專利名稱：摩擦制動(dòng)片用桐油改性酚醛樹脂的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于摩擦制動(dòng)片用桐油改性酚醛樹脂作為粘接劑，以石棉等原料為填料制造機(jī)動(dòng)車輛的摩擦制動(dòng)片領(lǐng)域。
機(jī)動(dòng)車輛、特別是汽車用摩擦制動(dòng)片(又稱剎車片)的制造和應(yīng)用已有多年歷史，目前，國內(nèi)外生產(chǎn)的摩擦制動(dòng)片多為酚醛樹脂作為粘接劑，以石棉等原料作為填充料制成。其缺點(diǎn)是磨損率高，特別是高溫時(shí)磨損更為突出，強(qiáng)度低，硬度大，韌性差，易碎或者易發(fā)生龜裂，使用壽命短，不能滿足用戶(特別是山區(qū)道路)在行駛車輛時(shí)的要求。經(jīng)中國專利局文獻(xiàn)檢索，有關(guān)B類文獻(xiàn)4篇，C類1篇，U.S3438917，U.S3494884，U.S4.609381，U.S4758277和U.S3844800，無一與本發(fā)明密切相關(guān)文獻(xiàn)(A類)，其中有U.S3438917、涉及到酚醛樹脂，由苯酚與異丁醛預(yù)縮合后再與甲醛反應(yīng)生成改性酚醛樹脂，也可用亞麻油及脫水蓖麻油、桐油進(jìn)行改性，但未提供任何實(shí)施方案或技術(shù)解決方案。
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種摩擦制動(dòng)片用桐油改性酚醛樹脂的制造方法及制造摩擦制動(dòng)片產(chǎn)品，它具有韌性好、硬度低、磨損小，使用壽命為原酚醛樹脂制造摩擦制動(dòng)片產(chǎn)品的2-3倍。
本發(fā)明提供的摩擦制動(dòng)片用桐油改性酚醛樹脂的制造方法，其起始原料用量(按重量計(jì))為桐油 10-60份苯酚 100份對甲苯磺酸(以桐油重量計(jì)) 0.05-0.5份甲醛(37%水溶液) 100份縮聚反應(yīng)催化劑(可用NoOH，Ca(OH)2、Ba(OH)20.1-1份稀釋劑(可用乙醇、丙酮和甲苯) 適量將上述桐油、苯酚和對甲苯磺酸的配料組份分別稱量，加入在帶有攪拌器、冷凝器及溫度計(jì)的反應(yīng)釜中，在攪拌下升溫至90-110℃，反應(yīng)時(shí)間為20-120分鐘，冷卻至50-60℃時(shí)，用等當(dāng)量的堿中和，調(diào)節(jié)PH至8，再加入上述甲醛和縮聚反應(yīng)催化劑氫氧化鈉于釜中，在攪拌下升溫至80-100℃，反應(yīng)時(shí)間為60-100分鐘，冷卻至50-60℃，用酸中和，調(diào)節(jié)PH至7，在20KPa減壓下脫水1-2小時(shí)，根據(jù)需要將上述方法制得桐油改性酚醛樹脂(甲階樹脂)加入適量的稀釋劑備用。
摩擦制動(dòng)片產(chǎn)品制造所用的配方組分(按重量計(jì))為桐油改性酚醛樹脂 15-35份硬脂酸 1-2份玻璃纖維 10-20份石棉 30-40份重晶石 20-30份鉀長石 2-7份摩擦粉 4-8份按摩擦制動(dòng)片產(chǎn)品制造的配方稱量，將桐油改性酚醛樹脂、石棉、玻璃纖維等填充料加入揑合機(jī)內(nèi)，揑合溫度30-80℃，時(shí)間10-60分鐘經(jīng)輥壓機(jī)輥壓，溫度50-120℃時(shí)間5-8分鐘，于40-100℃下干燥后成型，成型溫度為140-200℃，時(shí)間1mm/1-2′，壓力300公kg/cm2，再經(jīng)打磨，鉆孔加工，檢驗(yàn)包裝入庫。
