一種摻有假菠蘿麻的轎車剎車片的制作方法
【專利摘要】一種摻有假菠蘿麻的轎車剎車片，在配方中加入經(jīng)過(guò)特殊處理的假菠蘿麻纖維，所述假菠蘿麻纖維經(jīng)過(guò)預(yù)處理、酶法脫膠、超聲波處理，并經(jīng)過(guò)阻燃處理，使其性能適用于剎車片。摻有假菠蘿麻的轎車剎車片，將天然纖維作為一種添加纖維，更加環(huán)保，減少剎車片摩擦碎屑對(duì)環(huán)境的污染，并且制動(dòng)噪音小，本發(fā)明提供了一種摻有假菠蘿麻的轎車剎車片的配方及其制作工藝。
【專利說(shuō)明】一種摻有假菠蘿麻的轎車剎車片
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及轎車剎車制動(dòng)領(lǐng)域，尤其是一種摻有假菠蘿麻的轎車剎車片。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車剎車片是汽車安全行駛的重要保障，在汽車技術(shù)發(fā)展的同時(shí)，人們也在不斷的對(duì)汽車剎車片的性能進(jìn)行研究改進(jìn)，剎車片在制動(dòng)的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生磨損，磨損過(guò)程中產(chǎn)生的碎屑會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，尤其是其中的重金屬纖維材質(zhì)，會(huì)對(duì)環(huán)境、人體造成很大的危害，如何使剎車片在滿足制動(dòng)要求的前提下，更加的環(huán)保、安全，是剎車片研究的一個(gè)方向。自然界中存在的某些植物纖維，經(jīng)過(guò)加工處理后，具有良好的機(jī)械性能，可以作為剎車片的一種添加纖維。假菠蘿麻纖維屬龍舌蘭科龍舌蘭屬，葉生硬質(zhì)纖維，是多年生粗壯植物，地上莖極短，有地下根狀莖，葉劍形，短而硬直，葉長(zhǎng)50?100挪，簇生于莖上，放射狀排列，肉質(zhì)厚，能越數(shù)年不凋，葉黃綠色，邊緣有鉤刺，葉纖拉力強(qiáng)，葉片短而多，葉緣有鋸齒，一個(gè)生命周期7?10年，長(zhǎng)葉約1千片，纖維率4.0%?4.3%。印度及中國(guó)的廣東、廣西部分地區(qū)均有分布，多處于野生狀態(tài)。作為一種資源豐富的自然植物纖維，如果能夠加以利用，將其作為一種剎車片添加纖維，可以在一定程度上減少其他纖維的添加量，相對(duì)其他硬度較高的纖維材料，可以減少剎車片制動(dòng)過(guò)程中的產(chǎn)生的噪音，同時(shí)減少磨損碎屑對(duì)環(huán)境的污染。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種摻有假菠蘿麻的轎車剎車片及其制備工藝。
[0004]一種摻有假菠蘿麻的轎車剎車片具有耐熱衰退性，噪音低，對(duì)偶磨損小，無(wú)石棉纖維添加，環(huán)保，低磨耗等優(yōu)點(diǎn)，能夠滿足轎車剎車片的性能要求。
[0005]一種摻有假菠蘿麻的轎車剎車片的制備工藝包括假菠蘿麻纖維的處理工藝及剎車片的加工工藝。
[0006]本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)方式如下:
[0007]一種摻有假菠蘿麻的轎車剎車片，配方中包括丁腈橡膠改性酚醛樹(shù)脂，鈦酸鉀晶須，假菠蘿麻纖維，銅纖維，鋯英石，硅灰石，蛭石，石墨，炭黑，三硫化二銻，氧化鎂，云母，重晶石等組成。
[0008]所述丁腈橡膠改性酚醛樹(shù)脂是以丁腈橡膠粉等為改性劑、腰果油改性樹(shù)脂為添加劑通過(guò)添加多種原料、橡膠助劑、摩擦性能調(diào)節(jié)劑，制得磨耗低、抗沖擊強(qiáng)度高、硬度和摩擦系數(shù)適中，高溫下抗熱衰退明顯的提高，且加工熱膨脹和熱龜裂小。
