文档介绍：第36卷第6期
北京化工大学学报(自然科学版)
,犖狅.
2009年犑狅狌狉狀犪狅犅犲犼狀犵犝狀狏犲狊狋狔狅犆犺犲犿犻犪犜犲犮犺狀狅狅犵狔犖犪狌狉犾犛犮犲狀犮犲) 2009
芳砜纶在制动摩擦材料中的应用
王
慧
林志峰
吕亚非
(北京化工大学新型高分子材料制备与加工北京市重点实验室,北京 100029)
摘
要:采用芳砜纶、玄武岩和硅灰石为纤维增强体,锆英石为磨料,石墨为固体润滑剂,蛭石和重晶石分别为降低
噪音和成本的填料,腰果酚型苯并
嗪改性的酚醛树脂为基体,制备了含芳砜纶的制动摩擦材料。测定了摩擦材
料的热衰退性、热恢复性和体积磨损率。结果表明,芳砜纶具有降低摩擦系数和改善体积磨损率的作用,含9%体
积分数芳砜纶的制动摩擦材料具有最佳摩擦性能。
关键词:芳砜纶;制动摩擦;摩擦性能
中图分类号:犜犅332
引
言
制动摩擦材料是一种多组分复合材料,包括纤
适性、环境友好性和低成本的因素,设计并制备了以
芳砜纶、玄武岩和针状硅灰石为纤维增强体,锆英石
为磨料,石墨为固体润滑剂,蛭石和重晶石分别为降
维增强体、磨料、固体润滑剂、空间填料和树脂基
低噪音和成本的填料,腰果酚型苯并
嗪改性酚醛
体[1]。纤维增强体的选用代表了近代制动摩擦材
料的发展进程,第一代以石棉为增强体,第二代以钢
棉为增强体[2],第三代以芳纶、陶瓷纤维等为增强
体[3]。芳纶浆粕在无石棉有机摩擦材料中起有效
提高力学性能和改善磨损率的作用[45],可以解决
钢棉的生锈和噪音问题,但缺点是价格太高和不能
生物降解。因此,寻找芳纶的取代纤维(如具有更高
性能的合成纤维和天然植物纤维),是第四代摩擦材
料研究开发的重要内容。
芳砜纶(聚苯砜对苯二甲酰胺纤维,犛犃)是我
国自主研发并产业化的高性能纤维[6],虽然也不具
备生物降解性,但耐热性超过芳纶,而且价格比芳纶
低,可以期望芳砜纶能改善制动摩擦材料的热衰退
性并取代芳纶浆粕应用于制动摩擦材料。舒萍
萍[7]等已经对含芳砜纶浆粕的无石棉有机摩擦材
料进行了研究,证明了芳砜纶增强的摩擦材料在
100~300℃的摩擦性能优于半金属和石棉摩擦材
料。
本文在摩擦材料配方设计中考虑了安全性、舒
树脂为基体的无石棉有机制动摩擦材料,测定了它
们在100~350℃的摩擦性能,讨论了含量对摩擦系
数和体积磨损率的影响和芳砜纶在制动摩擦材料中
的作用。本研究的目的是考察芳砜纶取代芳纶浆粕
在制动摩擦材料的应用。
1 实验部分
11 原材料及配方
玄武岩纤维,6犿犿,上海俄金玄武岩纤维有限
公司;硅灰石,针状,营口阿斯创化工有限公司;天然
石墨,70~380μ犿,常州市武进华东特种纤维有限
公司;锆英石,50μ犿,营口阿斯创化工有限公司;
80%重晶石,枣阳市五联实业有限公司;蛭石,65~
833μ犿,河北省灵寿县精细矿产加工厂;810 酚醛
树脂,济南圣泉波沃斯化工有限公司;腰果酚型苯并
嗪,北京化工大学实验室自制;芳砜纶,上海特安