本发明属于制动摩擦材料制造,具体涉及一种聚醚醚酮增强制动摩擦材料及其制备方法。
背景技术:
1、制动摩擦材料是一种高分子三元复合材料,是物理与化学复合体,通常应用在动力机械上。它是由高分子粘结剂、增强纤维和摩擦性能调节剂三大类组成及其它配合剂构成,经一系列生产加工而制成的制品。制动摩擦材料的发展经历了多个阶段,从最初的石棉摩擦材料到现在的无石棉摩擦材料,随着新材料和新技术的不断进步,制动摩擦材料的技术发展正朝着更环保、更安全、更高效的方向前进。
2、汽车制动摩擦材料的研究和开发是行业发展的重要方向。例如,纤维增强摩擦材料因其优异的性能正在受到重视,植物纤维摩擦材料因其环保和可再生特性而逐渐被研究者所熟知。但是,植物纤维摩擦材料因为耐温性耐用性影响了摩擦材料的广泛使用,而新型摩擦材料中复合矿物纤维、聚醚醚酮增强纤维和碳纤维等新型材料的运用,它们克服了传统材料的缺陷,并在性能上大幅提升。
3、专利cn108250667a公开了一种耐磨制动摩擦材料及其制备方法,通过加入硅烷偶联剂对增强材料及填料成分进行改性,并加入碳化硅及莫来石作为增强剂,提高了材料的耐磨性能;但是其耐高温性能较低,不能满足更高性能的制动摩擦材料需求。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种聚醚醚酮增强制动摩擦材料及其制备方法,以解决耐磨制动摩擦材料耐温性能和耐磨性能较低的问题。
2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
3、一种聚醚醚酮增强制动摩擦材料,配方原料包含以下重量百分比组分:
4、有机粘结剂8-10%、增强材料纤维25-35%、摩擦性能调节剂10-20%、抗磨润滑剂25-35%、高温无机粘结剂5-8%、增磨剂3-8%、空间填料5-20%。
5、增强材料纤维按重量百分比计包含如下组分:复合矿物纤维30-50%、聚醚醚酮增强纤维25-35%、碳纤维20-30%、钛酸钾晶须5-15%和石墨烯改性聚酰亚胺纤维5-15%。
6、进一步地,有机粘结剂按重量百分比计包含如下组分:烷基酚改性酚醛树脂30-50%、聚甲醛改性酚醛树脂30-50%和粘性调节剂5-20%。
7、进一步地,摩擦性能调节剂按重量百分比计包含如下组分:石墨炔40-50%、无机纳米改性橡胶粉20-30%和摩擦粉15-20%。
8、进一步地,抗磨润滑剂按重量百分比计包含如下组分:柔性石墨30-60%、高炭片状石墨20-40%、煅烧石油焦炭10-20%和炭黑5-15%。
9、进一步地,高温无机粘结剂按重量百分比计包含如下组分:硫化锑50-60%和复合金属硫化物40-50%。
10、进一步地,增磨剂按重量百分比计包含如下组分:氧化锆50-60%和煅烧耐磨微晶40-50%。
11、进一步地,空间填料为煅烧硫酸钡。
12、一种聚醚醚酮增强制动摩擦材料的制备方法,包括以下制备步骤:
13、步骤一、按重量百分比计,分别称量有机粘接剂、增强材料纤维、摩擦性能调节剂、抗磨润滑剂、高温无机粘结剂的组分,将称量好组分的配方原料分别投入立式高速混料机中混料,每组配方原料混料时间为4-5min。
14、步骤二、按重量百分比计,称量配方原料的组分,倒入热压模具中,热压压力为200-300kgf/cm2,热压温度为145-155℃,每压制20-30s排一次气,共排3-6次气,保压时间为600-900s,得到摩擦材料坯体。
15、步骤三、将热压成型后的摩擦材料坯体冷却至室温,然后在4-5h内升温至170-180℃,保温6-8h,停止加热,待烘箱温度自然冷却至50℃以下,得到摩擦材料。
16、步骤四、将制动摩擦材料经平面磨,倒角,开槽,喷塑,印标,加工后包装得到制动摩擦材料。
17、本发明的有益效果:
18、本发明制备的聚醚醚酮增强制动摩擦材料具有机械强度高、耐高温、耐冲击、阻燃、耐酸碱、耐水解、耐磨、耐疲劳等特点,散热性能好,能适用于高温高压环境下的制动工况要求。通过加入聚醚醚酮增强纤维改善了摩擦材料的微观结构,增强了摩擦材料的稳定性和耐温性,减少了粘结剂中树脂的分解,提高了摩擦材料的稳定性;聚醚醚酮增强纤维还增强了摩擦材料的压缩性能,降低摩擦材料在高温高压下的热衰退,可实现规模化生产,经济效益高。
1.一种聚醚醚酮增强制动摩擦材料,其特征在于,配方原料包含以下重量百分比组分:
2.根据权利要求1所述的一种聚醚醚酮增强制动摩擦材料,其特征在于,所述有机粘结剂按重量百分比计包含如下组分:烷基酚改性酚醛树脂30-50%、聚甲醛改性酚醛树脂30-50%和粘性调节剂5-20%。
3.根据权利要求1所述的一种聚醚醚酮增强制动摩擦材料,其特征在于,所述摩擦性能调节剂按重量百分比计包含如下组分:石墨炔40-50%、无机纳米改性橡胶粉20-30%和摩擦粉15-20%。
4.根据权利要求1所述的一种聚醚醚酮增强制动摩擦材料,其特征在于,所述抗磨润滑剂按重量百分比计包含如下组分:柔性石墨30-60%、高炭片状石墨20-40%、煅烧石油焦炭10-20%和炭黑5-15%。
5.根据权利要求1所述的一种聚醚醚酮增强制动摩擦材料,其特征在于,所述高温无机粘结剂按重量百分比计包含如下组分:硫化锑50-60%和复合金属硫化物40-50%。
6.根据权利要求1所述的一种聚醚醚酮增强制动摩擦材料,其特征在于,所述增磨剂按重量百分比计包含如下组分:氧化锆50-60%和煅烧耐磨微晶40-50%。
7.根据权利要求1所述的一种聚醚醚酮增强制动摩擦材料,其特征在于,所述空间填料为煅烧硫酸钡。
8.根据权利要求1所述的一种聚醚醚酮增强制动摩擦材料的制备方法,其特征在于,包括以下制备步骤: