘，冷卻出料，壓濾，真空干燥；
(8)將上述干燥料與剩余各原料混合，攪拌均勻后送入雙螺桿擠出機(jī)，熔融擠出后，冷卻，切粒，干燥，即得。
[0006]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:
本發(fā)明通過表面接枝，將乙烯基三甲氧基硅烷錨固于摻雜納米粒子表面，導(dǎo)致納米粒子表面的碳鏈被延長，降低了粒子的表面能和表面活性，阻止摻雜納米粒子自身發(fā)生軟團(tuán)聚現(xiàn)象，然后通過乳液接枝將PMMA接枝于粒子表面，明顯改善了無機(jī)/有機(jī)兩相的界面結(jié)構(gòu)，增加了相容性，實(shí)現(xiàn)粒子表面的完全有機(jī)化，保證了粒子在有機(jī)基體中具有良好的分散性，而將引發(fā)劑與乙烯基三甲氧基硅烷鍵合于粒子表面，防止了由于引發(fā)劑局部過濃造成的“暴聚”現(xiàn)象的發(fā)生，更有利于樹脂基體的均勻穩(wěn)定成型，從而使復(fù)合材料的綜合性能得以提升；
本發(fā)明通過摻雜納米粒子的加入，提高了樹脂材料與其他材料之間的結(jié)合強(qiáng)度，使得摩擦材料組份的微觀界面結(jié)構(gòu)得到明顯的改善，可以有效提高其熱衰退和熱恢復(fù)性能，特別是在兼顧強(qiáng)度和韌性的同時(shí)，提高其高溫摩擦與磨損性能，極大的降低了磨損率；
本發(fā)明采用酚醛樹脂改性尼龍材料，可以有效的提高成品的耐油性、耐熱變形性、耐磨性。
【具體實(shí)施方式】
[0007]—種酚醛樹脂汽車離合器摩擦材料，它是由下述重量份的原料組成的:
乙烯基三甲氧基硅烷3、丙酮50、二甲基亞砜20、無水乙醇25、甲基丙烯酸甲酯50、丙烯酸丁酯20、正十二烷基硫醇0.3、硫酸鈦20、葡萄糖16、納米碳粉60、異丙醇200、尼龍6680、偶氮二異丁腈0.04、酚醛樹脂7、磷酸鋅2、N.N 二甲基甲酰胺3、二硫氰基甲烷0.6、鋁酸鈣
2、對甲苯磺酸0.3。
[0008]—種所述的酚醛樹脂汽車離合器摩擦材料的制備方法，包括以下步驟:
(1)將上述對甲苯磺酸加入到16倍水中，攪拌溶解，加入上述酚醛樹脂重量的70%，緩慢加熱，升高溫度為80°C，調(diào)節(jié)PH為7.6，加入上述尼龍66重量的15%，保溫?cái)嚢?0分鐘，出料冷卻，烘干，得改性尼龍；
(2)將上述二硫氰基甲烷加入到N.N 二甲基甲酰胺中，攪拌溶解，得溶解液；
(3)將上述酚醛樹脂加入到I倍無水乙醇中，加入上述溶解液，送入80°C的水浴中，加入納米碳粉，保溫?cái)嚢鐸小時(shí)，冷卻出料，真空干燥，與磷酸鋅混合磨粉，為改性納米碳粉；
(4)將上述硫酸鈦、葡萄糖混合，加入混合料重量20倍的去離子水，攪拌均勻，加入異丙醇，調(diào)節(jié)PH為11，送入到反應(yīng)釜中，130°C下加熱15小時(shí)，冷卻至室溫，再加入異丙醇重量20%的6mol/l的NaOH，180°C下加熱40小時(shí)，產(chǎn)物用去離子水洗滌，與改性納米碳粉混合，送入到0.0lmol/Ι的鹽酸中磁力攪拌10小時(shí)，靜置，過濾，將沉淀洗滌，80°C下干燥20h，得碳摻雜二氧化鈦粒子；
(5)取乙烯基三甲氧基硅烷，加入到丙酮中，攪拌均勻，加乙酸，調(diào)節(jié)PH為5，加入碳摻雜二氧化鈦粒子，500W下超聲分散20分鐘，壓濾，真空干燥，得表面接枝納米粒子；
(6)將偶氮二異丁腈加入到剩余的無水乙醇中，攪拌溶解，得引發(fā)劑溶液；
(7 )將上述表面接枝納米粒子加入到二甲基亞砜中，攪拌條件下加入甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、正十二烷基硫醇，升高溫度為60°C，加入引發(fā)劑溶液，保溫?cái)嚢?小時(shí)，加入上述改性尼龍，200轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?0分鐘，冷卻出料，壓濾，真空干燥；
(8)將上述干燥料與剩余各原料混合，攪拌均勻后送入雙螺桿擠出機(jī)，熔融擠出后，冷卻，切粒，干燥，即得。
[0009] 性能測試:
拉伸強(qiáng)度:156MPa ；
彎曲強(qiáng)度:140MPa ；
缺口沖擊強(qiáng)度(23°C，KJ/m2):93 ;
