[發明專利]一種耐高溫低磨損的無金屬剎車片

在審

• 申請號: 201710695418.2
• 申請日: 2017-08-15
• 公開（公告）號: CN107387617A
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發明（設計）人: 俞云偉;沈永生;方亮
• 申請（專利權）人: 杭州西湖摩擦材料有限公司
• 主分類號: F16D69/02
• 分類號: F16D69/02;C09K3/14
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司33109
• 代理人: 尉偉敏

技術領域

本發明屬于剎車片技術領域，具體涉及一種耐高溫低磨損的無金屬剎車片。

背景技術

剎車片也叫剎車皮，是汽車剎車系統中最關鍵的安全件，對剎車效果的好壞起到了決定性作用。剎車的工作原理主要是來自摩擦，利用剎車片與剎車碟(鼓)及輪胎與地面的摩擦，將車輛行進的動能轉換成摩擦后的熱能使車子停下來。一套良好有效率的剎車系統必須能提供穩定、足夠、可控制的剎車力，并且具有良好的液壓傳遞及散熱能力，以確保駕駛人從剎車踏板所施的力能充分有效的傳到總泵及各分泵，及避免高熱所導致的液壓失效及剎車衰退，因此要求剎車片具有適中的摩擦系數、較低的磨損率、良好的抗熱衰退性能以及壽命長。現有的剎車片包括石棉剎車片、金屬剎車片、半金屬或少金屬剎車片以及有機樹脂剎車片，其中石棉剎車片是最早使用的剎車片，但是由于石棉的致癌作用現已經被禁止使用。金屬剎車片、半金屬剎車片或少金屬剎車片中含有金屬或合金，具有較高的熱穩定性性，但是由于硬度大導致磨損率高、壽命短、質量大的缺陷。目前使用的有機樹脂剎車片中添加無機纖維作為骨架補強，耐磨性能好，但是也存在有機樹脂高溫易分解，摩擦系數隨溫度變化浮動，剎車片熱衰退等缺點，影響了剎車片的耐磨性能，而且剎車片的噪音大。

中國專利2012105199690，專利名稱一種竹炭復合纖維摩擦材料及其制造的剎車片、制作方法，公開了由竹炭、有機纖維、偶聯劑復合制成的剎車片，剎車片具有一定的抗熱衰性，但是剎車片中添加的有機樹脂容易在急剎高溫中分解，影響剎車片的性能，而且添加的鋼棉降低了剎車片的耐磨性能。

發明內容

針對現有有機樹脂剎車片在高溫中分解導致熱衰退而降低剎車性能和耐磨性的問題，本發明的目的在于提供一種耐高溫低磨損的無金屬剎車片，本發明的剎車片中不添加石棉、金屬，但是具有良好的抗熱分解性能，保證抗熱衰退能力，使摩擦系數保持穩定，耐磨性能得到提高和維護。

本發明提供如下的技術方案：

一種耐高溫低磨損的無金屬剎車片，由以下重量份的組份制成：酚醛樹脂7～23份、摩擦粉10～30份、石墨7～23份、焦炭粉3～9份、蒙脫石納米粉2～7份、2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚0.3～0.9份、丁腈粉2～6份、重晶石粉5～15份、玻璃纖維7～23份、木質纖維2～8份、碳化硅纖維10～17份、輪胎粉5～15份、納米螢石粉4～10份、納米海泡石粉2～7份、納米二氧化硅氣凝膠粉3～9份、重質碳酸鈣2～6份、硅烷偶聯劑5～15份。

本發明的無金屬剎車片經酚醛樹脂、摩擦粉、石墨、焦炭粉、丁腈粉、重晶石粉、蒙脫石納米粉、玻璃纖維、木質纖維、碳化硅纖維、輪胎粉、納米二氧化硅氣凝膠粉、重質碳酸鈣、硅烷偶聯劑、納米螢石粉、納米海泡石份制成。剎車片不含有石棉、金屬，避免石棉高溫分解產生有毒物質，以及剎車片質量大的缺陷。剎車片以酚醛樹脂為基體，酚醛樹脂是由苯酚、甲醛在酸性介質中縮聚形成的熱塑性樹脂，具有一定的機械強度與電絕緣性能，熱穩定性好而且韌性大、粘性好，而丁腈粉可以強化酚醛樹脂的韌性。而納米螢石粉中的氟與酚醛樹脂酚羥基中的氫形成氫鍵，限制的酚醛樹脂骨架的熱運動，提高了酚醛樹脂的耐熱性能，同時納米螢石粉、納米海泡石粉具有良好的熱穩定性。納米海泡石粉莫氏硬度為2.2～2.5，質地輕，提高耐磨性能明顯，孔隙結構豐富，吸音隔熱能力強。石墨可以形成潤滑效果，提高剎車片的耐磨率，同時降噪。輪胎粉是彈性填料，起到強化耐磨性能并降低噪音的作用。蒙脫石納米粉、摩擦粉、重晶石粉熱穩定性好，穩定剎車片的摩擦系數與耐磨持久性能。焦炭粉的氣孔率高，提高摩擦系數并減少了制動噪音，而且減輕了高溫摩擦時的熱衰退。納米二氧化硅氣凝膠粉粘結性能強、熱穩定性好，強化酚醛樹脂的粘結，納米二氧化硅氣凝膠粉具有豐富的孔隙，孔隙率高，導熱系數小，與納米海泡石份互相補強，使剎車片的內部受表面高溫的影響小，延長剎車片的壽命，且可以吸附部分分解物及油脂，避免剎車片分層起包。重質碳酸鈣熱穩定性好，磨耗值小，一方面經硅烷偶聯劑與有機樹脂相連增強熱穩定性，提高抗熱衰退性能，另一方面提高耐磨性。木質纖維在剎車片內形成網絡骨架，促進各組份的均勻分散。玻璃纖維的耐熱性高、機械強度高，碳化硅纖維的熱穩定性、機械強度以及耐磨性好，兩者通過復合起到增強剎車片熱穩定性、機械強度與耐磨性的作用。通過上述各組份的共同作用使本發明的無金屬剎車片抗熱分解性能強、抗熱衰退能力高，摩擦系數穩定，耐磨性能得到提高和維護，且剎車中產生的噪音小。