[发明专利]摩擦材料用酚醛树脂的制备方法和摩擦材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及酚醛树脂技术领域，特别涉及一种摩擦材料用酚醛树脂的制备方法和一种摩擦材料的制备方法。

背景技术

摩擦材料是一种复合材料，主要由树脂基体、纤维增强材料和填料等组分混合、热压而制成，具有良好的摩擦系数、耐磨损性能和耐热性能等特点，广泛用作各种交通运输工具和机器设备的制动和传动的部件材料。

树脂基体是摩擦材料的一个重要组分，它的性能直接影响摩擦材料的耐磨损性能、机械性能和热衰退性能等。由于酚醛树脂具有耐热性能和机械性能较好、原料易得、生产工艺和设备简单等诸多优点，其一直是生产摩擦材料的最基本的树脂成分，应用时间较长。传统的摩擦材料用酚醛树脂的制备方法一般包括：在酸性催化剂的作用下，将苯酚和甲醛进行回流反应，反应3小时后，经脱水、抽真空，得到摩擦材料用酚醛树脂。

随着现代工业的发展、原材料价格的上涨以及国家对节能减排的要求的提高，人们迫切需要摩擦材料的生产能提高效率、降低成本，也对摩擦材料的耐磨损等性能提出了更高的要求。

发明内容

为了解决以上技术问题，本发明提供一种摩擦材料用酚醛树脂的制备方法，采用该方法制备的摩擦材料用酚醛树脂制备的摩擦材料具有较好的耐磨损性能。

本发明提供了一种摩擦材料用酚醛树脂的制备方法，包括以下步骤：

在酸性催化剂的作用下，将苯酚类化合物、间苯二酚和甲醛进行缩聚反应，得到摩擦材料用酚醛树脂，所述苯酚类化合物与所述间苯二酚的质量比为500：（25~75）。

优选的，具体包括以下步骤：

将苯酚类化合物、甲醛和酸性催化剂加入反应釜中，反应0.5小时~1.5小时后，向所述反应釜中加入间苯二酚，缩聚反应后得到摩擦材料用酚醛树脂。

优选的，反应0.5小时~1.5小时后，在温度为50℃~60℃的条件下向所述反应釜加入间苯二酚。

优选的，将苯酚类化合物、甲醛和酸性催化剂加入反应釜中时，所述反应的温度为100℃~103℃。

优选的，所述苯酚类化合物与所述甲醛的摩尔比为1：（0.5~0.9）。

优选的，所述苯酚类化合物为苯酚或邻甲酚。

优选的，所述酸性催化剂为草酸、盐酸或磷酸。

优选的，所述酸性催化剂的质量为所述苯酚类化合物的质量的0.5%~1%。

优选的，所述缩聚反应的温度为100℃~103℃，所述缩聚反应的时间为1小时~3小时。

本发明还提供了一种摩擦材料的制备方法，包括以下步骤：

将5wt%~15wt%的上文所述的制备方法制备的摩擦材料用酚醛树脂、5wt%~10wt%的橡胶、30wt%~40wt%的纤维增强材料和40wt%~50wt%的填料混合，经压制得到压制而成的样品；

将所述压制而成的样品进行热处理，得到摩擦材料。

与现有技术相比，本发明按照苯酚类化合物与间苯二酚的质量比为500：（25~75），将苯酚类化合物、间苯二酚和甲醛在酸性催化剂的存在下进行缩聚反应，得到摩擦材料用酚醛树脂。本发明以间苯二酚为改性剂，以苯酚类化合物、甲醛为单体，在酸性催化剂的作用下通过缩聚反应得到摩擦材料用酚醛树脂，其能够提高摩擦材料的耐磨损性能，从而延长摩擦材料的使用寿命。实验结果显示，采用本发明得到的摩擦材料用酚醛树脂制备的摩擦材料的磨损率较小。

附图说明

图1为实施例1和比较例1所得摩擦材料用酚醛树脂在150℃时的弹性扭矩S`随时间的变化曲线对比图；

图2为实施例2和比较例1所得摩擦材料用酚醛树脂在140℃时的弹性扭矩S`随时间的变化曲线对比图；

图3为实施例3和比较例1所得摩擦材料用酚醛树脂在130℃时的弹性扭矩S`随时间的变化曲线对比图；

图4为分别采用实施例1~5和比例较1不同树脂、压制不同时间而成的样品的丙酮抽提物变化曲线；

图5为分别采用实施例1~5和比例较1不同树脂、压制1min而成的样品的丙酮抽提物变化曲线；

图6为实施例7~11和比较例2所得摩擦材料的温度-摩擦系数变化曲线。

具体实施方式

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。

本发明提供了一种摩擦材料用酚醛树脂的制备方法，包括以下步骤：