專利名稱：改性酚醛樹脂及其制備工藝及利用其制成的剎車片粘結(jié)劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及剎車片技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種剎車片及其粘結(jié)劑及該粘結(jié) 劑的制備工藝、改性酚醛樹脂及其制備工藝。
背景技術(shù)：
酚醛樹脂是世界上最早實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的合成樹脂，迄今已有近百年的歷史。由于其 原料易得，價(jià)格低廉，成型工藝性好，具有優(yōu)異的機(jī)械性能、阻燃性和耐熱性等。所以，成為 當(dāng)代工業(yè)部門不可缺少的原材料，在各個(gè)行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。但是，隨著工業(yè)的高速發(fā) 展，對各種機(jī)械的要求都有了很大的提高，因而對酚醛樹脂的性能提車了更高的要求，如較 高的熱分解溫度、足夠高的餓粘接強(qiáng)度和較好的耐磨性等。在剎車片領(lǐng)域中，作為粘合劑的 酚醛樹脂對這些性能起著至關(guān)重要的作用。當(dāng)前應(yīng)用的剎車片的粘結(jié)劑多是純正的酚醛樹脂，但是純正酚醛樹脂的熔點(diǎn)較 低，在高于100°c后易發(fā)生熱分解，導(dǎo)致剎車片熱衰退現(xiàn)象嚴(yán)重，制動(dòng)摩擦系數(shù)不穩(wěn)定，高溫 剎車性能銳減等問題。人們未了避免純正酚醛樹脂作為剎車片的粘結(jié)劑而帶來的熱衰退現(xiàn)象嚴(yán)重等問題，提出了很多的酚醛樹脂改性的方式方法，如桐油、腰果殼油、硼等單一改性酚醛樹脂，使 酚醛樹脂的分解溫度提高了 40-60°C左右。但是，單一改性的酚醛樹脂的熱分解溫度提高不顯著。所以亟需一種能夠顯著提 高酚醛樹脂的熱分解溫度的綜合改性的酚醛樹脂。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供了一種剎車片及其粘結(jié)劑及該粘結(jié)劑的制備工藝、改性酚 醛樹脂及其制備工藝，以提高酚醛樹脂的熱分解溫度。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案一種改性酚醛樹脂，采用桐油和納米粒子對酚醛樹脂進(jìn)行改性；其中，所述桐油占酚醛樹脂重量的10 15wt%，所述納米粒子占酚醛樹脂重量的 20 45%。優(yōu)選的，上述改性酚醛樹脂中，所述納米粒子為納米二氧化硅粉、氧化鋁粉或其組
I=I O一種改性酚醛樹脂的制備工藝，包括步驟將苯酚、占苯酚重量80 140%重量份的甲醛水溶液、占苯酚重量10 15%重量 份的桐油和占苯酚重量0.5 1.5%重量份的分散劑加入反應(yīng)容器中，再向反應(yīng)容器中加 入占苯酚重量20 45%重量份的納米粒子，得到第一混合溶液；將所述第一混合溶液加熱，得到第二混合溶液；向第二混合溶液加入堿溶液將PH調(diào)節(jié)至8 9，溫度控制在80 105°C ；真空減 壓脫水，至粘度為2. 0 5. 0帕.秒后，冷卻成固體樹脂。
優(yōu)選的，上述改性酚醛樹脂的制備工藝，其特征在于，所述納米粒子為納米二氧化 硅粉、氧化鋁粉或其組合。一種剎車片粘結(jié)劑，包括上面所述的改性酚醛樹脂、占該改性酚醛樹脂重量的 3 5wt%的丁腈橡膠和占該改性酚醛樹脂重量的7 11襯％的六甲基四胺。優(yōu)選的，上述剎車片粘結(jié)劑中，所述六甲基四胺占改性酚醛樹脂重量的8 IOwt %。一種剎車片粘結(jié)劑的制備工藝，包括步驟將苯酚、甲醛水溶液、占苯酚重量10 15%重量份的桐油和占苯酚重量0. 5 1. 5%重量份的分散劑加入反應(yīng)容器中，再向反應(yīng)容器中加入占苯酚重量20 45%重量份 的納米粒子，得到第一混合溶液；將所述第一混合溶液加熱，得到第二混合溶液；
