[發(fā)明專利]一種高阻尼樹脂基摩擦材料及制備方法

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• 申請日: 2021-06-17
• 公開（公告）號: CN113201202A
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 付前剛;李博;費(fèi)杰;李賀軍;齊樂華;李暢
• 申請（專利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C08L61/06
• 分類號: C08L61/06;C08L83/04;C08K7/06;C08L61/14
• 代理公司: 西北工業(yè)大學(xué)專利中心 61204
• 代理人: 王鮮凱

本發(fā)明涉及一種高阻尼樹脂基摩擦材料及制備方法，將高阻尼硫化硅橡膠同其他材料高速攪拌均勻后，經(jīng)過模具填充、熱壓、打磨，最終得到樹脂基摩擦材料。發(fā)明的高阻尼硅橡膠改性樹脂基摩擦材料，阻尼損耗因子提高，可以緩和沖擊，減弱振動，降低制動過程中的噪音水平，提高乘車舒適性，減少環(huán)境噪音污染。同時本發(fā)明的摩擦材料具有磨損率低，摩擦系數(shù)高且平穩(wěn)等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于摩擦材料領(lǐng)域，涉及一種高阻尼樹脂基摩擦材料及制備方法。

背景技術(shù)

摩擦材料是制動裝置或運(yùn)載機(jī)械傳動的關(guān)鍵部件，主要功能是通過摩擦來吸收汽車動能轉(zhuǎn)化成其他形式的能，達(dá)到制動和減速的作用。樹脂基摩擦材料主要由樹脂粘結(jié)劑、增強(qiáng)纖維、摩擦性能調(diào)節(jié)劑、填料等組分及其它配合劑組成，具有良好的摩擦系數(shù)、耐磨性、一定的耐熱性與機(jī)械強(qiáng)度，被廣泛應(yīng)用于摩托車、卡車、汽車、石油鉆機(jī)、礦山機(jī)械、農(nóng)用車輛等各類工程機(jī)械及設(shè)備當(dāng)中。

隨著汽車工業(yè)的不斷進(jìn)步，人們對制動襯片的安全性、平穩(wěn)性和舒適性提出了更高的要求。制動過程中產(chǎn)生的振動和噪音是影響零部件的壽命和制動舒適性的一個重要因素，解決制動振動和噪音一直是研究人員關(guān)注的重點(diǎn)之一。

文獻(xiàn)1“專利公開號是CN 104109342 A的中國專利”公開了一種低噪音、抗熱衰退樹脂基摩擦材料。該發(fā)明選取焦炭、膨脹蛙石和硅藻土作為混雜填料，利用其特殊的多孔及層狀結(jié)構(gòu)作為降噪改性劑。結(jié)果表明隨著上述三種填料的增多，噪音水平有所降低，但層片狀材料的引入使摩擦系數(shù)出現(xiàn)不同程度的下降，制動效率降低，而多孔結(jié)構(gòu)容易導(dǎo)致復(fù)合材料的強(qiáng)度降低。

文獻(xiàn)2“專利公開號是CN 109707773 B的中國專利”制備了一種三層組份的低噪音鼓式摩擦片，包括面料層、減振層及底料層；所述減振層按重量份包括酚醛樹脂3～5份、降噪粒子70～80份、麻纖維5～10份及丁腈橡膠5～10份。該發(fā)明通過中間減振層的作用，有效的吸收振動能量，降低系統(tǒng)的激勵源，具備了良好的消音降噪效果。該發(fā)明制備步驟為將混合好的底料層，減振層和面料層預(yù)混料按照重量比依次投入到熱壓模具，進(jìn)行熱壓成型，但存在制備步驟相對復(fù)雜，材料均勻性難以控制等問題。

目前的摩擦材料減振降噪思路主要有兩個方面：一是添加吸聲填料，但吸聲材料多為多孔狀結(jié)構(gòu)，對復(fù)合材料力學(xué)性能有所影響；二是添加外部構(gòu)件或改變自身結(jié)構(gòu)，制備工藝相對復(fù)雜，制造成本增高。因此，亟需從新的角度入手降低摩擦材料制動過程中的振動和噪音。阻尼技術(shù)是工程領(lǐng)域中常用的減振降噪的有效手段，利用材料的阻尼特性可以將機(jī)械振動和聲振的能量轉(zhuǎn)變成熱能或其他可以耗損的能量，從而達(dá)到減振降噪的目的。因此，同時提升摩擦材料阻尼及摩擦磨損性能是高性能摩擦材料的發(fā)展方向之一。

發(fā)明內(nèi)容

要解決的技術(shù)問題

為了避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明提出一種高阻尼樹脂基摩擦材料及制備方法。

技術(shù)方案

一種高阻尼樹脂基摩擦材料，其特征在于原料組分的重量份為：13％～18％的酚醛樹脂、15％～20％的聚丙烯腈碳纖維、40％～60％的摩擦性能調(diào)節(jié)劑和3％～17％的阻尼硅橡膠；所述阻尼硅橡膠為高溫硫化硅橡膠，橡膠烴含量大于40％。各組份的重量百分比之和為100％。

所述聚丙烯腈基碳纖維的長度為100μm。

所述酚醛樹脂包括但不限于：腰果油改性酚醛樹脂、硼改性酚醛樹脂或鋇酚醛樹脂。

所述摩擦性能調(diào)節(jié)劑包括但不限于：硫酸鈣晶須、氧化鋁、硫酸鋇、鉻鐵礦、硅藻土、螢石粉中的一種或者幾種。

所述摩擦性能調(diào)節(jié)劑為粒度在100～300目顆粒材料。

所述摩擦性能調(diào)節(jié)劑為100～300目顆粒材料與500～1500目的顆粒材料以及不同粒度的摩擦性能調(diào)節(jié)劑的混合體。

一種制備所述高阻尼樹脂基摩擦材料的方法，其特征在于步驟如下：