本發(fā)明提供的桐油改性酚醛樹脂制造的摩擦制動(dòng)片與國家標(biāo)準(zhǔn)及不經(jīng)改性酚醛樹脂制造的摩擦制動(dòng)片的主要性能比較列表如下注摩擦系數(shù)一欄，實(shí)施例的第一排為升溫的測試數(shù)據(jù)，第二排為降溫的測試數(shù)據(jù)。
從表上可見以桐油改性酚醛樹脂制造的摩擦制動(dòng)片有以下特點(diǎn)。
1.摩擦系數(shù)隨溫度變化小，超過國家標(biāo)準(zhǔn)，接近美制摩擦制動(dòng)片指標(biāo)。
2.缺口沖擊強(qiáng)度達(dá)到3.59-3.7dJ/cm2，超過了國家標(biāo)準(zhǔn)和美制摩擦制動(dòng)片指標(biāo)。
3.其余各項(xiàng)主要性能指標(biāo)皆優(yōu)于國家標(biāo)準(zhǔn)。
從桐油改性酚醛樹脂制造的摩擦制動(dòng)片與重慶合成化工廠用不經(jīng)改性的酚醛樹脂制造的摩擦制動(dòng)片作行車試驗(yàn)比較，將兩種制動(dòng)片分別用于同一國產(chǎn)解放牌汽車上結(jié)果表明如下1.用桐油改性酚醛樹脂制造的摩擦制動(dòng)片行駛3個(gè)月還未報(bào)廢，而廠制酚醛樹脂制造的摩擦制動(dòng)片只行駛了20多天就報(bào)廢了。
2.廢棄片子的龜裂情況比較，桐油改性酚醛樹脂制造的摩擦制動(dòng)片沒有原酚醛樹脂制造的摩擦制動(dòng)片龜裂嚴(yán)重。
本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)1.桐油改性苯酚甲醛樹脂代替原酚醛樹脂制作汽車摩擦制動(dòng)片，其主要性能指標(biāo)均超過國家標(biāo)準(zhǔn);接近或達(dá)到了美國制造的摩擦制動(dòng)片的性能指標(biāo)。
2.行車試驗(yàn)表明，該汽車摩擦制動(dòng)片使用壽命是酚醛樹脂制動(dòng)片的2-3倍。
3.桐油改性苯酚甲醛樹脂制造的汽車摩擦制動(dòng)片，確實(shí)起到了增韌的作用，克服了原用酚醛樹脂所固有的硬脆等缺點(diǎn)，提高了制動(dòng)
片的強(qiáng)度和使用壽命，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
實(shí)施例1.將苯酚100公斤，桐油40公斤，50%的對甲苯磺酸水溶液0.4公斤，加入帶有攪拌器，溫度計(jì)及回流冷凝器的反應(yīng)釜內(nèi)，在攪拌下升溫至90-100℃，反應(yīng)30-56分鐘，冷卻至50-60℃，加入與對甲苯磺酸等當(dāng)量的堿水溶液中和。然后，在桐油改性苯酚的加成物中加入37%的甲醛水溶液100公斤，縮聚反應(yīng)催化劑37-38%氫氧化鈉的水溶液2.7公斤，調(diào)節(jié)PH至8，在攪拌下，于80-100℃反應(yīng)60-100分鐘，冷卻至50-60℃，加入10%的鹽酸中和，調(diào)節(jié)PH至7，待盡量攪拌均勻后;置于20Kpa減壓脫水，根據(jù)需要加入適量的工業(yè)乙醇稀釋。然后，將桐油改性酚醛樹脂20公斤，硬脂酸1.8公斤，玻璃纖維15公斤，石棉35公斤，重晶石25公斤，鉀長石5公斤和摩擦粉5公斤加入揑合機(jī)內(nèi)，揑合溫度30-80℃，時(shí)間10-60分鐘，經(jīng)輥壓機(jī)輥壓，輥壓溫度50-120℃，時(shí)間5-8分鐘，于40-100℃下干燥后成型，成型溫度為140-200℃，時(shí)間1mm/1-2′，壓力300kg/cm2，再經(jīng)打磨，鉆孔加工，檢驗(yàn)包裝入庫。
