一种重型卡车离合器摩擦片及其制备方法与流程

1.本技术涉及汽车发动机技术领域，特别涉及一种重型卡车离合器摩擦片及其制备方法。


背景技术：

2.重型卡车离合器摩擦副包括主动盘，从动盘以及主动盘和从动盘之间的带有波形片的摩擦片，当卡车处于半离合状态下，飞轮旋转最快，摩擦片次之，压盘最慢，摩擦片与飞轮和压盘均有相对运动，属滑动摩擦，此时摩擦片发热量最大，摩擦片的摩擦系数随着温度的升高而明显降低，重型卡车在高原地区行驶时，经常需要连续刹车，造成了离合器摩擦片温度高于350℃，导致了离合器出现高温“打滑”的现象，进而影响了行车安全，所以提高离合器摩擦片的导热系数至关重要。
3.卡车离合器摩擦片主要是由树脂基体，铜丝，玻璃纤维组成，铜丝和玻璃纤维和树脂基体有很好的润湿性，将基体连接成一整块，增加了卡车离合器摩擦片的机械强度和韧性，另外，铜丝交错位于树脂基体中，提高了卡车离合器摩擦片的导热系数。树脂基体主要是由橡胶粉、石墨片、无机填料等构成，石墨片起到提高卡车离合器摩擦片的导热系数的作用，然而，随着重载卡车使用的工况越来越恶劣，摩擦片由于热导性能不够，产生的热量累积使基体分解，进而使摩擦片产生“打滑”现象，或者由于热应力产生断裂现象，故其整体热导性能还有待提高。


