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1、(10)授权公告号 CN 101368076 B (45)授权公告日 2012.08.29 CN 101368076 B *CN101368076B* (21)申请号 200810197180.1 (22)申请日 2008.10.01 C09J 161/14(2006.01) C09J 109/02(2006.01) B60T 1/06(2006.01) (73)专利权人 瑞阳汽车零部件(仙桃)有限公司 地址 433000 湖北省仙桃市瑞阳大道 1 号 (72)发明人 张泽伟 CN 101220251 A,2008.07.16, (54) 发明名称 汽车刹车片高效胶粘剂及其制备方法 (57) 。
2、摘要 一种汽车刹车片高效胶粘剂及其制备方法， 其配方由下列组分按所述重量份制成 ： 苯并噁嗪 中间体 2027 份， 硼酚醛树脂 1520 份， 丁腈橡 胶 1825 份， - 氨丙基三乙氧基硅烷 1.52 份， 纳米二氧化硅57份， 纳米氧化锌11.5份， 乙酸乙酯 90125 份， 甲苯 7080 份， 三聚氰胺 58 份， 过氧化二异丙苯 0.30.5 份， 甲苯磺酸 11.5 份。本发明具有良好的耐热性能和较高的 胶接强度， 可以在200400的高温环境中保持 有效的粘合， 同时， 也具有良好的耐冲击韧性， 耐 疲劳和耐老化性能， 适用于各种汽车刹车材料的 胶合。 (51)Int.Cl。
3、. (56)对比文件 审查员 李燕芳 权利要求书 1 页 说明书 4 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 权利要求书 1 页 说明书 4 页 1/1 页 2 1. 一种汽车刹车片高效胶粘剂， 其特征是它主要由下列重量份的组分制成 ： 苯并噁嗪中间体 2027 份， 硼酚醛树脂 1520 份， 丁腈橡胶 1825 份， - 氨丙基 三乙氧基硅烷 1.52 份， 纳米二氧化硅 57 份， 纳米氧化锌 11.5 份， 乙酸乙酯 90125 份 , 甲苯 7080 份， 三聚氰胺 58 份， 过氧化二异丙苯 0.30.5 份， 甲苯磺酸 11.5 份 ； 制备上述高效胶粘剂的方。
4、法包括以下步骤 ： a将 - 氨丙基三乙氧基硅烷偶联剂按 1 ： 4 的比例溶于乙酸乙酯中制成偶联剂溶液， 在搅拌状态下， 将纳米二氧化硅粉体和纳米氧化 锌粉体加到偶联剂溶液中， 用超声波处理 30 分钟， 得到活化填充剂 ； b将硼酚醛树脂粉碎后溶解于甲苯中， 然后加入苯并噁嗪中间体， 再加入步骤 a 得到 的活化填充剂， 混匀， 制成开环聚合酚醛树脂溶液备用 ； c将丁腈橡胶放入炼胶机， 于 50-80低温塑炼 10 15 分钟， 然后加入三聚氰胺， 甲 苯磺酸， 过氧化二异丙苯， 混炼均匀后下片， 薄片厚度为 12mm， 剪碎后迅速溶解于乙酸乙 酯中， 得到丁腈橡胶溶液 ； d将丁腈橡胶。
