一种耐烧环保型离合器摩擦片材料及其制备方法和应用

摘要

本发明公开了一种耐烧环保型离合器摩擦片材料及其制备方法和应用，包括以下重量份的原料：玄武岩纤维25‑36份、纳米二氧化钛5‑10份、粘结剂8‑12份、废弃橡胶12‑16份、聚丙烯酰胺4‑6份、芝麻油3‑5份、磁波石10‑15份、铜粉2‑4份、氧化铝粉末5‑8份、碳化钨粉末3‑7份和蜂蜜2.8‑4.5份。本发明原料来源广泛，制备工艺简单，通过将各种原料采用不同的制备工艺，制备的组分之间起到协同作用，制备的成品硬度高，摩擦系数稳定，磨损率低以及耐热性能好，高温衰退少，延长了摩擦片的使用寿命。

权利要求

1.一种耐烧环保型离合器摩擦片材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：玄武岩纤维25-36份、纳米二氧化钛5-10份、粘结剂8-12份、废弃橡胶12-16份、聚丙烯酰胺4-6份、芝麻油3-5份、磁波石10-15份、铜粉2-4份、氧化铝粉末5-8份、碳化钨粉末3-7份和蜂蜜2  .8-4 .5份，所述耐烧环保型离合器摩擦片材料的制备方法，具体步骤如下：步骤一，将蜂蜜用超声波震荡充分分散，然后在45-60摄氏度下活化30-45分钟，向蜂蜜中加入其重量0  .06-0  .15倍的质量分数为5-12％的醋酸溶液并且搅拌均匀，得到改性蜂蜜；

步骤二，将玄武岩纤维、废弃橡胶和磁波石在球磨机中球磨至40-60目，得到第一混合物；

步骤三，将纳米二氧化钛加入改性蜂蜜中并且超声波振荡均匀，得到第二混合物；

步骤四，将聚丙烯酰胺和芝麻油在转速为240-300rpm的搅拌机中搅拌均匀，然后向其中加入铜粉、氧化铝粉末和碳化钨粉末并且搅拌均匀，得到第三混合物；

步骤五，将第一混合物、第二混合物、第三混合物以及粘结剂早高混机中搅拌均匀，然后在热压机中热压成型，热压机的压力为30-40MPa，热压机的温度为320-360摄氏度，得到半成品；

步骤六，将半成品在180-250摄氏度下热处理2 .5-4小时，自然冷却至室温，得到成品。

2.根据权利要求1所述的耐烧环保型离合器摩擦片材料，其特征在于，所述粘结 剂包括丁晴橡胶、聚丙烯缩丁醛和纳米酚醛树脂，丁晴橡胶、聚丙烯缩丁醛和纳米酚醛树脂的质量之比为14-22：33-45：28-44。

3.根据权利要求1所述的耐烧环保型离合器摩擦片材料，其特征在于，所述纳米二氧化钛的粒径为26-54nm，铜粉的粒径为20-50um，氧化铝粉末的粒径为0  .4-1  .3mm，碳化钨粉末的粒径为6-20um。

4.权利要求1-3任一所述的耐烧环保型离合器摩擦片材料在摩擦片上的应用。

说明书

一种耐烧环保型离合器摩擦片材料及其制备方法和应用

技术领域

[0001] 本发明涉及离合器领域，具体是一种耐烧环保型离合器摩擦片材料。

背景技术

[0002] 随着我国经济水平的快速发展和科技的发展，越来越多的家庭拥有了私家车，一户人家有多部车辆的情况十分常见，汽车已经成为人们的一种日常交通工具。汽车是由动力驱动，具有4个或4个以上车轮的非轨道承载的车辆，主要用于载运人员和货物，牵引载运人员和货物的车辆。

[0003] 汽车为我们的生活带来了方便，汽车的正常使用是依靠许多部件配合的，离合器就是其中一种。离合器位于发动机和变速箱之间的飞轮壳内，用螺钉将离合器总成固定在飞轮的后平面上，离合器的输出轴就是变速箱的输入轴，在汽车行驶过程中，驾驶员可根据需要踩下或松开离合器踏板，使发动机与变速箱暂时分离和逐渐接合，以切断或传递发动机向变速器输入的动力。离合器是机械传动中的常用部件，可将传动系统随时分离或接合。

