阅读说明：本技术 一种复合双层刹车片及其制备方法 (Composite double-layer brake pad and preparation method thereof ) 是由 余振兴 贺海林 于 2019-09-09 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种复合双层刹车片及其制备方法,刹车片包括钢背和刹车片本体,刹车片主体由粘接隔热层及摩擦层构成；本发明分别将将摩擦层与粘接隔热层材料通过高速分散机分散均匀,然后依次向成型模具中投入上述原料,再将钢背复合后放入平板硫化机压制,除去毛刺即得到复合双层刹车片；本发明刹车片具有绿色环保,抗高温热衰退性能好,降噪性能良好,摩擦系数稳定,使用寿命长、等特点；粘接隔热层起着固定摩擦层、提高摩擦层强度、隔离高温的作用；摩擦层中多种新纤维材料不仅能相互弥补其各自性能的不足,还会协同作用形成快速散热、稳定摩擦系数、减少刹车片形变等高性能；刹车片形成更加优异的摩擦层和转移膜,使得汽车刹车灵敏,制动平稳。(The invention provides a composite double-layer brake pad and a preparation method thereof, wherein the brake pad comprises a steel backing and a brake pad body, and the brake pad body consists of a bonding heat-insulating layer and a friction layer; respectively uniformly dispersing a friction layer and a bonding heat insulation layer material by a high-speed dispersion machine, then sequentially adding the raw materials into a forming die, compounding a steel backing, pressing by a flat vulcanizing machine, and removing burrs to obtain a composite double-layer brake pad; the brake pad has the characteristics of environmental protection, good high-temperature heat fading resistance, good noise reduction performance, stable friction coefficient, long service life and the like; the bonding heat insulation layer plays the roles of fixing the friction layer, improving the strength of the friction layer and isolating high temperature; the various new fiber materials in the friction layer can not only mutually make up the defects of respective performances, but also can form high performances such as rapid heat dissipation, stable friction coefficient, reduction of brake pad deformation and the like under the synergistic action; the brake pad forms more excellent friction layer and transfer film, so that the automobile brake is sensitive and the brake is stable.)

一种复合双层刹车片及其制备方法

技术领域

本发明涉及汽车零件技术领域，尤其是一种复合双层刹车片及其制备方法。

背景技术

在汽车的刹车系统中，刹车片是最关键的安全零件。随着现代科技的迅猛发展，像其它制动系统的部件一样，刹车片本身在近几年也在不断地发展和变化。目前市面上出现了许多新型的高性能刹车片，但是在提高了刹车性能的同时，对生活环境产生了巨大的影响，刹车噪音和有害气体的排放得不到有效的控制。现在我们使用的汽车刹车片所使用的摩擦材料中含有很多重金属物质，包括锑、铬、镉、铜、钡、铜等重金属。汽车在每次刹车过程中，就有少量的重金属粉尘释放并积累在环境中造成危害。

另外，现有的刹车片还存在导热性能差、边角易脆裂、热衰退、磨损性高等技术问题。

中国专利公布号CN103409107A，专利公布日为2013年11月27日，公开了一种制动器刹车片摩擦材料及其制备工艺，包括卡得莱树脂、Twaron纤维、玻璃纤维、矿物纤维、石墨、二氧化钼、海泡石、硫酸钡、摩擦粉、轮胎粉、增摩剂、钾长石、阻燃剂和锆英砂；虽然其中添加了一些具有较高耐磨耐高温的成分，但是对于中重型货车，在刹车过程中会产生比普通乘用车更加高的温度，也同时需要更加耐磨的材料，使得中重型车在制动时不会发生制动不灵事故，而且耐高温性能较差，或者说在高温条件下制动性能下降严重，难以应对多坡多弯等情况下的中重型车的制动需求。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种复合双层刹车片及其制备方法，该刹车片具有刹车灵敏，制动平稳，同时无噪音，脚感舒适，绿色环保，抗高温热衰退性能好，耐磨性能良好，摩擦系数稳定，使用寿命长等特点。

