[发明专利]一种用于汽车刹车片的无铜组合物、应用及其制备方法

说明书

本发明公开一种用于汽车刹车片的低成本低金属无铜组合物、应用及其制备方法，涉及汽车刹车片制备技术领域。本发明提供的用于汽车刹车片的低成本低金属无铜组合物采用钢纤维，并配合使用无机粘接剂和无机纤维与耐热有机纤维的混杂。本发明提供的用于汽车刹车片的低成本低金属无铜组合物采用低含量钢纤维，配合使用非金属型的无机纤维和耐热有机纤维，并且配方中不含有铜纤维等造成环境污染的原材料，这种混杂纤维式的摩擦材料性能优异，各个纤维间取长补短，既保证了材料强度又能确保产品的摩擦磨损性能。

技术领域

本发明涉及汽车刹车片制备技术领域，具体涉及一种用于汽车刹车片的低成本低金属无铜组合物。

背景技术

随着国内外汽车工业和交通的迅猛发展，一方面高的增长速度为摩擦材料产品提供了市场；另一方面车速提高，对摩擦材料的性能提出了更为苛刻的要求。首先就是环保的要求；然后就是应具有良好的摩擦系数和耐磨损性能，具有一定的耐热性和机械强度；最后就是随着市场要求，保证性能同时研发更低成本刹车片配方越来越成为趋势。

汽车刹车片是保证汽车行驶安全的重要部件。然随着全球化资源节约化、环保无污染、低碳节能灯消费理念的普及，现有的车用刹车片材料从设计到制备技术都面临诸多的挑战。随着对刹车片配方中对早期使用的石棉增强剂由于环境和健康效应而全面禁用，作为石棉材料功能的理想替代材料金属铜及其他重金属原料对环境以及人体的危害性也日益引起广泛关注。

美国华盛顿州等已颁布立法，强制限制刹车片中铜含量。同时由于刹车片磨损产生的重金属含Sb硫化物在空气中氧化反应可形成稳定的致癌物质，因此降低刹车片配方中铜及重金属成分含量，研究开发无铜、无重金属含量的刹车片已成为国际汽车行业发展的趋势。为此中国专利文献CN106763357A公开一种汽车刹车片金属材料及其制备方法，其材料配方包括以下组分：橡胶、金属纤维、石墨、摩擦性能调节剂、玻璃纤维、酚醛树脂、钢棉、树脂粘结剂、二硫化钼、氧化锆、钴、滑石粉，该现有技术通过利用橡胶、金属纤维、石墨、摩擦性能调节剂、玻璃纤维、酚醛树脂、钢棉、树脂粘结剂、二硫化钼、氧化锆、钴、滑石粉等材料通过热熔热压等制备方法使刹车片耐磨性更好，具有良好的吸热性和散热性，制作简单，节约成本，且该配方无铜、无重金属、无石棉环境友好。然由于该现有技术中基体为橡胶基体，并且该现有技术中大量使用二硫化钼、氧化锆和钴粉等贵重的原材料，整体成本较高，该现有技术材料具有高温衰退现象严重，并且成本高难以推广等缺陷。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的高温衰退现象严重，并且成本高难以推广等缺陷，从而提供一种用于汽车刹车片的低成本低金属无铜组合物、应用及其制备方法，该配方成本低廉，且摩擦性能表现优异。

为此,本发明提供如下技术方案：

一种用于汽车刹车片的低成本低金属无铜组合物，采用钢纤维，并配合使用无机粘接剂和无机纤维与耐热有机纤维的混杂。

所述无机粘接剂为水洗高岭土；所述无机纤维为矿棉；所述耐热有机纤维为芳纶纤维。

原材料包括：腈改性树脂，矿棉，钢纤维，芳纶纤维，氧化镁，蛭石，丁腈胶粉，硅酸锆，氧化铝，硫磺，合成石墨，氢氧化钙，腰果壳油摩擦粉，石油焦炭，水洗高岭土。

原料的重量份配比如下：丁腈改性树脂2-12份，矿棉4-16份，钢纤维10-30份，芳纶纤维0.5-4份，氧化镁1-12份，蛭石0.5-4份，丁腈胶粉1-7份，硅酸锆5-20份，氧化铝0.5-4份，硫磺0.1-2份，合成石墨1-12份，氢氧化钙5-16份，腰果壳油摩擦粉0.5-2份，石油焦炭5-15份，水洗高岭土5-18份。

原料的重量份配比如下：丁腈改性树脂6.5份，矿棉10份，钢纤维20份，芳纶纤维2份，氧化镁6份，蛭石2份，丁腈胶粉3.8份，硅酸锆12份，氧化铝2份，硫磺0.5份，合成石墨6份，氢氧化钙9.2份，腰果壳油摩擦粉1份，石油焦炭9份，水洗高岭土10份。