向第二混合溶液加入堿溶液將PH調(diào)節(jié)至8 9，溫度控制在80 105°C ；真空減 壓脫水，至粘度為2. 0 5. 0帕.秒后，冷卻成固體樹脂；將所得固體樹脂烘干，再將其與占該固體樹脂重量的3 5襯％的丁腈橡膠和占 該改性酚醛樹脂重量的7 1 Iwt %的六甲基四胺加入球磨機(jī)，粉碎至粒徑為25 40 μ m, 得到剎車片粘結(jié)劑。一種剎車片，該剎車片以上所述的剎車片粘結(jié)劑作為粘結(jié)劑。優(yōu)選的，上述剎車片中，包括剎車片粘結(jié)劑 8 12wt%增強(qiáng)材料18 30wt%研磨劑13 17wt%潤滑劑15 25wt%填料25 50wt%。優(yōu)選的，上述剎車片中，所述增強(qiáng)材料為銅棉、硅酸鹽纖維或其組合；所述研磨劑為氧化鐵、鋯英石或其組合；所述潤滑劑為石墨、硫化銻或其組合；所述填料為蛭石、螢石、重晶石或其組合。從上述的技術(shù)方案可以看出，相對于背景技術(shù)，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是對酚醛樹脂進(jìn)行 綜合改性，顯著提高酚醛樹脂的熱分解溫度，包括該酚醛樹脂的剎車片在高速下緊急制動(dòng) 剎車性能穩(wěn)定，熱衰退小。在溫度高于40(TC時(shí)，熱衰退現(xiàn)象不明顯，制動(dòng)性能穩(wěn)定，摩擦系 數(shù)變化范圍小，Δ μ < 0. 095，磨損率在0. 10-0. 40Χ l(T4mg/Nm之間，剎車片的高溫摩擦磨 損性能優(yōu)異。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖
，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；?本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他 實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。本發(fā)明采用桐油和納米粒子對酚醛樹脂進(jìn)行改性。其中，桐油占酚醛樹脂重量的10 15wt%，納米粒子占酚醛樹脂重量的20 45%。納米粒子優(yōu)選為納米二氧化硅粉、氧 化鋁粉或其組合。通過對酚醛樹脂進(jìn)行綜合改性，能夠顯著提高酚醛樹脂的熱分解溫度。本發(fā)明提供的剎車片粘結(jié)劑，包括上面所述的改性酚醛樹脂、占該改性酚醛樹脂 重量的3 5wt%的丁腈橡膠和占該改性酚醛樹脂重量的7 11襯％的六甲基四胺。該 剎車片粘結(jié)劑采用了上面所述的綜合改性的酚醛樹脂，從而該粘結(jié)劑的熱分解溫度顯著提 尚ο本發(fā)明提供的剎車片，包括上面所述剎車片粘結(jié)劑8 12wt%，增強(qiáng)材料18 30wt %，研磨劑13 17wt %，潤滑劑15 25wt %，填料25 50wt %。其中，所述增強(qiáng)材料 優(yōu)選為銅棉、硅酸鹽纖維或其組合；所述研磨劑優(yōu)選為氧化鐵、鋯英石或其組合；所述潤滑 劑優(yōu)選為石墨、硫化銻或其組合；填料優(yōu)選為蛭石、螢石、重晶石或其組合。剎車片在高速下 緊急制動(dòng)剎車性能穩(wěn)定，熱衰退小。在溫度高于40(TC時(shí)，熱衰退現(xiàn)象不明顯，制動(dòng)性能穩(wěn) 定，摩擦系數(shù)變化范圍小，Δ μ <0.095，磨損率在0. 10-0.40Xl(r4mg/Nm之間，剎車片的高 溫摩擦磨損性能優(yōu)異。本發(fā)明提供的改性酚醛樹脂的制備工藝，包括以下步驟1)將苯酚、甲醛水溶液、占苯酚重量10 15%重量份的桐油和占苯酚重量0.5 1. 5%重量份的分散劑加入反應(yīng)容器中，再向反應(yīng)容器中加入占苯酚重量20 45%重量份 的納米粒子，得到第一混合溶液。其中，苯酚、甲醛水溶液反應(yīng)得到酚醛樹脂，其重量的比例 關(guān)系和現(xiàn)有的相同。2)將所述第一混合溶液加熱，得到第二混合溶液。3)向第二混合溶液加入堿溶液將PH調(diào)節(jié)至8 9，溫度控制在80 105°C ；真空 減壓脫水，至粘度為2. 0 5. 0帕.秒后，冷卻成固體樹脂，得到改性酚醛樹脂。其中，納米粒子為納米二氧化硅粉、氧化鋁粉或其組合。本發(fā)明提供的剎車片粘結(jié)劑的制備工藝，包括步驟1)將苯酚、甲醛水溶液、占苯酚重量10 15%重量份的桐油和占苯酚重量0.5 1. 5%重量份的分散劑加入反應(yīng)容器中，再向反應(yīng)容器中加入占苯酚重量20 45%重量份 的納米粒子，得到第一混合溶液。2)將所述第一混合溶液加熱，得到第二混合溶液。3)向第二混合溶液加入堿溶液將PH調(diào)節(jié)至8 9，溫度控制在80 105°C ；真空 減壓脫水，至粘度為2. 