[发明专利]摩擦材料用改性酚醛树脂胶粘剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及酚醛树脂的改性领域，特别是涉及一种摩擦材料用改性酚醛树脂胶粘剂及其制备方法。

背景技术

酚醛树脂是最早工业化的合成树脂，其具有原料易得、合成方便、价格低廉的特点，有良好的机械性能、耐气候性、耐腐蚀性、耐水性和一定的耐热性，因此广泛应用于作模塑料、胶粘剂、涂料等行业。但是，由于未改性的酚醛树脂的脆性较大，并且酚醛树脂的酚羟基和亚甲基容易氧化，其耐热性受到影响。

目前为改善酚醛树脂的耐热性，常用三聚氰胺和苯胺等胺类物质改性，但是由于胺类物质(特别是三聚氰胺和苯胺)在酸性水溶液体系中的溶解性不好，难以完全反应，因此影响了改性的效果。此外，为了降低用改性酚醛树脂制成的摩擦材料的磨损率，延长使用寿命，还需对改性酚醛树脂进一步增韧。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种摩擦材料用改性酚醛树脂胶粘剂及其制备方法，胺类物质能很好溶解在反应体系中，使反应速率加快，并加入粉末丁腈橡胶，使改性酚醛树脂胶粘剂的韧性进一步增强，用该腰果酚、胺类物质、粉末丁腈橡胶改性酚醛树脂胶粘剂制备的摩擦材料磨损率明显降低，使用寿命延长，韧性好、耐高温、抗高强度冲击力、噪音低。

本发明提供的摩擦材料用改性酚醛树脂胶粘剂及其制备方法，包括以下步骤：A、按照质量份数将100份苯酚、60～120份质量百分比为37％的甲醛溶液、2～20份的胺类物质、8～40份腰果酚混合均匀，滴加1～20份复合催化剂，升温到80℃～105℃，再恒温反应0.5～2小时；B、加入0～10份酸性催化剂，继续恒温反应1～2h，得到橘黄色乳状粘稠物，将所述橘黄色乳状粘稠物在60℃～70℃水中洗涤2～5次，干燥脱水，得到腰果酚、胺类物质改性酚醛树脂胶粘剂。

在上述技术方案中，步骤B之后还包括以下步骤：将步骤B中得到的腰果酚、胺类物质改性酚醛树脂胶粘剂粉碎至200目，按照质量份数加入2～20份粉碎至200～300目的粉末丁腈橡胶，在高速搅拌机中混合均匀，得到腰果酚、胺类物质、粉末丁腈橡胶改性酚醛树脂胶粘剂。

在上述技术方案中，步骤A中所述复合催化剂为有机酸与无机盐的混合物。

在上述技术方案中，所述有机酸为醋酸、草酸、三氟乙酸、甲基硅酸和乙基硅酸中的至少一种。

在上述技术方案中，所述无机盐为含有锰、铜、锌、镁和钙的无机盐中的至少一种。

在上述技术方案中，步骤A中所述复合催化剂在1小时内滴加完毕。

在上述技术方案中，步骤A中所述胺类物质为三聚氰胺、苯胺、二苯胺、苯二铵中的至少一种。

在上述技术方案中，步骤B中所述酸性催化剂为盐酸、磷酸、硅酸、硫酸和对甲基苯磺酸中的至少一种。

在上述技术方案中，步骤B中所述干燥脱水的过程是：先在120℃的温度下常压干燥脱水，再在0.05～0.1MPa的真空度、120℃的温度下减压干燥脱水。

采用上述方法制备的摩擦材料用改性酚醛树脂胶粘剂，包括粉碎至200～300目的粉末丁腈橡胶，所述胶粘剂的游离酚含量为0.5～3％，热分解温度为420℃～480℃，流动度为35～70cm，软化点为95℃～105℃，聚合时间为30～90秒，灰分为0.17％～0.5％，用此改性酚醛树脂胶粘剂制备的摩擦材料的摩擦系数在0.23～0.43之间，磨损率在0.20～0.30之间。

与现有技术相比，本发明的优点如下：

(1)本发明采用复合催化剂，且将催化剂以滴加的方式加入到反应体系中，使胺类物质能很好溶解在反应体系中，加快了反应速率。

(2)本发明采用复合催化剂，使腰果酚、胺类物质改性酚醛树脂的游离酚从原来的4～6％降低到0.5～3％，从而增强了此改性酚醛树脂胶粘剂的耐热性和抗热衰退性。

(3)本发明在腰果酚、胺类物质改性酚醛树脂胶粘剂的基础上添加粉末丁腈橡胶，进一步增强韧性，可用作摩擦材料用酚醛树脂胶粘剂。

(4)采用本发明的改性酚醛树脂胶粘剂制备的摩擦材料的摩擦系数在0.34～0.43之间，磨损率在0.20～0.30之间(试验标准GB5765-08)，磨损率明显降低，延长使用寿命。

(5)本发明制备的改性酚醛树脂胶粘剂的热分解温度高(420～480℃)，流动度为35～70cm，软化点为95℃～105℃，聚合时间为30～90秒，灰分为0.17％～0.5％，不仅具有韧性好、耐高温、抗高强度冲击力、噪音低等特点，而且在低温、常温、高温条件下均具有优异的摩擦性能，能广泛应用于汽车刹车片、砂轮等行业。

具体实施方式