專利名稱：桐油改性線型酚醛樹(shù)脂的制造及應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于桐油改性線型酚醛樹(shù)脂的制造領(lǐng)域。用本工藝合成的桐油改性線型酚醛樹(shù)脂作為粘接劑，以石棉等原料為填料制造機(jī)動(dòng)車(chē)輛的摩擦制動(dòng)片。
機(jī)動(dòng)車(chē)輛，特別是汽車(chē)用摩擦動(dòng)片(又稱剎車(chē)片)的制造和應(yīng)用已有多年歷史，目前，國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)的摩擦制動(dòng)片多為酚醛樹(shù)脂作為粘接劑，以石棉等原料作為填充料制成。其缺點(diǎn)是磨損率高，特別是高溫磨損更為突出，強(qiáng)度低，硬度大、韌性差，易碎或易發(fā)生龜裂，使用壽命短，不能滿足用戶(特別是山區(qū)道路)行駛車(chē)輛時(shí)的要求。近期，國(guó)內(nèi)有用丁腈橡膠對(duì)線型酚醛樹(shù)脂改性制造剎車(chē)片，雖然對(duì)上述缺點(diǎn)有很大改善，但制造工藝復(fù)雜，成本高。經(jīng)中國(guó)專利局文獻(xiàn)檢索，有關(guān)B類(lèi)文獻(xiàn)4篇，C類(lèi)1篇，U.S3，438，917，U.S3，494，884，U.S4，609，381，U.S4，758，277和U.S3，844，800，無(wú)一與本發(fā)明密切相關(guān)文獻(xiàn)(A類(lèi))，其中有U.S3，438，917涉及到酚醛樹(shù)脂，由苯酚與異丁醛預(yù)縮合后再與甲醛反應(yīng)生成改性酚醛樹(shù)脂，也可用亞麻油及脫水蓖麻油、桐油進(jìn)行改性，但未提供任何實(shí)施方案或技術(shù)解決方案。本發(fā)明者研制了《摩擦制動(dòng)片用桐油改性酚醛樹(shù)脂的制造方法》并向中國(guó)專利局申請(qǐng)了專利C.N91107262.4。對(duì)摩擦制動(dòng)片產(chǎn)品性能有很大改善和提高。
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足在C.N91107262.4，專利的基礎(chǔ)上作了另一改進(jìn)方案而提供的桐油改性線型酚醛樹(shù)脂的制造方法及制造摩擦制動(dòng)片產(chǎn)品，它具有韌性好，硬度低，磨損率小，使用壽命為原酚醛樹(shù)脂制造的摩擦制動(dòng)片產(chǎn)品的4-5倍。
本發(fā)明提供的桐油改性線型酚醛樹(shù)脂的制造方法，其起始原料用量(按重量計(jì))為桐油 20-50份苯酚 100份對(duì)甲苯磺酸(以桐油重量計(jì)) 0.05-0.5份甲醛(37%水溶液) 60-80份縮聚反應(yīng)催化劑(可用草酸) 0.1-1份六次甲基四胺(以樹(shù)脂重量計(jì)) 8-10份將上述桐油、苯酚和對(duì)甲苯磺酸的配料組份分別稱量，加入在帶有攪拌器、冷凝器及溫度計(jì)的反應(yīng)釜中，在攪拌下升溫至90-110℃，反應(yīng)20-120分鐘，冷卻至50-60℃，再加入上述甲醛和縮聚反應(yīng)催化劑的用量于釜中，在攪拌下升溫至80-100℃，反應(yīng)時(shí)間為60-120分鐘，在20KPa減壓脫水，當(dāng)料溫升至120-140℃(水己基本脫凈)出料、再經(jīng)冷卻、粉碎稱重，加入樹(shù)脂量的8-10%六次甲基四胺混合，將混合后的樹(shù)脂置于輥壓機(jī)上混煉，混煉溫度為60-100℃，時(shí)間為6-8分鐘，再經(jīng)冷卻粉碎，過(guò)篩，細(xì)度為120目備用。
摩擦制片產(chǎn)品制造所用的配方組分(按重量計(jì))為桐油改性線型酚醛樹(shù)脂 20-30份石棉 40-60份硫酸鋇 10-16份焦寶土 4-6份鉀長(zhǎng)石 4-6份石墨 2-3份輪胎粉 1-2份銅絲 0.5-1份硬脂酸 0.5-1份按上述配方組分稱量，將經(jīng)混煉粉碎過(guò)篩后的桐油改性線型酚醛樹(shù)脂、石棉、硫酸鋇、焦寶土、鉀長(zhǎng)石、石墨、輪胎粉、銅絲和硬脂酸加入揑合機(jī)內(nèi)混合，于常溫下混合0.5-2小時(shí)，然后在溫度為160-180℃，壓力為200-300公斤/厘米2，時(shí)間為1mm/1-1.5′下成型，再經(jīng)溫度為130-150℃，時(shí)間為5小時(shí)的后處理，最后進(jìn)行打磨，鉆孔加工，檢驗(yàn)包裝入庫(kù)。
