[發明專利]一種雙層結構的無紡布增強濕式摩擦材料及無水制備方法

有效

• 申請號: 202011232452.4
• 申請日: 2020-11-06
• 公開（公告）號: CN112338821B
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發明（設計）人: 費杰;羅中堯;傅業偉;李賀軍;齊樂華
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: B24D11/00
• 分類號: B24D11/00;B24D18/00
• 代理公司: 西安凱多思知識產權代理事務所(普通合伙) 61290
• 代理人: 康進興

本發明涉及一種雙層結構的無紡布增強濕式摩擦材料及其無水制備方法，以疏松多孔的非織造無紡布為纖維預制體，首先在無紡布的一面噴涂適量的樹脂溶液，干燥后熱壓固化形成支撐層，利用篩網在預制體另一面均勻添加摩擦性能調節劑，之后噴涂混合粘結劑溶液，干燥后熱壓固化形成摩擦層，最終獲得雙層結構的無紡布增強濕式摩擦材料。本發明以非織造布為纖維預制體，通過噴涂浸漬的方法，在無紡布上逐步處理、制備支撐層和摩擦層，實現有限量樹脂溶液均勻浸漬；利用篩網實現摩擦性能調節劑的均勻添加，工藝簡單易行，可實現制備過程的無水化，獲得性能可觀的雙層結構無紡布增強濕式摩擦材料。

技術領域

本發明屬于摩擦材料領域，涉及一種利用噴涂法制備的雙層結構無紡布增強濕式摩擦材料及無水制備方法。

背景技術

濕式摩擦材料通常是指工作環境為潤滑油潤滑條件的摩擦材料，其中，孔隙結構豐富、具有壓縮回彈性的紙基摩擦材料，因其生產成本低、摩擦磨損特性良好、使用壽命長等特點而廣泛作為濕式摩擦材料應用于汽車、工程機械等領域。紙基摩擦材料通常采用抄紙工藝進行制備，為滿足不同的應用需求，已經設計了多種紙基摩擦材料結構，開發出相應的制備技術，其中雙層結構的紙基摩擦材料就是一種可行的技術路線。

專利CN1632034A中公開了一種雙層紙基摩擦材料及摩擦片制作方法，采用抄紙方法分別抄造摩擦層和支撐層預制體，將兩層預制體疊合后，經壓榨脫水和干燥，再浸漬樹脂并固化，制得雙層紙基摩擦材料。該專利以邊角料等廉價原料抄造支撐層預制體，可有效降低材料成本，同時在摩擦層中使用納米填料，提高了產品的耐熱性能和韌性，但該工藝需經過兩次抄造成型，消耗更多的水，且當摩擦材料較薄時，難以抄造組分均勻的單層預制體。

專利CN102093842A中公開了一種碳質雙層紙基摩擦材料及其制備方法，以抄造成型的紙基摩擦材料預制體為支撐層，在其表面涂覆一層由摩擦性能調節劑組成的摩擦層混合物，再浸漬樹脂并固化，制得層間區別明顯的雙層紙基摩擦材料。該方法工藝較簡單，并可有效提升材料的摩擦系數，但所制備材料的摩擦層僅由樹脂粘結劑及摩擦性能調節劑組成，而不含增強纖維，對于摩擦材料的機械強度、熱學性能等綜合性能產生不利影響。

專利CN102588460A中公開了一種用于同步器的同步環及其制造方法，以浸漬樹脂后干燥的紙基材料為基層，在其上均勻施加由摩擦性能調節劑和樹脂粉末組成的摩擦層混料，再經熱壓固化獲得摩擦材料。該方法工藝簡單，材料利用率高，但同樣的摩擦層僅由樹脂粘結劑和摩擦性能調節劑組成，摩擦層結構不完備，影響材料的綜合性能。

上述專利中所設計的雙層結構材料都具有較好的摩擦磨損性能，有利于提高材料利用率，節約原料，但以上材料都是基于抄紙成型的技術發展而來。采用一次成型制備基層再施加填料并制備摩擦層的方法，不利于摩擦層及材料整體的綜合性能，而采用兩層分別抄造的方法，則會造成更多的用水及廢液排放問題。隨著環保要求的提高，有必要發展不同于抄紙成型技術的雙層結構濕式摩擦材料及其無水化制備方法。

發明內容

本發明解決的技術問題是：現有雙層結構紙基摩擦材料制備過程中，存在摩擦材料預制體制備過程大量用水，摩擦層結構不完備，材料綜合性能較差的問題。本發明提出一種雙層結構的無紡布增強濕式摩擦材料及無水制備方法，以無紡布預制體為纖維骨架，制備支撐層和摩擦層，利用篩網實現摩擦性能調節劑的均勻和無水添加，通過噴涂施膠的方法實現有限量粘結劑的均勻浸漬并實現雙層材料的制備。

本發明的技術方案是：一種雙層結構的無紡布增強濕式摩擦材料結構，包括支撐層和摩擦層，由支撐層樹脂粘結劑、無紡布纖維預制體、摩擦層混合粘結劑和摩擦性能調節劑組成；其中纖維預制體一面噴涂浸漬樹脂粘結劑，固化制得支撐層；纖維預制體另一面均勻添加摩擦性能調節劑之后噴涂浸漬混合粘結劑，固化制得摩擦層；無紡布纖維預制體重量百分比為20～30％，摩擦性能調節劑重量百分比為10～25％，粘結劑的總重量百分比為45～70％。