本發(fā)明涉及剎車片技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種耐磨剎車片。
背景技術(shù)：
隨著中國汽車產(chǎn)銷量的高速增長，中國汽車制造水平和技術(shù)水平也得到穩(wěn)步發(fā)展和提高。對有自主知識產(chǎn)權(quán)和研發(fā)能力的汽車零部件供應(yīng)商也是很好的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。剎車片是汽車中最為常見的零部件之一，剎車片是由鋼片和貼在鋼片上的摩擦基材組成，工作原理是摩擦基材通過承受外來壓力，產(chǎn)生摩擦作用，從未使車輛達(dá)到減速的目的。所以，剎車片的耐磨性和耐熱性非常重要。
中國專利公開號cn106763363a公開了一種汽車剎車片，該剎車片包括鋼片和粘結(jié)在鋼片一側(cè)的摩擦材料層，摩擦材料層由以下的重量份的原料制備而成：丁腈橡膠粉10-15份、鉀長石粉2-5份、石墨20-40份、棕鋼玉2-6份、丁基丁苯1-6份、過氧化氫異丙苯0.5-2份、環(huán)氧樹脂0.5-2份、硼酚醛樹脂1-15份、聚丙烯1-15份、尼龍粉6-10份、氮化硼5-10份、硫酸鋇1-2份、鋁礬土0.5-2份、長石粉0.5-2份、促進(jìn)劑0.01-0.05份、防老劑0.01-0.05份。石墨具有難剝離的特點(diǎn)，其表觀密度比較低，直接將石墨加入到制備剎車片的組分中容易導(dǎo)致石墨在材料中分散不均勻，降低了材料的耐磨性能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明是為了克服現(xiàn)有技術(shù)剎車片的摩擦基材耐磨性能和耐熱性能差的問題，提供一種耐磨耐熱的摩擦基材。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種耐磨剎車片，包括鋼片和貼在鋼片上的摩擦基材，摩擦基材包括以下成分：2123樹脂12～18重量份、a330摩擦粒子16～22重量份、大片石墨8～12重量份、小片石墨3～7重量份、焦炭粉3～10重量份、丁腈粉2～8重量份、重晶石粉8～14重量份、玻璃纖維12～18重量份、木質(zhì)纖維2～8重量份、輪胎粉7～13重量份。
2123樹脂是一種由苯酚和甲醛在酸性介質(zhì)下縮聚而成的熱塑性酚醛樹脂，它具有良好的熱塑性能，在剎車過程中，由于摩擦產(chǎn)生一定的溫度，使2123樹脂發(fā)生變形，與剎車片中其它組分相互作用會降低噪音，同時，2123樹脂的加入會增強(qiáng)摩擦基材的韌性；焦炭份、重晶石粉和輪胎粉加入摩擦基材中使其具有更好的耐磨性，能夠減少剎車片在使用過程中出現(xiàn)龜裂現(xiàn)象，延長剎車片的使用壽命；丁腈粉能夠提高剎車片的韌性和熱穩(wěn)定性；玻璃纖維和木質(zhì)纖維加入能夠降低剎車片的噪音、增強(qiáng)其耐磨性；大片石墨和小片石墨是一種摩氏硬度為1的無機(jī)單質(zhì)，加入石墨能夠大大改善材料的耐磨性能。
作為優(yōu)選，所述摩擦基材的原料包括以下成分：2123樹脂14～16重量份、a330摩擦粒子18～20重量份、大片石墨9～11重量份、小片石墨4～6重量份、焦炭粉5～8重量份、丁腈粉4～6重量份、重晶石粉10～13重量份、玻璃纖維14～17重量份、木質(zhì)纖維4～6重量份、輪胎粉8～12重量份。
作為優(yōu)選，所述摩擦基材的原料包括以下成分：2123樹脂15重量份、a330摩擦粒子19重量份、大片石墨10重量份、小片石墨5重量份、焦炭粉7重量份、丁腈粉5重量份、重晶石粉11重量份、玻璃纖維15重量份、木質(zhì)纖維5重量份、輪胎粉10重量份。
作為優(yōu)選，所述大片石墨或小片石墨經(jīng)過改性處理，改性方法包括以下步驟：
(1)將0.2～0.6mol雙酚a型不飽和聚酯樹脂、0.4～0.8mol二苯甲烷雙馬來酰亞胺、0.3～0.6mol苯乙烯在室溫下攪拌均勻，在氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下加熱，攪拌至透明液體，再冷卻至室溫；
(2)將4～9g大片石墨或小片石墨加入步驟(1)中的透明混合液中，放入超聲波清洗器中2～4小時，然后加入引發(fā)劑，反應(yīng)后，放入真空箱中1～3小時，取出后，在常溫下放置；
(3)將步驟(2)中得到的物質(zhì)放到微波爐中進(jìn)行固化，固化，取出后冷卻得到改性石墨。
