一種尼龍汽車離合器摩擦材料及其制備方法
【專利說(shuō)明】一種尼龍汽車離合器摩擦材料及其制備方法
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及一種摩擦材料，尤其涉及一種尼龍汽車離合器摩擦材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0003]近幾十年來(lái)，汽車工業(yè)迅速發(fā)展，汽車研究的主要方向是輕量、節(jié)能降耗、減少排放以及改進(jìn)安全性能，采用塑料制成的功能件在汽車中的應(yīng)用愈來(lái)愈廣泛。，而離合器是通過壓盤壓緊摩擦片的摩擦力來(lái)傳動(dòng)力矩，摩擦系數(shù)大很容易摩擦過度，摩擦系數(shù)小不利于力矩的傳動(dòng)；
近年來(lái)為了提高剎車片的摩擦磨損性能，納米摩擦材料得到了廣泛的關(guān)注，通過納米粒子的加入，使得摩擦材料組份的微觀界面結(jié)構(gòu)得到明顯的改善，可以有效提高其熱衰退和熱恢復(fù)性能，通過控制不同形態(tài)多組份的納米效應(yīng)，可以提高納米摩擦材料的綜合性能，特別是在兼顧強(qiáng)度和韌性的同時(shí)，提高其高溫摩擦與磨損性能，然而，以傳統(tǒng)的干法混料直接引入納米粉體并不能最大程度的發(fā)揮納米粒子對(duì)摩擦材料的改性作用，反而會(huì)出現(xiàn)一些負(fù)面的影響，經(jīng)驗(yàn)表明，直接混合納米粒子，均會(huì)造成在混料過程中納米粒子粘附在其他顆粒和鋼纖維表面上，降低樹脂材料與其他材料之間的結(jié)合強(qiáng)度，從而導(dǎo)致在摩擦過程中，摩擦材料的摩擦因數(shù)偏小，而磨損率缺大大的增加。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的就是提供了一種尼龍汽車離合器摩擦材料及其制備方法。
[0005]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種尼龍汽車離合器摩擦材料，它是由下述重量份的原料組成的:
聚苯并咪唑10-14、乙烯基三甲氧基硅烷3-5、二甲基亞砜26-30、無(wú)水乙醇6-8、甲基丙烯酸甲酯50-60、丙烯酸丁酯20-26、正十二烷基硫醇0.3-1、硫酸鈦20-34、葡萄糖16-20、納米碳粉60-70、異丙醇200-300、尼龍66 80-100、偶氮二異丁腈0.04-0.06、聚乙烯醇3-5、鉬酸銨1-2、檸檬酸三丁酯7-9、硫化亞錫1-2、羥基乙叉二膦酸2-3、丙酮50-60。
[0006]一種尼龍汽車離合器摩擦材料的制備方法，包括以下步驟:
(1)將上述硫酸鈦、葡萄糖混合，加入混合料重量20-26倍的去離子水，攪拌均勻，加入異丙醇，調(diào)節(jié)pH為11-12，送入到反應(yīng)釜中，130-140 °C下加熱15-16小時(shí)，冷卻至室溫，再加入異丙醇重量20-25%的6-10mol/l的NaOH，180_200°C下加熱40-48小時(shí)，產(chǎn)物用去離子水洗滌，與納米碳粉混合，送入到0.01-0.02mol/l的鹽酸中磁力攪拌10-12小時(shí)，靜置，過濾，將沉淀洗滌，80-90°C下干燥20-24h，得碳摻雜二氧化鈦粒子；
(2)將聚乙烯醇、羥基乙叉二膦酸混合，攪拌條件下加入混合料重量0.1-0.2%的硫酸，加入聚苯并咪唑重量的20-30%，送入60-70°C的水浴中，保溫反應(yīng)50-60分鐘，出料冷卻，得耐高溫聚合料，所述的硫酸濃度為95-98% ;
(3)取上述乙烯基三甲氧基硅烷重量的80-85%，加入到丙酮中，攪拌均勻，加乙酸，調(diào)節(jié)PH為5-6，加入碳摻雜二氧化鈦粒子，500-600W下超聲分散20-30分鐘，加入上述耐高溫聚合料，在80-90°C下保溫?cái)嚢?-10分鐘，壓濾，真空干燥，得表面接枝納米粒子；
(4 )取上述二甲基亞砜重量的10-15%，加入硫化亞錫、羥基乙叉二膦酸，50-60 0C下保溫?cái)嚢?-10分鐘，加入尼龍66重量的30-40%，送入120-130 °C的油浴中，保溫?cái)嚢?0-20分鐘，冷卻出料，得改性尼龍；
(5)將偶氮二異丁腈加入到上述無(wú)水乙醇中，攪拌溶解，得引發(fā)劑溶液；
(6)將上述表面接枝納米粒子加入到剩余的二甲基亞砜中，攪拌條件下加入甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、正十二烷基硫醇，升高溫度為60-65°C，加入引發(fā)劑溶液，保溫?cái)嚢?-5小時(shí)，加入上述改性尼龍、剩余的尼龍66、檸檬酸三丁酯，200-300轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?0-60分鐘，冷卻出料，壓濾，真空干燥；
