[发明专利]用于制备摩擦材料、尤其是用于制造制动衬块的方法及相关制动衬块

说明书

提供了一种用摩擦材料的块产生制动衬块的方法，其中将氢氧化钠和硅酸钠溶解在水中，将氢氧化钠和硅酸钠的水溶液与市售偏高岭土混合，直至获得湿糊剂，成型并干燥湿糊剂，直至获得经干燥的地质聚合物聚集体，将聚集体研磨成粉末，使用经干燥经研磨的聚集体作为摩擦材料复合物中唯一或几乎唯一的无机地质聚合物粘结剂，并在高于模制温度下的水饱和压力的压力下热模制粗制复合物。

相关申请的交叉引用

本专利申请要求2018年8月24日提交的意大利专利申请号102018000008182的优先权，该专利申请的整个公开内容以引用方式并入本文。

技术领域

本发明涉及用于制备摩擦材料、尤其是用于制造制动衬块的方法。本发明还涉及相关的制动衬块。

本发明的摩擦材料尤其旨在用于制造摩擦元件的摩擦层/块，所述摩擦元件有如制动元件，即车辆制动衬块或块，和/或性能类似于或优于属于NAO(“非石棉有机摩擦材料”)、“低钢”和“半金属”类摩擦材料的那些的非石棉摩擦盘。

背景技术

从在同一申请人名下的欧洲专利申请号3128201(其内容在需要时仅出于参考的目的并入本文)知，存在用于获得用于制动衬块的至少90％由地质聚合物构成的粘结剂以及摩擦材料和相关制动衬块的现有方法。

第二EP3128201方法预见了通过干磨苛性苏打薄片、随后将苏打粉与高岭土干混的过程来生产粘结剂。该程序虽然是化学上高效的，但对操作人员而言，其存在不容忽视的一系列潜在安全风险。

苛性苏打的干磨是一个高风险的过程，因为它会产生非常细且挥发性的氢氧化钠粉末，该粉末是高度腐蚀性且刺激性的，例如在打开研磨机以卸载产品时或在机器的清洁期间，操作人员可能吸入这样的粉末。

干磨还有另一个缺点：在研磨(在空气中进行)期间和在打开研磨机并卸载产品期间，苏打粉会从环境吸收大量的水分(苏打极具吸湿性，并且这一性质在具有高表面积的粉末状产品中得到增强)。

在随后与高岭土和与添加到摩擦材料的其他填料的混合中，此残余水分将由苏打所保留，并在制动衬块的热模制期间以蒸气的形式释放，从而导致成品摩擦材料的层/块的严重生产问题，所述层/块往往剥落和破裂。

涉及地质聚合物的使用的其他已知方法不能解决这些问题。

例如，Lee等人/SAE Int.J.Passeng.Cars-Mech.Syst./第6卷第3期(2013年11月)研究了可能的生态相容性摩擦材料，其中有机纤维和/或铜或铜基合金被替换为天然纤维如大麻，并且其中一部分常用的酚醛树脂基有机粘结剂被替换为地质聚合物粘结剂。

WO2014081277A1提供了待用于预期用以生产制动衬块的摩擦材料的混合物中的基于火山灰的地质聚合物复合材料的一种可能组合物，但未提供关于地质聚合物或使用这样的地质聚合物的摩擦材料的混合物的数据、实例或制备方法。

Lee等人/WEAR，Vol.302，no.1-2(2013年1月9日，第1404-1413页)总结了之前在上文指出的SAE Int.J.Passeng.Cars中发表的同一研究，指明地质聚合物(其制备方法完全未描述)仅是受试制动衬块中使用的粘结剂的次要部分(大约1/3)，其中粘结剂的其余部分为传统的基于酚的有机粘结剂。

最后，US7208432教导了一种用于制动元件的摩擦材料的无机组合物，其中粘结剂由玻璃或陶瓷基质构成，这些材料完全不同于地质聚合物并且除了也是无机化合物之外与地质聚合物不具有共性，其还涉及非常高的加工温度，这与用于获得制动衬块的当前方法不相容。

发明内容