[0004] 摩擦离合器是最常见的离合器，摩擦片是其重要组成部件，但是现有的摩擦片主要采用石棉基材料，不能满足日益提高的环保要求，而且高温下衰退增大，刹车升温过程中的摩擦系数不稳定，耐热性能不好，这就不能满足人们的使用需求。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于提供一种耐烧环保型离合器摩擦片材料，以解决上述背景技术中提出的问题。

[0006] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

[0007] 一种耐烧环保型离合器摩擦片材料，包括以下重量份的原料：玄武岩纤维25-36份、纳米二氧化钛5-10份、粘结剂8-12份、废弃橡胶12-16份、聚丙烯酰胺4-6份、芝麻油3-5份、磁波石10-15份、铜粉2-4份、氧化铝粉末5-8份、碳化钨粉末3-7份和蜂蜜2.8-4.5份。

[0008] 作为本发明进一步的方案：粘接剂包括丁晴橡胶、聚丙烯缩丁醛和纳米酚醛树脂，丁晴橡胶、聚丙烯缩丁醛和纳米酚醛树脂的质量之比为14-22：33-45：28-44。

[0009] 作为本发明进一步的方案：纳米二氧化钛的粒径为26-54nm，铜粉的粒径为20-50um，氧化铝粉末的粒径为0.4-1.3mm，碳化钨粉末的粒径为6-20um。

[0010] 所述耐烧环保型离合器摩擦片材料的制备方法，具体步骤如下：

[0011] 步骤一，将蜂蜜用超声波震荡充分分散，然后在45-60摄氏度下活化30-45分钟，向蜂蜜中加入其重量0.06-0.15倍的质量分数为5-12％的醋酸溶液并且搅拌均匀，得到改性蜂蜜；

[0012] 步骤二，将玄武岩纤维、废弃橡胶和磁波石在球磨机中球磨至40-60目，得到第一混合物；

[0013] 步骤三，将纳米二氧化钛加入改性蜂蜜中并且超声波振荡均匀，得到第二混合物；

[0014] 步骤四，将聚丙烯酰胺和芝麻油在转速为240-300rpm的搅拌机中搅拌均匀，然后向其中加入铜粉、氧化铝粉末和碳化钨粉末并且搅拌均匀，得到第三混合物；

[0015] 步骤五，将第一混合物、第二混合物、第三混合物以及粘结剂早高混机中搅拌均匀，然后在热压机中热压成型，得到半成品；

[0016] 步骤六，将半成品在180-250摄氏度下热处理2.5-4小时，自然冷却至室温，得到成品。

[0017] 作为本发明进一步的方案：步骤五中热压机的压力为30-40MPa，热压机的温度为320-360摄氏度。

[0018] 本发明还包括该耐烧环保型离合器摩擦片材料在摩擦片上的应用。

[0019] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明原料来源广泛，制备工艺简单，通过将各种原料采用不同的制备工艺，制备的组分之间起到协同作用，制备的成品硬度高，摩擦系数稳定，磨损率低以及耐热性能好，高温衰退少，延长了摩擦片的使用寿命，可以减少汽车行驶中的安全隐患。

具体实施方式

[0020] 下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

[0021] 实施例1

[0022] 一种耐烧环保型离合器摩擦片材料，包括以下重量份的原料：玄武岩纤维25份、纳米二氧化钛5份、粘结剂8份、废弃橡胶12份、聚丙烯酰胺4份、芝麻油3份、磁波石10份、铜粉2份、氧化铝粉末5份、碳化钨粉末3份和蜂蜜2.8份。粘接剂包括丁晴橡胶、聚丙烯缩丁醛和纳米酚醛树脂，丁晴橡胶、聚丙烯缩丁醛和纳米酚醛树脂的质量之比为14：33：28。

[0023] 所述耐烧环保型离合器摩擦片材料的制备方法，具体步骤如下：

[0024] 步骤一，将蜂蜜用超声波震荡充分分散，然后在55摄氏度下活化38分钟，向蜂蜜中加入其重量0.08倍的质量分数为10％的醋酸溶液并且搅拌均匀，得到改性蜂蜜；

