[发明专利]一种软金属友好型树脂基摩擦材料及制备方法

说明书

本发明涉及一种软金属友好型树脂基摩擦材料及制备方法，以Ph为8.5的缓冲液，加入盐酸多巴胺和六方氮化硼混合，得到表面均匀包覆聚多巴胺纳米薄膜的改性氮化硼。然后将改性氮化硼作为填料同纤维、树脂粘结剂均匀混合，热压固化得到一种软金属友好型树脂基摩擦材料。有益效果为：提升了树脂基摩擦材料的减磨润滑性能、导热性能及抗剪切性能。树脂基摩擦材料的磨损率降低76％，软金属对偶盘的磨损率降低55.6％，摩擦过程中对偶盘表面温度明显下降。

技术领域

本发明属于干式树脂基摩擦材料及制备方法，涉及一种软金属友好型树脂基摩擦材料及制备方法。

背景技术

在一些特定工程环境中，由于经济性需要或对材料导热、耐腐蚀等性能的高要求，常常应用到低硬度金属作为对偶盘，常见的如摩托车离合器中的铝对偶，以及海上挖泥船、深海钻机平台等大功率集热式摩擦装置中的铜对偶。但这些金属本身质软，易在摩擦过程中发生粘附和磨粒磨损。在持续制动过程中，低硬度对偶盘受到摩擦材料表面的微凸体及磨屑作用，更易产生划痕。此外，软金属还存在耐热性差、高温易氧化等缺陷，持续的摩擦热会使其强度进一步降低，耐磨性较差。为了减少对偶盘的受损，需要对摩擦材料进行优化设计。

树脂基摩擦材料具有性能可调、工艺流程简单、成本低、耐磨性好、使用寿命长等优点，广泛应用于工程机械、石油钻井和大型船舶等高速重载领域。但其与软金属对磨中，摩擦稳定性、磨损率以及对偶盘损伤程度等仍需进一步改善。

文献1“专利公开号CN 107353638 B的中国专利”公开了一种造粒氧化锆填充的树脂基摩擦材料的制备方法。该方法通过造粒工艺，得到一种具有纳米结构的氧化锆颗粒。按照重量百分比称取芳纶浆粕、造粒氧化锆、酚醛树脂等组分原料。将原料按照一定顺序投入到混料机中搅拌均匀得到混合料，将混合料放入钢模具中进行硫化处理即可得到造粒氧化锆填充的树脂基摩擦材料。该方法制备的树脂基摩擦材料制备工艺简单，具有摩擦系数高且稳定，抗热衰退性能优异的特点，但由于引入了硬质氧化锆颗粒，更容易对对偶材料，特别是软金属对偶造成损伤。

文献2“专利公开号CN 110540662 A的中国专利”公开了一种聚多巴胺改性碳纤维/莫来石晶须增强树脂基摩擦材料的制备方法。该方法通过多巴胺的自氧化聚合反应在莫来石晶须表面沉积纳米级聚多巴胺颗粒，将改性后的莫来石晶须和碳纤维与酚醛树脂混料后热压制备出树脂基摩擦材料。该树脂基制备的摩擦材料摩擦系数高、磨损量低、噪音低且耐热性优异，但是尚未涉及与铜铝等软金属摩擦制动产生的性能影响。

文献3“专利公开号CN 110102754 B的中国专利”公开了一种重载车辆干式离合器用铜基粉末冶金摩擦材料的制备方法。该方法优化了多种碳材料(石墨颗粒、石油焦炭和鳞片石墨)的成分和粒度，辅以合适配比的金属和陶瓷摩擦组元(铬铁粉、氧化锆粉、二氧化硅粉)通过粉末冶金方法制得铜基摩擦材料。该方法获得的摩擦材料尺寸稳定，具有良好的耐磨性、摩擦稳定性和不损伤对偶盘的优点。但粉末冶金方法耗能较大，没有树脂基摩擦材料环保节能。

发明内容

要解决的技术问题

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种软金属友好型树脂基摩擦材料及制备方法，通过添加表面改性的六方氮化硼可提高树脂基摩擦材料的导热自润滑性能，有效降低了低硬度对偶材质(如铜、铝对偶)的磨损率，同时缓解了大功率持续制动条件下的摩擦生热的问题。

技术方案

一种软金属友好型树脂基摩擦材料，组份为增强纤维10-35％、填料20-35％、粘结剂20-40％、六方氮化硼1-5％；其特征在于：所述六方氮化硼采用改性六方氮化硼；以多巴胺吸附性使其在氮化硼表面发生自聚合反应得到改性六方氮化硼。

所述六方氮化硼的粒径为70-100nm，呈层片状结构，莫氏硬度为1-2。

一种制备所述软金属友好型树脂基摩擦材料的方法，其特征在于步骤如下：