一种改性酚醛树脂和含有该酚醛树脂的摩擦材料.pdf

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1、10申请公布号CN104292409A43申请公布日20150121CN104292409A21申请号201410522721922申请日20140929C08G8/10200601C08K9/04200601C08K9/06200601C08K3/34200601C09K3/14200601C09C1/42200601C09C3/12200601C09C3/08200601C09C3/1020060171申请人盐城工学院地址224051江苏省盐城市建军东路211号72发明人吴其胜许文黎水平储华军张长森74专利代理机构北京瑞恒信达知识产权代理事务所普通合伙11382代理人李琰54发明名称一种改。

2、性酚醛树脂和含有该酚醛树脂的摩擦材料57摘要本发明提供一种改性酚醛树脂及其制备方法。所述改性酚醛树脂以有机改性的蒙脱土为改性剂，通过原位插层法制备得到。本发明还提供含有该改性酚醛树脂的摩擦材料及其制备方法。本发明所述的摩擦材料耐热和耐磨性能得到了显著的提升，具有广泛的用途。51INTCL权利要求书3页说明书18页附图1页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书3页说明书18页附图1页10申请公布号CN104292409ACN104292409A1/3页21一种改性酚醛树脂，原料包括苯酚、甲醛、有机化蒙脱土、催化剂，通过原位插层法制备。2根据权利要求1所述的改性酚醛树脂，其特征。

3、在于所述改性酚醛树脂，以原料总重量为基准，各组分的重量百分比为苯酚4045，优选4042；甲醛5055，优选5253；有机化蒙脱土29，优选37，最优选5；催化剂13，优选162；优选的，所述催化剂选自氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钡、一水合氨中的一种或多种。3根据权利要求1或2所述的改性酚醛树脂，其特征在于所述有机化蒙脱土由有机改性剂和蒙脱土反应得到，所述有机改性剂与蒙脱土的质量比为110510；通过如下方法制备蒙脱土悬浮液与所述有机改性剂混合，加热搅拌，静置，去除上清液，滤饼干燥至恒重，粉碎；优选的，所述有机改性剂选自十六烷基三甲基溴化铵、2,3环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷和聚乙二醇中的一种或多种。

4、；更优选的，所述有机改性剂选自十六烷基三甲基溴化铵或聚乙二醇；最优选的，所述有机改性剂选自十六烷基三甲基溴化铵。4根据权利要求3所述的改性酚醛树脂，其特征在于所述有机化蒙脱土通过如下方法制备取钠基蒙脱土加入去离子水中，7090搅拌制成4050G/L的悬浮液；将所述有机改性剂与钠基蒙脱土悬浮液混合，7090搅拌053小时；静置，去除上层清液；下层沉淀用去离子水反复洗涤；抽滤，在烘箱中80100干燥至恒重，研磨过筛，得到有机化蒙脱土；优选的，以十六烷基三甲基溴化铵为有机改性剂时，所述有机化蒙脱土通过如下方法制备取钠基蒙脱土加入去离子水中，7090搅拌制成4050G/L的悬浮液；取十六烷基三甲基溴化。

5、铵溶于去离子水中，制成1050G/L的溶液；将该溶液与钠基蒙脱土悬浮液混合，7090搅拌053小时；静置，去除上层清液；下层沉淀用去离子水反复洗涤，直至硝酸银滴定上清液无沉淀；抽滤，在烘箱中80100干燥至恒重，研磨过筛，得到有机化蒙脱土；进一步优选的，以十六烷基三甲基溴化铵为有机改性剂时，所述有机化蒙脱土通过如下方法制备取钠基蒙脱土加入去离子水中，80下搅拌制成40G/L的悬浮液；取十六烷基三甲基溴化铵溶于去离子水中，制成30G/L的溶液；将该溶液与钠基蒙脱土悬浮液混合，90下搅拌1小时；静置24小时，去除上清液；加入去离子水，90下搅拌1小时，静置24小时，去除上清液，直至硝酸银滴定上清液。

6、无沉淀；抽滤，在烘箱中80100干燥至恒重，研磨过筛，得到有机化蒙脱土。5权利要求1至4中任一项所述的改性酚醛树脂的制备方法，包括原位插层反应苯酚、甲醛和所述有机化蒙脱土按照重量百分比加入反应容器，搅拌，加入催化剂，缓权利要求书CN104292409A2/3页3慢升温至80100，加热回流反应25小时；反应结束，用乙酸调PH至中性，减压脱水，5060烘干，粉碎；优选的，所述原位插层反应的具体操作为苯酚、甲醛和所述有机化蒙脱土按照重量百分比加入反应容器，高速搅拌，转速200300RPM，加入催化剂，缓慢升温至90，加热回流反应3小时；反应结束，用乙酸调PH至中性，减压脱水，加入适量无水乙醇调节粘。