本发明的技术方案为：一种复合双层刹车片，所述的刹车片包括钢背和刹车片本体，所述的刹车片主体由粘接隔热层及摩擦层构成；

其中，所述的粘接隔热层由下列重量份的组分组成：

钢纤维40～50份，丁腈胶粉10～20份，酚醛树脂5～10份，二氧化硅5～10份，芳纶2～5份，铁红5～10份，纤维素纤维2～5份；

所述的摩擦层由下列重量份数的组分组成：

芳仑纤维2～3份、聚丙烯腈预氧化纤维6～7份、聚丙烯纤维2～4份、陶瓷纤维7～10份、硫酸钙晶须10～13份、重质碳酸钙18～20份、电极石墨烯7～10份、腰果油摩擦粉3～5份、鳞片石墨2～3份、锆英粉l～2份。

优选的，所述的粘接隔热层由下列重量份的组分组成：

钢纤维45～50份，丁腈胶粉15～20份，酚醛树脂7～10份，二氧化硅5～10份，芳纶2～5份，铁红5～10份，纤维素纤维2～5份；

所述的摩擦层由下列重量份数的组分组成：

芳仑纤维2～3份、聚丙烯腈预氧化纤维6～7份、聚丙烯纤维2～4份、陶瓷纤维7～10份、硫酸钙晶须10～13份、重质碳酸钙18～20份、电极石墨烯7～10份、腰果油摩擦粉3～5份、鳞片石墨2～3份、锆英粉l～2份。

本发明还提供一种复合双层刹车片的制备方法，包括以下步骤：

按照下列各重量组分，将粘接隔热层的各组分倒入高速分散机内，搅拌成均匀分散的粉末状组合物；将摩擦层的各组分倒入高速分散机内，搅拌成均匀分散的粉末状组合物。然后取出该材料组合物，向成品模具内投入两种材料，投料方式为：先放入摩擦层材料并扒平，再放入粘接隔热层材料并扒平，再将钢背复合后放入平板硫化机于高温150℃，压力为15MPa的条件下保持3-6分钟，除去毛刺即得到复合双层刹车片；

其中，粘接隔热层的各组分的重量份数为：

钢纤维40～50份，丁腈胶粉10～20份，酚醛树脂5～10份，二氧化硅5～10份，芳纶2～5份，铁红5～10份，纤维素纤维2～5份；

摩擦层的各组分的重量份数为：

芳仑纤维2～3份、聚丙烯腈预氧化纤维6～7份、聚丙烯纤维2～4份、陶瓷纤维7～10份、硫酸钙晶须10～13份、重质碳酸钙18～20份、电极石墨烯7～10份、腰果油摩擦粉3～5份、鳞片石墨2～3份、锆英粉l～2份。

优选的，所述的刹车片的摩擦系数热衰退：350℃，热衰退≤0.08。

优选的，所述刹车片的累计磨损率<1.0×10⁷cm³/N.m。

优选的，所述刹车片的噪音AK2521噪音等级8.0以上，硬度HRS为60-80。

本发明的有益效果为：

1、本发明的刹车片具有绿色环保，抗高温热衰退性能好，降噪性能良好，摩擦系数稳定，使用寿命长、制动平稳，耐磨性能良好等特点；

2、粘接隔热层起着固定摩擦层、提高摩擦层强度、隔离高温的作用，并且非常有利于摩擦层材料的性能的发挥；

3、摩擦层中多种新纤维材料、尤其以芳仑纤维、预氧化纤维、电极石墨的复合，不仅能相互弥补其各自性能的不足，还会协同作用形成快速散热、稳定摩擦系数、减少刹车片形变等高性能；

4、工作过程中，刹车片形成更加优异的摩擦层和转移膜，使得汽车刹车灵敏，制动平稳，无制动尖叫声，舒适性能较好，刹车过程对刹车盘无损伤。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式作进一步说明：

实施例1

一种复合双层刹车片，所述的刹车片包括钢背和刹车片本体，所述的刹车片主体由粘接隔热层及摩擦层构成；

其中，所述的粘接隔热层由下列重量份的组分组成：

钢纤维40份，丁腈胶粉10份，酚醛树脂5份，二氧化硅5份，芳纶2份，铁红5份，纤维素纤维2份；

所述的摩擦层由下列重量份数的组分组成：

芳仑纤维2份、聚丙烯腈预氧化纤维6份、聚丙烯纤维2份、陶瓷纤维7份、硫酸钙晶须10份、重质碳酸钙18份、电极石墨烯7份、腰果油摩擦粉3份、鳞片石墨2份、锆英粉l份。

