[發明專利]一種無銅無銻環保摩擦材料和摩擦片及制備方法和用途

有效

• 申請號: 201910239666.5
• 申請日: 2019-03-27
• 公開（公告）號: CN109929511B
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 耿家偉;甄明暉;孫海燕;種詳遠
• 申請（專利權）人: 山東金麒麟股份有限公司
• 主分類號: F16D69/02
• 分類號: F16D69/02
• 代理公司: 德州市天科專利商標事務所 37210
• 代理人: 苗曉娟

本發明公開了一種無銅無銻環保摩擦材料、摩擦片及制備方法和用途，屬于剎車片技術領域。所述無銅無銻環保摩擦材料由以下原料組分及質量份的原材料組成：酚醛樹脂5?12份、有機硅改性樹脂2?9份、芳綸1?3份、丁腈粉末3?8份、天然石墨5?12份、人造石墨5?12份、碳纖維2?7份、礦物纖維8?15份、硅微粉3?8份、微硅粉15?30份、腰果殼油摩擦粉3?8份、錫粉3?8份、鋁合金纖維7?12份、鋼纖維8?12份、石油焦5?9份。利用本發明無銅無銻環保摩擦材料，制作成型的摩擦片不含銅、硫化銻等污染物，耐高溫性能、抗沖擊、耐磨損性能和壓縮性能優異。

技術領域

本發明涉及汽車摩擦制動材料技術領域，具體涉及一種無銅無銻環保摩擦材料和摩擦片及制備方法和用途。

背景技術

隨著汽車行業的高速發展，人們對制動的安全性、舒適性的要求越來越來高。同時隨著人們環保意識的增強，對摩擦材料環保性能的要求也更加苛刻，對摩擦材料原材料選用的控制更加嚴格，對摩擦材料原材料的選擇不再是只考慮經濟性。由于目前市場上的轎車用摩擦材料使用的原材料中普遍含有銅、三硫化二銻污染物，制動過程中制動片中的銅以摩擦微粒的形式排放到空氣中，最終在土壤或水域中富集從而對生態環境造成重金屬污染，無銅摩擦材料成為摩擦材料的發展趨勢。而隨著美國的加利福尼亞州、華盛頓州等率先提出2021年起摩擦材料中銅含量不允許超過5％，2025年起不允許超過0.5％，各大汽車生產商紛紛響應號召，開始研發無銅摩擦材料。有文獻證明三硫化二銻在高溫條件下可轉化為三氧化二銻，且美國部分州明確要求摩擦材料中禁止含有三氧化二銻。銻與銅都屬于重金屬元素，三硫化二銻因作為高溫潤滑性材料在摩擦材料中而被廣泛的使用，由于銅具有優異的導熱性能及高溫潤滑性，三硫化二銻是一種性能較好的高溫潤滑劑，所以一直以來無銅無銻摩擦材料的研發都具有較大的難度，因此開發一種無銅無銻的環保型摩擦材料不僅是一種新的發展趨勢，也是一個亟待解決的難題。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種不含銅、三硫化二銻的環保型摩擦材料、摩擦片和剎車片及摩擦片的制備方法，來解決現有摩擦材料中銅、三硫化二銻污染環境，而不含銅、三硫化二銻的摩擦片性能較差的問題。

為了實現上述目的或者其他目的，本發明是通過以下技術方案實現的：

一種無銅無銻環保摩擦材料，所述無銅無銻環保摩擦材料由以下原料組分及質量份的原材料組成：酚醛樹脂5-12份、有機硅改性樹脂2-9份、芳綸1-3份、丁腈粉末3-8份、天然石墨5-12份、人造石墨5-12份、碳纖維2-7份、礦物纖維8-15份、硅微粉3-8份、微硅粉15-30份、腰果殼油摩擦粉3-8份、錫粉3-8份、鋁合金纖維7-12份、鋼纖維8-12份、石油焦5-9份。

優選地，所述酚醛樹脂125℃的流動距離為40-70mm，150℃時的凝膠化時間為75-125s，流動距離和凝膠時間參考GB/T 24411-2009標準中附錄A2和A4的方法測得。

優選地，所述有機硅改性樹脂125℃的流動距離為10-30mm，150℃時的凝膠化時間為60-90s，流動距離和凝膠時間參考GB/T 24411-2009標準中附錄A2和A4的方法測得。

優選地，所述碳纖維為表面改性瀝青基碳纖維。

優選地，所述鋁合金纖維為鋁鋅合金纖維。

優選地，所述碳纖維的纖維長度為2-5mm，所述礦物纖維的纖維長度為100-150μm，所述鋁合金纖維的纖維長度為0.4-0.8mm，所述鋼纖維的纖維長度為90-220μm，所述芳綸的纖維長度為90-135mm。

優選地，所述丁腈粉末為325目，所述天然石墨為325目，所述人造石墨為30-100目，所述硅微粉為325-800目，所述微硅粉為325目，所述腰果殼油摩擦粉為40-325目，所述錫粉為200目，所述石油焦為14-100目。

本發明還提供了上述無銅無銻環保摩擦材料的制備方法，包括以下步驟：