[发明专利]一种无石棉及金属材料刹车片用复合材料和制备方法

说明书

技术领域

本发明提供一种无石棉及金属材料刹车片用复合材料和制备方法，属于汽车制动新材料技术领域。

背景技术

汽车用制动器衬片在汽车工业中属于关键的安全件，汽车的制动和驻车都离不开它，汽车用制动器衬片质量的优劣直接关系到人民的生命财产安全，其功能地位不言而喻。刹车片成分中40%～60%是石棉，石棉材料能提供良好的摩擦性能，但是石棉微纤会对人体健康造成巨大威胁，现在，出于环境保护角度的考虑，越来越多的国家通过立法来禁止石棉材料的使用，同时石棉在400℃时会失去结晶水而导致摩擦性能不稳定。半金属配方刹车片，主要采用粗糙钢丝绒做为摩擦纤维，这种刹车片存在密度大，易产生刹车尖叫和震颤，易腐蚀等问题，特别是噪声问题，目前已成为严重的城市公共污染。

发明内容

本发明提供一种无石棉及金属材料刹车片用复合材料和制备方法，属于汽车制动新材料技术领域。所发明的材料是由聚酰亚胺改性环氧树脂、陶瓷纤维、改性针状硅灰石、纤维状海泡石、重晶石、蓝晶石、石墨、二硫化钼、摩擦粉组成，按干法成型中的预混料模压法制备的材料符合《汽车用制动器衬片》GB5763-2008要求，摩擦性能比传统刹车片好。克服了石棉和金属纤维做刹车片时高温摩擦不稳定、刹车尖叫、震颤、易腐蚀、对人体危害等缺陷，提高了刹车片的整体摩擦性能，延长其使用寿命，净化环境。

技术方案：

本实验采用的是干法成型中的预混料模压法：

步骤一：将不同质量配比的聚醚亚胺和环氧树脂在一定温度下搅拌均匀、透明，降至一定温度后加入DDS，搅拌至溶解制得聚酰亚胺改性环氧树脂复合材料。

步骤二：一种无石棉及金属材料刹车片用复合材料和制备方法的配方组成：（按重量百分比）

聚酰亚胺改性环氧树脂35～40，陶瓷纤维7～9，改性针状硅灰石25～30，纤维状海泡石10～12，重晶石3～5，蓝晶石3～5，石墨 2～3，二硫化钼 2～5，摩擦粉1～3

将上述配方中的各组分原料放入50～70℃干燥箱内烘干1～2小时。

步骤三：按比例称量各组分，并在混料机内均匀混合，混合时间为5～8min、速度为600～800转/秒。

步骤四：将模具预热到210～220℃；热压压力：3.0～3.5Mpa（表压）；热压温度：220～300℃；

保温时间：50～70s/mm（根据样品厚度5～7mm，在热压开始阶段一般保温时间为8～10min，每隔10～30s打开模腔放气3～5次，之后进入保温阶段）。

步骤五：热压完成后的制品，必须经过固化处理保证树脂完全固化，本实验热处理工艺见下表：

温度段热处理工艺室温～100℃0.5～1h匀速升温+0.5～1h保温100℃～120℃0.5～1h匀速升温+0.5～1h保温120℃～150℃0.5～1h匀速升温+1～2h保温合计时间4～7h

具体实施例：

实施例1：（按重量百分比）聚酰亚胺改性环氧树脂40%，改性针状硅灰石28%，纤维状海泡石12%，重晶石5%，蓝晶石5%，石墨3%，二硫化钼5%，摩擦粉2%。模具预热210℃，热压压力3.0Mpa，热压温度250℃，保压时间60s/mm。