粉煤灰树脂基摩擦材料 【技术领域】
本发明涉及树脂基摩擦材料，尤其涉及一种掺杂粉煤灰的树脂基摩擦材料。
背景技术
汽车行业是世界工业的主要产业，其安全性能关系到人民生命与财产安全。摩擦材料是制动车刹车、离合器的关键材料，最为常用的摩擦材料是树脂基摩擦材料但这种材料中的树脂基体在工作温度超过250℃时会产生严重的热分解，使其摩擦磨损性能严重衰退。因此，解决热衰退问题一直是国内外的研究热点。
另一方面，粉煤灰为火力发电厂产生的大宗工业废料，它且具有作为摩擦材料的潜质，尤其是它具有良好的热稳定性。因此，将粉煤灰用作为摩擦材料的组分材料，既可提高树脂基摩擦材料的热稳定性及改善其它性能，又可降低树脂基摩擦材料的成本，且使工业废料粉煤灰得到有效利用。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种粉煤灰树脂基摩擦材料，以克服现有技术存在的上述缺陷。
本发明的粉煤灰树脂基摩擦材料，包括如下质量百分含量的组分：
粉煤灰 10～50％
酚醛树脂 10～30％
丁苯橡胶 10～30％
硬脂酸锌 0.1～5％
炭黑 1～15％
硫酸钡 10～30％
长石粉 5～20％
各组分百分含量之和为100％。
所述粉煤灰优选由火力发电厂锅炉燃烧后产生的干排粉煤灰。
优选中位径为12.30μm至4.00μm的粉煤灰。
所述酚醛树脂优选腰果壳油改性酚醛树脂，可采用市售产品，如山东莱芜润达化工有限公司牌号为PF-912的产品。
所述丁苯橡胶优选非污染型软丁苯橡胶，可采用市售产品，如吉林石化公司牌号为1502的产品。
本发明粉煤灰树脂基摩擦材料采用本领域常规的制备方法制备，即将所有原料经共混、干法热压工艺制成，具体工艺如《粉煤灰增强树脂基复合材料力学性能和摩擦学性能的研究》(王占红，侯贵华，《润滑与密封》2009，34(14)46-47.)中公开的方法。
本发明相比常见树脂基摩擦材料具有如下优点：
1、具有高的热稳定性，即抗热衰退性能好：本发明的含粉煤灰树脂基摩擦材料，在350℃进行摩擦磨损测试时，摩擦系数(μ)和磨损率(V)在高于国家标准GB/T 5764-1998规定的最高试验温度150℃后，仍能满足标准要求，且其它指标亦满足该国家标准的要求。而普通树脂基摩擦材料在350℃条件下不能满足该国家标准的要求。
2、原料成本低：本发明粉煤灰为组分材料，它约70元/吨，远低于常见树脂基摩擦材料的原料，在常见树脂基摩擦材料的组成中，最低的原料也需约700元/吨，本发明摩擦材料中，粉煤灰质量含量可达50％，因而可大幅降低树脂基摩擦材料的原料成本。
【具体实施方式】
实施例1
以中位径为12.21μm，质量含量为10％的粉煤灰为原料之一，再掺入18％的酚醛树脂、18％的丁苯橡胶、0.9％的硬脂酸锌、10.8％的炭黑、27.9％的硫酸钡、14.4％的长石粉为原料，经共混、干法热压工艺制成掺粉煤灰树脂基摩擦材料，在350℃进行摩擦磨损测试时(采用国家标准GB/T 5764-1998的方法，下同)，摩擦系数(μ)和磨损率(V)分别为0.42和0.31×10-7cm3/(N·m)。
实施例2
以中位径为5.23μm，质量含量为10％的粉煤灰为原料之一，再掺入18％的酚醛树脂、18％的丁苯橡胶、0.9％的硬脂酸锌、10.8％的炭黑、27.9％的硫酸钡、14.4％的长石粉为原料，经共混、干法热压工艺制成了掺粉煤灰树脂基摩擦材料，在350℃时进行摩擦磨损测试时，摩擦系数(μ)和磨损率(V)分别为0.45和0.26×10-7cm3/(N·m)。
实施例3
以中位径为4.02μm，质量含量为10％的粉煤灰为原料之一，再掺入18％的酚醛树脂、18％的丁苯橡胶、0.9％的硬脂酸锌、10.8％的炭黑、27.9％的硫酸钡、14.4％的长石粉为原料，经共混、干法热压工艺制成了掺粉煤灰树脂基摩擦材料，在350℃时进行摩擦磨损测试时，摩擦系数(μ)和磨损率(V)分别为0.25和0.45×10-7cm3/(N·m)。
实施例4
以中位径为4.70μm，质量含量为10％的粉煤灰为原料之一，再掺入18％的酚醛树脂、18％的丁苯橡胶、0.9％的硬脂酸锌、10.8％的炭黑、27.9％的硫酸钡、14.4％的长石粉为原料，经共混、干法热压工艺制成了掺粉煤灰树脂基摩擦材料，在350℃时进行摩擦磨损测试时，摩擦系数(μ)和磨损率(V)分别为0.30和0.49×10-7cm3/(N·m)。
实施例5
以中位径为4.70μm，质量含量为20％的粉煤灰为原料之一，再掺入16％的酚醛树脂、16％的丁苯橡胶、0.8％的硬脂酸锌、9.6％的炭黑、24.8％地硫酸钡、12.8％的长石粉为原料，经共混、干法热压工艺制成了掺粉煤灰树脂基摩擦材料，在350℃时进行摩擦磨损测试时，摩擦系数(μ)和磨损率(V)分别为0.32和0.29×10-7cm3/(N·m)。
实施例6
以中位径为4.70μm，质量含量为30％的粉煤灰为原料之一，再掺入14％的酚醛树脂、14％的丁苯橡胶、0.7％的硬脂酸锌、8.4％的炭黑、21.7％的硫酸钡、11.2％的长石粉为原料，经共混、干法热压工艺制成了掺粉煤灰树脂基摩擦材料，在350℃时进行摩擦磨损测试时，摩擦系数(μ)和磨损率(V)分别为0.30和0.33×10-7cm3/(N·m)。
实施例7
以中位径为4.70μm，质量含量为40％的粉煤灰为原料之一，再掺入12％的酚醛树脂、12％的丁苯橡胶、0.6％的硬脂酸锌、7.2％的炭黑、18.6％的硫酸钡、9.6％的长石粉为原料，经共混、干法热压工艺制成了掺粉煤灰树脂基摩擦材料，在350℃时进行摩擦磨损测试时，摩擦系数(μ)和磨损率(V)分别为0.34和0.39×10-7cm3/(N·m)。
实施例8
以中位径为4.70μm，质量含量为50％的粉煤灰为原料之一，再掺入10％的酚醛树脂、10％的丁苯橡胶、0.5％的硬脂酸锌、6％的炭黑、15.5％的硫酸钡、8％的长石粉为原料，经共混、干法热压工艺制成了掺粉煤灰树脂基摩擦材料，在350℃时进行摩擦磨损测试时，摩擦系数(μ)和磨损率(V)分别为0.42和0.18×10-7cm3/(N·m)。
对比例
对比样：山东莱芜润达化工有限公司PF-912型腰果壳油改性酚醛树脂的树脂基摩擦材料。在350℃时进行摩擦磨损测试时，摩擦系数(μ)和磨损率(V)分别为分别是0.12、1.25×10-7cm3/(N·m)。