7、度，出料，50烘箱烘干，研磨过200320目筛。6一种含有权利要求1至4中任一项所述改性酚醛树脂，或含有根据权利要求5制备的改性酚醛树脂的摩擦材料；优选的，所述摩擦材料还包括增强材料、摩擦性能调节剂和填料；其中，所述增强材料选自有机高分子纤维、金属纤维和晶须中的一种或多种，所述摩擦性能调节剂选自石墨、二硫化钼和氧化铝中的一种或多种，所述填料选自粉煤灰和/或硫酸钡；优选的，所述有机高分子纤维和金属纤维的长度为100300M；优选的，所述有机高分子纤维选自芳纶纤维和/或涤纶纤维；优选的，所述金属纤维选自铜纤维和/或钢纤维；优选的，所述晶须选自硫酸钙晶须和/或六钛酸钾晶须；进一步优选的，所述增强材料。

8、选自芳纶纤维、铜纤维和硫酸钙晶须，所述摩擦性能调节剂选自石墨、二硫化钼和氧化铝，所述填料选自粉煤灰和硫酸钡。7根据权利要求6所述的摩擦材料，其特征在于以原料总重量为基准，各组分的重量百分比为改性酚醛树脂1020；芳纶纤维515；铜纤维515；硫酸钙晶须515；石墨510；二硫化钼25；氧化铝13；粉煤灰1525；硫酸钡填至100；优选的，以原料总重量为基准，各组分的重量百分比为改性酚醛树脂15；芳纶纤维10；铜纤维10；硫酸钙晶须10；石墨5；二硫化钼2；氧化铝3；粉煤灰20；硫酸钡25。8权利要求6或7所述的摩擦材料的制备方法，包括配料、混料、热压成型、热处理；权利要求书CN10429240。

9、9A3/3页4优选的，所述摩擦材料的制备方法，具体操作为按照配方准备各原料组分，所有原料加入高速混合机中搅拌1030MIN，将混合好的物料放入模具在120180、1020MPA下进行热压成型，保压35MIN，将成型的样片放入鼓风干燥箱，缓慢升温至160200，保温1020H进行热处理，最后得到摩擦材料成品；进一步优选的，所述摩擦材料的制备方法，具体操作为按照配方准备各原料组分，所有原料加入高速混合机中搅拌20MIN，将混合好的物料放入模具在150、15MPA下进行热压成型，保压35MIN，将成型的样片放入鼓风干燥箱，缓慢升温至180，保温12H进行热处理，最后得到摩擦材料成品。9权利要求6或7。

10、所述的摩擦材料，根据权利要求8所述制备方法制备得到的摩擦材料在制备汽车制动衬片、汽车刹车片和离合器片中的用途。10一种汽车制动衬片、汽车刹车片或离合器片，包括权利要求6或7所述的摩擦材料，或根据权利要求8所述制备方法制备得到的摩擦材料。权利要求书CN104292409A1/18页5一种改性酚醛树脂和含有该酚醛树脂的摩擦材料技术领域0001本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种硅酸盐插层改性的酚醛树脂和含有该酚醛树脂的摩擦材料，以及它们各自的制备方法和用途。背景技术0002摩擦材料通常由粘结剂基体材料、增强材料、填料以及摩擦性能调节剂四大组分构成。其中粘结剂是制动用摩擦材料最关键的组分，它将其它。

11、组分增强材料、填料及摩擦性能调节剂紧密地粘合在一起以获得所需性能，其性能好坏直接影响摩擦材料性能的发挥。随着科技的发展和进步，人们希望摩擦材料具备如下性能1合适而稳定的摩擦系数；2抗热衰退性能好；3足够的强度；4较长的使用寿命；5低噪音和振动等。因此，为了获得理想的摩擦材料，关键在于粘结剂性能的改善和提高。0003酚醛树脂PF因其原料易得、价格低廉、生产设备和工艺简单、产品综合性能优良等优点，而成为有机摩擦材料中最常使用的粘结剂。但采用普通酚醛树脂制备的摩擦材料模量高、韧性差且硬度大，与对摩制动盘的贴合性不好，易产生振动和噪音。且普通酚醛树脂的耐热极限温度约为250，高速制动下热分解严重，会使。