0 5. 0帕.秒后，冷卻成固體樹脂。4)將所得固體樹脂烘干，再將其與占該固體樹脂重量的3 5wt%的丁腈橡膠 和占該改性酚醛樹脂重量的7 的六甲基四胺加入球磨機(jī)，粉碎至粒徑為25 40 μ m，得到剎車片粘結(jié)劑。以下結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明所提供的剎車片作進(jìn)一步詳細(xì)說明。實(shí)施例1 分別取剎車片粘結(jié)劑(該剎車片粘結(jié)劑為上述工藝得到的剎車片粘結(jié)劑，以下實(shí) 施例簡稱剎車片粘結(jié)劑)8公斤，增強(qiáng)材料(增強(qiáng)材料為銅棉、硅酸鹽纖維或其組合，以下實(shí) 施例簡稱增強(qiáng)材料)18公斤，研磨劑(研磨劑為氧化鐵、鋯英石或其組合，以下實(shí)施例簡稱 研磨劑)13公斤，潤滑劑(潤滑劑為石墨、硫化銻或其組合，以下實(shí)施例簡稱潤滑劑)15公 斤，填料(填料為蛭石、螢石、重晶石或其組合，以下實(shí)施例簡稱填料)25公斤。混料機(jī)內(nèi)混料均勻后利用熱壓成型工藝成型，得到剎車片。在溫度高于40(TC時(shí)，熱衰退現(xiàn)象不明顯，制 動(dòng)性能穩(wěn)定，摩擦系數(shù)變化范圍小，Δ μ <0.095，磨損率為0.38X 104mg/Nm，剎車片的高溫 摩擦磨損性能優(yōu)異。實(shí)施例2 分別取剎車片粘結(jié)劑12公斤，增強(qiáng)材料30公斤，研磨劑17公斤，潤滑劑25公 斤，填料50公斤?；炝蠙C(jī)內(nèi)混料均勻后利用熱壓成型工藝成型，得到剎車片。在溫度高于 400°C時(shí)，熱衰退現(xiàn)象不明顯，制動(dòng)性能穩(wěn)定，摩擦系數(shù)變化范圍小，Δ μ < 0.093，磨損率 為0. 31X104mg/Nm，剎車片的高溫摩擦磨損性能優(yōu)異。實(shí)施例3 分別取剎車片粘結(jié)劑10公斤，增強(qiáng)材料22公斤，研磨劑15公斤，潤滑劑20公 斤，填料40公斤。混料機(jī)內(nèi)混料均勻后利用熱壓成型工藝成型，得到剎車片。在溫度高于 400°C時(shí)，熱衰退現(xiàn)象不明顯，制動(dòng)性能穩(wěn)定，摩擦系數(shù)變化范圍小，Δ μ < 0.075，磨損率 在0. IOX 104mg/Nm，剎車片的高溫摩擦磨損性能優(yōu)異。實(shí)施例4 分別取剎車片粘結(jié)劑11公斤，增強(qiáng)材料24公斤，研磨劑16公斤，潤滑劑19公 斤，填料38公斤?；炝蠙C(jī)內(nèi)混料均勻后利用熱壓成型工藝成型，得到剎車片。在溫度高于 400°C時(shí)，熱衰退現(xiàn)象不明顯，制動(dòng)性能穩(wěn)定，摩擦系數(shù)變化范圍小，Δ μ < 0.082，磨損率 在0. 18 X 104mg/Nm之間，剎車片的高溫摩擦磨損性能優(yōu)異。實(shí)施例5 分別取剎車片粘結(jié)劑9公斤，增強(qiáng)材料26公斤wt %，研磨劑14公斤，潤滑劑17公 斤，填料44公斤?；炝蠙C(jī)內(nèi)混料均勻后利用熱壓成型工藝成型，得到剎車片。在溫度高于 400°C時(shí)，熱衰退現(xiàn)象不明顯，制動(dòng)性能穩(wěn)定，摩擦系數(shù)變化范圍小，Δ μ < 0.085，磨損率 在0. 22 X 104mg/Nm之間，剎車片的高溫摩擦磨損性能優(yōu)異。實(shí)施例5 分別取剎車片粘結(jié)劑10公斤，增強(qiáng)材料25公斤wt %，研磨劑15公斤，潤滑劑18 公斤，填料33公斤。混料機(jī)內(nèi)混料均勻后利用熱壓成型工藝成型，得到剎車片。在溫度高 于400°C時(shí)，熱衰退現(xiàn)象不明顯，制動(dòng)性能穩(wěn)定，摩擦系數(shù)變化范圍小，Δ μ < 0.087，磨損 率在0. 26 X 104mg/Nm之間，剎車片的高溫摩擦磨損性能優(yōu)異。本說明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他 實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見即可。對所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。 對這些實(shí)施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的 一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明 將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