5、溶液、 开环聚合酚醛树脂溶液倒入真空分散机的反应釜中搅拌均匀， 将 温度控制在 6570 ； 以 8001000rpm 的转速， 搅拌 30 分钟， 得到汽车刹车片高效胶粘 剂。 权 利 要 求 书 CN 101368076 B 2 1/4 页 3 汽车刹车片高效胶粘剂及其制备方法 技术领域 0001 本发明涉及一种汽车刹车片的粘合底胶， 尤其是涉及一种汽车刹车片高效胶粘剂 及其制备方法。 背景技术 0002 中、 小型汽车刹车片一般由钢背、 粘接层和摩擦块构成， 其中摩擦块由增强材料、 粘粘剂及填料粘合而成 ； 钢背起承载、 支撑摩擦块的作用， 由钢板冲压制成。 刹车时， 钢背受 刹车钳推动。
6、， 其摩擦块与刹车盘或鼓接触磨擦， 通过磨擦达到车辆减速刹车之目的。 0003 在汽车的刹车系统中， 刹车片是最关键的安全零件， 其刹车效果的好坏都是刹车 片起决定性作用。由此可见， 用于摩擦材料与钢背粘合的胶粘剂的性能是影响刹车片质量 的最重要的因素之一， 如果胶粘剂耐热性能、 力学性能差， 则在刹车产生的高温易导致摩擦 块脱落， 造成严重事故。 目前在用于摩擦材料与钢背的胶粘剂中， 应用较多的是酚醛树脂类 胶粘剂， 如酚醛 - 缩醛胶、 酚醛 - 丁腈胶等。随着汽车工业的进步， 对汽车刹车片的性能要 求也日益提高， 要求胶粘剂具有更好的耐热性能和稳定的力学性能。由于传统的酚醛树脂 类胶粘剂。
7、长期使用温度低于 250， 而超过 300后， 热分解就相当严重， 最终造成摩擦材 料解体。因此现有酚醛树脂类胶粘剂的性能指标难以跟上汽车刹车片发展的形势， 尤其难 以满足高端产品的要求。 发明内容 0004 本发明提供一种汽车刹车片高效胶粘剂， 以解决传统粘合剂用于钢背与摩擦材料 互粘时， 耐热性能较差， 耐冲击韧性较弱， 耐老化性能不够理想等技术问题。 0005 本发明主要是通过下述技术方案来解决的上述技术问题的 ： 其配方主要由下列组 分按所述重量份制成 ： 0006 苯并噁嗪中间体 2027 份， 硼酚醛树脂 1520 份， 丁腈橡胶 1825 份， - 氨丙 基三乙氧基硅烷 (KH-。
8、550 硅烷偶联剂 )1.52 份， 纳米二氧化硅 57 份， 纳米氧化锌 1 1.5份， 乙酸乙酯90125份， 甲苯7080份， 三聚氰胺58份， 过氧化二异丙苯0.30.5 份， 甲苯磺酸 11.5 份。 0007 为了制备上述汽车刹车片高效胶粘剂， 特提供一种制备的方法， 该方法包括以下 步骤 ： 0008 a. 将 - 氨丙基三乙氧基硅烷偶联剂按 1 ： 4 的比例溶于乙酸乙酯中制成偶联剂 溶液， 在搅拌状态下， 将纳米二氧化硅粉体和纳米氧化锌粉体加到偶联剂溶液中， 用超声波 处理 30 分钟， 得到活化填充剂 ； 0009 b. 将硼酚醛树脂粉碎后溶解于甲苯溶液中， 然后加入苯并噁。
9、嗪中间体， 再加入步 骤 a 得到的活化填充剂， 混匀， 制成开环聚合酚醛树脂溶液备用 ； 0010 c. 将丁腈橡胶放入炼胶机， 于 50-80低温塑炼 10 15 分钟， 然后加入三聚氰 胺， 甲苯磺酸， 过氧化二异丙苯， 混炼均匀后下片， 薄片厚度为12mm， 剪碎后迅速溶解于乙 说 明 书 CN 101368076 B 3 2/4 页 4 酸乙酯中， 得到丁腈橡胶溶液 ； 0011 d. 将丁腈橡胶溶液、 开环聚合酚醛树脂溶液倒入真空分散机的反应釜中搅拌均 匀， 将温度控制在 6570 ； 以 8001000rpm 的转速， 搅拌 30 分钟， 得到汽车刹车片高效 胶粘剂。 0012 。