12、制动性能显著下降。0004因此，现有技术中出现了提高酚醛树脂性能的多种有益尝试。如公开号CN1760229A的中国发明专利申请公开日2006年4月19日公开了一种耐热酚醛树脂，用硼和蒙脱土、改性蒙脱土、负离子添加剂、沸石等无机矿物对酚醛树脂进行改性，提高了其耐热性能。公开号CN102746479A的中国发明专利申请公开日2012年10月24日公开的一种摩擦材料用硼酚醛树脂，以硼酸为改性剂。该硼改性酚醛树脂作为粘结剂得到的摩擦材料，摩擦系数高且稳定性好，磨损率低。公开号CN1882506A的中国发明专利申请公开日2006年12月20日公开了一种六钛酸钾/六钛酸钠晶须复合陶瓷摩擦材料，以六钛酸钾/。

13、六钛酸钠晶须来改性酚醛树脂，使摩擦材料在消除噪声及热衰退、延长产品使用寿命等方面有优越性。0005上述发明大多仅在单项性能，如耐热、耐磨等方面改进了摩擦材料。有必要对酚醛树脂的改性做进一步研究，以使其热学性能和力学性能都得到增强，从而全面提高摩擦材料的性能。发明内容0006针对上述问题，本发明的一个目的在于提供一种硅酸盐插层改性的酚醛树脂。该改性酚醛树脂的耐热性好，与未改性的酚醛树脂比较，分解温度提高近100，600时的质量残留率提高3倍以上。0007为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案0008一种改性酚醛树脂，原料包括苯酚、甲醛、有机化蒙脱土、催化剂，通过原位插层法制备。0009。

14、优选的，所述改性酚醛树脂，以原料总重量为基准，各组分的重量百分比为说明书CN104292409A2/18页60010苯酚4045，优选4042；0011甲醛5055，优选5253；0012有机化蒙脱土29，优选37，最优选5；0013催化剂13，优选162。0014优选的，所述催化剂选自氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钡、一水合氨中的一种或多种。0015所述有机化蒙脱土由有机改性剂和蒙脱土反应得到，所述有机改性剂与蒙脱土的质量比为110510。0016优选的，所述有机改性剂选自十六烷基三甲基溴化铵、2,3环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷和聚乙二醇中的一种或多种；更优选的，所述有机改性剂选自十六烷基三甲基溴化。

15、铵或聚乙二醇；最优选的，所述有机改性剂选自十六烷基三甲基溴化铵。0017所述有机化蒙脱土通过如下方法制备0018蒙脱土悬浮液与所述有机改性剂混合，加热搅拌，静置，去除上清液，滤饼干燥至恒重，粉碎。0019更优选的，所述有机化蒙脱土通过如下方法制备0020取钠基蒙脱土加入去离子水中，7090搅拌制成4050G/L的悬浮液；将所述有机改性剂与钠基蒙脱土悬浮液混合，7090搅拌053小时；静置，去除上层清液；下层沉淀用去离子水反复洗涤；抽滤，在烘箱中80100干燥至恒重，研磨过筛，得到有机化蒙脱土。0021以十六烷基三甲基溴化铵为有机改性剂时，所述有机化蒙脱土通过如下方法制备0022取钠基蒙脱土加入。

16、去离子水中，7090搅拌制成4050G/L的悬浮液；取十六烷基三甲基溴化铵溶于去离子水中，制成1050G/L的溶液；将该溶液与钠基蒙脱土悬浮液混合，7090搅拌053小时；静置，去除上层清液；下层沉淀用去离子水反复洗涤，直至硝酸银滴定上清液无沉淀；抽滤，在烘箱中80100干燥至恒重，研磨过筛，得到有机化蒙脱土。0023进一步优选的，以十六烷基三甲基溴化铵为有机改性剂时，所述有机化蒙脱土通过如下方法制备0024取钠基蒙脱土加入去离子水中，80下搅拌制成40G/L的悬浮液；取十六烷基三甲基溴化铵溶于去离子水中，制成30G/L的溶液；将该溶液与钠基蒙脱土悬浮液混合，90下搅拌1小时；静置24小时，去。

17、除上清液；加入去离子水，90下搅拌1小时，静置24小时，去除上清液，直至硝酸银滴定上清液无沉淀；抽滤，在烘箱中80100干燥至恒重，研磨过筛，得到有机化蒙脱土。0025本发明还提供上述改性酚醛树脂的制备方法，包括原位插层反应苯酚、甲醛和所述有机化蒙脱土按照重量百分比加入反应容器，搅拌，加入催化剂，缓慢升温至80100，加热回流反应25小时；反应结束，用乙酸调PH至中性，减压脱水，5060烘干，粉碎。0026优选的，所述原位插层反应的具体操作为0027苯酚、甲醛和所述有机化蒙脱土按照重量百分比加入反应容器，高速搅拌，转速说明书CN104292409A3/18页7200300RPM，加入催化剂，缓。

