[发明专利]一种具有自修复的纤维增强刹车片及制备方法

说明书

本发明涉及刹车片技术领域，尤其涉及一种具有自修复的纤维增强刹车片及制备方法。本发明是一种具有自修复的纤维增强刹车片及制备方法，该方法将纳米改性酚醛树脂为基体材料，并添加增强纤维、增摩类填料、减摩类填料、有机类填料、防老化剂、偶联剂和微胶囊的芯体选用双环戊二烯(DCPD)单体材料，聚脲甲醛包覆双环戊二烯(DCPD)微胶囊等材料充分混合，经过压制、硫化和修磨加工制得的具有自修复的纤维增强刹车片，较传统刹车片相比耐磨性和抗疲劳性更为优越，高温下结合性和稳定性更好，大大提高了刹车片的使用寿命。

技术领域

本发明涉及刹车片技术领域，尤其涉及一种具有自修复的纤维增强刹车片及制备方法。

背景技术

随着科技的飞速发展及人民需求的不断增长，在对汽车的需求量日益增加的同时， 对其稳定性、安全性和可靠性也提出了更高的要求。刹车片作为汽车主要的制动部件，其所使用的材料对其工作性能有着举足轻重的影响，直接决定了汽车在行驶过程中的安全和舒适度。汽车制动的实质是在高速运转过程中通过刹车片和制动盘之间摩擦产生的摩擦力从而使汽车高速运转的车轮在摩擦力的作用下不断减速停止的过程，该过程伴随着巨大的热量产生，所以研究汽车刹车片复合材料及其摩擦特性显得十分必要。

传统的汽车刹车片多使用半金属摩擦材料或者石棉材料，但该类材料却通常出现噪声大、振动强、磨损率高和使用寿命短等问题。目前传统刹车片存在以下两点:：（1）增强纤维与基体的相溶性较差；（2）高温下的热稳定性能差。如今轿车前轮盘式制动温度可达300℃~500℃，粘结剂在高温下会产生热分解，从而失去胶粘作用，使得各组成成分易脱落造成磨损加剧，出现热衰退现象。这些不足会显著降低刹车片的强度和韧性，在汽车制动过程中出现较大的噪声，产生噪声污染，在其受到冲击、剪切等机械作用时容易出现裂纹、断裂等致命性损伤。

增强纤维纳凯夫（NACF），具有与石棉相似的综合性能，是特种人造无机纤维和多种功能性材料的复合产物，具有代替石棉材料的能力。由于增强纤维纳凯夫主体纤维的圆材料是精选石灰岩、辉绿岩、粉煤灰和石油焦炭等，配方是专门为鼓式刹车片用增强纤维设计的，不仅化学成分稳定，而且具有良好的耐热性能。在生产工艺参数方面，通过对温度参数、体系酸碱度和纤维喷射速度等进行严格控制，同时在出纤环节喷渍了进口硅烷类试剂，使纳凯夫纤维比表面积较大，具有良好的亲和性。

六钛酸钾晶须自身具有优良的抗磨损性能，较低的硬度（莫氏硬度仅为4），较高的机械性能和热膨胀系数（6.8×10^-6 K^-1），是一种性能优越的增强纤维。六钛酸钾晶须的耐磨擦性能优良，已经用于汽车离合器、制动装置以及其它耐摩擦的场合，使用寿命及疲劳特性上都有显著提高。目前国内在使用六钛酸钾晶须的摩擦材料产品中，具有代表性的产品有各种刹车片，六钛酸钾晶须完全替代了石棉作为填料的刹车片产品，同时解决了石棉在制动中容易产生瞬间摩擦力衰退的现象，降低了制动噪音，缩短了制动距离，不伤及制动对偶件，并且磨损量远低于石棉制品，最重要的是，它对驾驶人的安全性有了更大的帮助，对环境几乎不造成污染，使得摩擦材料产品更注重人性化。

因此，急需一种热稳定性强、使用安全无毒以及摩擦性能优良的用于刹车片的摩擦材料，此外，还须一种使用上述热稳定性强、使用安全无毒以及摩擦性能优良的用于刹车片的摩擦材料制成的刹车片。非晶火成岩纤维具有耐高温、耐磨、绝缘、绝光、绝声、耐腐蚀的特点，其耐磨系数为进口刹车片纤维一倍，抗拉强度>>4000MPa；其软化温度为810-1100℃，最低工作温度为-260℃，并且非晶火成岩与金属、塑料、陶瓷都亲和。本发明根据自修复技术原理，将自修复微胶囊埋植于由以上三种纤维增强的汽车刹车片中，设计出一种含有自修复微胶囊的高强度、稳定性好、无污染的新型复合料汽车刹车片，以改进汽车制动过程中出现的较大噪声、磨损性能差及受冲击、剪切时出现断裂危险等问题。

发明内容

本发明专利的目的是：为了提供一种热稳定性强、使用安全无毒以及摩擦性能优良的用于刹车片的摩擦材料、刹车片及其制备方法。