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四种改性酚醛树脂（PF）摩擦材料摩擦学性能对比分析张大斌1，疏达1、（贵州大学机械工程学院，贵阳550025）2、(上海交通大学，贵阳550023）摘要：本文分别用桐油制备了PF编织摩擦材料（p0.0），用硼酸制备了PF编织摩擦材料（BP），用原位法制备了纳米坡缕石改性的PF编织摩擦材料（SP）和用共混法制备了纳米坡缕石改性的PF编织摩擦材料（MP）。
对P0.0、BP、SP和MP摩擦试样进行摩擦性能测试，摩擦系数和磨损率的对比试验在DMS-1摩擦磨损试验机上进行，热衰退测试在CHASE-M600试验机上进行，摩擦试样表面形貌分析在日本岛津EPM1600电子探针上利用二次电子成像技术进行。
结果表明：通过改性后，PF的耐热性和热稳定性均得到不同程度的提高。
SP摩擦材料的热稳定性最好，高温制动能力最强，BP次之，P0.0最差。
BP、SP和MP 的耐热性均比P0.0强。
以纳米坡缕石/桐油PF为基体的编织摩擦材料的热衰退临界温度提高了40~50℃。
摩擦系数和磨损率方面，SP、BP、MP的摩擦系数十分稳定，其中SP最高，BP次之，P0.0最差。
SP、BP 和MP的磨损率随温度变化趋势基本一致。
P0.0磨损率随温度升高而加剧，大大高于SP、BP和MP同温度下的磨损率。
（352字）（386字）关键词：改性酚醛树脂；编织型摩擦材料；耐热性；摩擦系数；磨损率0 引言通过对摩擦材料基体酚醛树脂进行纳米坡缕石复合改性可提高树脂的耐热性，进而改善摩擦材料的摩擦学性能，获得较稳定的摩擦因数，低磨损率和高抗热衰退能力[1]。
文献[2]研究了坡缕石矿物纳米的制备和原位合成的坡缕石纳米复合酚醛树脂S-P/TPF的性能。
人们对于原位法制备S-P/TPF及其摩擦材料的性能已经做了研究【1】，研究结果表明，原位复合的S-P/TPF及其摩擦材料具有满意的耐热性和摩擦学性能。
原位合成方法有利于纳米粒子的分散，获取较好的复合改性效果，但由于该法过程较为繁琐，同时，在预聚物中添加坡缕石纳米量的大小直接影响后续合成反应速度的快慢，使反应控制变得困难，而采用共混复合法可以使聚合过程变得简单易控，共混时可拓宽对坡缕石纳米投入量的范围，适于树脂的规模生产。
酚醛树脂基摩擦材料高温摩擦性能的研究进展3余大刚 林有希 高诚辉(福州大学机械工程及自动化学院,福州 350002) 摘要 分别从有机、无机、纳米及复合改性方面介绍了酚醛树脂(PF)基摩擦材料高温摩擦性能的研究进展。
在这些改性方法中,由于改性剂与PF分子之间能形成化学键、氢键或范德华力,或直接将PF中易高温分解的酚羟基反应而生成耐热性较强的化学键,加上改性剂的补强作用,使得PF基摩擦材料的高温摩擦性能得到显著提高。
关键词 酚醛树脂 摩擦材料 高温 摩擦性能 酚醛树脂(PF)一直是汽车等行业制备摩擦材料的首选,然而在高温情况下PF中的酚羟基很容易被氧化,从而导致摩擦材料的分解或破坏。
纯PF的极限耐热温度为250℃,所以普通PF一般只能在250℃以下才能正常使用,当超过300℃时热分解就很严重。
随着车辆的高速重载化,摩擦制动发热使得材料的工作温度也越来越高,如在高速行驶条件下制动时,盘式制动器衬片的表面温度可达400℃以上,因此改善PF的高温摩擦性能也是当前摩擦材料领域研究的热点之一。
结合PF的自身结构和热分解特点,研究者通过有机、无机、纳米和复合改性以提高PF基摩擦材料的高温摩擦性能,进一步拓宽PF基摩擦材料的应用范围,笔者现就这方面的研究进展作一综述。
1 有机物改性有机物的加入可能会增加材料内部的物理或化学交联,形成织网状结构,从而改善摩擦材料的高温摩擦性能。
桐油的共扼双键可在酸的催化下与PF中酚羟基邻对位上的氢反应,使生成的桐油改性PF具有优良的耐热、耐磨等性能。
邵美秀等[1]用桐油改性PF为基体制作的刹车片的主要性能均符合国家指标,250℃以上的高温磨损率远低于国家标准要求。
李超等[2]用桐油改性PF制成的无石棉制动带的高温摩擦性能较参考样有显著提高,且摩擦系数恢复性能良好,在100～200℃下其摩擦系数为0.45～0.51,在200～300℃下摩擦系数仍可保持在0.40以上。
腰果壳油内含有的酚羟基可以与甲醛反应,分子侧基上的柔性脂肪烃基对PF分子有内增塑作用,从而改善PF基摩擦材料的脆性,且改性后的PF在摩擦过程中还能产生一种可改善其热衰退性能、降低磨耗的不易脱落的碳化膜[3]。
专利名称：改性酚醛树脂基摩擦材料专利类型：发明专利
发明人：殷国忠
申请号：CN201210395844.1