18、慢升温至90，加热回流反应3小时；反应结束，用乙酸调PH至中性，减压脱水，加入适量无水乙醇调节粘度，出料，50烘箱烘干，研磨过200320目筛。0028本发明的另一个目的在于提供一种含有上述改性酚醛树脂的摩擦材料。0029所述摩擦材料还包括增强材料、摩擦性能调节剂和填料；其中，所述增强材料选自有机高分子纤维、金属纤维和晶须中的一种或多种，所述摩擦性能调节剂选自石墨、二硫化钼和氧化铝中的一种或多种，所述填料选自粉煤灰和/或硫酸钡。0030优选的，所述有机高分子纤维、金属纤维的长度为100300M。0031优选的，所述有机高分子纤维选自芳纶纤维和/或涤纶纤维。0032优选的，所述金属纤维选自铜纤维。

19、和/或钢纤维。0033优选的，所述晶须选自硫酸钙晶须和/或六钛酸钾晶须。0034优选的，所述增强材料选自芳纶纤维、铜纤维和硫酸钙晶须，所述摩擦性能调节剂选自石墨、二硫化钼和氧化铝，所述填料选自粉煤灰和硫酸钡。0035以原料总重量为基准，所述摩擦材料各组分的重量百分比为0036改性酚醛树脂1020；0037芳纶纤维515；0038铜纤维515；0039硫酸钙晶须515；0040石墨510；0041二硫化钼25；0042氧化铝13；0043粉煤灰1525；0044硫酸钡填至100。0045更优选的，以原料总重量为基准，所述摩擦材料各组分的重量百分比为0046改性酚醛树脂15；0047芳纶纤维10；。

20、0048铜纤维10；0049硫酸钙晶须10；0050石墨5；0051二硫化钼2；0052氧化铝3；0053粉煤灰20；0054硫酸钡25。0055本发明还有一个发明目的在于提供上述摩擦材料的制备方法，包括配料、混料、热压成型、热处理。0056优选的，所述摩擦材料的制备方法，具体操作为0057按照配方准备各原料组分，所有原料加入高速混合机中搅拌1030MIN，将混合好的物料放入模具在120180、1020MPA下进行热压成型，保压35MIN，将成型的样片放入鼓风干燥箱，缓慢升温至160200，保温1020H进行热处理，最后得到摩擦说明书CN104292409A4/18页8材料成品。0058进一步。

21、优选的，所述摩擦材料的制备方法，具体操作为0059按照配方准备各原料组分，所有原料加入高速混合机中搅拌20MIN，将混合好的物料放入模具在150、15MPA下进行热压成型，保压35MIN，将成型的样片放入鼓风干燥箱，缓慢升温至180，保温12H进行热处理，最后得到摩擦材料成品。0060此外，本发明还有一个发明目的在于，提供上述摩擦材料在制备汽车制动衬片、汽车刹车片和离合器片中的用途。0061本发明还提供一种汽车制动衬片、汽车刹车片或离合器片，包括上述的摩擦材料。0062本发明以特定的改性酚醛树脂为粘结剂，使本发明所述的摩擦材料具有稳定的摩擦系数、低磨损率、较好的抗热衰退性、耐热性能强和力学强度。

22、高的特点，与传统的摩擦材料相比，综合性能有了明显的改善和提高。而且本发明的原料及工艺生产成本较低，适用于大规模生产。附图说明0063以下，结合附图来详细说明本发明的实施方案，其中0064图1显示的是不同插层方法制备得到的改性酚醛树脂的X衍射图谱，其中F1是原位插层法制备得到的改性酚醛树脂，F2是聚合物插层法制备得到的改性酚醛树脂。0065图2显示的是未改性和改性蒙脱土的X衍射图谱，其中1是未改性蒙脱土，2是CTAB改性蒙脱土，3是KH560改性蒙脱土，4是聚乙二醇改性蒙脱土。具体实施方式0066本发明以有机改性的硅酸盐通过原位插层法插层改性酚醛树脂，进而得到一种含有该改性酚醛树脂的摩擦材料。插。

23、层方法、硅酸盐种类及用量、有机改性剂等多个方面都会影响酚醛树脂和最终的摩擦材料的性能。因此，本发明进行了如下的研究00671插层方法的优选0068酚醛树脂的插层改性有两种不同的方法一种是单体原位插层，即苯酚、甲醛两种单体进入硅酸盐层间进行聚合反应，利用聚合反应热撑开层间距；另一种是聚合物插层，即在溶液状态下，将溶解的聚合物酚醛树脂直接插进硅酸盐层中，以此来扩大层间距。通过比较两种方法的改性效果，最后选择单体原位插层法来改性酚醛树脂。0069原位插层将一定量的蒙脱土先投入反应装置中，加入苯酚、甲醛剧烈搅拌3个小时后，然后加入催化剂氢氧化钠以常规的酚醛树脂合成方法制得原位合成的有机化蒙脱土/酚醛树。