(7)將上述干燥料與剩余各原料混合，攪拌均勻后送入雙螺桿擠出機(jī)，熔融擠出后，冷卻，切粒，干燥，即得。
[0007]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:
本發(fā)明通過表面接枝，將乙烯基三甲氧基硅烷錨固于摻雜納米粒子表面，導(dǎo)致納米粒子表面的碳鏈被延長(zhǎng)，降低了粒子的表面能和表面活性，阻止摻雜納米粒子自身發(fā)生軟團(tuán)聚現(xiàn)象，然后通過乳液接枝將PMMA接枝于粒子表面，明顯改善了無(wú)機(jī)/有機(jī)兩相的界面結(jié)構(gòu)，增加了相容性，實(shí)現(xiàn)粒子表面的完全有機(jī)化，保證了粒子在有機(jī)基體中具有良好的分散性，而將引發(fā)劑與乙烯基三甲氧基硅烷鍵合于粒子表面，防止了由于引發(fā)劑局部過濃造成的“暴聚”現(xiàn)象的發(fā)生，更有利于樹脂基體的均勻穩(wěn)定成型，從而使復(fù)合材料的綜合性能得以提升；
本發(fā)明通過摻雜納米粒子的加入，提高了樹脂材料與其他材料之間的結(jié)合強(qiáng)度，使得摩擦材料組份的微觀界面結(jié)構(gòu)得到明顯的改善，可以有效提高其熱衰退和熱恢復(fù)性能，特別是在兼顧強(qiáng)度和韌性的同時(shí)，提高其高溫摩擦與磨損性能，極大的降低了磨損率；
本發(fā)明加入的聚苯并咪唑可以有效的提高成品的耐熱變形溫度，改善各物料間的相容性，提尚成品的穩(wěn)定性。
【具體實(shí)施方式】
[0008]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述:
實(shí)施例1:
一種尼龍汽車離合器摩擦材料，它是由下述重量份的原料組成的:
聚苯并咪唑14、乙烯基三甲氧基硅烷5、二甲基亞砜30、無(wú)水乙醇8、甲基丙烯酸甲酯60、丙烯酸丁酯26、正十二烷基硫醇0.3、硫酸鈦34、葡萄糖20、納米碳粉70、異丙醇300、尼龍66 100、偶氮二異丁腈0.06、聚乙烯醇3、鉬酸銨2、檸檬酸三丁酯7、硫化亞錫1_2、羥基乙叉二膦酸2、丙酮60。
[0009]一種尼龍汽車離合器摩擦材料的制備方法，包括以下步驟:
(I)將上述硫酸鈦、葡萄糖混合，加入混合料重量26倍的去離子水，攪拌均勻，加入異丙醇，調(diào)節(jié)PH為12，送入到反應(yīng)釜中，140°C下加熱16小時(shí)，冷卻至室溫，再加入異丙醇重量25%的lOmol/1的NaOH，200°C下加熱40小時(shí)，產(chǎn)物用去離子水洗滌，與納米碳粉混合，送入到0.02mol/l的鹽酸中磁力攪拌12小時(shí)，靜置，過濾，將沉淀洗滌，90°C下干燥24h，得碳摻雜二氧化鈦粒子；
(2)將聚乙烯醇、羥基乙叉二膦酸混合，攪拌條件下加入混合料重量0.1%的硫酸，加入聚苯并咪唑重量的30%，送入70°C的水浴中，保溫反應(yīng)60分鐘，出料冷卻，得耐高溫聚合料，所述的硫酸濃度為98% ;
(3)取上述乙烯基三甲氧基硅烷重量的85%，加入到丙酮中，攪拌均勻，加乙酸，調(diào)節(jié)PH為5，加入碳摻雜二氧化鈦粒子，600W下超聲分散30分鐘，加入上述耐高溫聚合料，在90°C下保溫?cái)嚢?0分鐘，壓濾，真空干燥，得表面接枝納米粒子；
(4)取上述二甲基亞砜重量的15%，加入硫化亞錫、羥基乙叉二膦酸，60°C下保溫?cái)嚢?0分鐘，加入尼龍66重量的30%，送入130°C的油浴中，保溫?cái)嚢?0分鐘，冷卻出料，得改性尼龍；
(5)將偶氮二異丁腈加入到上述無(wú)水乙醇中，攪拌溶解，得引發(fā)劑溶液；
(6)將上述表面接枝納米粒子加入到剩余的二甲基亞砜中，攪拌條件下加入甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、正十二烷基硫醇，升高溫度為60-65°C，加入引發(fā)劑溶液，保溫?cái)嚢?小時(shí)，加入上述改性尼龍、剩余的尼龍66、檸檬酸三丁酯，300轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?0分鐘，冷卻出料，壓濾，真空干燥；
(7)將上述干燥料與剩余各原料混合，攪拌均勻后送入雙螺桿擠出機(jī)，熔融擠出后，冷卻，切粒，干燥，即得。
[0010]性能測(cè)試:
拉伸強(qiáng)度:152MPa ；
彎曲強(qiáng)度:142MPa ；