權(quán)利要求
一種改性酚醛樹脂，其特征在于，采用桐油和納米粒子對酚醛樹脂進(jìn)行改性；其中，所述桐油占酚醛樹脂重量的10～15wt％，所述納米粒子占酚醛樹脂重量的20～45％。
2.如權(quán)利要求1所述的改性酚醛樹脂，其特征在于，所述納米粒子為納米二氧化硅粉、 氧化鋁粉或其組合。
3.一種改性酚醛樹脂的制備工藝，其特征在于，包括步驟 將苯酚、占苯酚重量80 140%重量份的甲醛水溶液、占苯酚重量10 15%重量份的 桐油和占苯酚重量0. 5 1. 5%重量份的分散劑加入反應(yīng)容器中，再向反應(yīng)容器中加入占 苯酚重量20 45%重量份的納米粒子，得到第一混合溶液； 將所述第一混合溶液加熱，得到第二混合溶液；向第二混合溶液加入堿溶液將PH調(diào)節(jié)至8 9，溫度控制在80 105°C ；真空減壓脫 水，至粘度為2. 0 5. 0帕·秒后，冷卻成固體樹脂。
4.如權(quán)利要求3所述的改性酚醛樹脂的制備工藝，其特征在于，所述納米粒子為納米 二氧化硅粉、氧化鋁粉或其組合。
5.一種剎車片粘結(jié)劑，其特征在于，包括如權(quán)利要求1或2所述的改性酚醛樹脂、占 該改性酚醛樹脂重量的3 5wt%的丁腈橡膠和占該改性酚醛樹脂重量的7 11襯％的六 甲基四胺。
6.如權(quán)利要求5所述的剎車片粘結(jié)劑，其特征在于，所述六甲基四胺占改性酚醛樹脂 重量的8 IOwt%。
7.一種剎車片粘結(jié)劑的制備工藝，其特征在于，包括步驟將苯酚、甲醛水溶液、占苯酚重量10 15%重量份的桐油和占苯酚重量0.5 1.5% 重量份的分散劑加入反應(yīng)容器中，再向反應(yīng)容器中加入占苯酚重量20 45%重量份的納 米粒子，得到第一混合溶液；將所述第一混合溶液加熱，得到第二混合溶液；向第二混合溶液加入堿溶液將PH調(diào)節(jié)至8 9，溫度控制在80 105°C ；真空減壓脫 水，至粘度為2. 0 5. 0帕·秒后，冷卻成固體樹脂；將所得固體樹脂烘干，再將其與占該固體樹脂重量的3 5wt%的丁腈橡膠和占該改 性酚醛樹脂重量的7 1 Iwt %的六甲基四胺加入球磨機(jī)，粉碎至粒徑為25 40 μ m，得到 剎車片粘結(jié)劑。
8.一種剎車片，其特征在于，該剎車片以如權(quán)利要求5所述的剎車片粘結(jié)劑作為粘結(jié)劑。
9.如權(quán)利要求8所述的剎車片，其特征在于，包括 如權(quán)利要求5所述的剎車片粘結(jié)劑 8 12wt% 增強(qiáng)材料18 30wt% 研磨劑 13 17wt% 潤滑劑 15 25wt% 填料 25 50wt%。
10.如權(quán)利要求9所述的剎車片，其特征在于，所述增強(qiáng)材料為銅棉、硅酸鹽纖維或其組合；所述研磨劑為氧化鐵、鋯英石或其組合； 所述潤滑劑為石墨、硫化銻或其組合；所述填料為蛭石、螢石、重晶石或其組合。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例公開了一種改性酚醛樹脂，采用桐油和納米粒子對酚醛樹脂進(jìn)行改性；其中，所述桐油占酚醛樹脂重量的10～15wt％，所述納米粒子占酚醛樹脂重量的20～45％。本發(fā)明通過對酚醛樹脂進(jìn)行綜合改性，顯著提高酚醛樹脂的熱分解溫度，包括該酚醛樹脂的剎車片在高速下緊急制動(dòng)剎車性能穩(wěn)定，熱衰退小。本發(fā)明還公開了一種改性酚醛樹脂的制備工藝、一種剎車片粘結(jié)劑及其制備工藝及以該剎車片粘結(jié)劑作為粘結(jié)劑的剎車片。
文檔編號(hào)C09J109/02GK101838437SQ20101019312
公開日2010年9月22日 申請日期2010年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月31日
發(fā)明者孫忠義, 徐偉, 王春雨 申請人:山東金麒麟集團(tuán)有限公司