技术领域
[0001] 本
发明属于功能材料领域，具体涉及一种高
静摩擦系数纸基摩擦材料及其制备方法。
背景技术
[0002] 纸基摩擦材料是应用于湿式
离合器和
制动器中的一种关键功能材料，其性能的优劣直接影响着传动装置传扭的
稳定性及行车的安全性。同时纸基摩察材料是一种多组分
复合材料，通常有十多种材料组成。从功能上可将原料分为增强体、粘结体、摩察性能调节剂和填料四种，通常采用造纸的方式生产制造，故此称其为“纸基”摩擦材料[任刚，邓海金，李明.
汽车技术，2004(11)：1-4.]。
[0003] 纸基摩擦材料除了应用于
湿式离合器和制动器中，还可以在
差速器闭
锁离合器、停车制动器及要求高静摩擦系数的其他应用。当纸基摩擦材料作为自动
变速器摩擦片时一般考虑满足摩擦磨损性能、
热稳定性等的性能的要求，而如果用在差速器闭锁离合器、停车制动器等对静摩擦要求比较高的地方，那就不仅要求纸基摩擦材料有高的静摩擦，还要有低的磨损率。
发明内容
[0004] 本发明的目的在于提供一种高静摩擦系数纸基摩擦材料及其制备方法，该方法制得的材料具有高的静摩擦和低的磨损率，能够在对静摩擦要求比较高的地方使用。
[0005] 为了达到上述目的，本发明高静摩擦系数纸基摩擦材料的静摩擦系数在0.21～－80.23，磨损率在（0.85～1.12）×10 ，且该纸基摩擦材料包括
质量比为（2.0～3.75）：
（11～14）：（5.5～7）：（1～3）的腰果壳油改性酚
醛树脂、短切
碳纤维、竹纤维以及纳米
钛。
[0006] 所述的短切
碳纤维的直径为8～15um，长度为0.8～2mm，竹纤维的长度为1～3mm。
[0007] 所述的纳米钛的粒度为60～100nm。
[0008] 一种制备高静摩擦系数纸基摩擦材料的方法，包括以下步骤：
[0009] 1）分别取质量比为（2.0～3.75）：（11～14）：（5.5～7）：（1～3）的腰果壳油改性
酚醛树脂、短切碳纤维、竹纤维以及纳米钛；
[0010] 2）将腰果壳油改性酚醛树脂溶解在无
水乙醇中，得到A溶液；
[0011] 3）将短切碳纤维、竹纤维以及纳米钛加入到足以分散短切碳纤维、竹纤维以及纳米钛的水中并混合均匀，得混合
浆液B；
[0012] 4）将混合浆液B在疏解机中分散均匀，然后从疏解机中取出疏解后的混合浆液B，再在抄片机上抄片并干燥，得到样片C；
[0013] 5）将A溶液均匀的
喷涂于样片C上并烘干，然后将样片C于硫化机上
热压成型，即得到高静摩擦系数纸基摩擦材料。
[0014] 所述的短切碳纤维的直径为8～15um，长度为0.8～2mm。
[0015] 所述的竹纤维的长度为1～3mm，打浆度为75～90°SR。
[0016] 所述的纳米钛的粒度为60～100nm。
[0017] 所述的步骤2）中每2.0～3.75g的腰果壳油改性酚醛树脂溶解在200mL的无水乙醇中。
[0018] 所述的步骤4）中混合浆液B在疏解机中分散1000r～3000r。
[0019] 所述的步骤5）硫化机的热压
温度为150～200℃，热压时间为300s～600s，热压压
力为5MPa～10MPa。
[0020] 与
现有技术相比，本发明的有益效果在于：
[0021] 本发明首先将短切碳纤维、竹纤维以及纳米钛分散到水中，然后经疏解、抄片得到样片C，再将腰果壳油改性酚醛树脂的乙醇溶液（即A溶液）分散喷到样片C上热压成型，即得高静摩擦系数纸基摩擦材料；该方法简单实用，且原料来源广泛，价格低廉，制得的高静－8摩擦系数纸基摩擦材料摩擦系数在0.21～0.23，磨损率在（0.85～1.12）×10 ，能够应用于各种对静摩擦要求苛刻的方面。
具体实施方式
[0023] 本实施例高静摩擦系数纸基摩擦材料的摩擦系数在0.21～0.23，磨损率在－8（0.85～1.12）×10 ，该纸基摩擦材料包括质量比2.0：11：5.5：1的腰果壳油改性酚醛树脂、短切碳纤维、竹纤维以及纳米钛，且短切碳纤维的直径为8～15um，长度为0.8～2mm，竹纤维的长度为1～3mm，纳米钛的粒度为60～100nm。
