專利名稱：：汽車剎車片高效膠粘劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種汽車剎車片的粘合底膠，尤其是涉及一種汽車剎車片高效膠粘劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
：中、小型汽車剎車片一般由鋼背、粘接層和摩擦塊構(gòu)成，其中摩擦塊由增強(qiáng)材料、粘粘劑及填料粘合而成；鋼背起承載、支撐摩擦塊的作用，由鋼板沖壓制成。剎車時(shí)，鋼背受剎車鉗推動(dòng)，其摩擦塊與剎車盤或鼓接觸磨擦，通過(guò)磨擦達(dá)到車輛減速剎車之目的。在汽車的剎車系統(tǒng)中，剎車片是最關(guān)鍵的安全零件，其剎車效果的好壞都是剎車片起決定性作用。由此可見，用于摩擦材料與鋼背粘合的膠粘劑的性能是影響剎車片質(zhì)量的最重要的因素之一，如果膠粘劑耐熱性能、力學(xué)性能差，則在剎車產(chǎn)生的高溫易導(dǎo)致摩擦塊脫落，造成嚴(yán)重事故。目前在用于摩擦材料與鋼背的膠粘劑中，應(yīng)用較多的是酚醛樹脂類膠粘劑，如酚醛-縮醛膠、酚醛-丁腈膠等。隨著汽車工業(yè)的進(jìn)步，對(duì)汽車剎車片的性能要求也日益提高，要求膠粘劑具有更好的耐熱性能和穩(wěn)定的力學(xué)性能。由于傳統(tǒng)的酚醛樹脂類膠粘劑長(zhǎng)期使用溫度低于25(TC，而超過(guò)300'C后，熱分解就相當(dāng)嚴(yán)重，最終造成摩擦材料解體。因此現(xiàn)有酚醛樹脂類膠粘劑的性能指標(biāo)難以跟上汽車剎車片發(fā)展的形勢(shì)，尤其難以滿足高端產(chǎn)品的要求。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供一種汽車剎車片高效膠粘劑，以解決傳統(tǒng)粘合劑用于鋼背與摩擦材料互粘時(shí)，耐熱性能較差，耐沖擊韌性較弱，耐老化性能不夠理想等技術(shù)問(wèn)題。本發(fā)明主要是通過(guò)下述技術(shù)方案來(lái)解決的上述技術(shù)問(wèn)題的其配方主要由下列組分按所述重量份制成苯并噁嗪中間體20—27份，硼酚醛樹脂15—20份，丁腈橡膠18—25份，Y-氨丙基三乙氧基硅垸(KH-550硅烷偶聯(lián)劑)1.5—2份，納米二氧化硅5一7份，納米氧化鋅1—1.5份，乙酸乙酯90—125份，甲苯70—80份，三聚氰胺5—8份，過(guò)氧化二異丙苯0.3—0.5份，甲苯磺酸1—1.5份。為了制備上述汽車剎車片高效膠粘劑，特提供一種制備的方法，該方法包括以下步驟a.將Y-氨丙基三乙氧基硅垸偶聯(lián)劑按l:4的比例溶于乙酸乙酯中制成偶聯(lián)劑溶液，在攪拌狀態(tài)下，將納米二氧化硅粉體和納米氧化鋅粉體加到偶聯(lián)劑溶液中，用超聲波處理30分鐘，得到活化填充劑；b.將硼酚醛樹脂粉碎后溶解于甲苯溶液中，然后加入苯并噁嗪中間體，再加入步驟a得到的活化填充劑，混勻，制成開環(huán)聚合酚醛樹脂溶液備用；c.將丁腈橡膠放入煉膠機(jī)，于50-8(TC低溫塑煉1015分鐘，然后加入三聚氰胺，甲苯磺酸，過(guò)氧化二異丙苯，混煉均勻后下片，薄片厚度為1—2mm，剪碎后迅速溶解于乙酸乙酯中，得到丁腈橡膠溶液；d.