一种低噪软质抗磨材料、刹车片及制备方法
阅读说明：本技术 一种低噪软质抗磨材料、刹车片及制备方法 (Low-noise soft wear-resistant material, brake pad and preparation method ) 是由 张豪 于 2021-07-30 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种低噪软质抗磨材料,包括按重量计的以下组份：减磨橡胶颗粒、人造石墨、高温煅烧氧化铝、黄蛭石、滑石粉、重晶石粉、锆英粉、再生竹纤维,所述减磨橡胶颗粒由橡胶、增强纤维、热固性树脂组成；一种低噪软质抗磨刹车片,由所述的低噪软质抗磨材料制备而成。一种制备低噪软质抗磨刹车片的方法,包括准备原料、混合原料、热压成型、保温固结四个步骤。新的低噪软质抗磨材料,提高了刹车片摩擦材料的整体性能,具有抗热能力强,摩擦系数高,制动效果好,稳定系数强等特点。(The invention discloses a low-noise soft wear-resistant material which comprises the following components in parts by weight: the anti-abrasion rubber comprises anti-abrasion rubber particles, artificial graphite, high-temperature calcined alumina, yellow vermiculite, talcum powder, barite powder, zircon powder and regenerated bamboo fibers, wherein the anti-abrasion rubber particles are composed of rubber, reinforcing fibers and thermosetting resin; a low-noise soft wear-resistant brake pad is prepared from the low-noise soft wear-resistant material. A method for preparing a low-noise soft wear-resistant brake pad comprises four steps of raw material preparation, raw material mixing, hot press molding and heat preservation consolidation. The new low-noise soft wear-resistant material improves the overall performance of the friction material of the brake pad, and has the characteristics of strong heat resistance, high friction coefficient, good braking effect, strong stability coefficient and the like.)
技术领域
本发明属于刹车材料技术领域，具体涉及一种低噪软质抗磨材料、刹车片及制备方法。
背景技术
随着科技的进步和人们生活水平的提高，车辆越来越多，车辆寿命不断增长，行车安全风险不断增大，刹车片是汽车刹车系统中最关键的安全零件，对刹车效果的好坏起决定性作用，它会直接影响到整个制动系统的可靠性，这就对车辆刹车系统提出了更高的要求。
刹车片上的摩擦块由摩擦材料和粘合剂组成，刹车时摩擦块被挤压在刹车盘或刹车鼓上与其产生摩擦，从而达到使车辆减速的目的。现有的摩擦材料大都是先将橡胶、塑料分别塑炼，然后两者合在一起混炼，再将混炼物粉碎，加入铁粉、促进剂、防老剂、粉碎石棉、玻璃纤维，混和均匀后制成片状或颗粒状，然后放入模具压制，并固化为成品。刹车片与刹车盘之间相互摩擦，将汽车的动能转化成热能，刹车片和刹车盘的温度会上升300-400℃。刹车过程中，在高温，机械和化学的极度重负下，短段时间的热量积累，使摩擦材料易发生严重的热分解，使其摩擦性能严重衰退，导致摩擦系数不稳定，降低使用寿命。