將大片石墨或小片石墨進(jìn)行超聲，使石墨剝離成石墨烯，將石墨烯中加入雙酚a型不飽和聚酯樹脂、二苯甲烷雙馬來酰亞胺和苯乙烯混合液中進(jìn)行原位聚合，形成改性石墨。該改性石墨材料易于分散，與制備摩擦基材的其它組分能夠混合均勻，提高了摩擦基材的耐磨性能。另外，雙酚a型不飽和聚酯樹脂、二苯甲烷雙馬來酰亞胺和苯乙烯進(jìn)行聚合后分子鏈中有較多苯環(huán)結(jié)構(gòu)，大大提高了剎車片的耐熱性。
作為優(yōu)選，所述步驟(1)中加熱溫度為100～110℃，攪拌時間為2～4小時。
作為優(yōu)選，所述步驟(2)中引發(fā)劑至少是過氧化二苯甲酰、過氧化環(huán)己酮、過氧化甲乙酮中的一種。
作為優(yōu)選，所述步驟(2)中加入引發(fā)劑后反應(yīng)時間為10～15分鐘，在常溫下放置8～12小時。
作為優(yōu)選，所述步驟(3)中固化溫度為80～100℃，固化時間為4～6小時。
因此，本發(fā)明具有如下有益效果：(1)大片石墨和小片石墨經(jīng)過改性后，其混合性能大大提高，能夠均勻混合在其它組分中，增加了剎車片的耐磨性能；(2)在石墨烯層間使用芳香類的有機(jī)單體進(jìn)行原位聚合，增強(qiáng)了剎車片的耐熱性能；(3)加入玻璃纖維和木質(zhì)纖維加入能夠降低剎車片的噪音、增強(qiáng)剎車片耐磨性。
具體實(shí)施方式
下面通過具體實(shí)施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步說明。
本發(fā)明中，若非特指，所采用的原料和設(shè)備等均可從市場購得或是本領(lǐng)域常用的，實(shí)施例中的方法，如無特別說明，均為本領(lǐng)域的常規(guī)方法。
實(shí)施例1
本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種耐磨剎車片，包括鋼片和貼在鋼片上的摩擦基材，摩擦基材的原料包括以下成分：2123樹脂12重量份、a330摩擦粒子16重量份、改性大片石墨8重量份、改性小片石墨3重量份、焦炭粉3重量份、丁腈粉2重量份、重晶石粉8重量份、玻璃纖維12重量份、木質(zhì)纖維2重量份、輪胎粉7重量份。
其中，大片石墨或小片石墨的改性方法包括如下步驟：
(1)將0.2mol雙酚a型不飽和聚酯樹脂、0.4mol二苯甲烷雙馬來酰亞胺、0.3mol苯乙烯加入到四口瓶中，在室溫下攪拌均勻，在氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下加熱到100℃，攪拌2小時至透明液體，然后冷卻至室溫；
(2)將4g大片石墨或小片石墨加入步驟(1)中的透明混合液中，放入超聲波清洗器中2小時，然后加入0.25mol過氧化二苯甲酰引發(fā)劑，反應(yīng)10分鐘后，放入真空箱中1小時，取出后，在常溫下放置8小時；
(3)將步驟(2)中得到的物質(zhì)放到微波爐中進(jìn)行固化，固化溫度為80℃，固化時間為4小時，取出后冷卻得到改性石墨。
實(shí)施例2
本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種耐磨剎車片，包括鋼片和貼在鋼片上的摩擦基材，摩擦基材的原料包括以下成分：2123樹脂14重量份、a330摩擦粒子18重量份、改性大片石墨9重量份、改性小片石墨4重量份、焦炭粉5重量份、丁腈粉4重量份、重晶石粉10重量份、玻璃纖維14重量份、木質(zhì)纖維4重量份、輪胎粉8重量份。
其中，大片石墨或小片石墨的改性方法包括如下步驟：
(1)將0.3mol雙酚a型不飽和聚酯樹脂、0.5mol二苯甲烷雙馬來酰亞胺、0.4mol苯乙烯加入到四口瓶中，在室溫下攪拌均勻，在氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下加熱到112℃，攪拌2.5小時至透明液體，然后冷卻至室溫；
(2)將5g大片石墨或小片石墨加入步驟(1)中的透明混合液中，放入超聲波清洗器中2.5小時，然后加入0.25mol過氧化二苯甲酰引發(fā)劑，反應(yīng)12分鐘后，放入真空箱中1.5小時，取出后，在常溫下放置10小時；
(3)將步驟(2)中得到的物質(zhì)放到微波爐中進(jìn)行固化，固化溫度為85℃，固化時間為5小時，取出后冷卻得到改性石墨。
實(shí)施例3