將丁腈橡膠溶液、開環(huán)聚合酚醛樹脂溶液倒入真空分散機(jī)的反應(yīng)釜中攪拌均勻，將溫度控制在65—7(TC;以800—1000rpm的轉(zhuǎn)速，攪拌30分鐘，得到汽車剎車片高效膠粘劑。本發(fā)明配方中，硼酚醛樹脂的耐熱性、瞬時(shí)耐高溫性、耐燒蝕性和力學(xué)性能比普通酚醛樹脂好得多，其分解溫度高達(dá)50(TC以上，而90(TC下的重量保留率在60%以上。苯并噁嗪是以酚類化合物、胺類化合物和甲醛為原料合成的一類含雜環(huán)結(jié)構(gòu)的中間體。加熱后，苯并噁嗪中間體發(fā)生開環(huán)聚合，在開環(huán)聚合過(guò)程中，無(wú)低分子放出，生成含氮且類似酚醛樹脂的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。本發(fā)明結(jié)合硼酚醛樹脂與苯并噁嗪的優(yōu)點(diǎn)，將苯并噁嗪中間體與硼酚醛樹脂以一定比例混合使用，制成耐熱性非常優(yōu)異的高性能開環(huán)聚合酚醛樹脂，在膠粘劑固化過(guò)程中，該開環(huán)聚合酚醛樹脂可避免了傳統(tǒng)酚醛樹脂縮聚時(shí)放出大量水分子的缺點(diǎn)，大大降低了剎車片制品的孔隙率。丁腈橡膠可提高膠粘劑的拉伸強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度、耐磨性，而且令膠粘劑加工成型性能良好。三聚氰胺參與膠粘劑中開環(huán)聚合酚醛樹脂的聚合反應(yīng)，可進(jìn)一步促進(jìn)膠粘劑耐候、耐熱及穩(wěn)定性能的提高。納米二氧化硅和納米氧化鋅因其顆粒尺寸小、微孔多、比表面積大，因此具有優(yōu)良的物理和化學(xué)特性。納米二氧化硅、納米氧化鋅分散膠體中后，具有優(yōu)良的補(bǔ)強(qiáng)、增韌，抗老化作用，同時(shí)還可增加膠劑的貯存穩(wěn)定性，提高開環(huán)聚合酚醛樹脂的耐熱能力。除此之外，納米氧化鋅還可以做膠粘劑的催化劑，與過(guò)氧化二異丙苯、甲苯磺酸合用能縮短膠粘劑的固化時(shí)間，提高膠粘劑的中丁腈橡膠的耐熱能力。為了克服納米材料易團(tuán)聚的弱點(diǎn)，本發(fā)明采用超聲分散和氨基硅垸偶聯(lián)劑處理方法，將納米二氧化硅和納米氧化鋅制成活性填充劑后與開環(huán)聚合酚醛樹脂混合，因此大大提高了納米材料分散度。當(dāng)Y-氨丙基三乙氧基硅烷的用量處于本發(fā)明配比范圍內(nèi)時(shí)，除了能改善填料的分散性外，還可提高膠體與鋼鐵的粘接力。這是因?yàn)榘被柰橥ǔв袃煞N基團(tuán)。一種基團(tuán)(含硅部分)可以和無(wú)機(jī)的金屬材料結(jié)合，而另一種基團(tuán)(胺官能團(tuán))則可以與有機(jī)的樹脂材料結(jié)合，從而在粘合界面形成強(qiáng)力較高的化學(xué)鍵。本發(fā)明具有良好的耐熱性能和較高的膠接強(qiáng)度，可以在20040(TC的高溫環(huán)境中保持有效的粘合，同時(shí)，也具有良好的耐沖擊韌性，耐疲勞和耐老化性能，適用于各種汽車剎車材料的膠合。