[0009]所述鈦酸鉀晶須為上海晶須復(fù)合材料制造有限公司生產(chǎn)，六鈦酸鉀晶須使用溫度為10001，也提高了剎車片的使用溫度，確保了剎車片制動(dòng)過(guò)程的安全性能；六鈦酸鉀晶須的導(dǎo)熱系數(shù)較低，而且溫度越高，導(dǎo)熱系數(shù)越低，也減緩了摩擦過(guò)程中能量的傳遞速率，降低了剎車片的升溫速率，也確保了制動(dòng)過(guò)程的安全性能。
[0010]所述黃銅纖維為大正金屬纖維(珠海)有限公司生產(chǎn)的粉碎型黃銅纖維。黃銅的導(dǎo)熱性能好，壽命長(zhǎng)，可以使對(duì)偶形成一層銅保護(hù)膜，銅較軟，小于對(duì)偶(鑄鐵，合金鋼等)可以減少對(duì)對(duì)偶的磨損。
[0011]所述鋯英石為營(yíng)口阿斯創(chuàng)化工有限公司生產(chǎn)，鋯英石具有軟中有剛剛中有軟的屬性，增摩效果非常明顯，抗熱震動(dòng)性能好，不產(chǎn)生震動(dòng)噪音，可獲得較好的制動(dòng)效果，鋯英石的目數(shù)為100目。
[0012]所述硅灰石纖維為營(yíng)口阿斯創(chuàng)化工有限公司生產(chǎn)，采用針狀硅灰石，硅灰石纖維穩(wěn)定性好，表面溫度可維持4501左右，短時(shí)間內(nèi)能承受8001高溫，熱傳導(dǎo)性低，有良好的耐久性，磨損小，制動(dòng)過(guò)程噪音小。
[0013]所述蛭石為河北達(dá)利通礦產(chǎn)制品廠生產(chǎn)，蛭石具有質(zhì)輕、耐磨、吸音、耐高溫及高孔隙率的特點(diǎn)，用來(lái)改善摩擦材料的高溫性能和減震效果，使汽車制動(dòng)更加平穩(wěn)，增加制動(dòng)的舒適感，此外蛭石的片型結(jié)構(gòu)還可以對(duì)摩擦材料起到一定的增強(qiáng)作用。
[0014]所述石墨為常州市武進(jìn)華東特種纖維制造有限公司生產(chǎn)，目數(shù)為60目，石墨具有良好的導(dǎo)熱和耐高溫性能，可改善材料的抗磨性能。
[0015]所述炭黑為卡博特炭黑，加速擴(kuò)散制動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的熱量，炭黑也可以對(duì)摩擦材料進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，以幫助保持摩擦材料的完整性，并延長(zhǎng)它們的使用壽命，同時(shí)可以保持摩擦穩(wěn)定性、顏色均勻性，以增強(qiáng)耐磨性并減少制動(dòng)噪音。
[0016]所述三硫化二銻為九江富瑞思摩新擦材料有限公司生產(chǎn)，三硫化二銻具有固體潤(rùn)滑劑的作用，對(duì)穩(wěn)定摩擦因數(shù)、降低磨損率、保護(hù)摩擦盤起重要作用。
[0017]所述氧化鎂為邢臺(tái)市鎂神化工有限公司生產(chǎn)，氧化鎂具有耐高溫、耐磨、增加摩擦系數(shù)、增加韌度、增加穩(wěn)定性、降低剎車噪音等特性。
[0018]所述云母為河北省壽靈縣精細(xì)礦產(chǎn)加工廠生產(chǎn)，目數(shù)為100目，具有良好的耐酸、耐堿、化學(xué)穩(wěn)定性能，還具有很好的絕緣和耐熱性能。
[0019]所述重晶石為棗陽(yáng)市五聯(lián)實(shí)業(yè)有限公司生產(chǎn)，重晶石的含量為80%，硬度為3，目數(shù)為200，其摩擦系數(shù)穩(wěn)定，磨耗小，特別是在高溫下能形成的摩擦界層，能防止對(duì)偶表面擦傷，使對(duì)偶表面磨得更光潔。
