[发明专利]一种耐磨抗冲击抗剪切刹车片制备方法

说明书

本发明公开了一种耐磨抗冲击抗剪切刹车片的制备方法，属于机械制动用摩擦材料技术领域。该方法优化了当前摩擦材料的组合配方，制备出采用固定块、缓冲层、耐摩层三层结构的耐磨抗冲击抗剪切刹车片，磨擦层保证刹车片具有稳定的摩擦系数、良好的耐磨损性；U型缓冲层保证刹车片具有抗压抗剪切性能；粘结机及销钉使刹车片与轮毂之间形成牢固粘接，微观组织制备精确，宏观综合性能优良。

技术领域

本发明属于机械制动用摩擦材料技术领域，具体涉及一种新型NOA耐磨抗冲击抗剪切刹车片制备方法。

背景技术

随着人们环保意识不断提高，电动自行车已成为大众化的一种交通工具，刹车片是电动自行车制动系统的一个至关重要的组成部分，它的性能好坏直接关系到人身安全。制动系统的主要组成部分—制动盘和刹车片，在工作过程中，表面的相互作用将引起表面材料的流失和转移，即产生磨损，使得制动摩擦副的间隙增大，直至制动盘和刹车片失去工作能力。若从安全可靠方面考虑，制动盘应具有更好的耐磨损性能，刹车片则应具有较高的摩擦系数，尤其是高温摩擦系数。然而，过高的耐磨性也会带来一定负面影响，刹车片的耐磨性越好，摩擦产生的剪切阻力越大，接触表层承受的剪切应力就越大，从而加重了材料的流失。

现有技术中对于最高时速为20km/h的电动自行车，其刹车片材料应具有稳定的摩擦系数（0.25～0.60）、良好的耐磨损性（0～1. 00×10-7cm3(Nm)-1），足够的力学性能（在室温下的剪切强度应不小于3MPa，粘结面积应不小于80%）、低噪声、安全环保等。这些性能相互影响、相互制约，采取传统的热模压/滚压成形工艺难以协调平衡，其主要原因：刹车片内部材料成分和组织分布不均，尤其是增强纤维难以与粉料混合均匀，此外，采用热模压成型或滚压成型时，刹车片为整体块状结构，所需干燥时间长、热模压力大，粘接剂难以充分流动，制品缺陷多。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐磨抗冲击抗剪切刹车的制备方法。本发明采用固定块、缓冲层、耐摩层三层结构，优化了当前摩擦材料的组合配方，磨擦层保证刹车片具有稳定的摩擦系数、良好的耐磨损性；U型缓冲层保证刹车片具有抗压抗剪切性能；粘结机及销钉使刹车片与轮毂之间形成牢固粘接，微观组织制备精确，宏观综合性能优良。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种新型NOA耐磨抗冲击抗剪切刹车片制备方法，该方法包括如下步骤：

步骤一、制备摩擦层半固化片：

（1）制备摩擦层混合浆料：按按以下重量份数比例称取原料组分：液态酚醛树脂2130,10-35份，DH-3所料增强剂1-5份，硅烷偶联剂KH-550，2-8份，领苯二甲酸二丁酯1-5份，液态丁晴橡胶1份8-30份，碳酸钙粉末3-15份，氧化铝粉末3-15份，超高分子聚乙烯5-15，促进剂DM1-5份，人造石墨粉3-15份 ,除泡剂2份。

对耐摩擦磨损部分的组成材料进行物料混合，控制混合时间为2-3h、球磨机的转速为80-120r/min，使混合均匀后，加入除泡剂，在密封的搅拌罐中继续搅拌并进行真空脱气，控制密闭的搅拌罐内真空度为-0.1--0.2MPa，搅拌速度为150-300r/min，搅拌时间为20-90min，制得浆料;球磨后的混合粉末原料粒度过50-150目，粉末在溶液中充分混合；控制胶溶液的动力粘度为1000-5000cpa；

（2）制备摩擦层单元薄片：将鳞片石墨浆料倒入表面喷涂有0.03mm氧化锆陶瓷的磨具中，推动刮刀刮平，进行干燥去除溶剂。干燥温度为20-80℃，干燥时间为30-100min，制备得厚度为0.1mm-1.5摩擦层单元薄片，其干燥标准为溶剂的干燥量占总溶剂的50-90％。

（3）片层叠加：将上述制得的n层摩擦层单元薄片叠加在表面喷涂有0.03mm氧化锆陶瓷的真空压模机模具中，冷压预成型：冷压时间3-15S，温度5-45℃，模压力5-15Mpa,排气次数3-5次，直到所需的厚度的1.05-1.3倍，制备得的摩擦层半固化片待用。