24、脂复合材料。0070聚合物插层先制备好水溶性酚醛树脂，再将蒙脱土与之混合搅拌，在一定工艺条件下固化，制得酚醛树脂与蒙脱土的复合材料。0071分别测定两种方法制备得到的改性树脂的X衍射图谱。结果如图1所示，其中F1是原位插层法制备得到的改性酚醛树脂的图谱，F2是聚合物插层法制备得到的改性酚醛树脂的图谱。由图1可以看出，由原位插层法制备的复合材料的X衍射图谱的衍射峰的2角略小于聚合物插层法制备的复合材料。根据BRAGG方程2DSIN可以计算硅酸盐片层之间的平均距离，其中D为硅酸盐片层之间的平均距离，为半衍射角，为入射线波说明书CN104292409A5/18页9长。在一定的情况下，半衍射角与片层之。

25、间的平均距离D成反比。因此，原位插层法对蒙脱土的层间距的增加更大，酚醛树脂能更多的进入蒙脱土层间，改性后的复合材料性能更佳，所以原位插层法优于聚合物插层法。0072因此，本发明优选原位插层法制备改性酚醛树脂。00732硅酸盐的优选0074蒙脱土、高岭土、蛭石等从化学组成上，都含有硅酸盐，都可以通过插层改性酚醛树脂。通过下面的实验优选出蒙脱土为酚醛树脂的改性剂。0075实验材料蒙脱土、高岭土、蛭石、苯酚、甲醛、氢氧化钠、乙酸0076实验步骤00771硅酸盐矿物质的有机改性0078取10G钠基蒙脱土、高岭土、蛭石分别溶于250ML去离子水中，在80恒温水浴中搅拌1H制成悬浮液；取9GCTAB十六烷。

26、基三甲基溴化铵溶于300ML去离子水中，均分为三份；再将每份CTAB溶液分别与蒙脱土、高岭土和蛭石的悬浮液混合，于90恒温水浴中搅拌2H；静置24H，去除上清液；加入去离子水，90下搅拌1小时，静置24小时，去除上清液，直至上清液用硝酸银滴定至无沉淀，真空抽滤，滤饼分别在烘箱中干燥至恒重，研磨过筛。00792原位插层法改性酚醛树脂0080将79G苯酚、111G甲醛质量比114混合放入反应容器中，平行准备三套反应容器，然后分别加入上步制备的有机化硅酸盐矿物质，高速搅拌1H；分别加入16GNAOH，缓慢升温至90，加热回流3H；反应结束后，分别用乙酸调节PH呈中性，在80下减压脱水，加入适量无水乙。

27、醇调节粘度，然后出料，在50烘箱中烘干。00813性能测试0082按照国家标准GB57632008中汽车用制动器衬片中的冲击强度测试方法及摩擦测试方法对上步制备得到的改性酚醛树脂材料进行力学性能和摩擦性能的测定。0083实验结果见表1表40084表1三种改性酚醛树脂的力学性能测定结果00850086表2蒙脱土改性酚醛树脂的摩擦性能0087说明书CN104292409A6/18页100088表3高岭土改性酚醛树脂的摩擦性能00890090表4蛭石改性酚醛树脂的摩擦性能00910092实验结论0093由上表可以看出，蒙脱土改性的酚醛树脂的抗压强度，冲击强度，洛氏硬度都优于高岭土和蛭石改性的酚醛树脂。

28、。在100350范围内，蒙脱土改性的酚醛树脂的摩擦系数的稳定性，及250高温下的磨损率都优于其他两种改性树脂。说明蒙脱土改性的酚醛树脂的力学性能和摩擦性能均明显优于高岭土和蛭石改性的酚醛树脂。因此，本发明优选蒙脱土为酚醛树脂改性剂。3蒙脱土有机改性剂的优选0094研究了三种有代表性的有机改性剂，分别是属于阳离子表面活性剂的十六烷基三甲基溴化铵CTAB、属于偶联剂的2,3环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷KH560和属于非离子表面活性剂的聚乙二醇PEG。按照上述“硅酸盐矿物质的有机改性”的操作方法，其中KH560和聚乙二醇直接加入蒙脱土混悬液，分别制备了CTAB、KH560和聚乙二醇改性的蒙脱土。0095。