具體實(shí)施例方式實(shí)施例l:將1.5份(每份為200g，下同)Y-氨丙基三乙氧基硅烷偶聯(lián)劑按l:4的比例溶于6份乙酸乙酯中制成偶聯(lián)劑溶液，在攪拌狀態(tài)下，將7份納米二氧化硅粉體和1.5份納米氧化鋅粉體加到偶聯(lián)劑溶液中，用超聲波處理30分鐘，得到活化填充劑備用；將15份硼酚醛樹脂粉碎后溶解于80份甲苯溶液中，然后加入20份苯并噁嗪中間體和活化填充劑，混勻，制成開環(huán)聚合酚醛樹脂溶液備用；將25份丁腈橡膠放入煉膠機(jī)，于8(TC低溫塑煉10分鐘，然后加入5份三聚氰胺，l份甲苯磺酸，0.3份過(guò)氧化二異丙苯，混煉均勻后下片，薄片厚度為l一2mm，剪碎后迅速溶解于119份乙酸乙酯中，得到丁腈橡膠溶液；最后將丁腈橡膠溶液、開環(huán)聚合酚醛樹脂溶液倒入真空分散機(jī)的反應(yīng)釜中攪拌均勻，將溫度控制在65"C;以1000rpm的轉(zhuǎn)速，攪拌30分鐘，得到本汽車剎車片高效膠粘劑。實(shí)施例2:將2份(每份為200g，下同)Y-氨丙基三乙氧基硅垸偶聯(lián)劑按l:4的比例溶于8份乙酸乙酯中制成偶聯(lián)劑溶液，在攪拌狀態(tài)下，將5份納米二氧化硅粉體和1份納米氧化鋅粉體加到偶聯(lián)劑溶液中，用超聲波處理30分鐘，得到活化填充劑備用；將20份硼酚醛樹脂粉碎后溶解于70份甲苯溶液中，然后加入27份苯并噁嗪中間體和活化填充劑，混勻，制成開環(huán)聚合酚醛樹脂溶液備用；將20份丁腈橡膠放入煉膠機(jī)，于5(TC低溫塑煉15分鐘，然后加入6份三聚氰胺，L5份甲苯磺酸，0.5份過(guò)氧化二異丙苯，混煉均勻后下片，薄片厚度為l一2ram，剪碎后迅速溶解于82份乙酸乙酯中，得到丁腈橡膠溶液；最后將丁腈橡膠溶液、開環(huán)聚合酚醛樹脂溶液倒入真空分散機(jī)的反應(yīng)釜中攪拌均勻，將溫度控制在7(TC;以800rpm的轉(zhuǎn)速，攪拌30分鐘，得到本汽車剎車片高效膠粘劑。5實(shí)施例3:將1.7份(每份為200g，下同)Y-氨丙基三乙氧基硅垸偶聯(lián)劑按l:4的比例6.8份溶于乙酸乙酯中制成偶聯(lián)劑溶液，在攪拌狀態(tài)下，將6份納米二氧化硅粉體和1.2份納米氧化鋅粉體加到偶聯(lián)劑溶液中，用超聲波處理30分鐘，得到活化填充劑備用；將18份硼酚醛樹脂粉碎后溶解于75份甲苯溶液中，然后加入25份苯并噁嗪中間體和活化填充劑，混勻，制成開環(huán)聚合酚醛樹脂溶液備用；將18份丁腈橡膠放入煉膠機(jī)，于6(TC低溫塑煉17分鐘，然后加入8份三聚氰胺，1.2份甲苯磺酸，0.4份過(guò)氧化二異丙苯，混煉均勻后下片，薄片厚度為l一2mm,剪碎后迅速溶解于103.2份乙酸乙酯中，得到丁腈橡膠溶液；最后將丁腈橡膠溶液、開環(huán)聚合酚醛樹脂溶液倒入真空分散機(jī)的反應(yīng)釜中攪拌均勻，將溫度控制在65°C;以900rpm的轉(zhuǎn)速，攪拌30分鐘，得到本汽車剎車片高效膠粘劑。對(duì)上述實(shí)施例l一3所制得的膠粘劑進(jìn)行檢測(cè)表明膠粘劑的外觀為淡黃色粘稠液體，固體含量為25.330.1%;熱分解溫度均在512。C以上，聚合速度為60—89S。對(duì)比例將18份(每份為200g)酚醛樹脂、18份聚乙烯醇縮丁醛、165份乙醇混合在一起，攪拌均勻后制成酚醛-縮醛膠?