技术实现要素：

4.本技术实施例提供一种重型卡车离合器摩擦片及其制备方法，以解决相关技术中热导性不够，离合器摩擦片还是容易因过热而出现“打滑”现象。
5.第一方面，提供了一种重型卡车离合器摩擦片的制备方法，其包括如下步骤：
6.将树脂粉体和碳纳米管粉体溶解在溶剂中，制备成混合树脂浆液；
7.将填料加入到橡胶中，并进行密炼和开炼，且在开炼过程中再投入碳纳米管粉体，得到混合橡胶；
8.将复合纤维浸渍混合树脂浆液，之后再将混合橡胶挤在覆盖有混合树脂浆液的复合纤维上，得到纤维预浸带；
9.将所述纤维预浸带缠绕成摩擦片毛坯，并依次进行热压成片、硫化处理，得到摩擦片。
10.本技术在树脂和橡胶中都添加了碳纳米管，碳纳米管具有较好的力学性能、导热性能，根据碳纳米管的类型不同，热导率介于30-1000w/(m
·
k)之间，当其分散在摩擦片中，能够提高由混合树脂浆液和混合橡胶形成的基体与复合纤维的结合力，并能够提高基体的导热性能、基体和复合纤维之间的导热性能，进而提高摩擦片的导热性能，防止离合器摩擦片因过热而出现“打滑”现象。
11.本技术中是将碳纳米管分别分散在树脂和橡胶中，然后将复合纤维浸入混合树脂
浆液中，之后再将混合橡胶挤在覆盖有混合树脂浆液的复合纤维上，采用这种分散方式，可以提高碳纳米管的分散效果。
12.本方案通过分别添加碳纳米管到树脂和橡胶中，提高离合器摩擦片的导热性能，该方案简单易行，成本低廉，能够适合工业化大批量生产。
13.一些实施例中，所述碳纳米管粉体占所述树脂粉体和碳纳米管粉体总量的0.1-10wt.％。
14.一些实施例中，所述树脂粉体包括酚醛树脂粉体和环氧树脂粉体中的一种或几种；
15.和/或，碳纳米管粉体包括羧基化碳纳米管粉体和羟基化碳纳米管粉体中的一种或几种；
16.和/或，所述溶剂包括甲醇和乙醇中的一种或几种。
17.一些实施例中，所述碳纳米管粉体占所述填料、橡胶和碳纳米管粉体总量的0.1-10wt.％。
18.一些实施例中，所述橡胶包括丁苯橡胶和丁睛橡胶中的一种或几种；
19.和/或，所述填料包括增加摩擦的增摩剂或减小摩擦的减摩剂。
20.一些实施例中，所述复合纤维包括芳纶纤维、碳纤维、玻璃纤维和玄武岩纤维中的一种或几种，以及铜丝。
21.一些实施例中，将树脂粉体和碳纳米管粉体溶解在溶剂中，制备成混合树脂浆液，具体包括：
22.先将树脂粉体和碳纳米管粉体进行机械混合，以得到混合料；
23.然后将混合料溶解在溶剂中制备成混合树脂浆液。
24.一些实施例中，树脂粉体和碳纳米管粉体的混合时间为10～300min。
25.一些实施例中，碳纳米管粉体与橡胶的开炼时间为10～60min。
26.第二方面，提供了一种重型卡车离合器摩擦片，其采用如上任一所述的重型卡车离合器摩擦片的制备方法制备而成。
27.本技术提供的技术方案带来的有益效果包括：
28.本技术实施例提供了一种重型卡车离合器摩擦片及其制备方法，本技术在树脂和橡胶中都添加了碳纳米管，碳纳米管具有较好的力学性能、导热性能，根据碳纳米管的类型不同，热导率介于30-1000w/(m
·
k)之间，当其分散在摩擦片中，能够提高由混合树脂浆液和混合橡胶形成的基体与复合纤维的结合力，并能够提高基体的导热性能、基体和复合纤维之间的导热性能，进而提高摩擦片的导热性能，防止离合器摩擦片因过热而出现“打滑”现象。
29.本技术中是将碳纳米管分别分散在树脂和橡胶中，然后将复合纤维浸入混合树脂浆液中，之后再将混合橡胶挤在覆盖有混合树脂浆液的复合纤维上，采用这种分散方式，可以提高碳纳米管的分散效果。
30.本方案通过分别添加碳纳米管到树脂和橡胶中，提高离合器摩擦片的导热性能，该方案简单易行，成本低廉，能够适合工业化大批量生产。
31.总之，本技术中，复合纤维的上一层为碳纳米管改性的混合树脂浆液，当复合纤维浸入该浆液中时，碳纳米管会由于毛细作用一部分插入复合纤维中，一部分在树脂基体中，
提高了树脂基体和复合纤维之间的导热率，也提高了树脂基体本身的导热率；树脂基体的上一层为碳纳米管改性的混合橡胶，碳纳米管在其中分布，也提高了混合橡胶的导热率，从而碳纳米管提高了整体摩擦片的导热率。
附图说明
32.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
33.图1为本技术实施例提供的重型卡车离合器摩擦片的制备方法流程图；
34.图2为本技术实施例提供的重型卡车离合器摩擦片示意图。
35.图中：1、复合纤维；2、混合树脂浆液；3、混合橡胶。
具体实施方式
36.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
37.本技术实施例提供了一种重型卡车离合器摩擦片的制备方法，其能解决相关技术中热导性不够，离合器摩擦片还是容易因过热而出现“打滑”现象。
38.图1是本技术实施例提供的重型卡车离合器摩擦片的制备方法流程图，图2为得到的重型卡车离合器摩擦片示意图，图中的1为复合纤维，2为混合树脂浆液，3为混合橡胶。
39.具体地，本技术实施例提供的一种重型卡车离合器摩擦片的制备方法，其包括如下步骤：
40.101：将树脂粉体和碳纳米管粉体溶解在溶剂中，制备成混合树脂浆液。
41.102：将填料加入到橡胶中，并进行密炼和开炼，且在开炼过程中再投入碳纳米管粉体，得到混合橡胶。
42.103：将复合纤维浸渍混合树脂浆液，之后再将混合橡胶挤在覆盖有混合树脂浆液的复合纤维上，得到纤维预浸带。
43.104：将所述纤维预浸带缠绕成摩擦片毛坯，并依次进行热压成片、硫化处理，得到摩擦片。
44.本技术中在步骤101和102中都添加了碳纳米管粉体，碳纳米管具有较好的力学性能、导热性能，根据碳纳米管的类型不同，热导率介于30-1000w/(m
·
k)之间，当其分散在摩擦片中，能够提高由混合树脂浆液和混合橡胶形成的基体与复合纤维的结合力，并能够提高基体的导热性能、基体和复合纤维之间的导热性能，进而提高摩擦片的导热性能，防止离合器摩擦片因过热而出现“打滑”现象。