[0020]所述的假菠蘿麻纖維經(jīng)過(guò)特殊的工藝處理，使其具有剎車片添加纖維所需性能。假菠蘿麻原莖經(jīng)過(guò)酶法脫膠、超聲波等處理，獲得假菠蘿麻纖維，假菠蘿麻纖維的表面經(jīng)過(guò)阻燃處理，然后切割成為纖維長(zhǎng)度為3皿的短纖維，作為剎車片的添加纖維，具體見(jiàn)假菠蘿麻纖維的處理方法。
[0021]所述超聲波處理中使用的超聲波清洗機(jī)，為自制超聲波清洗機(jī)，頻率為28紐2，功率為100?50001，
[0022]本發(fā)明通過(guò)下述兩點(diǎn)特殊工藝，實(shí)現(xiàn)本發(fā)明所述剎車片的制備。
[0023]1.對(duì)假菠蘿麻纖維進(jìn)行加工處理，使其性能符合剎車片要求，具體處理工藝見(jiàn)假菠蘿麻纖維處理工藝。
[0024]2.通過(guò)特定的剎車片的加工工藝，完成摻有假菠蘿麻纖維剎車片的制作、加工，具體工藝見(jiàn)剎車片制作工藝。
[0025]假菠蘿麻纖維的處理工藝:
[0026]假菠蘿麻纖維在使用前經(jīng)過(guò)三道工序處理，分別為假菠蘿纖維的預(yù)處理，假菠蘿纖維的酶法脫膠處理，假菠蘿纖維的超聲波處理，具體的處理工藝順序?yàn)?預(yù)處理——酶法脫膠——超聲波處理，經(jīng)過(guò)處理后，制得所需性能的假菠蘿麻纖維。[0027]所述的預(yù)處理工序:
[0028]選取新假菠蘿麻作為加工原材料，因?yàn)殛惣俨ぬ}麻中果膠含量為新麻的三倍以上，纖維素含量卻比新麻低，說(shuō)明陳假菠蘿麻比新假菠蘿麻脫膠難度更大，且制成率低，故選用新假菠蘿麻作為加工原材料。將假菠蘿麻原莖浸泡于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的版10?溶液中，常溫下浸泡處理處，再用去離子水沖洗呈中性，等待進(jìn)入下一步工序。
[0029]所述酶法脫膠工藝:
[0030]使用脫膠酶的濃度為38/1，浴比濃度為1:10，加酶量為所需處理假菠蘿麻原莖重量的0.5%，水溫為391，將假菠蘿麻原莖浸泡在由脫膠酶與水配比而成的脫膠液中，浸泡時(shí)間為60-70小時(shí)，浸泡的過(guò)程中，不需要更換脫膠液，浴比濃度為1:10，為提高脫膠效率，可以在脫膠液中加入18/1的非離子表面活性劑，保持水溫在451 ±11，可以減少浸泡時(shí)間在30-40小時(shí)，脫膠液可以重復(fù)使用5-6次，脫膠液使用后，經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的處理即可達(dá)到污水排放標(biāo)準(zhǔn)，降低污水處理成本，從而達(dá)到節(jié)約成本的目的。
[0031]所述超聲波處理工藝:
[0032]1)超聲波頻率取28紐2，超聲介質(zhì)為質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.5%~3.0%的版10?水基介質(zhì)，溫度選擇45~601，把假菠蘿麻纖維放在2%的版10?稀溶液中浸泡30分鐘，此過(guò)程保證水溫60，取出后烘干。
[0033]2)再次把101?重的上述假菠蘿麻纖維放入51(瓦的超聲波水池中，水溫601，池水的重量200匕，加入濃硫酸0.5匕再加入1012匕，作用時(shí)間1.5小時(shí)。
[0034]上述反應(yīng)之中的超聲波的功率是重要條件，將超聲波頻率調(diào)整為28狃2，作用40分鐘，然后將頻率調(diào)整為45腿2，作用時(shí)間為1小時(shí)。超聲波作用于液體溶液時(shí)，液體介質(zhì)要做壓縮與稀疏的周期振動(dòng)，從而引起液體內(nèi)部各點(diǎn)受到壓力或拉伸力作用，拉伸力的作用會(huì)將大量液體撕裂，并形成大量微小氣泡，即空化泡。當(dāng)這些巨量空化泡破裂時(shí)，能放出巨大的能量而形成沖擊波，對(duì)浸在液體內(nèi)部的固體物質(zhì)表面形成強(qiáng)大的沖擊與破壞。從而達(dá)到假菠蘿麻纖維改性的效果。
