專利名稱：摻有羅布麻纖維的高環(huán)保型陶瓷轎車剎車片及其制備方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種陶瓷轎車剎車片，特別是涉及一種摻有羅布麻纖維的高環(huán)保型陶瓷轎車剎車片及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著經(jīng)濟的發(fā)展，汽車的普及率也越來越高，汽車作為一種主要的交通工具，一直以來給人們帶來很多方便，在給人們帶來便利的同時，我們不得不警惕交通事故給我們帶來的危害，每年至少有兩成的交通事故是因為剎車片失靈而造成的，這不得不使我們提高對剎車片質(zhì)量的重視。當汽車在連續(xù)制動或緊急制動時，會因摩擦而產(chǎn)生大量的熱，使剎車片溫度高達600°C，甚至更高，這就對剎車片提出來更高的要求。石棉剎車片是第一代汽車剎車片，主要采用石棉纖維作為摩擦材料，但是這種材料并不是一種環(huán)保的摩擦材料，醫(yī)學界發(fā)現(xiàn)石棉材料是一種致癌物質(zhì)，每一次剎車都會有數(shù)百萬之多的石棉纖維散發(fā)到空氣中，石棉纖維飄浮在空中，隨著呼吸進入到肺部，并在肺部沉積，最終可能導致肺癌，這給人們的生命安全帶來了很大的威脅，另一方面，石棉纖維的導熱性差，剎車片升溫快，這會導致剎車片性能的改變，同時會出現(xiàn)“剎車萎縮”的現(xiàn)象， 當?shù)竭_一定的溫度后，就會導致剎車失靈。半金屬剎車片是繼石棉剎車片后的第二代汽車剎車片，主要采用粗糙的鋼纖維作為摩擦材料，半金屬剎車片較石棉剎車片有了不少改進，但還是存在不少問題，在低溫環(huán)境中，摩擦增大，剎車片對對偶的磨損加劇，同時會產(chǎn)生噪音。由于金屬材料的導熱性好，剎車片在剎車過程中產(chǎn)生的熱量會較快的傳導到剎車鉗，活塞密封圈等零件上，會加速零件的老化，并且會使制動管路內(nèi)的剎車油溫度升高，甚至沸騰，嚴重影響制動的安全性，剎車片一直暴露在空氣中，會接觸到不同的行車環(huán)境，金屬材料很容易被腐蝕，生銹。無石棉有機基剎車片是第三代汽車剎車片，主要是使用混雜纖維(玻璃纖維，碳纖維，鋼纖維，硅酸纖維，陶瓷纖維等)作為增強材料，不可否認無石棉有機基剎車片在諸多方面已經(jīng)超越了石棉纖維剎車片，在使用時對對偶的磨損小，但是由于無石棉有機基剎車片采用樹脂作為粘結(jié)劑，在長時間連續(xù)制動或者緊急制動時，產(chǎn)生的高溫會使樹脂產(chǎn)生熱分解，使其粘結(jié)作用降低，磨損加劇，導致剎車片的使用壽命降低，在高速制動時，輪子容易抖動，甚至發(fā)生制動失效的情況。在我國九十年代開始，纖維素纖維就應用于摩擦材料， 但是當時所有的設備和原材料都是從國外進口，價格昂貴。羅布麻分布在中國淮河、秦嶺、昆侖山以北各省(自治區(qū))，資源豐富。羅布麻屬于天然織物纖維，成本較低，熱分解時不產(chǎn)生有害氣體，對環(huán)境友好。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一個目的是，針對現(xiàn)有剎車片的缺點而提供的一種耐腐蝕，熱衰退性小，對偶磨損小，噪音小，舒適性好的摻有羅布麻纖維的環(huán)保型陶瓷轎車剎車片。本發(fā)明的第二個目的是提供一種效率高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，生產(chǎn)周期短的摻有羅布麻纖維的環(huán)保型陶瓷轎車剎車片的制備工藝。本發(fā)明提供一種陶瓷轎車剎車片，其配料組分包括改性酚醛樹脂，陶瓷纖維，噴膠硅酸鋁纖維，芳綸纖維，羅布麻纖維，紫銅纖維，石墨，六鈦酸鉀晶須和BaS04。摻有羅布麻纖維的環(huán)保型陶瓷轎車剎車片基體的選用，在過去的剎車片生產(chǎn)中， 大都選用耐熱性和耐磨性都不高的普通酚醛樹脂(如2123#)作為基體，生產(chǎn)石棉材質(zhì)的剎車片，隨著汽車工業(yè)的飛速發(fā)展，車速也隨著提高，對剎車片的要求也就更高，普通酚醛樹脂已經(jīng)不能滿足制動要求，普通酚醛樹脂在200°C以下可以保持穩(wěn)定狀態(tài)，當溫度超過 200°C，酚醛樹脂就會發(fā)生氧化，性能變得不穩(wěn)定，溫度超過350°C時，酚醛樹脂就會發(fā)生熱分解，就會失去原有的性能，并且普通的酚醛樹脂脆性大，韌性差，，強度低，剎車時容易發(fā)出較大的噪音。本發(fā)明專利選用的是桐油改性酚醛樹脂，經(jīng)過桐油改性的酚醛樹脂，硬度降低，韌性提高，耐熱性也有所提高，熱分解活性較未改性提升約70%，普通酚醛樹脂和改性后的酚醛樹脂的力學性能對照表如表1所示。表權(quán)利要求
