[发明专利]一种用于半金属盘式制动片的铝锆-硅烷偶联剂协同改性树脂材料及用途

说明书

本发明公开了一种用于半金属盘式制动片的铝锆‑硅烷偶联剂协同改性树脂材料及用途，属于汽车零部件技术领域。其改性树脂材料包括以下原料组分及质量百分比：芳香族化合物改性酚醛树脂4‑10％，丁腈橡胶2‑6％，钢纤维25‑35％，还原铁粉10‑15％，复合矿物纤维3‑10％，氧化铁黑4‑12％，合成石墨4‑12％，炭黑3‑6％，硫化锡4‑6％，氧化铝1‑3％，碳酸钙3‑10％，膨胀蛭石3‑10％，铝锆偶联剂醇溶液1‑3％，硅烷偶联剂水溶液0.5‑1.0％。采用本发明铝锆‑硅烷偶联剂协同改性的树脂材料所制备的半金属制动片机械强度明显提高，尤其是冲击强度、内剪切强度提高，磨损性能提高，驻车锈粘连性能提高。

技术领域

本发明涉及汽车零部件技术领域，尤其涉及一种用于半金属盘式制动片的铝锆-硅烷偶联剂协同改性树脂材料及用途。

背景技术

在半金属盘式制动片摩擦材料中使用的增强材料及填料大多为铁基及无机矿物，由于铁基及无机材料表面羟基基团少，与酚醛树脂基体相容性差，造成摩擦材料机械强度下降。不仅在制动过程中容易脱落导致磨损性能下降，也会导致驻车条件下制动盘-片粘连。因此，必要时需通过硅烷偶联剂等对增强材料和填料表面进行改性，增强其与酚醛树脂基质的相容性、分散性和机械强度。

传统的摩擦材料是由硅烷偶联剂作为表面改性剂，按照一定比例分别对增强纤维、矿物填料、摩擦性能调节剂进行改性，再将改性后物料与酚醛树脂等有机材质混合，并经过后续热压成型工艺制成。一方面，硅烷偶联剂的作用对象是无机填料，而对半金属制动片中大量的铁基原材料无法进行有效改性；另一方面，硅烷偶联剂价格较高，针对低成本的半金属制动片使用具有局限性。

硅烷偶联剂是一类在分子中同时含有两种不同化学性质基团的有机硅化合物，其经典产物可用通式YSiX₃表示。式中，Y为非水解基团，包括链烯基(主要为乙烯基)，以及末端带有Cl、NH₂、SH、环氧、N₃、(甲基)丙烯酰氧基、异氰酸酯基等官能团的烃基，即碳官能基；X为可水解基团，包括Cl，OMe，OEt，OC₂H₄OCH₃，OSiMe₃及OAc等。由于这一特殊结构，在其分子中同时具有能和无机质材料(如玻璃、硅砂、金属等)化学结合的反应基团及与有机质材料(合成树脂等)化学结合的反应基团，可以用于表面处理。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种用于半金属盘式制动片的铝锆-硅烷偶联剂协同改性树脂材料及用途，克服现有技术中所存在的摩擦材料的使用局限。

为了实现上述目的或者其他目的，本发明是通过以下技术方案实现的。

一种用于半金属盘式制动片的铝锆-硅烷偶联剂协同改性树脂材料，以铝锆-硅烷偶联剂协同改性树脂材料的原料组分的总质量为基准计，所述铝锆-硅烷偶联剂协同改性树脂材料包括以下原料组分及质量百分比：芳香族化合物改性酚醛树脂4-10％，丁腈橡胶2-6％，钢纤维25-35％，还原铁粉10-15％，复合矿物纤维3-10％，氧化铁黑4-12％，合成石墨4-12％，炭黑3-6％，硫化锡4-6％，氧化铝1-3％，碳酸钙3-10％，膨胀蛭石3-10％，铝锆偶联剂醇溶液1-3％，硅烷偶联剂水溶液0.5-1.0％。

进一步地，所述芳香族化合物改性酚醛树脂的流动距离为25-45mm，凝胶时间为75-125s。其中流动距离和凝胶时间参考GB/T 24411-2009标准中附录A2和A4的方法测得。

进一步地，复合矿物纤维的纤维直径为2.5-7.5μm，纤维长度125-650μm。

优选地，所述复合矿物纤维选自二氧化硅、二氧化钛、氧化镁、氧化钙中的一种或多种。

进一步地，所述钢纤维的容积率为0.9-1.25cc/g。