[0024] 本实施例高静摩擦系数纸基摩擦材料的制备方法包括以下步骤：
[0025] 1）将2.0g的腰果壳油改性酚醛树脂溶解在200mL无水乙醇中，待酚醛树脂充分溶解，得到A溶液；
[0026] 2）将11g的短切碳纤维、5.5g打浆度为75～90°SR的竹纤维、1g的纳米钛加入到足以分散短切碳纤维、竹纤维以及纳米钛的水中并混合均匀，得混合浆液B；其中，所加入的短切碳纤维的直径为8～15um，长度为0.8～2mm，竹纤维的长度为1～3mm，纳米钛的粒度为60～100nm；
[0027] 3）将混合浆液B倒入疏解机中分散1000r使混合浆料B分散均匀，然后从疏解机中取出疏解后的混合浆液B，再在抄片机上抄片并干燥，得到样片C；
[0028] 4）将A溶液倒入
喷雾器中并均匀喷涂于样片C的俩面，烘干后将样片C于硫化机上热压成型，控制硫化机的热压温度为150℃，热压时间为300s，热压压力为5MPa，即得到高静摩擦系数的纸基摩擦材料。
[0029] 实施例2：
[0030] 本实施例高静摩擦系数纸基摩擦材料的摩擦系数在0.21～0.23，磨损率在－8（0.85～1.12）×10 ，该纸基摩擦材料包括质量比2.25：11：5.5：2的腰果壳油改性酚醛树脂、短切碳纤维、竹纤维以及纳米钛，且短切碳纤维的直径为8～15um，长度为0.8～
2mm，竹纤维的长度为1～3mm，纳米钛的粒度为60～100nm。
[0031] 本实施例高静摩擦系数纸基摩擦材料的制备方法包括以下步骤：
[0032] 1）将2.25g的腰果壳油改性酚醛树脂溶解在200mL无水乙醇中，待酚醛树脂充分溶解，得到A溶液；
[0033] 2）将11g的短切碳纤维、5.5g打浆度为75～90°SR的竹纤维、2g的纳米钛加入到足以分散短切碳纤维、竹纤维以及纳米钛的水中并混合均匀，得混合浆液B；其中，所加入的短切碳纤维的直径为8～15um，长度为0.8～2mm，竹纤维的长度为1～3mm，纳米钛的粒度为60～100nm；
[0034] 3）将混合浆液B倒入疏解机中分散2000r使混合浆料B分散均匀，然后从疏解机取出疏解后的混合浆液B，再在抄片机上抄片并干燥，得到样片C；
[0035] 4）将A溶液倒入喷雾器中并均匀喷涂于样片C的俩面，烘干后将样片C于硫化机上热压成型，控制硫化机的热压温度为160℃，热压时间为400s，热压压力为6MPa，即得到高静摩擦系数的纸基摩擦材料。
[0036] 实施例3：
[0037] 本实施例高静摩擦系数纸基摩擦材料的摩擦系数在0.21～0.23，磨损率在－8（0.85～1.12）×10 ，该纸基摩擦材料包括质量比2.5：12：6：2的腰果壳油改性酚醛树脂、短切碳纤维、竹纤维以及纳米钛，且短切碳纤维的直径为8～15um，长度为0.8～2mm，竹纤维的长度为1～3mm，纳米钛的粒度为60～100nm。
[0038] 本实施例高静摩擦系数纸基摩擦材料的制备方法包括以下步骤：
[0039] 1）将2.5g的腰果壳油改性酚醛树脂溶解在200mL无水乙醇中，待酚醛树脂充分溶解，得到A溶液；
[0040] 2）将12g的短切碳纤维、6g打浆度为75～90°SR的竹纤维、2g的纳米钛加入到足以分散短切碳纤维、竹纤维以及纳米钛的水中并混合均匀，得混合浆液B；其中，所加入的短切碳纤维的直径为8～15um，长度为0.8～2mm，竹纤维的长度为1～3mm，纳米钛的粒度为60～100nm；
[0041] 3）将混合浆液B倒入疏解机中分散3000r使混合浆料B分散均匀，然后从疏解机取出疏解后的混合浆液B，再在抄片机上抄片并干燥，得到样片C；
[0042] 4）将A溶液倒入喷雾器中并均匀喷涂于样片C的俩面，烘干后将样片C于硫化机上热压成型，控制硫化机的热压温度为160℃，热压时间为500s，热压压力为7MPa，即得到高静摩擦系数的纸基摩擦材料。
[0043] 实施例4：