1.一種陶瓷轎車剎車片，其特征在于，所述剎車片的配料組分包括改性酚醛樹脂，陶瓷纖維，噴膠硅酸鋁纖維，芳綸纖維，羅布麻纖維，紫銅纖維，石墨，六鈦酸鉀晶須和BaSO4,其中，羅布麻纖維經(jīng)過改性處理，步驟為(1)將羅布麻纖維放入水溫^TC的容器中浸泡15h，取出后對羅布麻纖維脫水處理；(2)將水處理后的羅布麻纖維放到質(zhì)量濃度為16%的NaOH堿溶液中，在的溫度下攪拌4小時，然后將羅布麻纖維放入質(zhì)量濃度為4%的醋酸溶液中對殘留在纖維表面的堿液進行中和；(3)將堿處理后的羅布麻纖維放入密封的保溫保壓容器中進行保壓處理，保壓壓力為 2. 5 3MPa，保壓時間為80 180s ；(4)向冷卻缸中通入液氮，使保溫保壓容器迅速降溫，然后迅速打開保溫保壓容器，依靠溫度的劇變和容器內(nèi)外的壓力差實現(xiàn)羅布麻纖維的改性處理；(5)進行羅布麻纖維表面的阻燃處理。
2.如權(quán)利要求1所述的陶瓷轎車剎車片，其特征在于，步驟(1)中，水位剛沒過羅布麻纖維；步驟O)中，堿溶液剛沒過羅布麻纖維。
3.如權(quán)利要求1-2任一所述的陶瓷轎車剎車片，其特征在于，上述配料組分的質(zhì)量百分比為改性酚醛樹脂9-12%， 陶瓷纖維15-16%， 噴膠硅酸鋁纖維13-16%， 芳綸纖維2%， 羅布麻纖維8-9 %， 紫銅纖維8-9%， 石墨=11-13%, 六鈦酸鉀晶須15-16%， BaSO4 :12-14%。
4.如權(quán)利要求3所述的陶瓷轎車剎車片，其特征在于，所述酚醛樹脂經(jīng)過桐油改性。
5.如權(quán)利要求4所述的陶瓷轎車剎車片，其特征在于，所述石墨由80目和200目的石墨按52的質(zhì)量比例混合而成。
6.如權(quán)利要求1-5所述的陶瓷轎車剎車片的制備方法，包括以下步驟，(1)配料混料按照權(quán)利要求4所述比例將各組分在自動配料系統(tǒng)中進行配料，選用計算機控制系統(tǒng)自動實現(xiàn)加料，計量，排料，混料；(2)熱壓，采用的是一次成型工藝，設備是四柱壓機，壓力設定值為200 500kg/cm2， 熱壓溫度為150 170°C，熱壓時間為8 10分鐘；(3)熱處理，將熱壓好的剎車片送到保溫爐中進行熱處理，爐溫保持在140 200°C，保溫時間10h，然后隨爐溫冷卻；(4)將熱處理后的剎車片進行磨削處理，磨削設備采用圓盤磨，磨削設備的轉(zhuǎn)速為 30 40轉(zhuǎn)/分；(5)噴碼包裝，將加工好的剎車片進行噴碼，噴碼完成后進行包裝入庫。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種陶瓷轎車剎車片，其配料組分包括改性酚醛樹脂，陶瓷纖維，噴膠硅酸鋁纖維，芳綸纖維，羅布麻纖維，紫銅纖維，石墨，六鈦酸鉀晶須和BaSO4。羅布麻在使用前要經(jīng)過以下改性處理，將水浸泡過的羅布麻纖維放入NaOH溶液中堿處理，然后放入高壓容器中保壓處理，最后對羅布麻纖維的表面進行阻燃處理。本發(fā)明還提供一種陶瓷轎車剎車片的制備方法。摻有羅布麻纖維的轎車剎車片具有穩(wěn)定的摩擦系數(shù)，耐高溫，對偶磨損小，耐磨性好，耐腐蝕，熱衰退性小，噪音小，舒適性好，對環(huán)境友好，是無石棉有機基剎車片理想的替代材料。
文檔編號B29C43/58GK102329475SQ20111021667
公開日2012年1月25日 申請日期2011年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月22日
發(fā)明者盧從生 申請人:江蘇安捷汽車配件有限公司