10、本发明配方中， 硼酚醛树脂的耐热性、 瞬时耐高温性、 耐烧蚀性和力学性能比普通 酚醛树脂好得多， 其分解温度高达 500以上， 而 900下的重量保留率在 60以上。 0013 苯并噁嗪是以酚类化合物、 胺类化合物和甲醛为原料合成的一类含杂环结构的中 间体。 加热后， 苯并噁嗪中间体发生开环聚合， 在开环聚合过程中， 无低分子放出， 生成含氮 且类似酚醛树脂的网状结构。本发明结合硼酚醛树脂与苯并噁嗪的优点， 将苯并噁嗪中间 体与硼酚醛树脂以一定比例混合使用， 制成耐热性非常优异的高性能开环聚合酚醛树脂， 在胶粘剂固化过程中， 该开环聚合酚醛树脂可避免了传统酚醛树脂缩聚时放出大量水分子 的缺点，。
11、 大大降低了刹车片制品的孔隙率。 0014 丁腈橡胶可提高胶粘剂的拉伸强度、 撕裂强度、 耐磨性， 而且令胶粘剂加工成型性 能良好。 三聚氰胺参与胶粘剂中开环聚合酚醛树脂的聚合反应， 可进一步促进胶粘剂耐候、 耐热及稳定性能的提高。 0015 纳米二氧化硅和纳米氧化锌因其颗粒尺寸小、 微孔多、 比表面积大， 因此具有优良 的物理和化学特性。 纳米二氧化硅、 纳米氧化锌分散胶体中后， 具有优良的补强、 增韧， 抗老 化作用， 同时还可增加胶剂的贮存稳定性， 提高开环聚合酚醛树脂的耐热能力。除此之外， 纳米氧化锌还可以做胶粘剂的催化剂， 与过氧化二异丙苯、 甲苯磺酸合用能缩短胶粘剂的 固化时间， 。
12、提高胶粘剂的中丁腈橡胶的耐热能力。 0016 为了克服纳米材料易团聚的弱点， 本发明采用超声分散和氨基硅烷偶联剂处理方 法， 将纳米二氧化硅和纳米氧化锌制成活性填充剂后与开环聚合酚醛树脂混合， 因此大大 提高了纳米材料分散度。当 - 氨丙基三乙氧基硅烷的用量处于本发明配比范围内时， 除 了能改善填料的分散性外， 还可提高胶体与钢铁的粘接力。这是因为氨基硅烷通常带有两 种基团。一种基团 ( 含硅部分 ) 可以和无机的金属材料结合， 而另一种基团 ( 胺官能团 ) 则可以与有机的树脂材料结合， 从而在粘合界面形成强力较高的化学键。 0017 本发明具有良好的耐热性能和较高的胶接强度， 可以在 20。
13、0 400的高温环境 中保持有效的粘合， 同时， 也具有良好的耐冲击韧性， 耐疲劳和耐老化性能， 适用于各种汽 车刹车材料的胶合。 具体实施方式 0018 实施例1 ： 将1.5份(每份为200g， 下同)-氨丙基三乙氧基硅烷偶联剂按1 ： 4的 比例溶于 6 份乙酸乙酯中制成偶联剂溶液， 在搅拌状态下， 将 7 份纳米二氧化硅粉体和 1.5 份纳米氧化锌粉体加到偶联剂溶液中， 用超声波处理 30 分钟， 得到活化填充剂备用 ； 将 15 份硼酚醛树脂粉碎后溶解于 80 份甲苯溶液中， 然后加入 20 份苯并噁嗪中间体和活化填充 剂， 混匀， 制成开环聚合酚醛树脂溶液备用 ； 将 25 份丁腈。
14、橡胶放入炼胶机， 于 80低温塑炼 10分钟， 然后加入5份三聚氰胺， 1份甲苯磺酸， 0.3份过氧化二异丙苯， 混炼均匀后下片， 薄 片厚度为12mm， 剪碎后迅速溶解于119份乙酸乙酯中， 得到丁腈橡胶溶液 ； 最后将丁腈橡 胶溶液、 开环聚合酚醛树脂溶液倒入真空分散机的反应釜中搅拌均匀， 将温度控制在 65 ； 说 明 书 CN 101368076 B 4 3/4 页 5 以 1000rpm 的转速， 搅拌 30 分钟， 得到本汽车刹车片高效胶粘剂。 0019 实施例 2 ： 将 2 份 ( 每份为 200g， 下同 )- 氨丙基三乙氧基硅烷偶联剂按 1 ： 4 的 比例溶于 8 份乙酸。
