一種無銅摩擦材料及剎車片的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及汽車剎車片領(lǐng)域，具體設(shè)及一種無銅摩擦材料及剎車片。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著我國汽車保有量的不斷增加，由此而造成的污染問題也越來越受到人們的重 視。
[0003] 目前，國內(nèi)外高性能制動材料多選用金屬銅，銅是剎車片設(shè)計中的一個關(guān)鍵成分， 它不僅對剎車片和剎車盤的磨損、噪聲和振動起到了抑制作用，還有助于提高剎車片和剎 車盤在各種工作溫度下的摩擦穩(wěn)定性。在歐洲、亞洲和北美使用的剎車片傳統(tǒng)無石棉有機(jī) 材料(ΝΑΟ)和低鋼配方中，銅甚至占到了剎車片總質(zhì)量的5%至20%。制動材料在加工成制 動片后，當(dāng)車輛剎車時，剎車片和剎車盤接觸的位置會由于制動力摩擦而產(chǎn)生部分含銅粉 塵，運(yùn)些粉塵會通過空氣、雨水、懸浮顆粒物等進(jìn)入環(huán)境中，從而造成環(huán)境污染。
[0004] 鑒于銅對環(huán)境造成的不利影響，美國一些州通過頒布立法來強(qiáng)制要求逐步在剎車 片中停用金屬銅，最初將銅含量限制為低于剎車片總質(zhì)量的5%，最終不得超過0.5%。為此 運(yùn)輸車輛制造商現(xiàn)在紛紛指定使用銅含量等級符合規(guī)定的制動系統(tǒng)。
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)中，中國專利文獻(xiàn)CN104179860A公開了一種無銅有機(jī)陶瓷剎車片，包括 粘接劑、增強(qiáng)材料、摩擦性能調(diào)節(jié)劑和填料，具體為由W下重量百分比的原料制成:酪醒樹 脂6-13%、礦物纖維10-22%、氧化鐵5-7%、石墨6-14%、硫酸領(lǐng)12-20%、碳酸巧10-14%、 芳絕漿巧1-3%、鐵酸鐘12-20%、輪胎粉1-5%、改性硫化物2-8%、改性石墨2-8%。該技術(shù) 提供的陶瓷剎車片，將剎車片中銅的含量降為了 0,實現(xiàn)了對環(huán)境的保護(hù)。但是，在運(yùn)輸車輛 上剎車片的使用始終要W性能作為第一指標(biāo)，優(yōu)良、穩(wěn)定的制動性、耐磨性、抗熱裂性是評 價其性能的Ξ要素。而在上述剎車片配方中，提供的無銅有機(jī)陶瓷剎車片雖然不含有銅，對 環(huán)境的污染小，但是因為其抗熱裂性和耐磨性不好，易磨損，使用壽命短，并且對于制動盤 產(chǎn)生異常磨損等缺點(diǎn)，并且其中含有貴重金屬，成本較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的無銅有機(jī)陶瓷剎車片摩擦 系數(shù)不穩(wěn)定、強(qiáng)度低、重金屬污染、成本教導(dǎo)的缺陷，從而提供一種實現(xiàn)摩擦系數(shù)穩(wěn)定，減少 制動盤的磨損，減少制動盤疲勞裂紋的產(chǎn)生，防止閩片在制動時高溫時基體金屬的轉(zhuǎn)移、粘 接，提高制動盤的使用壽命的、低成本的無銅摩擦材料及剎車片。
[0007] 為此，為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
[000引一種無銅摩擦材料，W重量份計，包括如下原料：
[0009] 鋼纖維30-40份、改性酪醒樹脂5-15份、下臘橡膠5-10份、下苯橡膠10-15份、石墨 10-15份、二硫化鋼3-4份、冰晶石5-10份、硫酸領(lǐng)5-8份、芳絕1-5份、重質(zhì)碳酸巧1-5份、重質(zhì) 氧化儀1-5份、白剛玉1-3份、碳化娃3-4份。
[0010] 上述無銅摩擦材料，優(yōu)選的，W重量份計，包括如下原料：
[0011] 鋼纖維32-37份、改性酪醒樹脂7-12份、下臘橡膠6-8份、下苯橡膠12-15份、石墨 12-15份、二硫化鋼3-4份、冰晶石5-8份、硫酸領(lǐng)7-8份、芳絕1-3份、重質(zhì)碳酸巧1-3份、重質(zhì) 氧化儀1-3份、白剛玉2-3份、碳化娃3-4份。
[0012] 上述無銅摩擦材料，最優(yōu)的，W重量份計，包括如下原料：
[0013] 鋼纖維35份、改性酪醒樹脂10份、下臘橡膠8份、下苯橡膠12份、石墨12份、二硫化 鋼3份、冰晶石5份、硫酸領(lǐng)8份、芳絕2份、重質(zhì)碳酸巧3份、重質(zhì)氧化儀3份、白剛玉3份、碳化 娃3份。
