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坡缕石纤维表面改性及其对汽车摩擦材料性能影响的研究

陈永成  
【摘要】: 汽车制动摩擦材料是汽车制动系统的关键部件,对汽车行使的安全起着重要的作用。传统的石棉增强摩擦材料对人体有害已经逐步退出市场,汽车摩擦材料正在朝着高速、重载、舒适、无害的方向发展,寻找石棉的代用纤维是当务之急。常用代用纤维有玻璃纤维、钢纤维、铜纤维、芳纶纤维等,基于各种纤维性能和价格等因素的考虑,没有一种纤维能够独立取代石棉,常用两种或两种以上纤维混杂来作为增强组分。坡缕石具有耐热性能好、吸附性强、表面积大以及其自身的结构特点使其具有非常广泛的用途,但是少有应用于摩擦材料的报道。 本课题研究的主要内容有: 1、通过沉降高度法优化出四种偶联剂的最佳改性工艺条件: a.XD-792:改性剂用量—2%,改性温度—60℃,改性时间—10分钟。 b.XD—172:改性剂用量—3%,改性温度—90℃,改性时间—10分钟。 c.ND—42:改性剂用量—2%,改性温度—90℃,改性时间—30分钟。 d.铝锆偶联剂:改性剂用量—2%;改性温度—90℃;改性时间—10分钟。 2、分别对最佳改性工艺条件下四种偶联剂改性坡缕石粉体进行红外光谱分析发现,铝锆偶联剂和坡缕石粉体表面发生的化学键合最为强烈。 3、分别对四种偶联剂和丁晴改性酚醛树脂的生成物进行红外光谱分析表明,铝锆偶联剂和丁晴改性酚醛树脂的生成物的化学键合最为强烈。 4、铝锆偶联剂改性坡缕石和未改性的坡缕石与丁腈改性酚醛树脂制备二元摩擦材料的性能试验表明:铝锆偶联剂改性坡缕石能有效提高摩擦材料的高温摩擦系数稳定性;同时,表现出较低的抗磨损能力,高温平均磨损率降低显著。铝锆偶联剂改性坡缕石在多元摩擦材料中表现出良好的耐高温性能和调节性能。


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