[發明專利]一種可以精確控制樹脂含量的紙基摩擦材料的制備方法

無效

• 申請號: 201310214309.6
• 申請日: 2013-05-31
• 公開（公告）號: CN103321089A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發明（設計）人: 黃劍鋒;李文斌;楊朝;王文靜;費杰;曹麗云
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: D21H17/46
• 分類號: D21H17/46;D21H23/50
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 陸萬壽

技術領域

本發明涉及一種含樹脂的紙基摩擦材料的制備方法，特別涉及一種利用噴霧法精確控制樹脂含量的紙基摩擦材料的制備方法。

背景技術

濕式摩擦材料指工作于潤滑介質（主要是潤滑油）中的摩擦材料，主要應用于自動變速器、差速器、扭矩管理器和同步器等濕式傳動系統中[P.Marklund,R.Larsson.Tribology?International,2008,41:824–830.]。由于使用條件不同，傳動系統的速度、壓力和載荷差別很大，單一某種材料難以滿足所有工況使用要求，從而發展出多種濕式摩擦材料，主要包括軟木橡膠基摩擦材料、粉末冶金摩擦材料、紙基摩擦材料和碳/碳復合材料等。

紙基摩擦材料主要由纖維、粘結劑、填料、摩擦性能調節劑等組成，通常采用造紙的方式生產制造，故此稱其為“紙基”摩擦材料[任剛，鄧海金，李明．汽車技術，2004(11)：1-4．]。由于其具有摩擦系數高、摩擦性能穩定、動靜摩擦系數比可調、耐磨損性能良好、能量吸收能力高等諸多優良性能而被廣泛應用。特別是近年來碳材料的快速發展使得其在摩擦材料領域的應用也得到了擴展，清華大學許立寧等人在樹脂含量對濕式離合器碳質摩擦材料摩擦性能的影響方面做了比較全面的研究[許立寧,鄧海金,王新朋,李明.·工藝·材料·設備·,2001(10):33-35]。許立寧等人發現在由樹脂、粘結劑、石墨、摩擦劑和其它填料構成的濕式離合器碳質摩擦材料中，樹脂的耐熱性最差，嚴重影響了摩擦材料的摩擦磨損性能，因而樹脂的含量就成為研究的焦點。樹脂含量過高，摩擦材料熱衰退嚴重，摩擦系數急劇下降；樹脂含量過低，摩擦材料因粘劑量過少導致摩擦系數不穩定，材料磨損加劇。因此，利用傳統的浸漬法來控制樹脂的含量是非常不準確且不均勻的，已經遠遠不能滿足實驗與研究的要求，從而在很大程度上影響實驗結果的準確性和基于此得到的一些研究結論。

發明內容

本發明的目的在于提供一種可以精確控制樹脂含量且樹脂均勻性好的紙基摩擦材料的制備方法。

為達到上述目的，本發明采用技術方案是：

步驟一：取0.15g～5.0g腰果殼改性酚醛樹脂，溶解在50～200ml無水乙醇中得酚醛樹脂溶液，待酚醛樹脂充分溶解后靜置20h～30h，封口保存，得到A溶液；

步驟二：將0.5～8g直徑為30～50nm的多壁碳納米管分散在100～500ml質量濃度為0.1%～0.5%的十二烷基磺酸鈉（SDS）水溶液中，磁力攪拌配置均勻分散的碳納米管懸浮液B；

步驟三：取6～14g直徑為8～15μm的短切碳纖維、5～12g打漿度為75～100°SR的竹纖維、1～5g硅藻土和能夠完全分散上述原料的水，將其分散在水中得混合溶液，然后再取80～400g懸乳液B倒入混合溶液中得C溶液；

步驟四：將C溶液倒入疏解機中分散800～2000r，取出疏解后的C溶液，在抄片機上抄片并干燥，得到樣片D；

步驟五：將50～150mlA溶液霧化后噴到樣片D上并自然晾干，于硫化機上熱壓成型，控制硫化機的熱壓溫度為150～180℃，熱壓時間為10～20min，熱壓壓力為3～8MPa，即得到樹脂含量確定、分布均勻的紙基摩擦材料。

所述步驟五將所噴A溶液均分成兩份，分兩次噴到樣片D的正反面，從而可以保證樹脂分布的均勻性。

本發明將經過分散的多壁碳納米管、碳纖維、竹纖維以及硅藻土等采用造紙的工藝制備成紙基片，然后采用噴霧法將橡膠改性的酚醛樹脂溶液噴到紙基片上，待干燥后熱壓固化，最終制備成摩擦材料試樣片。通過控制樹脂的含量，可以獲得不同摩擦系數和磨損率的紙基摩擦材料。這種方法特有的優點是一方面可以準確控制摩擦材料中樹脂的含量并且可以保證樹脂分布有相當好的均勻性，另一方面工藝簡單、易實現、設備投資費用可供選擇空間大。由于這些優點使該方法具有發展成大規模工業生產的潛力。

有益的效果：

本發明的有益效果是利用霧化器將一定量樹脂溶液均勻噴到摩擦材料樣片上，制備出樹脂含量確定、樹脂分布均勻的紙基摩擦材料。該發明克服以往工藝將摩擦材料樣片直接浸到樹脂溶液中所帶來的浸漬不均勻和不能精確控制浸漬量的問題，大大降低了樹脂含量的不可精確控制性和不均勻性對紙基摩擦材料摩擦性能的影響，從而可以更好的研究樹脂含量對紙基摩擦材料的摩擦性能影響的規律和機理，并且具有發展成大規模工業生產的潛力。

具體實施方式

實施例1：