实施例2

一种复合双层刹车片，所述的刹车片包括钢背和刹车片本体，所述的刹车片主体由粘接隔热层及摩擦层构成；

其中，所述的粘接隔热层由下列重量份的组分组成：

钢纤维42份，丁腈胶粉13份，酚醛树脂7份，二氧化硅8份，芳纶3份，铁红7份，纤维素纤维4份；

所述的摩擦层由下列重量份数的组分组成：

芳仑纤维2份、聚丙烯腈预氧化纤维7份、聚丙烯纤维3份、陶瓷纤维8份、硫酸钙晶须11份、重质碳酸钙19份、电极石墨烯8份、腰果油摩擦粉4份、鳞片石墨3份、锆英粉l份。

实施例3

一种复合双层刹车片，所述的刹车片包括钢背和刹车片本体，所述的刹车片主体由粘接隔热层及摩擦层构成；

其中，所述的粘接隔热层由下列重量份的组分组成：

钢纤维45份，丁腈胶粉15份，酚醛树脂9份，二氧化硅8份，芳纶4份，铁红8份，纤维素纤维4份；

所述的摩擦层由下列重量份数的组分组成：

芳仑纤维3份、聚丙烯腈预氧化纤维7份、聚丙烯纤维4份、陶瓷纤维9份、硫酸钙晶须12份、重质碳酸钙20份、电极石墨烯9份、腰果油摩擦粉4份、鳞片石墨3份、锆英粉2份。

实施例4

一种复合双层刹车片，所述的刹车片包括钢背和刹车片本体，所述的刹车片主体由粘接隔热层及摩擦层构成；

其中，所述的粘接隔热层由下列重量份的组分组成：

钢纤维50份，丁腈胶粉20份，酚醛树脂10份，二氧化硅10份，芳纶5份，铁红10份，纤维素纤维5份；

所述的摩擦层由下列重量份数的组分组成：

芳仑纤维3份、聚丙烯腈预氧化纤维7份、聚丙烯纤维4份、陶瓷纤维10份、硫酸钙晶须13份、重质碳酸钙20份、电极石墨烯10份、腰果油摩擦粉5份、鳞片石墨3份、锆英粉l份。

实施例5

一种复合双层刹车片的制备方法，包括以下步骤：

按照下列各重量组分，将粘接隔热层的各组分倒入高速分散机内，搅拌成均匀分散的粉末状组合物；将摩擦层的各组分倒入高速分散机内，搅拌成均匀分散的粉末状组合物。然后取出该材料组合物，向成品模具内投入两种材料，投料方式为：先放入摩擦层材料并扒平，再放入隔热层材料并扒平，再将钢背复合后放入平板硫化机于高温150℃，压力为15MPa的条件下保持6分钟，除去毛刺即得到复合双层刹车片；

其中，粘接隔热层的各组分的重量份数为：

钢纤维40～50份，丁腈胶粉10～20份，酚醛树脂5～10份，二氧化硅5～10份，芳纶2～5份，铁红5～10份，纤维素纤维2～5份；

摩擦层的各组分的重量份数为：

芳仑纤维2～3份、聚丙烯腈预氧化纤维6～7份、聚丙烯纤维2～4份、陶瓷纤维7～10份、硫酸钙晶须10～13份、重质碳酸钙18～20份、电极石墨烯7～10份、腰果油摩擦粉3～5份、鳞片石墨2～3份、锆英粉l～2份。

本实施例制备的刹车片灵敏，制动平稳，同时无噪音，脚感舒适，绿色环保，抗高温热衰退性能好，耐磨性能良好，摩擦系数稳定，使用寿命长等特点。通过摩擦层中配方的改进，刹车片摩擦材料性能获得有效提高，如快速散热、稳定摩擦系数、减少刹车片形变等。刹车片要达到的性能参数如下：

(1)摩擦系数热衰退：350℃，热衰退≤0.08；

(2)累计磨损率<1.0×10⁷cm³/N.m(GB5763-2008)；

(3)噪音AK2521噪音等级8.0以上；

(4)硬度HRS 60-80。

上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理和最佳实施例，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。