本發(fā)明提供的桐油改性線型酚醛樹(shù)脂制造的摩擦制動(dòng)片與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及不經(jīng)改性酚醛樹(shù)脂制造的摩擦制動(dòng)片的主要性能比較列表如下注摩擦系數(shù)一欄，比較例丁腈橡膠改性產(chǎn)品和實(shí)施例的第一排為升溫測(cè)試數(shù)據(jù)，第二排為降溫測(cè)試數(shù)據(jù)。
從表上數(shù)據(jù)可見(jiàn)以桐油改性線型酚醛樹(shù)脂制造的摩擦制片有以下特點(diǎn)1.摩擦系數(shù)隨溫度變化小，超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和丁腈橡膠的改性產(chǎn)品。
2.缺口沖擊強(qiáng)度達(dá)到3.50-4.61dJ/cm2，超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，丁腈橡膠改性產(chǎn)品和美制摩擦制片指標(biāo)。
3.其余各項(xiàng)主要性能指標(biāo)皆優(yōu)于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
用桐油改性線型酚醛樹(shù)脂制造摩擦制動(dòng)片與重慶合成化工廠用不經(jīng)改性的酚醛樹(shù)脂制造摩擦制動(dòng)片作行車(chē)試驗(yàn)比較，結(jié)果證明用桐油改性線型酚醛樹(shù)脂的摩擦制動(dòng)片行駛了4-5個(gè)月，而未經(jīng)改性的酚醛樹(shù)脂制造的摩擦制動(dòng)片只行駛了20天便報(bào)廢。
本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)1.桐油改性線型酚醛樹(shù)脂代替原酚醛樹(shù)脂制造制作汽車(chē)摩擦制動(dòng)片，其主要性能指標(biāo)均超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，丁腈橡膠改性酚醛樹(shù)脂制作的摩擦制動(dòng)片產(chǎn)品及美制的摩擦動(dòng)片產(chǎn)品。
2.行車(chē)試驗(yàn)表明，該汽車(chē)摩擦制動(dòng)片的使用壽命是原酚醛樹(shù)脂制動(dòng)片的4-5倍。
3.桐油改性線型樹(shù)脂制造的摩擦制片，確實(shí)起到了增韌的作用，克服了原用酚醛樹(shù)脂固有的硬脆等缺點(diǎn)，提高了制動(dòng)的強(qiáng)度和使用壽命。并具有制造工藝簡(jiǎn)單，成本低、有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
實(shí)施例1.將苯酚100公斤、桐油30公斤、50%的對(duì)甲苯磺酸水溶液0.3公斤加入帶有攪拌器、溫度計(jì)及回流冷凝器的反應(yīng)釜中，在攪拌下升溫至90-100℃下反應(yīng)30-60分鐘，冷卻至50-60℃，然后，在桐油改性苯酚的加成物中加入37%的甲醛水溶液70公斤，草酸1.2公斤，調(diào)節(jié)PH至2-3，在攪拌下，溫度80-100℃，反應(yīng)時(shí)間80-120分鐘后，在20KPa減下脫水至溫度升至120-140℃(示水脫凈)出料、冷卻粉碎稱重，再按樹(shù)脂重量的8-10%加入六次甲基四胺混合，將混合后的樹(shù)脂置于輥壓機(jī)上混煉，混煉溫度60-100℃，時(shí)間6-8分鐘，再經(jīng)粉碎、過(guò)篩、細(xì)度為120目備用。
將上述細(xì)度為120目的樹(shù)脂22公斤、石棉46公斤，硫酸鋇16公斤、焦寶土6公斤、鉀長(zhǎng)石5公斤、石墨2.5公斤，輪胎粉2公斤、銅絲1公斤和硬脂酸0.5公斤，加入揑合機(jī)內(nèi)混合，于常溫下混合0.5-2小時(shí)，然后在溫度為160-180℃，壓力為200-300公斤/厘米2，時(shí)間為1mm/1-1.5′下成型，再經(jīng)溫度為130-150℃，時(shí)間為5小時(shí)的后處理，最后進(jìn)行打磨，鉆孔加工，檢驗(yàn)包裝入庫(kù)。