[0044] 本实施例高静摩擦系数纸基摩擦材料的摩擦系数在0.21～0.23，磨损率在－8（0.85～1.12）×10 ，该纸基摩擦材料包括质量比2.75：13：6.5：2的腰果壳油改性酚醛树脂、短切碳纤维、竹纤维以及纳米钛，且短切碳纤维的直径为8～15um，长度为0.8～
2mm，竹纤维的长度为1～3mm，纳米钛的粒度为60～100nm。
[0045] 本实施例高静摩擦系数纸基摩擦材料的制备方法包括以下步骤：
[0046] 1）取2.75g的腰果壳油改性酚醛树脂溶解在200mL无水乙醇中，待酚醛树脂充分溶解，得到A溶液；
[0047] 2）将13g的短切碳纤维、6.5g打浆度为75～90°SR的竹纤维、2g的纳米钛加入到足以分散短切碳纤维、竹纤维以及纳米钛的水中并混合均匀，得混合浆液B；
[0048] 3）将混合浆液B倒入疏解机中分散2000r使混合浆料B分散均匀，然后从疏解机取出疏解后的混合浆液B，再在抄片机上抄片并干燥，得到样片C；
[0049] 4）将A溶液倒入喷雾器中并均匀喷涂于样片C的俩面，烘干后将样片C于硫化机上热压成型，控制硫化机的热压温度为180℃，热压时间为600s，热压压力为8MPa，即得到高静摩擦系数的纸基摩擦材料。
[0050] 实施例5：
[0051] 本实施例高静摩擦系数纸基摩擦材料的摩擦系数在0.21～0.23，磨损率在－8（0.85～1.12）×10 ，该纸基摩擦材料包括质量比3：14：7：3的腰果壳油改性酚醛树脂、短切碳纤维、竹纤维以及纳米钛，且短切碳纤维的直径为8～15um，长度为0.8～2mm，竹纤维的长度为1～3mm，纳米钛的粒度为60～100nm。
[0052] 本实施例高静摩擦系数纸基摩擦材料的制备方法包括以下步骤：
[0053] 1）将3g的腰果壳油改性酚醛树脂溶解在200mL无水乙醇中，待酚醛树脂充分溶解，得到A溶液；
[0054] 2）将14g的短切碳纤维、7g打浆度为75～90°SR的竹纤维、3g的纳米钛加入到足以分散短切碳纤维、竹纤维以及纳米钛的水中并混合均匀，得混合浆液B；其中，所加入的短切碳纤维的直径为8～15um，长度为0.8～2mm，竹纤维的长度为1～3mm，纳米钛的粒度为60～100nm；
[0055] 3）将混合浆液B倒入疏解机中分散3000r使混合浆料B分散均匀，然后从疏解机取出疏解后的混合浆液B，再在抄片机上抄片并干燥，得到样片C；
[0056] 4）将A溶液倒入喷雾器中并均匀喷涂于样片C的俩面，烘干后将样片C于硫化机上热压成型，控制硫化机的热压温度为160℃，热压时间为600s，热压压力为8MPa，即得到高静摩擦系数的纸基摩擦材料。
[0057] 实施例6：
[0058] 本实施例高静摩擦系数纸基摩擦材料的摩擦系数在0.21～0.23，磨损率在－8（0.85～1.12）×10 ，该纸基摩擦材料包括质量比3.25：12：6：1的腰果壳油改性酚醛树脂、短切碳纤维、竹纤维以及纳米钛，且短切碳纤维的直径为8～15um，长度为0.8～2mm，竹纤维的长度为1～3mm，纳米钛的粒度为60～100nm。
[0059] 本实施例高静摩擦系数纸基摩擦材料的制备方法包括以下步骤：
[0060] 1）将3.25g的腰果壳油改性酚醛树脂溶解在200mL无水乙醇中，待酚醛树脂充分溶解，得到A溶液；
[0061] 2）将12g的短切碳纤维、6g打浆度为75～90°SR的竹纤维、1g的纳米钛加入到足以分散短切碳纤维、竹纤维以及纳米钛的水中并混合均匀，得混合浆液B；其中，所加入的短切碳纤维的直径为8～15um，长度为0.8～2mm，竹纤维的长度为1～3mm，纳米钛的粒度为60～100nm；
[0062] 3）将混合浆液B倒入疏解机中分散3000r使混合浆料B分散均匀，然后从疏解机取出疏解后的混合浆液B，再在抄片机上抄片并干燥，得到样片C；
[0063] 4）将A溶液倒入喷雾器中并其均匀喷涂于样片C的俩，烘干后将样片C于硫化机上热压成型，控制硫化机的热压温度为180℃，热压时间为500s，热压压力为7MPa，即得到高静摩擦系数的纸基摩擦材料。
[0064] 实施例7：