[0014] 上述無銅摩擦材料在制備機(jī)動車輛剎車片中的應(yīng)用。
[0015] -種無銅汽車剎車片，包含上述無銅摩擦材料。
[0016] 上述無銅汽車剎車片，其制備方法包括如下：按照特定配比將各組分均勻混合得 到混合料，將混合料置于模具中壓制，然后將壓制后的毛巧加熱固化。
[0017] 上述無銅汽車剎車片，所述壓制的壓力為10~15Mpa，壓制時間為100-150 S;所述 加熱的溫度為150-180°C，固化時間為20-2地。
[0018] 本發(fā)明技術(shù)方案，具有如下優(yōu)點(diǎn)：
[0019] 本發(fā)明提供的無銅汽車剎車片摩擦材料中，合理設(shè)置各組分的含量，通過各組分 之間的協(xié)同作用，提高剎車片摩擦系數(shù)穩(wěn)定性，減少制動盤的磨損，減少制動盤疲勞裂紋的 產(chǎn)生，防止閩片在制動時高溫時基體金屬的轉(zhuǎn)移、粘接，提高制動盤的使用壽命的、低成本； 鋼纖維、芳絕為纖維狀，除對材料本身增加摩擦系數(shù)外，還增強(qiáng)了材料自身強(qiáng)度;重質(zhì)碳酸 巧、重質(zhì)氧化儀、二硫化鋼、下臘橡膠、下苯橡膠與改性酪醒樹脂共同作用既可W調(diào)節(jié)摩擦 材料的摩擦系數(shù)又可W改善其硬度;冰晶石在高溫狀態(tài)下可W穩(wěn)定摩擦系數(shù)，作為摩擦組 元的冰晶石、白剛玉和碳化娃，Ξ者與硫酸領(lǐng)和其他組分結(jié)合既不損傷對偶，又能改善對偶 狀態(tài)作用。
[0020] 本發(fā)明提供的無銅汽車剎車片摩擦材料，抗熱裂性和耐磨性好，磨損率低，進(jìn)而延 長了使用壽命;合理控制摩擦材料成分配比保證摩擦材料不對制動盤產(chǎn)生異常磨損;可W 防止閩片在制動時高溫時基體金屬的轉(zhuǎn)移、粘接，提高制動盤的使用壽命。
【具體實施方式】
[0021 ]下面將通過具體實例對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。
[0022] 實施例1
[0023] 本發(fā)明所述的無銅汽車剎車片摩擦材料，W重量份計(1重量份為Ig)，包括原料：
[0024] 鋼纖維35份、改性酪醒樹脂10份、下臘橡膠8份、下苯橡膠12份、石墨12份、二硫化 鋼3份、冰晶石5份、硫酸領(lǐng)8份、芳絕2份、重質(zhì)碳酸巧3份、重質(zhì)氧化儀3份、白剛玉3份、碳化 娃3份。
[0025] 按照上述配比將各組分均勻混合得到混合料，將混合料置于模具中壓制，壓制時 設(shè)置壓力為lOMpa，壓制時間為150s，然后對經(jīng)壓制后的毛巧進(jìn)行加熱，設(shè)置加熱溫度為180 °C，固化20h，制得汽車剎車片。
[0026] 上述制得的汽車剎車片的性能如表1所示。
[0027] 實施例2
[0028] 本發(fā)明所述的無銅汽車剎車片摩擦材料，W重量份計(1重量份為Ig)，包括原料：
[0029] 鋼纖維40份、改性酪醒樹脂7份、下臘橡膠6份、下苯橡膠12份、石墨15份、二硫化鋼 3份、冰晶石5份、硫酸領(lǐng)7份、芳絕5份、重質(zhì)碳酸巧5份、重質(zhì)氧化儀5份、白剛玉2份、碳化娃3 份。
[0030] 按照上述配比將各組分均勻混合得到混合料，將混合料置于模具中壓制，壓制時 設(shè)置壓力為15Mpa，壓制時間為100s，然后將壓制后的毛巧進(jìn)行加熱，設(shè)置加熱溫度為160 °C，固化21h，制得汽車剎車片。
[0031] 上述制得的汽車剎車片的性能如表1所示。
[0032] 實施例3
[0033] 本發(fā)明所述的無銅汽車剎車片摩擦材料，W重量份計(1重量份為Ig)，包括原料：
[0034] 鋼纖維30份、改性酪醒樹脂12份、下臘橡膠10份、下苯橡膠15份、石墨12份、二硫化 鋼3份、冰晶石8份、硫酸領(lǐng)5份、芳絕5份、重質(zhì)碳酸巧3份、重質(zhì)氧化儀1份、白剛玉3份、碳化 娃4份。
[0035] 按照上述配比將各組分均勻混合得到混合料，將混合料置于模具中壓制，壓制時 設(shè)置壓力為13Mpa，壓制時間為125s，然后將壓制后的毛巧加熱，設(shè)置加熱溫度為150°C，固 化23h，制得汽車剎車片。上述制得的汽車剎車片的性能如表1所示。
[0036] 實施例4
[0037] 本發(fā)明的無銅汽車剎車片摩擦材料，W重量份計(1重量份為Ig)，包括原料：