29、分别测定未改性钠基蒙脱土、上述CTAB、KH560和聚乙二醇改性的蒙脱土的X衍射图谱，测定2。各测试样品的X衍射图谱见图2。未改性钠基蒙脱土的2为6120，而CTAB、KH560和聚乙二醇改性蒙脱土的2分别为5130、5450、5320。利用BRAGG方程2DSIN计算硅酸盐片层之间的平均距离，其中D为硅酸盐片层之间的平均距离，为半衍射角，为入射线波长0154NM。结果见表5。说明书CN104292409A107/18页110096表5未改性和有机改性蒙脱土的硅酸盐片层间距00970098蒙脱土硅氧四面体片层结构层间距越大，其片层结构阻碍聚合物分子在热分解中产生的小分子运动的作用越强，从而能够。

30、更好地增强材料的热稳定性、提高材料的热分解温度。由表5的结果可以看出，有机改性的蒙脱土的片层间距都大于未改性蒙脱土。而有机改性剂插层后使蒙脱土的硅氧四面体层间距的变化幅度大小排序为CTAB改性聚乙二醇改性KH560改性。故蒙脱土有机改性剂优选为CTAB和聚乙二醇，更优选为CTAB。00994蒙脱土用量的优选0100按照上述原位插层法制备改性酚醛树脂的方法，分别制备有机化蒙脱土含量为0、2、3、5、7、8、10的改性酚醛树脂。通过TGDSC测定改性酚醛树脂的耐热性能。结果见表6。0101表6改性酚醛树脂的耐热性能测定结果01020103从上表可以看出，加入有机化蒙脱土，能够显著提高酚醛树脂的耐热。

31、性能。与未改性的酚醛树脂比较，改性后的酚醛树脂分解温度提高了3597；尤其是有机化蒙脱土用量为310时，酚醛树脂的600质量剩余率提高了89312。因此，有机化蒙脱土含量优选310，更优选37，最优选5。01045改性酚醛树脂用量的优选0105原料组成0106有机化蒙脱土含量为5的改性酚醛树脂1020，说明书CN104292409A118/18页120107芳纶纤维10，0108铜纤维10，0109硫酸钙晶须10，0110二硫化钼2，0111石墨10，0112氧化铝3，0113粉煤灰20；0114硫酸钡填至100。0115通过如下方法制备改性酚醛树脂含量为10、12、15、17、18、20的摩。

32、擦材料01161物料混和。将各组分原料按配比称量后，加入高速混合机中搅拌20MIN，得到组分均匀的混合原料。01172热压成型。将混合好的物料放入模具，在1505的温度和15MPA的压力下由热压机热压成型，热压过程中保压时间35MIN，保压前三分钟内需开模放气23次。01183热处理。将热压成型的样片放入鼓风干燥箱中，缓慢升温至180，在180下保温12H进行热处理，冷却后得到摩擦材料成品。0119同时，按照上述相同的步骤制备未改性酚醛树脂含量为15的摩擦材料。0120按照国家标准GB75632008中的方法，对上面制备得到的摩擦材料进行摩擦性能测试，结果见表7表13。0121表7未改性酚醛树。

33、脂摩擦材料的摩擦性能01220123表810改性酚醛树脂摩擦材料的摩擦性能01240125表912改性酚醛树脂摩擦材料的摩擦性能0126说明书CN104292409A129/18页130127表1015改性酚醛树脂摩擦材料的摩擦性能01280129表1117改性酚醛树脂摩擦材料的摩擦性能01300131表1218改性酚醛树脂摩擦材料的摩擦性能01320133表1320改性酚醛树脂摩擦材料的摩擦性能0134说明书CN104292409A1310/18页140135结论由表7表13的摩擦性能可以看出，未改性的酚醛树脂基摩擦材料在100350范围的升温摩擦系数低于028，而改性后的酚醛树脂基摩擦材料。

34、的摩擦系数要高于未改性的。其中，含量为1217的改性酚醛树脂基摩擦材料的摩擦系数更高且稳定性更好，同时高温下的磨损率较低；含量为15的改性酚醛树脂基摩擦材料的升温摩擦系数高于03，在100350的波动平缓，在250以上高温下的磨损率低于08。综上，改性酚醛树脂优选含量为1217，更优选含量为1215，最优选的含量为15。01366增强材料的优选0137按照表14的配方，制备不同增强材料配比的摩擦材料，其中改性树脂的有机化蒙脱土重量百分含量为7。按照国家标准GB75632008中的方法，对所制备得到的摩擦材料进行摩擦性能测试，结果见表14表18。0138表14不同的增强材料配方重量百分比，013。

35、90140表15试样F1的摩擦性能01410142表16试样F2的摩擦性能0143说明书CN104292409A1411/18页150144表17试样F3的摩擦性能01450146表18试样F4的摩擦性能01470148结论由表15表18可以看出，在100350范围内，试样F4的摩擦系数高于其他三种试样，且稳定性更好；而在250以上的高温时，试样F4的磨损率明显低于其他三种试样。所以优选的增强材料的配比为芳纶纤维10，铜纤维10，硫酸钙晶须10。0149通过上述研究，本发明优选的技术方案是0150一种改性酚醛树脂，原料包括苯酚、甲醛、有机化蒙脱土、催化剂，通过原位插层法制备；催化剂选自氢氧化钠。