2.將苯酚100公斤，桐油20公斤，50%的對甲苯磺酸水溶液0.2公斤加入帶有攪拌器、溫度計(jì)及冷凝器的反應(yīng)釜中，其余組份和合成制造工藝同實(shí)施例1。
3.將苯酚100公斤，桐油30公斤，50%的對甲苯磺酸水溶液0.3公斤，加入帶有攪拌器，溫度計(jì)及冷凝器的反應(yīng)釜中，其余組份和合成制造工藝同實(shí)施例1。
對比例苯酚60公斤，甲醛23.7公斤，縮聚反應(yīng)催化劑41%氫氧化鈉水溶液1.4公斤，按照常規(guī)的方法合成酚醛樹脂，在填充料相同，制造工藝相同的條件制造汽車摩擦制動(dòng)片，然后與本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行對比。
權(quán)利要求
1.一種摩擦制動(dòng)片用桐油改性酚醛樹脂的制造方法，其特征在于該方法的起始原料用量(按重量計(jì))為桐油 10-60苯酚 100份對甲苯磺酸(以桐油重量計(jì)) 0.05-0.5份甲醛(37%水溶液) 100份縮聚反應(yīng)催化劑 0.1-1份稀釋劑 適量將上述桐油，苯酚和對甲苯磺酸的配料組份，分別稱量，加入在帶有攪拌器，冷凝器及溫度計(jì)的反應(yīng)釜中，在攪拌下升溫至90-110℃，反應(yīng)時(shí)間為20-120分鐘，冷卻至50-60℃時(shí)，用等當(dāng)量的堿中和，調(diào)節(jié)PH至8，再加入上述甲醛和縮聚反應(yīng)催化劑氫氧化鈉的用量，在攪拌下升溫至80-100℃，反應(yīng)時(shí)間為60-100分鐘、冷卻至50-60℃用酸中和，調(diào)節(jié)PH至7，在20KPa減壓下脫水1-2小時(shí)，根據(jù)需要可加入適量的稀釋劑乙醇備用。
2.按照權(quán)利要求1所述摩擦制動(dòng)片用桐油改性酚醛樹脂制造的產(chǎn)品，其特征在于該產(chǎn)品所用的配方組分(按重量計(jì))為桐油改性酚醛樹脂 15-35份硬脂酸 1-2份玻璃纖維 10-20份石棉 30-40份重晶石 20-30份鉀長石 2-7份摩擦粉 4-8份按摩擦制動(dòng)片產(chǎn)品制造的配方稱量，將桐油改性酚醛樹脂、石棉、玻璃纖維等填充料加入揑合機(jī)內(nèi)，揑合溫度30-80℃，時(shí)間10-60分鐘，經(jīng)輥壓機(jī)輥壓，溫度50-120℃，時(shí)間5-8分鐘，于40-100℃下干燥后成型，成型溫度140-200℃，時(shí)間1mm/1-2′，壓力300、公kg/cm2，再經(jīng)打磨，鉆孔加工，檢驗(yàn)包裝入庫。
全文摘要
一種桐油改性酚醛樹脂制造摩擦制動(dòng)片，其特點(diǎn)是將桐油改性酚醛樹脂引入到摩擦制動(dòng)片的配方組分中取代原用的酚醛樹脂，其產(chǎn)品主要性能指標(biāo)超過國家標(biāo)準(zhǔn)，接近或達(dá)到了美國制造的摩擦制動(dòng)片的性能指標(biāo)。行車試驗(yàn)表明該汽車摩擦制動(dòng)片使用壽命為原酚醛樹脂制動(dòng)片的2—3倍，桐油改性起到了增韌的作用，克服了原產(chǎn)品固有的硬脆等缺點(diǎn)，提高了制動(dòng)片的強(qiáng)度和使用壽命，有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
文檔編號(hào)C08G8/34GK1069037SQ9110726
公開日1993年2月17日 申請日期1991年8月1日 優(yōu)先權(quán)日1991年8月1日
發(fā)明者李群, 李敏君, 潘固平, 冉瑞福, 劉莉, 梁勤發(fā), 牟仿 申請人:成都科技大學(xué), 重慶合成化工廠