缺口沖擊強(qiáng)度(23°C，KJ/m2):93 ;
熱變形溫度(1.82MPa, 0C ):230。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種尼龍汽車離合器摩擦材料，其特征在于它是由下述重量份的原料組成的: 聚苯并咪唑10-14、乙烯基三甲氧基硅烷3-5、二甲基亞砜26-30、無(wú)水乙醇6-8、甲基丙烯酸甲酯50-60、丙烯酸丁酯20-26、正十二烷基硫醇0.3-1、硫酸鈦20-34、葡萄糖16-20、納米碳粉60-70、異丙醇200-300、尼龍66 80-100、偶氮二異丁腈0.04-0.06、聚乙烯醇3-5、鉬酸銨1-2、檸檬酸三丁酯7-9、硫化亞錫1-2、羥基乙叉二膦酸2-3、丙酮50-60。2.一種如權(quán)利要求1所述的尼龍汽車離合器摩擦材料的制備方法，其特征在于包括以下步驟: (1)將上述硫酸鈦、葡萄糖混合，加入混合料重量20-26倍的去離子水，攪拌均勻，加入異丙醇，調(diào)節(jié)pH為11-12，送入到反應(yīng)釜中，130-140 °C下加熱15-16小時(shí)，冷卻至室溫，再加入異丙醇重量20-25%的6-10mol/l的NaOH，180_200°C下加熱40-48小時(shí)，產(chǎn)物用去離子水洗滌，與納米碳粉混合，送入到0.01-0.02mol/l的鹽酸中磁力攪拌10-12小時(shí)，靜置，過濾，將沉淀洗滌，80-90°C下干燥20-24h，得碳摻雜二氧化鈦粒子； (2)將聚乙烯醇、羥基乙叉二膦酸混合，攪拌條件下加入混合料重量0.1-0.2%的硫酸，加入聚苯并咪唑重量的20-30%，送入60-70°C的水浴中，保溫反應(yīng)50-60分鐘，出料冷卻，得耐高溫聚合料，所述的硫酸濃度為95-98% ; (3)取上述乙烯基三甲氧基硅烷重量的80-85%，加入到丙酮中，攪拌均勻，加乙酸，調(diào)節(jié)PH為5-6，加入碳摻雜二氧化鈦粒子，500-600W下超聲分散20-30分鐘，加入上述耐高溫聚合料，在80-90°C下保溫?cái)嚢?-10分鐘，壓濾，真空干燥，得表面接枝納米粒子； (4 )取上述二甲基亞砜重量的10-15%，加入硫化亞錫、羥基乙叉二膦酸，50-60 0C下保溫?cái)嚢?-10分鐘，加入尼龍66重量的30-40%，送入120-130 °C的油浴中，保溫?cái)嚢?0-20分鐘，冷卻出料，得改性尼龍； (5)將偶氮二異丁腈加入到上述無(wú)水乙醇中，攪拌溶解，得引發(fā)劑溶液； (6)將上述表面接枝納米粒子加入到剩余的二甲基亞砜中，攪拌條件下加入甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、正十二烷基硫醇，升高溫度為60-65°C，加入引發(fā)劑溶液，保溫?cái)嚢?-5小時(shí)，加入上述改性尼龍、剩余的尼龍66、檸檬酸三丁酯，200-300轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?0-60分鐘，冷卻出料，壓濾，真空干燥； (7)將上述干燥料與剩余各原料混合，攪拌均勻后送入雙螺桿擠出機(jī)，熔融擠出后，冷卻，切粒，干燥，即得。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種尼龍汽車離合器摩擦材料，它由下述重量份的原料組成：聚苯并咪唑10-14、乙烯基三甲氧基硅烷3-5、二甲基亞砜26-30、無(wú)水乙醇6-8、甲基丙烯酸甲酯50-60、丙烯酸丁酯20-26、正十二烷基硫醇0.3-1、硫酸鈦20-34、葡萄糖16-20、納米碳粉60-70、異丙醇200-300、尼龍66？80-100、偶氮二異丁腈0.04-0.06、聚乙烯醇3-5、鉬酸銨1-2、檸檬酸三丁酯7-9、硫化亞錫1-2、羥基乙叉二膦酸2-3、丙酮50-60，本發(fā)明通過摻雜納米粒子的加入，提高了樹脂材料與其他材料之間的結(jié)合強(qiáng)度，使得摩擦材料組份微觀界面結(jié)構(gòu)得到改善，可有效提高其熱衰退和熱恢復(fù)性能。
【IPC分類】C08F292/00, C08L79/04, C08F220/18, C08L77/06, C08F220/14, C08L51/10, C08L29/04, C08K13/02, C09K3/14
【公開號(hào)】CN105085840
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510466320
【發(fā)明人】薛正宇
【申請(qǐng)人】來(lái)安縣隆華摩擦材料有限公司
【公開日】2015年11月25日
【申請(qǐng)日】2015年8月3日