[发明专利]一种无石棉摩擦材料及其制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种无石棉摩擦材料及其制备方法及应用，涉及材料技术领域。本发明的所述摩擦材料包括以下质量百分比的原材料：酚醛树脂15％‑20％，丁腈胶粉1％‑5％，复合矿物纤维20％‑30％，玻璃纤维5％‑8％，天然石墨5％‑8％，人造石墨3％‑5％，石油焦碳粉3％‑5％，腰果油摩擦粉2％‑5％，氧化镁3％‑5％，白云石粉10％‑15％，增摩材料2％‑5％，脱模剂0.4％‑0.6％，着色剂0.8％‑1.2％，蛭石1‑5％。本发明通过调整配方，成功利用复合矿物纤维制备摩擦材料并且其性能均能满足使用要求，达到利用复合矿物纤维替代石棉的效果，克服了复合矿物纤维本身的缺陷。

技术领域

本发明涉及材料学技术领域，尤其涉及一种无石棉摩擦材料及其制备方法及应用。

背景技术

摩擦材料是一种应用在动力机械上，依靠摩擦作用来执行制动和传动功能的部件材料，任何机械设备与运动的各种车辆都必须要有制动或传动装置。摩擦材料是这种制动或传动装置上的关键性部件。它最主要的功能是通过摩擦来吸收或传递动力。如离合器片传递动力，制动片吸收动能。它们使机械设备与各种机动车辆能够安全可靠地工作。因此，摩擦材料是一种应用广泛又甚关键地材料。

摩擦材料是一种高分子三元复合材料，是物理与化学复合体。它是由高分子粘结剂(树脂与橡胶)、增强纤维和摩擦性能调节剂三大类组成及其它配合剂构成，经一系列生产加工而制成的制品。按增强纤维种类可将摩擦材料分为石棉摩擦材料和无石棉摩擦材料。石棉作为增强纤维在摩擦材料中的应用已有近百年历史，至今仍在摩擦材料和相关产业中上占有一定比重。由于石棉对人体的危害，美国环保部在二十世纪七十年代提出石棉为致癌物质。中国国家标准GB5763-2008已做修订，其明确规定衬片中不得含有石棉。

因此，需寻找一种可替代石棉的增强纤维。当选择复合矿物纤维作为增强纤维，发现其与石棉单因素对比时的工艺性能不如石棉纤维，吸收性差，强度低，硬度也低于石棉纤维，但其摩擦性能和力学性能均能满足摩擦材料各项同技术要求。目前传统技术无法将复合矿物纤维作为增强纤维来制备摩擦材料，其性能无法满足实际使用要求。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种无石棉摩擦材料及其制备方法及应用，主要目的是解决复合矿物纤维无法用于摩擦材料的问题。

为达到上述目的，本发明主要提供了如下技术方案：

一方面，本发明实施例提供了一种无石棉摩擦材料，所述摩擦材料包括以下质量百分比的原材料：酚醛树脂15％-20％，丁腈胶粉1％-5％，复合矿物纤维20％-30％，玻璃纤维5％-9％，天然石墨5％-8％，人造石墨3％-5％，石油焦碳粉3％-5％，腰果油摩擦粉2％-5％，氧化镁3％-5％，白云石粉10％-15％，增摩材料2％-5％，脱模剂0.4％-0.6％，着色剂0.8％-1.2％，蛭石1-5％。

作为优选，所述摩擦材料包括以下质量百分比的原材料：酚醛树脂16％-19％，丁腈胶粉2％-5％，复合矿物纤维22％-28％，玻璃纤维6％-9％，天然石墨6％-8％，人造石墨4％-5％，石油焦碳粉4％-5％，腰果油摩擦粉3％-5％，氧化镁4％-5％，白云石粉12％-15％，增摩材料3％-5％，脱模剂0.5％-0.6％，着色剂0.9％-1.2％，蛭石2-5％。

作为优选，所述摩擦材料包括以下质量百分比的原材料：酚醛树脂16％，丁腈胶粉4％，复合矿物纤维27.5％，玻璃纤维9％，天然石墨7％，人造石墨4％，石油焦碳粉3％，腰果油摩擦粉3％，氧化镁4％，白云石粉13％，增摩材料4％，脱模剂0.5％，着色剂1.0％，蛭石4％。

作为优选，所述增摩材料为氧化铝和/或铬铁矿。

作为优选，所述摩擦材料在100℃-300℃的温度下的摩擦系数为0.40-0.46，磨损率为0.12×10^－7cm³/N·m-0.22×10^－7cm³/N·m。