[发明专利]复合乳化剂、酚醛树脂水乳液及纸基摩擦材料的生产工艺

说明书

本发明公开一种复合乳化剂、酚醛树脂水乳液及纸基摩擦材料的生产工艺，所述复合乳化剂以水为溶剂，含有酪蛋白酸盐、尿素和吐温。本发明复合乳化剂可以将酚醛树脂分散在水中，乳液长时间静置不会分层，可以很好地与纸基摩擦材料的其它原料混合，因整个工艺过程没有使用有机溶剂，减少了环境污染，另外缩短了工艺流程，降低了生产成本。

技术领域

本发明涉及一种乳化剂，尤其涉及一种复合乳化剂、酚醛树脂水乳液及纸基摩擦材料的生产工艺。

背景技术

纸基摩擦材料是一种主要由纤维材料、粘结剂、摩擦性能调节剂、填充材料等组成，采用造纸工艺生产的摩擦材料。传统制备工艺如图1所示，先抄造摩擦材料原纸，使纸基成型，烘干处理，然后浸渍树脂粘结剂，再烘干处理，涂胶，最后热压固化，制得纸基摩擦材料产品。

纸基摩擦材料具有摩擦系数高、接合平稳柔和、噪声较低、对偶盘损伤小等优点。目前广泛应用在自动挡汽车、农业机械、工程机械、矿山机械、重型汽车和船舶等机械的离合和制动系统中，用以传递扭矩、减速及制动。

但是，传统纸基摩擦材料生产工艺存在许多不足之处，主要体现在两个方面：(1)浸渍与涂覆工艺中，使用的酚醛树脂为溶剂型，含有大量有机溶剂，在浸渍与涂覆工序中，尤其在干燥与固化工序，会释放大量有害气体，污染环境，危害操作者身体健康；(2)传统工艺还存在着工艺繁琐复杂，生产效率低，需要两次干燥处理，能耗较高。

目前制作摩擦材料的方法不尽相同，传统生产工艺流程主要为：制浆-抄纸-烘干-浸胶-烘干-切纸-贴片-热压-固化。如CN1292465A公开了一种纸基摩擦材料的制造方法，包括：按比例将基体、摩擦剂、摩擦调整剂进行湿式球磨-抄造-冲裁-在热固性树脂粉溶液中浸渍-热定形-与芯板贴合-热固化得成品。

又如CN107245898A公开了一种制备碳纤维增强聚醚醚酮纸基摩擦材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)对植物纤维进行打浆；(2)打浆后，对植物纤维、聚醚醚酮纤维、碳纤维进行疏解，得到混合纤维；(3)将步骤(2)所得混合纤维与水混合得混合浆料，在混合浆料中，加入分散剂、增强剂、助留助滤剂、填料，搅拌，得到纸料；(4)将上述纸料进行湿法成型、脱水、烘干处理，得到原纸；(5)用稀释剂将树脂稀释成树脂溶液，将原纸在树脂溶液中浸渍，烘干、热压，得到碳纤维增强聚醚醚酮纸基摩擦材料。

以上专利所采用的粘粘结剂通过将酚醛树脂溶解在丙酮、乙醇等有机溶剂中制得，由于丙酮等有机溶剂存在易制毒，挥发性有机溶剂，对环境会造成污染，危害操作者身体健康；而且纸浆脱水和浸胶是两步完成，需要两次干燥处理，存在生产工艺复杂，生产效率低，能耗较高等问题。

发明内容

本发明提供了一种用于分散酚醛树脂的复合乳化剂，该乳化剂没有危害性，同时对酚醛树脂具有很好的乳化效果，能够制备出环保型水溶性酚醛树脂乳液，解决传统乳化剂存在的污染环境，危害操作者身体健康的问题。

一种用于分散酚醛树脂的复合乳化剂，以水为溶剂，含有酪蛋白酸盐、尿素和吐温。

所述酪蛋白酸盐由酪蛋白和强碱反应生成，所述强碱为氢氧化钠、碳酸氢钠、碳酸钠或它们的组合。

所述吐温是常规的表面活性剂，包括吐温20、吐温60、吐温80等。

所述水用于溶解所述乳化剂，其含量根据需要进行调整，复合乳化剂的乳化性能主要在于三种乳化剂的配比，优选的，所述复合乳化剂包括：5-10重量份的酪蛋白酸盐、5-10重量份尿素、5-10重量份吐温。

本发明还提供了一种酚醛树脂水乳液，由酚醛树脂、所述的复合乳化剂以及水混合均匀后，乳化制成。

理论上，酚醛树脂含量越低，乳化效果越好，过低浓度并不适于制造纸基摩擦材料，优选的，所述酚醛树脂的质量百分数为40％-60％。