随着环保意识的增强，在国外市场，无石棉、少金属的环保型摩擦材料，即无石棉有机物型摩擦材料，已经开始向市场推广；欧美一些国家已经就限制摩擦材料中有害重金属组分及铜的含量进行了立法。但半金属刹车片在潮气作用下锈蚀严重，刹车时噪音较高，振动较大，对制动盘存在一定损伤。并且多数半金属或少金属刹车片在使用过程中容易产生的灰尘，这些灰尘吸附于轮毂之上，由于难以清洗，受其长期影响，易造成轮毂腐蚀。
目前市场上的刹车片大都是硬质配方，这些配方的刹车片柔性、粘接性和韧性都不好，容易造成落灰多，不环保，噪音大的缺点。如何设计一种低噪软质抗磨的摩擦材料和用此摩擦材料制作的刹车片，以及如何设计其制造工艺是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
(一)发明目的
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的是为了提供一种低噪软质抗磨材料、刹车片及制备方法，采用这种低噪软质抗磨材料制成的刹车片，解决了现有技术中刹车片的落灰多，以及噪音大，不环保的问题，提高刹车过程中的舒适性。
(二)技术方案
为解决上述问题，本发明提供了一种低噪软质抗磨材料，包括按重量计的以下组份：减磨橡胶颗粒90～100份、人造石墨10～16份、高温煅烧氧化铝2～11份、黄蛭石4～13份、滑石粉1～4份、重晶石粉6～14份、锆英粉3～9份、再生竹纤维7～16份；
所述减磨橡胶颗粒包括按重量计的以下组份：橡胶80份、增强纤维14份、热固性树脂16份；
所述橡胶为丁苯橡胶、丁腈橡胶、氯化聚异丁烯橡胶和胶硅橡胶中的一种或几种；
所述增强纤维为碳纤维、芳纶纤维、玻璃纤维中的一种或几种；
所述热固性树脂为酚醛树脂、特种耐热树脂中的一种或两种。
作为本发明进一步的方案：包括按重量计的以下组份：减磨橡胶颗粒94～98份、人造石墨12～15份、高温煅烧氧化铝5～9份、黄蛭石6～10份、滑石粉1～3份、重晶石粉7～9份、锆英粉4～7份、再生竹纤维8～13份。
进一步地，所述人造石墨的细度为50目～70目，所述黄蛭石的细度为28目～35目。
进一步地，所述橡胶为所述丁苯橡胶、所述丁腈橡胶和所述氯化聚异丁烯橡胶，三种橡胶重量比是1:1:1。
进一步地，所述增强纤维为所述碳纤维和所述芳纶纤维，两种纤维的重量比为1:2。
本发明还提供了一种低噪软质抗磨刹车片，低噪软质抗磨刹车片由所述的低噪软质抗磨材料制备而成。
本发明还提供了一种制备所述的低噪软质抗磨刹车片的方法，包括以下步骤：
步骤一，准备原料：按重量配比准备减磨橡胶颗粒、人造石墨、高温煅烧氧化铝、黄蛭石、滑石粉、重晶石粉、锆英粉、再生竹纤维；
步骤二，混合原料：将减磨橡胶颗粒、高温煅烧氧化铝、黄蛭石、滑石粉、重晶石粉、锆英粉在混料机中混合7分钟，加入人造石墨和再生竹纤维再混合2分钟；
步骤三，热压成型：在温度为160℃，压力为35MPa的压制模具中共分4次压制，每次80秒，每两次压制之间泄压6秒，共计压制320秒；
步骤四，保温固结：热压成型的构件在干燥箱内150℃下保温2小时，在180℃下再保温5小时，然后降至环境温度。
(三)有益效果
本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：
1.本发明提供的低噪软质抗磨材料，由减磨橡胶颗粒、人造石墨、高温煅烧氧化铝、黄蛭石、滑石粉、重晶石粉、锆英粉、再生竹纤维这些材料以合理的比例组合，具有良好的摩擦性能，而且软硬度适合车辆在刹车时的需要，提高了刹车时的舒适性。克服了粘接性和韧性不好，容易造成落灰多，不环保，噪音大的缺点。
2.低噪软质抗磨刹车片具有高度的热稳定性，提高了刹车系统的安全性能。
3.低噪软质抗磨刹车片的制备方法简单，容易实施，提高了制作低噪软质抗磨刹车片的效率，改善了低噪软质抗磨刹车片的质量。