[0035]經(jīng)超聲波處理，假菠蘿麻纖維成單纖維狀，烘干溫度1201，經(jīng)烘干后呈分散單纖維的狀態(tài)，對(duì)假菠蘿麻纖維進(jìn)行表面阻燃處理后，進(jìn)行切短工序，成為符合混雜纖維的長(zhǎng)度為3111111的材料。
[0036]剎車片的制作工藝如下:
[0037]剎車片的加工和填充過(guò)程如下:
[0038]1.配料將樹(shù)脂、纖維、填料按照配方的比例在自動(dòng)配料系統(tǒng)中進(jìn)行配料，自動(dòng)加料，計(jì)量，排料；
[0039]2.混料經(jīng)過(guò)配比稱重好的物料倒入到混料機(jī)中，混料機(jī)采用犁耙式混料機(jī)，混料時(shí)間約為20組II ；
[0040]3.注射經(jīng)過(guò)混料后的物料，呈流動(dòng)膠體狀態(tài)，將膠體狀態(tài)的物料加入到注射裝置中，向壓制模具中注射，采用的注射機(jī)為螺桿旋轉(zhuǎn)注射機(jī)。
[0041]剎車片的壓制過(guò)程如下: [0042]1.壓制模具中充滿膠狀摩擦材料混合物后，利用鎖模裝置將壓制模具鎖緊；
[0043]2.在壓制過(guò)程中，保持熱壓溫度在1651左右，熱壓壓力為23~26腿^，保
[0044]壓時(shí)間為6~91111 ；[0045]3.壓制完成后對(duì)其進(jìn)行保溫處理，在1201下保溫1小時(shí)，在1501下保溫1
[0046]小時(shí)，在1801下保溫2小時(shí)，隨爐溫冷卻；
[0047]4.將制備好的摩擦材料按照所需的剎車片摩擦塊的尺寸切割，將摩擦塊和
[0048]鋼背放在模具中壓制成型；
[0049]5.經(jīng)過(guò)壓制后的剎車片，要經(jīng)過(guò)熱處理工序處理，熱處理溫度為1601~1901，熱處理時(shí)間為2.5~3匕然后隨爐冷卻；
[0050]6.將熱處理后的剎車片，用刀具對(duì)周邊的溢料和毛刺進(jìn)行處理，根據(jù)技術(shù)要求進(jìn)行鉆孔，磨削內(nèi)弧、外弧以及倒角，打印標(biāo)記，檢驗(yàn)。
【具體實(shí)施方式】
[0051]根據(jù)實(shí)驗(yàn)得出上述原材料的三種優(yōu)選配方比例分別為表1、表2、表3所示。
[0052]
【權(quán)利要求】
1.一種摻有假菠蘿麻的轎車剎車片，其配方包括:丁腈橡膠改性酚醛樹(shù)脂，鈦酸鉀晶須，假菠蘿麻纖維，銅纖維，鋯英石，硅灰石，蛭石，石墨，炭黑，三硫化二銻，氧化鎂，云母，重晶石。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種摻有假菠蘿麻的轎車剎車片，其特征在于假菠蘿麻纖維經(jīng)過(guò)特殊工藝處理，改善其性能，使其適應(yīng)于剎車片工作環(huán)境，剎車片在所提供制作工藝條件下生產(chǎn)制備。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種摻有假菠蘿麻的轎車剎車片，其特征在于配方中所述假菠蘿麻纖維經(jīng)過(guò)經(jīng)過(guò)預(yù)處理、酶法脫膠、超聲波處理，并經(jīng)過(guò)阻燃處理后，將假菠蘿麻纖維切割成長(zhǎng)度為3.短纖維，作為剎車片添加纖維。
【文檔編號(hào)】C08K3/04GK103836097SQ201310500325
【公開(kāi)日】2014年6月4日 申請(qǐng)日期:2013年10月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月16日
【發(fā)明者】姜著川 申請(qǐng)人:姜著川