36、。0151以原料总重量为基准，各组分的重量百分比为0152苯酚4042；0153甲醛5253；0154有机化蒙脱土37，最优选5；0155催化剂162。0156其中，催化剂选自氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钡和一水合氨中的一种或多种，优选为氢氧化钠。0157有机化蒙脱土由有机改性剂和蒙脱土反应得到，所述有机改性剂与蒙脱土的质量比为110510。0158所述有机改性剂优选十六烷基三甲基溴化铵或聚乙二醇；更优选为十六烷基三甲说明书CN104292409A1512/18页16基溴化铵。0159本发明还提供一种含有上述改性酚醛树脂的摩擦材料；所述摩擦材料还包括增强材料、摩擦性能调节剂和填料。0160优选的。

37、，所述增强材料选自芳纶纤维、铜纤维和硫酸钙晶须，所述摩擦性能调节剂选自石墨、二硫化钼和氧化铝，所述填料选自粉煤灰和硫酸钡；以原料总重量为基准，各组分的重量百分比为0161本发明所述改性酚醛树脂1020；0162芳纶纤维515；0163铜纤维515；0164硫酸钙晶须515；0165石墨510；0166二硫化钼25；0167氧化铝13；0168粉煤灰1525；0169硫酸钡填至100。0170更优选的，以原料总重量为基准，各组分的重量百分比为0171本发明所述改性酚醛树脂15；0172芳纶纤维10；0173铜纤维10；0174硫酸钙晶须10；0175石墨5；0176二硫化钼2；0177氧化铝3；。

38、0178粉煤灰20；0179硫酸钡25。0180以下参照具体的实施例来说明本发明。本领域技术人员能够理解，这些实施例仅用于说明本发明，其不以任何方式限制本发明的范围。0181下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的原料、试剂材料等，如无特殊说明，均为市售购买产品。0182实施例1有机化蒙脱土的制备0183取100G钠基蒙脱土溶于2500ML去离子水中在80恒温水浴中搅拌1H制成悬浮液；取30GCTAB十六烷基三甲基溴化铵溶于1000ML去离子水中，再将该阳离子溶液与钠基蒙脱土悬浮液混合，于90恒温水浴中搅拌2H；静置24H，去除上清液；加入去离子水，90下搅拌1小。

39、时，静置24小时，去除上清液，直至上清液用硝酸银滴定至无沉淀，真空抽滤，滤饼在烘箱中干燥至恒重，研磨过200目筛。0184实施例2原位插层法制备改性酚醛树脂0185将79G苯酚、105G甲醛质量比113混合放入反应容器中，然后加入10G实施例1制备的有机化蒙脱土，300RPM高速搅拌1H；加入32GNAOH，缓慢升温至90，加热回流3H；反应结束后，用乙酸调节PH呈中性，在80下减压脱水，加入适量无水乙醇调节粘说明书CN104292409A1613/18页17度，然后出料，在50烘箱中烘干后研磨过筛。0186实施例3一种摩擦材料0187原料重量百分比0188实施例2制备的改性酚醛树脂15，01。

40、89芳纶纤维10，0190铜纤维10，0191硫酸钙晶须10，0192二硫化钼2，0193石墨10，0194氧化铝3，0195粉煤灰20；0196硫酸钡填至100；0197其中，芳纶纤维和铜纤维的长度为100300M。0198通过如下方法制备01991物料混和。将各组分原料按配比称量后，加入高速混合机中搅拌20MIN，得到组分均匀的混合原料。02002热压成型。将混合好的物料放入模具，在1505的温度和15MPA的压力下由热压机热压成型，热压过程中保压时间35MIN，保压前三分钟内需开模放气23次。02013热处理。将热压成型的样片放入鼓风干燥箱中，缓慢升温至180，在180下保温12H进行热。

41、处理，冷却后得到摩擦材料成品。0202对比例1一种摩擦材料0203原料重量百分比0204酚醛树脂苯酚和甲醛的质量比为11315，0205芳纶纤维10，0206铜纤维10，0207硫酸钙晶须10，0208二硫化钼2，0209石墨10，0210氧化铝3，0211粉煤灰20；0212硫酸钡填至100；0213其中，芳纶纤维和铜纤维的长度为100300M。0214按照实施例3相同的步骤制备得到。0215试验例1两种摩擦材料的性能比较0216按照国家标准GB75632008中的方法，对实施例3和对比例1的两种摩擦材料进行摩擦性能测试，结果见表19表210217表19对比例1的摩擦材料摩擦测试结果0218。