，F(xiàn)將實(shí)施例3制備的高效膠粘劑與對(duì)比例制備的酚醛-縮醛膠進(jìn)行應(yīng)用對(duì)比試驗(yàn)，為了驗(yàn)證本發(fā)明的效果，分別以實(shí)施例1所制的本發(fā)明膠粘劑和對(duì)比例制得的酚醛-縮醛膠為膠粘材料，采用同樣的摩擦粉料、同樣的鋼背，以相同的工藝(入硫化機(jī)中于18(TC熱壓20min,再入電烘箱中于21(TC熱處理8小時(shí))制造相同規(guī)格的剎車片，對(duì)這兩種剎車片進(jìn)行性能測(cè)試，其試驗(yàn)數(shù)據(jù)見表l。表l:兩種剎車片性能對(duì)比試驗(yàn)。<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>上述試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明在較高溫度段200——350°C，以發(fā)明膠粘劑為膠粘材料制備的剎車片摩擦系數(shù)一直很穩(wěn)定，均在0.49附近浮動(dòng)，并且磨損量非常小，顯示膠粘劑具有非常優(yōu)異的耐熱性、柔韌性、抗衰退性。權(quán)利要求1.一種汽車剎車片高效膠粘劑，其特征是它主要由下列重量份的組分制成苯并噁嗪中間體20—27份，硼酚醛樹脂15—20份，丁腈橡膠18—25份，γ-氨丙基三乙氧基硅烷1.5—2份，納米二氧化硅5—7份，納米氧化鋅1—1.5份，乙酸乙酯90—125份，甲苯70—80份，三聚氰胺5—8份，過(guò)氧化二異丙苯0.3—0.5份，甲苯磺酸1—1.5份。2.—種制備權(quán)利要求1所述汽車剎車片高效膠粘劑的方法，其特征是該方法包括以下步驟a.將Y-氨丙基三乙氧基硅垸偶聯(lián)劑按l:4的比例溶于乙酸乙酯中制成偶聯(lián)劑溶液，在攪拌狀態(tài)下，將納米二氧化硅粉體和納米氧化鋅粉體加到偶聯(lián)劑溶液中，用超聲波處理30分鐘，得到活化填充劑；b.將硼酚醛樹脂粉碎后溶解于甲苯溶液中，然后加入苯并噁嗪中間體，再加入步驟a得到的活化填充劑，混勻，制成開環(huán)聚合酚醛樹脂溶液備用；c.將丁腈橡膠放入煉膠機(jī)，于50-8(TC低溫塑煉1015分鐘，然后加入三聚氰胺，甲苯磺酸，過(guò)氧化二異丙苯，混煉均勻后下片，薄片厚度為l一2mm，剪碎后迅速溶解于乙酸乙酯中，得到丁腈橡膠溶液；d.將丁腈橡膠溶液、開環(huán)聚合酚醛樹脂溶液倒入真空分散機(jī)的反應(yīng)釜中攪拌均勻，將溫度控制在65—70°C;以800—1000rpm的轉(zhuǎn)速，攪拌30分鐘，得到汽車剎車片高效膠粘劑。全文摘要一種汽車剎車片高效膠粘劑及其制備方法，其配方由下列組分按所述重量份制成苯并噁嗪中間體20-27份，硼酚醛樹脂15-20份，丁腈橡膠18-25份，γ-氨丙基三乙氧基硅烷1.5-2份，納米二氧化硅5-7份，納米氧化鋅1-1.5份，乙酸乙酯90-125份，甲苯70-80份，三聚氰胺5-8份，過(guò)氧化二異丙苯0.3-0.5份，甲苯磺酸1-1.5份。本發(fā)明具有良好的耐熱性能和較高的膠接強(qiáng)度，可以在200～400℃的高溫環(huán)境中保持有效的粘合，同時(shí)，也具有良好的耐沖擊韌性，耐疲勞和耐老化性能，適用于各種汽車剎車材料的膠合。文檔編號(hào)C09J161/14GK101368076SQ200810197180公開日2009年2月18日申請(qǐng)日期2008年10月1日優(yōu)先權(quán)日2008年10月1日發(fā)明者張澤偉申請(qǐng)人:瑞陽(yáng)汽車零部件(仙桃)有限公司