[0038] 鋼纖維32份、改性酪醒樹脂15份、下臘橡膠5份、下苯橡膠10份、石墨10份、二硫化 鋼4份、冰晶石10份、硫酸領(lǐng)5份、芳絕5份、重質(zhì)碳酸巧1份、重質(zhì)氧化儀3份、白剛玉1份、碳化 娃3份。
[0039] 按照上述配比將各組分均勻混合得到混合料，將混合料置于模具中壓制，壓制時 設(shè)置壓力為12Mpa，壓制時間為130s，然后將壓制后的毛巧加熱，設(shè)置加熱溫度為170°C，固 化2地，制得汽車剎車片。上述制得的汽車剎車片的性能如表1所示。
[0040] 表1汽車剎車片的物理及力學(xué)性能
[0041]
[0042] 顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對 于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可W做出其它不同形式的變化或 變動。運(yùn)里無需也無法對所有的實施方式予W窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或 變動仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍之中。
【主權(quán)項】
1. 一種無銅摩擦材料，其特征在于，以重量份計，包括如下原料： 鋼纖維30-40份、改性酚醛樹脂5-15份、丁腈橡膠5-10份、丁苯橡膠10-15份、石墨10-15 份、二硫化鉬3-4份、冰晶石5-10份、硫酸鋇5-8份、芳綸1-5份、重質(zhì)碳酸鈣1-5份、重質(zhì)氧化 鎂1-5份、白剛玉1-3份、碳化娃3-4份。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無銅摩擦材料，其特征在于，以重量份計，包括如下原料： 鋼纖維32-37份、改性酚醛樹脂7-12份、丁腈橡膠6-8份、丁苯橡膠12-15份、石墨12-15 份、二硫化鉬3-4份、冰晶石5-8份、硫酸鋇7-8份、芳纟侖1-3份、重質(zhì)碳酸|丐1_3份、重質(zhì)氧化鎂 1_3份、白剛玉2-3份、碳化娃3-4份。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的無銅摩擦材料，其特征在于，以重量份計，包括如下原料： 鋼纖維35份、改性酚醛樹脂10份、丁腈橡膠8份、丁苯橡膠12份、石墨12份、二硫化鉬3 份、冰晶石5份、硫酸鋇8份、芳綸2份、重質(zhì)碳酸鈣3份、重質(zhì)氧化鎂3份、白剛玉3份、碳化硅3 份。4. 權(quán)利要求1-3任一項所述的無銅摩擦材料在制備機(jī)動車輛剎車片中的應(yīng)用。5. -種無銅汽車剎車片，其特征在于，包含權(quán)利要求1-3任一項所述的無銅摩擦材料。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的無銅汽車剎車片，其特征在于，其制備方法包括如下：按照特 定配比將各組分均勻混合得到混合料，將混合料置于模具中壓制，然后將壓制后的毛坯加 熱固化。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的無銅汽車剎車片，其特征在于，所述壓制的壓力為10~15Mpa， 壓制時間為100-150s;所述加熱的溫度為150-180°C，固化時間為20-24h。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種無銅摩擦材料及剎車片。所述無銅摩擦材料，以重量份計，包括如下原料：鋼纖維30-40份、改性酚醛樹脂5-15份、丁腈橡膠5-10份、丁苯橡膠10-15份、石墨10-15份、二硫化鉬3-4份、冰晶石5-10份、硫酸鋇5-8份、芳綸1-5份、重質(zhì)碳酸鈣1-5份、重質(zhì)氧化鎂1-5份、白剛玉1-3份、碳化硅3-4份。本發(fā)明的無銅摩擦材料制備的剎車片，抗熱裂性和耐磨性好，磨損率低，進(jìn)而延長了使用壽命；合理控制摩擦材料成分配比保證摩擦材料不對制動盤產(chǎn)生異常磨損。
【IPC分類】C09K3/14, F16D69/02
【公開號】CN105670564
【申請?zhí)枴緾N201610012496
【發(fā)明人】吳佩芳, 李想
【申請人】北京天宜上佳新材料有限公司
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2016年1月8日