15、乙酯中制成偶联剂溶液， 在搅拌状态下， 将 5 份纳米二氧化硅粉体和 1 份 纳米氧化锌粉体加到偶联剂溶液中， 用超声波处理 30 分钟， 得到活化填充剂备用 ； 将 20 份 硼酚醛树脂粉碎后溶解于70份甲苯溶液中， 然后加入27份苯并噁嗪中间体和活化填充剂， 混匀， 制成开环聚合酚醛树脂溶液备用 ； 将 20 份丁腈橡胶放入炼胶机， 于 50低温塑炼 15 分钟， 然后加入6份三聚氰胺， 1.5份甲苯磺酸， 0.5份过氧化二异丙苯， 混炼均匀后下片， 薄 片厚度为 12mm， 剪碎后迅速溶解于 82 份乙酸乙酯中， 得到丁腈橡胶溶液 ； 最后将丁腈橡 胶溶液、 开环聚合酚醛树脂溶液倒入真空。
16、分散机的反应釜中搅拌均匀， 将温度控制在 70 ； 以 800rpm 的转速， 搅拌 30 分钟， 得到本汽车刹车片高效胶粘剂。 0020 实施例 3 ： 将 1.7 份 ( 每份为 200g， 下同 )- 氨丙基三乙氧基硅烷偶联剂按 1 ： 4 的比例6.8份溶于乙酸乙酯中制成偶联剂溶液， 在搅拌状态下， 将6份纳米二氧化硅粉体和 1.2 份纳米氧化锌粉体加到偶联剂溶液中， 用超声波处理 30 分钟， 得到活化填充剂备用 ； 将 18 份硼酚醛树脂粉碎后溶解于 75 份甲苯溶液中， 然后加入 25 份苯并噁嗪中间体和活化填 充剂， 混匀， 制成开环聚合酚醛树脂溶液备用 ； 将 18 份丁腈橡。
17、胶放入炼胶机， 于 60低温塑 炼 17 分钟， 然后加入 8 份三聚氰胺， 1.2 份甲苯磺酸， 0.4 份过氧化二异丙苯， 混炼均匀后下 片， 薄片厚度为 12mm， 剪碎后迅速溶解于 103.2 份乙酸乙酯中， 得到丁腈橡胶溶液 ； 最后 将丁腈橡胶溶液、 开环聚合酚醛树脂溶液倒入真空分散机的反应釜中搅拌均匀， 将温度控 制在 65 ； 以 900rpm 的转速， 搅拌 30 分钟， 得到本汽车刹车片高效胶粘剂。 0021 对上述实施例 13 所制得的胶粘剂进行检测表明 ： 胶粘剂的外观为淡黄色粘稠 液体， 固体含量为 25.3 30.1 ； 热分解温度均在 512以上， 聚合速度为 6。
18、089S。 0022 对比例 ： 将 18 份 ( 每份为 200g) 酚醛树脂、 18 份聚乙烯醇缩丁醛、 165 份乙醇混合 在一起， 搅拌均匀后制成酚醛 - 缩醛胶。现将实施例 3 制备的高效胶粘剂与对比例制备的 酚醛 - 缩醛胶进行应用对比试验， 0023 为了验证本发明的效果， 分别以实施例 1 所制的本发明胶粘剂和对比例制得的酚 醛 - 缩醛胶为胶粘材料， 采用同样的摩擦粉料、 同样的钢背， 以相同的工艺 ( 入硫化机中于 180热压 20min， 再入电烘箱中于 210热处理 8 小时 ) 制造相同规格的刹车片， 对这两种 刹车片进行性能测试， 其试验数据见表 1。 0024 表 1 ： 两种刹车片性能对比试验。 0025 0026 上述试验数据表明 ： 在较高温度段 200350， 以发明胶粘剂为胶粘材料制备 说 明 书 CN 101368076 B 5 4/4 页 6 的刹车片摩擦系数一直很稳定， 均在 0.49 附近浮动， 并且磨损量非常小， 显示胶粘剂具有 非常优异的耐热性、 柔韧性、 抗衰退性。 说 明 书 CN 101368076 B 6 。