45.本技术中是将碳纳米管分别分散在树脂和橡胶中，然后将复合纤维浸入混合树脂浆液中，之后再将混合橡胶挤在覆盖有混合树脂浆液的复合纤维上，采用这种分散方式，可以提高碳纳米管的分散效果。
46.本方案通过分别添加碳纳米管到树脂和橡胶中，提高离合器摩擦片的导热性能，该方案简单易行，成本低廉，能够适合工业化大批量生产。
47.总之，本技术中，复合纤维的上一层为碳纳米管改性的混合树脂浆液，当复合纤维浸入该浆液中时，碳纳米管会由于毛细作用一部分插入复合纤维中，一部分在树脂基体中，提高了树脂基体和复合纤维之间的导热率，也提高了树脂基体本身的导热率；树脂基体的上一层为碳纳米管改性的混合橡胶，碳纳米管在其中分布，也提高了混合橡胶的导热率，从而碳纳米管提高了整体摩擦片的导热率。
48.需要说明的是，上述步骤101和102并没有严格的先后顺序，也就是说，可以先制备混合树脂浆液，再制备混合橡胶，或者先制备混合橡胶，再制备混合树脂浆液，也可以同时制备二者。
49.上述步骤101中，所述碳纳米管粉体占所述树脂粉体和碳纳米管粉体总量的0.1-10wt.％。含量太低，对热导率提高的效果不明显，含量太高碳纳米管不容易分散，容易团聚。
50.上述步骤101中，所述树脂粉体包括酚醛树脂粉体和环氧树脂粉体中的一种或几种。
51.上述步骤101中，碳纳米管粉体包括羧基化碳纳米管粉体和羟基化碳纳米管粉体中的一种或几种。将碳纳米管羧基化或者羟基化，有利于碳纳米管和树脂基体润湿，容易分散。
52.上述步骤101中，所述溶剂包括甲醇和乙醇中的一种或几种。
53.上述步骤102中，所述碳纳米管粉体占所述填料、橡胶和碳纳米管粉体总量的0.1-10wt.％。
54.上述步骤102中，所述橡胶包括丁苯橡胶和丁睛橡胶中的一种或几种。
55.上述步骤102中，所述填料包括增加摩擦的增摩剂或减小摩擦的减摩剂。其中，增摩剂包括金刚玉、碳黑等硬质填料，减摩剂包括石墨、二硫化钼、立方氮化硼等中的一种或几种。
56.上述步骤103中，所述复合纤维包括芳纶纤维、碳纤维、玻璃纤维和玄武岩纤维中的一种或几种，以及铜丝。也就是说，所述复合纤维时由纤维与铜丝复合而成。
57.上述步骤101中，将树脂粉体和碳纳米管粉体溶解在溶剂中，制备成混合树脂浆液，具体包括：先将树脂粉体和碳纳米管粉体进行机械混合，以得到混合料；然后将混合料溶解在溶剂中制备成混合树脂浆液。
58.其中，树脂粉体和碳纳米管粉体的混合时间为10～300min。
59.上述步骤102中，碳纳米管粉体与橡胶的开炼时间为10～60min。
60.上述步骤104中，热压成片包括：将摩擦片毛坯用150～250℃的热压机进行压片处理。
61.上述步骤104中，硫化处理包括：在烧结炉中180～260℃、5～20h硫化。
62.本技术实施例还提供了一种重型卡车离合器摩擦片，其采用如上任一所述的重型卡车离合器摩擦片的制备方法制备而成。
63.实施例1：
64.先将1kg酚醛树脂粉体和10g碳纳米管粉体进行机械混合，然后将混合料溶解在
2kg的醇中制备成混合树脂浆液，接着将碳黑和金刚玉填料加入1kg的橡胶中进行密炼和开炼，在开炼过程中再混合10g碳纳米管，得到混合橡胶；
65.最后将1000tex的复合纤维浸渍混合树脂浆液，之后再将混合橡胶挤在覆盖有混合树脂浆液的复合纤维上，得到包覆树脂和橡胶的纤维预浸带，复合纤维和纤维预浸带的质量比为1:2，然后将纤维预浸带缠绕成摩擦片毛坯，并用200℃的热压机进行压片处理，最后烧结炉中200℃、12h硫化得到碳纳米管摩擦片。
66.实施例2：
67.先将1kg酚醛树脂粉体和20g碳纳米管粉体进行机械混合，然后将混合料溶解在2kg的醇中制备成混合树脂浆液，接着将碳黑和金刚玉填料加入1kg的橡胶中进行密炼和开炼，在开炼过程中再混合10g碳纳米管，得到混合橡胶；
68.最后将1000tex的复合纤维浸渍混合树脂浆液，之后再将混合橡胶挤在覆盖有混合树脂浆液的复合纤维上，得到包覆树脂和橡胶的纤维预浸带，复合纤维和纤维预浸带的质量比为1:2，然后将纤维预浸带缠绕成摩擦片毛坯，并用200℃的热压机进行压片处理，最后烧结炉中200℃、12h硫化得到碳纳米管摩擦片。
69.实施例3：
70.先将1kg酚醛树脂粉体和10g碳纳米管粉体进行机械混合，然后将混合料溶解在2kg的醇中制备成混合树脂浆液，接着将碳黑和金刚玉填料加入1kg的橡胶中进行密炼和开炼，在开炼过程中再混合20g碳纳米管，得到混合橡胶；
71.最后将1000tex的复合纤维浸渍混合树脂浆液，之后再将混合橡胶挤在覆盖有混合树脂浆液的复合纤维上，得到包覆树脂和橡胶的纤维预浸带，复合纤维和纤维预浸带的质量比为1:2，然后将纤维预浸带缠绕成摩擦片毛坯，并用200℃的热压机进行压片处理，最后烧结炉中200℃、12h硫化得到碳纳米管摩擦片。
72.实施例4：
73.先将1kg酚醛树脂粉体和50g碳纳米管粉体进行机械混合，然后将混合料溶解在2kg的醇中制备成混合树脂浆液,接着将碳黑和金刚玉填料加入1kg的橡胶中进行密炼和开炼，在开炼过程中再混合50g碳纳米管，得到混合橡胶；
74.最后将1000tex的复合纤维浸渍混合树脂浆液，之后再将混合橡胶挤在覆盖有混合树脂浆液的复合纤维上，得到包覆树脂和橡胶的纤维预浸带，复合纤维和纤维预浸带的质量比为1:2，然后将纤维预浸带缠绕成摩擦片毛坯，并用200℃的热压机进行压片处理，最后烧结炉中200℃、12h硫化得到碳纳米管摩擦片。
75.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
76.需要说明的是，在本技术中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作
之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
77.以上所述仅是本技术的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