熱變形溫度(1.82MPa，°C ):191。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種酚醛樹脂汽車離合器摩擦材料，其特征在于它是由下述重量份的原料組成的: 乙烯基三甲氧基硅烷3-5、丙酮50-60、二甲基亞砜20-30、無水乙醇25-30、甲基丙烯酸甲酯50-60、丙烯酸丁酯20-26、正十二烷基硫醇0.3-1、硫酸鈦20-34、葡萄糖16-20、納米碳粉60-70、異丙醇200-300、尼龍6680-100、偶氮二異丁腈0.04-0.06、酚醛樹脂7_10、磷酸鋅2-3、N.N- 二甲基甲酰胺3-4、二硫氰基甲烷0.6-1、鋁酸鈣2_4、對甲苯磺酸0.3-0.5。2.一種如權(quán)利要求1所述的酚醛樹脂汽車離合器摩擦材料的制備方法，其特征在于包括以下步驟: (1)將上述對甲苯磺酸加入到16-20倍水中，攪拌溶解，加入上述酚醛樹脂重量的70-80%，緩慢加熱，升高溫度為80-90°C，調(diào)節(jié)PH為7.6_8，加入上述尼龍66重量的15_20%，保溫?cái)嚢?0-30分鐘，出料冷卻，烘干，得改性尼龍； (2)將上述二硫氰基甲烷加入到N.N- 二甲基甲酰胺中，攪拌溶解，得溶解液； (3)將上述酚醛樹脂加入到1-2倍無水乙醇中，加入上述溶解液，送入80-90°C的水浴中，加入納米碳粉，保溫?cái)嚢?-2小時(shí)，冷卻出料，真空干燥，與磷酸鋅混合磨粉，為改性納米碳粉； (4)將上述硫酸鈦、葡萄糖混合，加入混合料重量20-26倍的去離子水，攪拌均勻，加入異丙醇，調(diào)節(jié)pH為11-12，送入到反應(yīng)釜中，130-140 °C下加熱15-16小時(shí)，冷卻至室溫，再加入異丙醇重量20-25%的6-10mol/l的NaOH，180_200°C下加熱40-48小時(shí)，產(chǎn)物用去離子水洗滌，與改性納米碳粉混合，送入到0.01-0.02mol/l的鹽酸中磁力攪拌10-12小時(shí)，靜置，過濾，將沉淀洗滌，80-90°C下干燥20-24h，得碳摻雜二氧化鈦粒子； (5)取乙烯基三甲氧基硅烷，加入到丙酮中，攪拌均勻，加乙酸，調(diào)節(jié)PH為5-6，加入碳摻雜二氧化鈦粒子，500-600W下超聲分散20-30分鐘，壓濾，真空干燥，得表面接枝納米粒子; (6)將偶氮二異丁腈加入到剩余的無水乙醇中，攪拌溶解，得引發(fā)劑溶液； (7 )將上述表面接枝納米粒子加入到二甲基亞砜中，攪拌條件下加入甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、正十二烷基硫醇，升高溫度為60-65°C，加入引發(fā)劑溶液，保溫?cái)嚢?-5小時(shí)，加入上述改性尼龍，200-300轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?0-60分鐘，冷卻出料，壓濾，真空干燥； (8)將上述干燥料與剩余各原料混合，攪拌均勻后送入雙螺桿擠出機(jī)，熔融擠出后，冷卻，切粒，干燥，即得。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種酚醛樹脂汽車離合器摩擦材料，它由下述重量份的原料組成的：乙烯基三甲氧基硅烷3-5、丙酮50-60、二甲基亞砜20-30、無水乙醇25-30、甲基丙烯酸甲酯50-60、丙烯酸丁酯20-26、正十二烷基硫醇0.3-1、硫酸鈦20-34、葡萄糖16-20、納米碳粉60-70、異丙醇200-300、尼龍6680-100、偶氮二異丁腈0.04-0.06、酚醛樹脂7-10、磷酸鋅2-3、N.N-二甲基甲酰胺3-4、二硫氰基甲烷0.6-1、鋁酸鈣2-4、對甲苯磺酸0.3-0.5。本發(fā)明通過摻雜納米粒子的加入，提高樹脂材料與其他材料之間的結(jié)合強(qiáng)度，使摩擦材料組份的微觀界面結(jié)構(gòu)得到明顯改善。
【IPC分類】C08K5/524, C08F220/18, C08L51/10, C09K3/14, C08K3/04, C08K13/06, C08F292/00, C08K3/16, C08K3/22, C08K9/04, C08L77/06, C08K9/06, C08L61/06, C08K3/34, C08F220/14
【公開號】CN105086438
【申請?zhí)枴緾N201510479564
【發(fā)明人】薛正宇
【申請人】來安縣隆華摩擦材料有限公司
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2015年8月3日