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劑的制作方法
技術領域：
本發明涉及剎車片技術領域，更具體地說，涉及一種剎車片及其粘結劑及該粘結 劑的制備工藝、改性酚醛樹脂及其制備工藝。
背景技術：
酚醛樹脂是世界上最早實現工業化的合成樹脂，迄今已有近百年的歷史。由于其 原料易得，價格低廉，成型工藝性好，具有優異的機械性能、阻燃性和耐熱性等。所以，成為 當代工業部門不可缺少的原材料，在各個行業得到了廣泛的應用。但是，隨著工業的高速發 展，對各種機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、足夠高的餓粘接強度和較好的耐磨性等。在剎車片領域中，作為粘合劑的 酚醛樹脂對這些性能起著至關重要的作用。當前應用的剎車片的粘結劑多是純正的酚醛樹脂，但是純正酚醛樹脂的熔點較 低，在高于100°c后易發生熱分解，導致剎車片熱衰退現象嚴重，制動摩擦系數不穩定，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劑而帶來的熱衰退現象嚴重等問題，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。

發明內容
有鑒于此，本發明提供了一種剎車片及其粘結劑及該粘結劑的制備工藝、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。為實現上述目的，本發明提供如下技術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容器中，再向反應容器中加 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調節至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。優選的，上述剎車片粘結劑中，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容器中，再向反應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調節至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，粉碎至粒徑為25 40 μ m, 得到剎車片粘結劑。一種剎車片，該剎車片以上所述的剎車片粘結劑作為粘結劑。優選的，上述剎車片中，包括剎車片粘結劑 8 12wt%增強材料18 30wt%研磨劑13 17wt%潤滑劑15 25wt%填料25 50wt%。優選的，上述剎車片中，所述增強材料為銅棉、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。從上述的技術方案可以看出，相對于背景技術，本發明的優點是對酚醛樹脂進行 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 剎車性能穩定，熱衰退小。在溫度高于40(TC時，熱衰退現象不明顯，制動性能穩定，摩擦系 數變化范圍小，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 損性能優異。
具體實施例方式下面將結合本發明實施例中的附圖
，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于 本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他 實施例，都屬于本發明保護的范圍。本發明采用桐油和納米粒子對酚醛樹脂進行改性。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。通過對酚醛樹脂進行綜合改性，能夠顯著提高酚醛樹脂的熱分解溫度。本發明提供的剎車片粘結劑，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 剎車片粘結劑采用了上面所述的綜合改性的酚醛樹脂，從而該粘結劑的熱分解溫度顯著提 尚ο本發明提供的剎車片，包括上面所述剎車片粘結劑8 12wt%，增強材料18 30wt %，研磨劑13 17wt %，潤滑劑15 25wt %，填料25 50wt %。其中，所述增強材料 優選為銅棉、硅酸鹽纖維或其組合；所述研磨劑優選為氧化鐵、鋯英石或其組合；所述潤滑 劑優選為石墨、硫化銻或其組合；填料優選為蛭石、螢石、重晶石或其組合。剎車片在高速下 緊急制動剎車性能穩定，熱衰退小。在溫度高于40(TC時，熱衰退現象不明顯，制動性能穩 定，摩擦系數變化范圍小，Δ μ <0.095，磨損率在0. 10-0.40Xl(r4mg/Nm之間，剎車片的高 溫摩擦磨損性能優異。本發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容器中，再向反應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、甲醛水溶液反應得到酚醛樹脂，其重量的比例 關系和現有的相同。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調節至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。本發明提供的剎車片粘結劑的制備工藝，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容器中，再向反應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調節至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，粉碎至粒徑為25 40 μ m，得到剎車片粘結劑。以下結合具體實施例對本發明所提供的剎車片作進一步詳細說明。實施例1 分別取剎車片粘結劑(該剎車片粘結劑為上述工藝得到的剎車片粘結劑，以下實 施例簡稱剎車片粘結劑)8公斤，增強材料(增強材料為銅棉、硅酸鹽纖維或其組合，以下實 施例簡稱增強材料)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，以下實施例簡稱填料)25公斤。混料機內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，熱衰退現象不明顯，制 動性能穩定，摩擦系數變化范圍小，Δ μ <0.095，磨損率為0.38X 104mg/Nm，剎車片的高溫 摩擦磨損性能優異。實施例2 分別取剎車片粘結劑12公斤，增強材料30公斤，研磨劑17公斤，潤滑劑25公 斤，填料50公斤。混料機內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，熱衰退現象不明顯，制動性能穩定，摩擦系數變化范圍小，Δ μ < 0.093，磨損率 為0. 31X104mg/Nm，剎車片的高溫摩擦磨損性能優異。實施例3 分別取剎車片粘結劑10公斤，增強材料22公斤，研磨劑15公斤，潤滑劑20公 斤，填料40公斤。混料機內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，熱衰退現象不明顯，制動性能穩定，摩擦系數變化范圍小，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異。實施例4 分別取剎車片粘結劑11公斤，增強材料24公斤，研磨劑16公斤，潤滑劑19公 斤，填料38公斤。混料機內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，熱衰退現象不明顯，制動性能穩定，摩擦系數變化范圍小，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異。實施例5 分別取剎車片粘結劑9公斤，增強材料26公斤wt %，研磨劑14公斤，潤滑劑17公 斤，填料44公斤。混料機內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，熱衰退現象不明顯，制動性能穩定，摩擦系數變化范圍小，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異。實施例5 分別取剎車片粘結劑10公斤，增強材料25公斤wt %，研磨劑15公斤，潤滑劑18 公斤，填料33公斤。混料機內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，熱衰退現象不明顯，制動性能穩定，摩擦系數變化范圍小，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異。本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他 實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。 對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術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明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明 將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
權利要求
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容器中，再向反應容器中加入占 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調節至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。
5.一種剎車片粘結劑，其特征在于，包括如權利要求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.如權利要求5所述的剎車片粘結劑，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容器中，再向反應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調節至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，粉碎至粒徑為25 40 μ m，得到 剎車片粘結劑。
8.一種剎車片，其特征在于，該剎車片以如權利要求5所述的剎車片粘結劑作為粘結劑。
9.如權利要求8所述的剎車片，其特征在于，包括 如權利要求5所述的剎車片粘結劑 8 12wt% 增強材料18 30wt% 研磨劑 13 17wt% 潤滑劑 15 25wt% 填料 25 50wt%。
10.如權利要求9所述的剎車片，其特征在于，所述增強材料為銅棉、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
本發明實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％。本發明通過對酚醛樹脂進行綜合改性，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剎車性能穩定，熱衰退小。本發明還公開了一種改性酚醛樹脂的制備工藝、一種剎車片粘結劑及其制備工藝及以該剎車片粘結劑作為粘結劑的剎車片。
文檔編號C09J109/02GK101838437SQ20101019312
公開日2010年9月22日 申請日期2010年5月31日 優先權日2010年5月31日
發明者孫忠義, 徐偉, 王春雨 申請人:山東金麒麟集團有限公司