[0025] 步骤二，将玄武岩纤维、废弃橡胶和磁波石在球磨机中球磨至40目，得到第一混合物；

[0026] 步骤三，将纳米二氧化钛加入改性蜂蜜中并且超声波振荡均匀，得到第二混合物；

[0027] 步骤四，将聚丙烯酰胺和芝麻油在转速为270rpm的搅拌机中搅拌均匀，然后向其中加入铜粉、氧化铝粉末和碳化钨粉末并且搅拌均匀，得到第三混合物；

[0028] 步骤五，将第一混合物、第二混合物、第三混合物以及粘结剂早高混机中搅拌均匀，然后在热压机中热压成型，得到半成品；

[0029] 步骤六，将半成品在180-250摄氏度下热处理3.5小时，自然冷却至室温，得到成品。

[0030] 对实施例1的产品进行性能测试，分别测试该产品在900rpm的转速下350摄氏度、450摄氏度、600摄氏度和700摄氏度的摩擦系数、维氏硬度和磨损质量，测试结果见表1。

[0031] 表1

[0032]

[0033]

[0034] 实施例2

[0035] 一种耐烧环保型离合器摩擦片材料，包括以下重量份的原料：玄武岩纤维29份、纳米二氧化钛7份、粘结剂10份、废弃橡胶13.5份、聚丙烯酰胺4.8份、芝麻油3.6份、磁波石12份、铜粉2.6份、氧化铝粉末6.6份、碳化钨粉末5份和蜂蜜3.5份。纳米二氧化钛的粒径为35nm，铜粉的粒径为33um，氧化铝粉末的粒径为0.8mm，碳化钨粉末的粒径为12um。

[0036] 所述耐烧环保型离合器摩擦片材料的制备方法，具体步骤如下：

[0037] 步骤一，将蜂蜜用超声波震荡充分分散，然后在58摄氏度下活化40分钟，向蜂蜜中加入其重量0.12倍的质量分数为6％的醋酸溶液并且搅拌均匀，得到改性蜂蜜；

[0038] 步骤二，将玄武岩纤维、废弃橡胶和磁波石在球磨机中球磨至50目，得到第一混合物；

[0039] 步骤三，将纳米二氧化钛加入改性蜂蜜中并且超声波振荡均匀，得到第二混合物；

[0040] 步骤四，将聚丙烯酰胺和芝麻油在转速为300rpm的搅拌机中搅拌均匀，然后向其中加入铜粉、氧化铝粉末和碳化钨粉末并且搅拌均匀，得到第三混合物；

[0041] 步骤五，将第一混合物、第二混合物、第三混合物以及粘结剂早高混机中搅拌均匀，然后在热压机中热压成型，得到半成品；

[0042] 步骤六，将半成品在240摄氏度下热处理3小时，自然冷却至室温，得到成品。

[0043] 对实施例2的产品进行性能测试，分别测试该产品在900rpm的转速下350摄氏度、450摄氏度、600摄氏度和700摄氏度的摩擦系数、维氏硬度和磨损质量，测试结果见表2。

[0044] 表2

[0045]

[0046]

[0047] 实施例3

[0048] 一种耐烧环保型离合器摩擦片材料，包括以下重量份的原料：玄武岩纤维33份、纳米二氧化钛9.5份、粘结剂11.5份、废弃橡胶15份、聚丙烯酰胺5.6份、芝麻油4.4份、磁波石14份、铜粉3.5份、氧化铝粉末7.2份、碳化钨粉末6.4份和蜂蜜4份。粘接剂包括丁晴橡胶、聚丙烯缩丁醛和纳米酚醛树脂，丁晴橡胶、聚丙烯缩丁醛和纳米酚醛树脂的质量之比为18：
42：36。

[0049] 所述耐烧环保型离合器摩擦片材料的制备方法，具体步骤如下：

[0050] 步骤一，将蜂蜜用超声波震荡充分分散，然后在55摄氏度下活化35分钟，向蜂蜜中加入其重量0.15倍的质量分数为10％的醋酸溶液并且搅拌均匀，得到改性蜂蜜；