42、说明书CN104292409A1714/18页180219表20实施例3的摩擦材料摩擦测试结果02200221表21两种材料的力学性能测试结果02220223由以上测试结果可以看出，本发明所述的改性酚醛树脂为粘结剂的摩擦材料与未改性的摩擦材料比较，高温耐热性和耐磨性都有了明显的改善，表现为具有更稳定的摩擦系数、更好的抗热衰退性和耐磨性。同时改性树脂基摩擦材料实施例3的摩擦材料的机械性能得到大幅的提升。总之，本发明的摩擦材料的各方面性能都得到了改善。0224实施例4有机化蒙脱土的制备0225取125G钠基蒙脱土溶于2500ML去离子水中在70恒温水浴中搅拌3H制成悬浮液；取625GCTAB十六烷。

43、基三甲基溴化铵溶于1250ML去离子水中，再将该阳离子溶液与钠基蒙脱土悬浮液混合，于70恒温水浴中搅拌3H；静置24H，去除上清液；加入去离子水，70下搅拌1小时，静置24小时，去除上清液，直至上清液用硝酸银滴定至无沉淀，真空抽滤，滤饼在烘箱中干燥至恒重，研磨过200目筛。0226实施例59原位插层法制备改性酚醛树脂0227按照表22准备各原料。按照实施例2的步骤制备得到目标产品。0228表22实施例59原料配比0229说明书CN104292409A1815/18页190230实施例1015一种摩擦材料0231按照表23准备各原料,其中，芳纶纤维和铜纤维的长度为100300M。按照实施例3的步。

44、骤制备得到目标产品。0232表23实施例1015原料配比02330234试验例2实施例1015的摩擦材料的性能测定0235按照国家标准GB75632008中的方法，对实施例1015制备的六种摩擦材料进行摩擦性能测试。主要摩擦性能参数见表24表29。0236表24实施例10的摩擦材料摩擦测试结果0237说明书CN104292409A1916/18页200238表25实施例11的摩擦材料摩擦测试结果02390240表26实施例12的摩擦材料摩擦测试结果02410242表27实施例13的摩擦材料摩擦测试结果02430244表28实施例14的摩擦材料摩擦测试结果0245说明书CN104292409A2。

45、017/18页210246表29实施例15的摩擦材料摩擦测试结果02470248实施例16一种汽车制动衬片0249原料组成重量百分含量0250实施例2制备的改性酚醛树脂15，0251芳纶纤维10，0252铜纤维10，0253硫酸钙晶须10，0254二硫化钼2，0255石墨10，0256氧化铝3，0257粉煤灰20；0258硫酸钡填至100；0259其中，芳纶纤维和铜纤维的长度为100300M。0260按照实施例3的制备步骤后，经本领域常规的砂纸打磨等机械加工制得。0261实施例17一种汽车刹车片0262组成钢板和摩擦衬片。0263制备方法02641钢板的制备。裁制钢板，对其进行表面处理并涂粘结。

46、剂。02652摩擦衬片的制备配方如下0266实施例5制备的改性酚醛树脂20，0267芳纶纤维10，0268铜纤维10，0269硫酸钙晶须10，0270二硫化钼2，0271石墨10，说明书CN104292409A2118/18页220272氧化铝3，0273粉煤灰15；0274硫酸钡填至100；0275其中，芳纶纤维和铜纤维的长度为100300M。0276按照实施例3的步骤制备得到。02773成型。将制备好的钢板和摩擦衬片填入模具中，在200、15MPA下压制成型。02784热处理。将成型好的刹车片在180下进行热处理。0279实施例18一种汽车离合器片0280组成摩擦片、对偶片02811制备方。

47、法摩擦片的制备0282配方如下0283实施例9的改性酚醛树脂15，0284芳纶纤维10，0285铜纤维10，0286硫酸钙晶须10，0287二硫化钼2，0288石墨5，0289氧化铝3，0290粉煤灰25；0291硫酸钡填至100；0292其中，芳纶纤维和铜纤维的长度为100300M。0293按照实施例3的步骤制备得到。02942摩擦片的后处理将制得的摩擦片在压机上进行校平。02953对偶片的制备按照本领域常规的方法，采用软钢制备对偶片，并进行氮化热处理。02964组装离合器片将制得的摩擦片和对偶片组装成离合器片。0297以上对本发明具体实施方式的描述并不限制本发明，本领域技术人员可以根据本发明做出各种改变或变形，只要不脱离本发明的精神，均应属于本发明所附权利要求的范围。说明书CN104292409A221/1页23图1图2说明书附图CN104292409A23。