申请日：20121018
公开号：CN102994043A
公开日：
20130327
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种改性酚醛树脂基摩擦材料，由下列重量份的原料组成：改性酚醛树脂20-40份、粘胶纤维10-20份、有机刚质短纤维10-20份、摩擦调整剂5-10份。
该具有改性酚醛树脂基摩擦材料良好的硬度、耐热性、热稳定性、耐水性、粘接性，能够降低噪音，具有推广使用价值。
申请人：殷国忠
地址：213100 江苏省常州市武进区礼嘉镇工业集中区
国籍：CN
代理机构：苏州广正知识产权代理有限公司
代理人：刘述生
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摩擦材料基体——酚醛树脂改性研究摩擦材料基体是摩擦材料的重要形式之一，它是由摩擦剂、填料和增强剂组成的。
其中，酚醛树脂作为基体的一种改性技术，不仅能够提高摩擦材料的机械强度，而且还可以显著改善摩擦材料的耐磨性，使其更加抗冲击、有足够的弹性，进而提高摩擦材料的使用寿命。
酚醛树脂是一种普通的热固性树脂，具有优良的抗热性能和良好的抗冲击性能，广泛应用于电子、电气和机械产品中。
酚醛树脂改良后，比原来更能满足材料制备方面的要求，同时也可以显著改善材料的力学性能和热稳定性能。
在改性酚醛树脂中，大量研究表明改性酚醛树脂对摩擦材料的力学和高温性能有重要作用。
例如，在改性酚醛树脂中添加石墨烯，可以提高摩擦材料的耐磨性，减少磨损；在改性酚醛树脂中添加聚硅氧烷，可以提高摩擦材料的抗冲击性能，同时具有良好的抗氧化性能；在改性酚醛树脂中添加矿物油，可以改善摩擦材料的导热性能。
此外，改性酚醛树脂还具有良好的抗裂性能，能有效抵御摩擦材料的裂纹扩展，使其具有长期可靠的使用。
基于上述改性原理，改性酚醛树脂的应用在摩擦材料领域中被泛使用，尤其是高强度摩擦材料，如汽车刹车盘、刹车片等，往往都会使用改性酚醛树脂材料做基体。
此外，由于改性酚醛树脂材料能有效减少金属件的重量，所以也可以应用于轻型汽车部件，如车轮、车身等等。
因此，随着汽车行业的快速发展，针对汽车刹车系统和轻型汽车部件，将大量应用改性酚醛树脂材料做基体，以提高摩擦材料的性能和使用寿命。
就目前来说，改性酚醛树脂在摩擦材料领域中发挥着重要作用，但是，在实际应用中，充分发挥改性酚醛树脂的性能还有待深入挖掘，针对不同的应用场合，进行改性酚醛树脂的微观结构优化，以期获得更好的性能，并发挥更大的应用价值。
总之，摩擦材料中的改性酚醛树脂基体一直备受重视，研究表明，它不仅能够提高摩擦材料的机械强度、耐磨性和抗冲击性，而且还能有效减轻金属件的重量，能有效抵御摩擦材料的裂纹扩展，从而提高摩擦材料的使用寿命。
汽车同步器齿环摩擦材料原料物相分析及表征
胡萍;俞忠新;成浩
【期刊名称】《玻璃钢/复合材料》
【年(卷),期】2004(000)006
【摘要】采用X-射线衍射、红外光谱、X射线光电子能谱等现代仪器,对汽车同步器齿环摩擦材料所选用的改性酚醛树脂、碳纤维、铁粉、铜粉、石墨、硫酸钡、硬脂酸锌等原料的组成进行了表征及分析.结果表明,改性酚醛树脂的红外光谱显示其结构中存在腰果壳油、三聚氰胺的成分.从X射线光电子能谱可知,碳纤维表面有C,O,N,Si等元素,所选用的增强纤维是PAN基碳纤维,在碳骨架的表面含有C=O及C-O-C极性基团,另有少量SiO2;X-射线衍射显示,膨胀铁粉原料中主要含有Fe3O4,还有FeO和Fe2O3,铜粉原料中主要含有Cu和Zn,另有少量Pb,石墨原料纯度较高,硬脂酸锌和BaSO4原料的纯度较低.为进一步提高汽车同步器齿环摩擦材料的性能,须对原材料进行进一步的筛选.
【总页数】4页(P27-30)
【作者】胡萍;俞忠新;成浩
【作者单位】武汉理工大学化学工程系;武汉理工大学化学工程系;武汉理工大学机电学院,武汉,430070
【正文语种】中文
【中图分类】U463.212+.41;U465.6
【相关文献】
1.汽车同步器齿环碳纤维摩擦材料粘接夹具设计 [J], 陈成英
2.汽车同步器齿环摩擦材料的制备及性能研究 [J], 俞忠新;胡萍;张涛;王宗跃;颜新天;李永强
3.汽车同步器齿环摩擦材料用改性酚醛树脂表征 [J], 俞忠新;胡萍;张涛;成浩;巩志海
4.汽车钢制同步器齿环碳纤维摩擦材料及用法 [J],
5.汽车同步器齿环摩擦材料碳纤维表面结构分析 [J], 俞忠新;刘莉;胡萍;姜明;杨利明
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