附图说明
图1为本发明的制备流程图。
附图标记：
1、步骤一准备原料，2、步骤二混合原料，3、步骤三热压成型，4、步骤四保温固结。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
本发明公开了一种低噪软质抗磨材料、刹车片及制备方法，以下分别详细说明。
实施例1：
本发明的第一个方面提供了一种低噪软质抗磨材料，包括按重量计的以下组份：减磨橡胶颗粒90～100份、人造石墨10～16份、高温煅烧氧化铝2～11份、黄蛭石4～13份、滑石粉1～4份、重晶石粉6～14份、锆英粉3～9份、再生竹纤维7～16份；
所述减磨橡胶颗粒包括按重量计的以下组份：橡胶80份、增强纤维14份、热固性树脂16份；
所述橡胶为丁苯橡胶、丁腈橡胶、氯化聚异丁烯橡胶和胶硅橡胶中的一种或几种；
所述增强纤维为碳纤维、芳纶纤维、玻璃纤维中的一种或几种；
所述热固性树脂为酚醛树脂、特种耐热树脂中的一种或两种。
作为本发明进一步的方案：包括按重量计的以下组份：减磨橡胶颗粒94～98份、人造石墨12～15份、高温煅烧氧化铝5～9份、黄蛭石6～10份、滑石粉1～3份、重晶石粉7～9份、锆英粉4～7份、再生竹纤维8～13份。
优选地，所述人造石墨的细度为50目～70目，所述黄蛭石的细度为28目～35目。
优选地，所述橡胶为所述丁苯橡胶、所述丁腈橡胶和所述氯化聚异丁烯橡胶，三种橡胶重量比是1:1:1。
优选地，所述增强纤维为所述碳纤维和所述芳纶纤维，两种纤维的重量比为1:2。
实施例2：
本发明的第二个方面提供了一种低噪软质抗磨刹车片。低噪软质抗磨刹车片由所述的低噪软质抗磨材料制备而成。
实施例3：
图1为本发明的制备流程图。
本发明的第三个方面提供了一种制备所述的低噪软质抗磨刹车片的方法，包括以下步骤：
步骤一，准备原料：按重量配比准备减磨橡胶颗粒、人造石墨、高温煅烧氧化铝、黄蛭石、滑石粉、重晶石粉、锆英粉、再生竹纤维；
步骤二，混合原料：将减磨橡胶颗粒、高温煅烧氧化铝、黄蛭石、滑石粉、重晶石粉、锆英粉在混料机中混合7分钟，加入人造石墨和再生竹纤维再混合2分钟；
步骤三，热压成型：在温度为160℃，压力为35MPa的压制模具中共分4次压制，每次80秒，每两次压制之间泄压6秒，共计压制320秒；
步骤四，保温固结：热压成型的构件在干燥箱内150℃下保温2小时，在180℃下再保温5小时，然后降至环境温度。
实施例4：
低噪软质抗磨材料，包括按重量计的以下组份：减磨橡胶颗粒95份、人造石墨12份、高温煅烧氧化铝6份、黄蛭石5份、滑石粉2份、重晶石粉7份、锆英粉4份、再生竹纤维9份；
所述减磨橡胶颗粒包括按重量计的以下组份：橡胶80份、增强纤维14份、热固性树脂16份；
所述橡胶为丁腈橡胶；
所述增强纤维为芳纶纤维；
所述热固性树脂为酚醛树脂。
制备所述的低噪软质抗磨刹车片的方法，包括以下步骤：
步骤一，准备原料：按重量配比准备减磨橡胶颗粒、人造石墨、高温煅烧氧化铝、黄蛭石、滑石粉、重晶石粉、锆英粉、再生竹纤维；
步骤二，混合原料：将减磨橡胶颗粒、高温煅烧氧化铝、黄蛭石、滑石粉、重晶石粉、锆英粉在混料机中混合7分钟，加入人造石墨和再生竹纤维再混合2分钟；
步骤三，热压成型：在温度为160℃，压力为35MPa的压制模具中共分4次压制，每次80秒，每两次压制之间泄压6秒，共计压制320秒；
步骤四，保温固结：热压成型的构件在干燥箱内150℃下保温2小时，在180℃下再保温5小时，然后降至环境温度。
按GB/T5763-2008标准，制成的软质抗磨刹车片测试结果为：
测试项目/实验温度
100℃
200℃
300℃
升温摩擦系数
0.30
0.38
0.30
降温摩擦系数
0.34
0.32
0.29
重量磨损(g)
0.05
0.07
0.09
体积磨损率10<sup>-7</sup>cm<sup>3</sup>/N.m
0.11
0.09
0.10
制成的软质抗磨刹车性能稳定，安全可靠，具备刹车系统要求的物理条件，符合测试要求。
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。