2.將苯酚100公斤、桐油25公斤，50%的對(duì)甲苯磺酸水溶液0.25公斤，加入帶有攪拌器、溫度計(jì)和回流冷凝器的反應(yīng)釜中，其余組分和合成制造工藝同實(shí)施例1。
3.將苯酚100公斤，桐油20公斤，50%的對(duì)甲苯磺酸水溶液0.2公斤，加入帶有攪拌器、溫度計(jì)和回流冷凝器的反應(yīng)釜中，其余組分和合成制造工藝同實(shí)施例1。
對(duì)比例將10-25%的丁腈橡膠加不經(jīng)改性的線型酚醛樹(shù)脂中(本對(duì)比例采用重慶合成化工廠生產(chǎn)的02＃樹(shù)脂)，經(jīng)輥壓混煉、冷卻粉碎，過(guò)篩后細(xì)度為120目，其余組分及工藝條件同實(shí)施例1中的摩擦制動(dòng)片的制造方法。
權(quán)利要求
1.一種桐油改性線型酚醛樹(shù)脂的制造方法，其特征在于該方法的起始原料用量(按重量計(jì))為桐油20-50份苯酚100份對(duì)甲苯磺酸(以桐油重量計(jì))0.05-0.5份甲醛(37%水溶液) 60-80份縮聚反應(yīng)催化劑 0.1-1份六次甲基四胺(以樹(shù)脂重量計(jì)) 8-10份將上述桐油、苯酚和對(duì)甲苯磺酸的配料組份分別稱量，加入在帶有攪拌器、冷凝器和溫度計(jì)的反應(yīng)釜中，在攪拌下升溫至90-110℃，反應(yīng)20-120分鐘、冷卻至50-60℃，再加入上述甲醛和縮聚催化劑的用量于釜中，在攪拌下升溫至80-100℃反應(yīng)時(shí)間為60-120分鐘，在20KPa減壓脫水，當(dāng)料溫升至120-140℃(水已基本脫凈)出料，冷卻，粉碎稱量，加入樹(shù)脂量的8-10%六次甲基四胺混合，將混合后的樹(shù)脂置于輥壓機(jī)上混煉，混煉溫度60-100℃，時(shí)間為6-8分鐘，再經(jīng)冷卻、粉碎，過(guò)篩，細(xì)度為120目備用。
2.按照權(quán)利要求1所述桐油改性線型酚醛樹(shù)脂制造摩擦制動(dòng)片產(chǎn)品，其特征在于該產(chǎn)品所用的配方組分(按重量計(jì))為桐油改性線型酚醛樹(shù)脂 20-30份石棉 40-60份硫酸鋇 10-16份焦寶土 4-6份鉀長(zhǎng)石 4-6份石墨 2-3份輪胎粉 1-2份銅絲 0.5-1份硬脂酸 0.5-1份按上述配方組分稱量，將經(jīng)混煉粉碎過(guò)篩后的桐油改性線型酚醛樹(shù)脂、石棉、硫酸鋇、焦寶土、鉀長(zhǎng)石、石墨、輪胎粉、銅絲和硬脂酸加入揑合機(jī)內(nèi)混合，于常溫下混合0.5-2小時(shí)，然后在溫度為160-180℃，壓力為200-300公斤/厘米2，時(shí)間為1mm/1-1.5′下成型，再經(jīng)溫度為130-150℃，時(shí)間為5小時(shí)的后處理，最后進(jìn)行打磨，鉆孔加工，檢驗(yàn)包裝入庫(kù)。
全文摘要
一種桐油改性線型酚醛樹(shù)脂制造摩擦制動(dòng)片，其特點(diǎn)是將桐油改性線型酚醛樹(shù)脂引入到制造摩擦制動(dòng)片的配方組分中取代原用的酚醛樹(shù)脂。其產(chǎn)品主要性能指標(biāo)超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，丁腈橡膠改性酚醛樹(shù)脂產(chǎn)品及美制摩擦制動(dòng)片。行車(chē)試驗(yàn)表明，該摩擦制動(dòng)片產(chǎn)品的使用壽命為原酚醛樹(shù)脂制造的摩擦制動(dòng)片產(chǎn)品的4—5倍，桐油改性線型酚醛樹(shù)脂作粘接劑起到了增韌的作用，克服了原產(chǎn)品固有的硬脆等缺點(diǎn)，提高了制動(dòng)片的強(qiáng)度和使用壽命。
文檔編號(hào)C08G8/32GK1072188SQ91108338
公開(kāi)日1993年5月19日 申請(qǐng)日期1991年11月5日 優(yōu)先權(quán)日1991年11月5日
發(fā)明者李群, 王波, 潘國(guó)平, 冉瑞福, 田定華, 牟仿, 黎明福 申請(qǐng)人:成都科技大學(xué), 重慶合成化工廠