本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種耐磨剎車片，包括鋼片和貼在鋼片上的摩擦基材，摩擦基材的原料包括以下成分：2123樹脂15重量份、a330摩擦粒子19重量份、改性大片石墨10重量份、改性小片石墨5重量份、焦炭粉7重量份、丁腈粉5重量份、重晶石粉11重量份、玻璃纖維15重量份、木質(zhì)纖維5重量份、輪胎粉10重量份。
其中，大片石墨或小片石墨的改性方法包括如下步驟：
(1)將0.4mol雙酚a型不飽和聚酯樹脂、0.6mol二苯甲烷雙馬來酰亞胺、0.4mol苯乙烯加入到四口瓶中，在室溫下攪拌均勻，在氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下加熱到105℃，攪拌3小時至透明液體，然后冷卻至室溫；
(2)將6g大片石墨或小片石墨加入步驟(1)中的透明混合液中，放入超聲波清洗器中3小時，然后加入0.25mol過氧化環(huán)己酮引發(fā)劑，反應(yīng)13分鐘后，放入真空箱中2小時，取出后，在常溫下放置10小時；
(3)將步驟(2)中得到的物質(zhì)放到微波爐中進(jìn)行固化，固化溫度為90℃，固化時間為5小時，取出后冷卻得到改性石墨。
實(shí)施例4
本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種耐磨剎車片，包括鋼片和貼在鋼片上的摩擦基材，摩擦基材的原料包括以下成分：2123樹脂16重量份、a330摩擦粒子20重量份、改性大片石墨11重量份、改性小片石墨6重量份、焦炭粉8重量份、丁腈粉6重量份、重晶石粉13重量份、玻璃纖維17重量份、木質(zhì)纖維6重量份、輪胎粉12重量份。
其中，大片石墨或小片石墨的改性方法包括如下步驟：
(1)將0.5mol雙酚a型不飽和聚酯樹脂、0.7mol二苯甲烷雙馬來酰亞胺、0.5mol苯乙烯加入到四口瓶中，在室溫下攪拌均勻，在氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下加熱到108℃，攪拌3小時至透明液體，然后冷卻至室溫；
(2)將8g大片石墨或小片石墨加入步驟(1)中的透明混合液中，放入超聲波清洗器中3小時，然后加入0.25mol過氧化環(huán)己酮引發(fā)劑，反應(yīng)14分鐘后，放入真空箱中2小時，取出后，在常溫下放置11小時；
(3)將步驟(2)中得到的物質(zhì)放到微波爐中進(jìn)行固化，固化溫度為95℃，固化時間為5小時，取出后冷卻得到改性石墨。
實(shí)施例5
本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種耐磨剎車片，包括鋼片和貼在鋼片上的摩擦基材，摩擦基材的原料包括以下成分：2123樹脂18重量份、a330摩擦粒子22重量份、改性大片石墨12重量份、改性小片石墨7重量份、焦炭粉10重量份、丁腈粉8重量份、重晶石粉14重量份、
玻璃纖維18重量份、木質(zhì)纖維8重量份、輪胎粉13重量份。
其中，大片石墨或小片石墨的改性方法包括如下步驟：
(1)將0.6mol雙酚a型不飽和聚酯樹脂、0.8mol二苯甲烷雙馬來酰亞胺、0.6mol苯乙烯加入到四口瓶中，在室溫下攪拌均勻，在氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下加熱到110℃，攪拌4小時至透明液體，然后冷卻至室溫；
(2)將9g大片石墨或小片石墨加入步驟(1)中的透明混合液中，放入超聲波清洗器中4小時，然后加入0.25mol過氧化甲乙酮引發(fā)劑，反應(yīng)15分鐘后，放入真空箱中3小時，取出后，在常溫下放置12小時；
(3)將步驟(2)中得到的物質(zhì)放到微波爐中進(jìn)行固化，固化溫度為100℃，固化時間為6小時，取出后冷卻得到改性石墨。
對比例1
摩擦基材由以下組分制備而成：2123樹脂15重量份、a330摩擦粒子19重量份、焦炭粉7重量份、丁腈粉5重量份、重晶石粉11重量份、玻璃纖維15重量份、木質(zhì)纖維5重量份、輪胎粉10重量份。
對比例2
摩擦基材由以下組分制備而成：2123樹脂15重量份、a330摩擦粒子19重量份、大片石墨10重量份、小片石墨5重量份、焦炭粉7重量份、丁腈粉5重量份、重晶石粉11重量份、玻璃纖維15重量份、木質(zhì)纖維5重量份、輪胎粉10重量份。
摩擦、磨損性能進(jìn)行測試：
由測試結(jié)果可以得到：對石墨進(jìn)行改性后，能大大降低材料的磨損率，并且摩擦系數(shù)隨溫度的變化比較穩(wěn)定。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。