[发明专利]一种用于摩擦材料的改性摩擦颗粒及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种应用于制作摩擦材料的原料，特别是一种用于摩擦材料的改性摩擦颗粒及其制备方法。

背景技术

由于国内汽车的大力普及，人们对汽车使用中的性能要求越来越高，尤其是对涉及安全的制动系统的要求越来越高，除此之外，噪音、脚感等舒适性方面的附加要求也越来越高。对制动系统方面涉及安全和舒适性的制动衬片的研究越来越多，一般摩擦材料的制造为各种原料在干燥状态下称重后混合得到混合料，对混合料进行压制加工而成，各种原料基本为均匀的粉料或纤维料，混合后的混合料基本呈均匀分布状态，该方法制得的产品各项性能均匀，但许多性能不能通过该方法而获得，因此许多研究者开始研制非均匀状态下的性能指标，得到了许多不同于均匀状态下的改进和提高，因此制动衬片的制造方法从单一均匀的混合料转向添加不同性能颗粒的不均匀混合物转变。

现有添加的颗粒物分3类：1类多为1-3mm左右的焦炭，石墨、轮胎粉、废片粉碎颗粒等物质，这类物质基本性能单一，对摩擦材料的整体性能影响有限；2类为经液体树脂与普通摩擦材料混合物高速搅拌而成的颗粒物，这类物质在摩擦材料后续加工过程中经过高温压制后固化缺乏弹性；3类是普通的橡胶混炼物，橡胶混炼物有足够的弹性，但气孔率低，高温性能较差。以上这些颗粒物往往受到材料或工艺的限制，导致性能单一，无法兼顾到气孔率，弹性和高温的摩擦性能稳定性。

发明内容

本发明提供一种用于摩擦材料的改性摩擦颗粒，具有高的弹性，高的气孔率和稳定的高温性能，在摩擦材料制造过程中，高的弹性，高的气孔率可以大幅度改善制动衬片产品的硬度、压缩性、以及高温稳定性，降低噪音的发生概率，从而满足用户要求。

本发明还提供一种用于摩擦材料的改性摩擦颗粒的制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种用于摩擦材料的改性摩擦颗粒，该改性摩擦颗粒主要由如下以质量分数计的组分制成：

A组：氧化铝+二氧化锆20～30％，

B组：美国帕马黑粉+荷兰D粉20～30％，

C组：硫化锰+硫化锌+硫化铜10-20％，

D组：未膨胀的银白色蛭石粉+石墨7～15％，

E组：丁腈橡胶+丁苯橡胶12～18％，

F组：液体树脂+丁腈胶乳3～5％，

以及性能调节剂5-10％，橡胶助剂0.5～1％。

作为优选，氧化铝和二氧化锆的细度均为400目以上，氧化铝与二氧化锆的重量比为1～1.5:1。

作为优选，美国帕马黑粉和荷兰D粉的重量比为1:1～1.5。美国帕马黑粉是糠醛改性的腰果油摩擦粉，荷兰lapinus公司的D粉是高气孔率的多孔硅酸钙。

作为优选，硫化锰、硫化锌和硫化铜的重量比为1:1～1.5:0.5～0.8。

作为优选，未膨胀的银白色蛭石粉和石墨的重量比为1:1～1.5，未膨胀的银白色蛭石粉为60～200目。

作为优选，丁腈橡胶和丁苯橡胶的重量比为1:1～2。丁腈橡胶的丙烯腈含量为30～35％，丁苯橡胶的牌号为1500或1502。

作为优选，液体树脂和丁腈胶乳的比例为2:1～1.5，所述的液体树脂为100％纯腰果油树脂，一般选美国卡德莱5341#，丁腈胶乳一般选35％-40％固含量的丁腈胶乳。

作为优选，所述性能调节剂为氧化锌、氧化镁、磁铁矿粉、铬铁矿粉、沸石粉中的一种或几种的混合物。所述橡胶助剂为硫磺、促进剂DM、防老剂BLE组成的混合物。本发明采用的橡胶助剂为市售产品。

一种所述的一种用于摩擦材料的改性摩擦颗粒的制备方法，将所有原料预混合后，加入橡胶捏炼机进行橡胶捏炼，初步固化后开松粗碎为3-5厘米大小的颗粒，在120℃±5℃的热风炉内无压力下保持3小时初步硫化，再粉碎成1-3mm的颗粒，即为产品。

本发明的改性摩擦颗粒为有弹性的颗粒体，内部气孔率高达30～40％，制动衬片加入一定量的该颗粒，可以改善制动衬片的硬度、压缩性、气孔率、以及高温稳定性，降低噪音的发生概率。

本发明的配方中由于氧化铝和二氧化锆都是硬质磨料，具有较高的摩擦系数，氧化铝和二氧化锆的大量使用，使得产品在高速高温时都可以避免因有机物分解带来的制动力矩下降，保持制动力矩稳定，避免高温刹车失灵现象。400目以上的细度，确保不损伤对偶材料，氧化铝+二氧化锆的重量比为1～1.5:1，对力矩的稳定较好。