技术特征：
1.一种重型卡车离合器摩擦片的制备方法，其特征在于，其包括如下步骤：将树脂粉体和碳纳米管粉体溶解在溶剂中，制备成混合树脂浆液；将填料加入到橡胶中，并进行密炼和开炼，且在开炼过程中再投入碳纳米管粉体，得到混合橡胶；将复合纤维浸渍混合树脂浆液，之后再将混合橡胶挤在覆盖有混合树脂浆液的复合纤维上，得到纤维预浸带；将所述纤维预浸带缠绕成摩擦片毛坯，并依次进行热压成片、硫化处理，得到摩擦片。2.如权利要求1所述的重型卡车离合器摩擦片的制备方法，其特征在于：所述碳纳米管粉体占所述树脂粉体和碳纳米管粉体总量的0.1-10wt.％。3.如权利要求1所述的重型卡车离合器摩擦片的制备方法，其特征在于：所述树脂粉体包括酚醛树脂粉体和环氧树脂粉体中的一种或几种；和/或，碳纳米管粉体包括羧基化碳纳米管粉体和羟基化碳纳米管粉体中的一种或几种；和/或，所述溶剂包括甲醇和乙醇中的一种或几种。4.如权利要求1所述的重型卡车离合器摩擦片的制备方法，其特征在于：所述碳纳米管粉体占所述填料、橡胶和碳纳米管粉体总量的0.1-10wt.％。5.如权利要求1所述的重型卡车离合器摩擦片的制备方法，其特征在于：所述橡胶包括丁苯橡胶和丁睛橡胶中的一种或几种；和/或，所述填料包括增加摩擦的增摩剂或减小摩擦的减摩剂。6.如权利要求1所述的重型卡车离合器摩擦片的制备方法，其特征在于：所述复合纤维包括芳纶纤维、碳纤维、玻璃纤维和玄武岩纤维中的一种或几种，以及铜丝。7.如权利要求1所述的重型卡车离合器摩擦片的制备方法，其特征在于：将树脂粉体和碳纳米管粉体溶解在溶剂中，制备成混合树脂浆液，具体包括：先将树脂粉体和碳纳米管粉体进行机械混合，以得到混合料；然后将混合料溶解在溶剂中制备成混合树脂浆液。8.如权利要求7所述的重型卡车离合器摩擦片的制备方法，其特征在于：树脂粉体和碳纳米管粉体的混合时间为10～300min。9.如权利要求1所述的重型卡车离合器摩擦片的制备方法，其特征在于：碳纳米管粉体与橡胶的开炼时间为10～60min。10.一种重型卡车离合器摩擦片，其特征在于：其采用如权利要求1至9任一所述的重型卡车离合器摩擦片的制备方法制备而成。

技术总结
本申请涉及一种重型卡车离合器摩擦片及其制备方法，将树脂粉体和碳纳米管粉体溶解在溶剂中，制备成混合树脂浆液；将填料加入到橡胶中进行密炼和开炼，在开炼过程中再投入碳纳米管粉体，得到混合橡胶；将复合纤维浸渍混合树脂浆液，再将混合橡胶挤在覆盖有混合树脂浆液的复合纤维上，得到纤维预浸带；将纤维预浸带缠绕成摩擦片毛坯，并进行热压成片、硫化处理，得到摩擦片。在树脂和橡胶中都添加了碳纳米管，碳纳米管具有较好的力学性能、导热性能，能够提高由混合树脂浆液和混合橡胶形成的基体与复合纤维的结合力，能够提高基体的导热性能、基体和复合纤维之间的导热性能，进而提高摩擦片的导热性能，防止离合器摩擦片因过热而出现打滑现象。出现打滑现象。出现打滑现象。


技术研发人员：王睿 冯继军 赵俊平 李箐 汪秀秀
受保护的技术使用者：东风商用车有限公司
技术研发日：2023.06.30
技术公布日：2023/10/11