[0051] 步骤二，将玄武岩纤维、废弃橡胶和磁波石在球磨机中球磨至60目，得到第一混合物；

[0052] 步骤三，将纳米二氧化钛加入改性蜂蜜中并且超声波振荡均匀，得到第二混合物；

[0053] 步骤四，将聚丙烯酰胺和芝麻油在转速为240的搅拌机中搅拌均匀，然后向其中加入铜粉、氧化铝粉末和碳化钨粉末并且搅拌均匀，得到第三混合物；

[0054] 步骤五，将第一混合物、第二混合物、第三混合物以及粘结剂早高混机中搅拌均匀，然后在热压机中热压成型，热压机的压力为36MPa，热压机的温度为350摄氏度，得到半成品；

[0055] 步骤六，将半成品在220摄氏度下热处理4小时，自然冷却至室温，得到成品。

[0056] 对实施例3的产品进行性能测试，分别测试该产品在900rpm的转速下350摄氏度、450摄氏度、600摄氏度和700摄氏度的摩擦系数、维氏硬度和磨损质量，测试结果见表3。

[0057] 表3

[0058]

[0059]

[0060] 实施例4

[0061] 一种耐烧环保型离合器摩擦片材料，包括以下重量份的原料：玄武岩纤维36份、纳米二氧化钛10份、粘结剂12份、废弃橡胶16份、聚丙烯酰胺6份、芝麻油5份、磁波石15份、铜粉4份、氧化铝粉末8份、碳化钨粉末7份和蜂蜜4.5份。粘接剂包括丁晴橡胶、聚丙烯缩丁醛和纳米酚醛树脂，丁晴橡胶、聚丙烯缩丁醛和纳米酚醛树脂的质量之比为22：45：44。纳米二氧化钛的粒径为50nm，铜粉的粒径为45um，氧化铝粉末的粒径为1.1mm，碳化钨粉末的粒径为16um。

[0062] 所述耐烧环保型离合器摩擦片材料的制备方法，具体步骤如下：

[0063] 步骤一，将蜂蜜用超声波震荡充分分散，然后在60摄氏度下活化45分钟，向蜂蜜中加入其重量0.14倍的质量分数为10％的醋酸溶液并且搅拌均匀，得到改性蜂蜜；

[0064] 步骤二，将玄武岩纤维、废弃橡胶和磁波石在球磨机中球磨至50目，得到第一混合物；

[0065] 步骤三，将纳米二氧化钛加入改性蜂蜜中并且超声波振荡均匀，得到第二混合物；

[0066] 步骤四，将聚丙烯酰胺和芝麻油在转速为240rpm的搅拌机中搅拌均匀，然后向其中加入铜粉、氧化铝粉末和碳化钨粉末并且搅拌均匀，得到第三混合物；

[0067] 步骤五，将第一混合物、第二混合物、第三混合物以及粘结剂早高混机中搅拌均匀，然后在热压机中热压成型，热压机的压力为40MPa，热压机的温度为345摄氏度，得到半成品；

[0068] 步骤六，将半成品在220摄氏度下热处理3.5小时，自然冷却至室温，得到成品。

[0069] 对实施例4的产品进行性能测试，分别测试该产品在900rpm的转速下350摄氏度、450摄氏度、600摄氏度和700摄氏度的摩擦系数、维氏硬度和磨损质量，测试结果见表4。

[0070] 表4

[0071]

[0072] 对比例

[0073] 采用现有产品作为对比例，将对比例的产品进行性能测试，分别测试该产品在900rpm的转速下350摄氏度、450摄氏度、600摄氏度和700摄氏度的摩擦系数、维氏硬度和磨损质量，测试结果见表5。

[0074] 表5

[0075]

[0076] 从表1-表5的数据可以看出，实施例1-4的产品在高温下衰退小于现有产品，刹车升温过程中的摩擦系数稳定，耐热性能好，可以满足人们的使用需求，减少汽车行驶的安全隐患。本发明的产品没有采用石棉基材料，环保性好。

[0077] 本发明对蜂蜜进行改性，将纳米二氧化钛在改性蜂蜜中分散均匀，再将铜粉、氧化铝粉末和碳化钨粉末采用芝麻油和聚丙烯酰胺改性，将各种原料混合在一起，热压成型并且在一定温度下进行热处理，制备的成品硬度高，摩擦系数稳定，磨损率低以及耐热性能好。

[0078] 对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

[0079] 此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。