[发明专利]混杂纤维多尺度增强NAO型制动摩擦材料及其制备方法

说明书

本发明属于摩擦材料技术领域，特指混杂纤维多尺度增强NAO型制动摩擦材料及其制备方法。混杂纤维多尺度增强NAO型制动摩擦材料包括混杂纤维多尺度增强体等。所述芳纶纤维与天然生物纤维之间的协同混杂设计能够有效解决单一纤维强度较弱以及混杂纤维之间混杂效应不明显的问题，增加各纤维之间的耦合协同作用，提高制动摩擦材料的物理性能和机械性能以及耐磨性能；所述纳米二氧化硅‑螺旋混杂纤维束表面的螺旋结构和纳米粒子的存在，可以在天然纤维与树脂基体间形成化学共价键和机械互锁，增加纤维/基体之间的界面结合性能，提高制动摩擦材料的机械性能和耐磨性能，减少制动粉尘的排放，延长制动摩擦材料的使用寿命。

技术领域

本发明属于摩擦材料技术领域，具体涉及一种高端农业机械、石油钻井机、重载货运汽车及城市客运列车制动用混杂纤维多尺度增强NAO型制动摩擦材料及其制备方法。

背景技术

摩擦材料是高端农业机械、石油钻井机、重载货运汽车及城市客运列车等机械和装备中必不可少的配套材料。摩擦材料主要由粘结剂、增强组分、性能调节剂和填料等原材料组成。其中，增强组分是制动摩擦材料中不可或缺的组成部分，它构成了制动摩擦材料的骨架，增强组分与树脂基体间的微观界面起着纤维与基体间载荷传递的作用，界面性能的好坏将直接影响着制动摩擦材料的机械性能和摩擦学性能。另一方面，现阶段还没有找到单一纤维能替代石棉纤维，制动摩擦材料研究人员开始探讨各种纤维组合应用的可能性。因此，这就需要研究人员不断探索新方法，解决现实问题，研制出性能优异，且能满足实际要求的制动摩擦材料。

目前，在通过增强组分改性、摩擦材料配方设计和工艺优化来改进制动摩擦材料性能方面，国内外均有相关专利报道，如：

1.中国专利公开号为CN111087973A，公开日为2020.05.01，发明名称为“一种植物纤维发酵改性增强摩擦材料制备装置及制备方法”的发明创造描述了一种摩擦材料及其制备方法；

2.中国专利授权公告号为CN107163498B，授权公告日为2019.06.07，发明名称为“一种稀土氯化物改性天然纤维及其在制备汽车制动材料上的应用”的发明创造描述了一种改性天然纤维在制备汽车制动材料上的应用；

3.中国专利授权公告号为CN106367023B，授权公告日为2018.10.30，发明名称为“一种利用小麦秸秆制成摩擦材料的生产工艺”的发明创造描述了一种摩擦材料的生产工艺；

4.中国专利公开号为CN107502291A，公开日为2017.12.22，发明名称为“一种制动摩擦材料及其配制方法”的发明创造描述了一种制动摩擦材料及其配制方法；

5.中国专利公开号为CN108386466A，公开日为2018.08.10，发明名称为“一种混杂纤维增强陶瓷基摩擦材料及其制备方法和应用”的发明创造描述了一种陶瓷基摩擦材料及其制备方法；

6.中国专利授权公告号为CN106191719B，授权公告日为2019.02.05，发明名称为“一种高性能陶瓷制动复合材料及其制备方法”的发明创造描述了一种制动复合材料及其制备方法；

7.中国专利公开号为CN107254294A，公开日为2017.10.17，发明名称为“一种混杂纤维增强摩擦材料及其制备方法”的发明创造描述了一种摩擦材料及其制备方法。

随着经济和社会的快速发展，农机、汽车、石油勘探和铁路等行业对制动摩擦材料性能的要求也越来越高，仅仅从制动摩擦材料的配方设计和工艺优化等方面来设计和制备制动摩擦材料已经远远不能满足社会对高性能制动摩擦材料的需求。因此，在制动摩擦材料设计过程中要统筹摩擦材料的配方、组分结构和工艺来研制新型高性能制动摩擦材料。

发明内容