偶联剂对摩擦材料性能的影响研究.pdf

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1、第35卷第3期非金属矿V0l_35No．32012年5月Non．MetallicMines偶联剂对摩擦材料性能的影响研究吴其胜韩俊华。(1盐城工学院材料工程学院，江苏盐城224051；2江苏大学材料科学与工程学院，江苏镇江212013)摘要选用KH-570硅烷偶联剂对摩擦材料填料粉煤灰进行湿法表面化学改性，采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)对改性效果进行分析．并将改性填料加入摩擦材料中研究其对材料性能的影响。结果表明：KH-570对粉煤灰表面改性效果显著，将改性粉煤灰加入摩擦材料中，其机械性能提高，磨

2、损率明显下降。关键词硅烷偶联荆表面改性摩擦材料粉煤灰中图分类号：THII7．1文献标识码：A文章编号：1000-8098(2012)03-0078-03RolesofCouplingAgentonthePerformanceofFrictionMaterialWuQishengHanJunhua2(1SchoolofMaterialsEngineering，YanchengInstituteofTechnology,Yancheng，Jiangsu224051；2SchoolofMaterialSci&

3、EngofJiangsuUniversity,Zhenjiang，Jiangsu212013)AbstractTheKH-570silanecouplingagentwasemployedtosurfacemodificationforflyash．ThemodificationresultswgI"eanalyzedbyFT-IR．ThemodifiedflyashWasaddedtOthefrictionmaterial，intheviewofinvestigatingtheefectofsilan

4、ecouplingagentontheperformanceoffricfionmateria1．ThemsultindicatedthatKH一570modifiedtheflyashsignificantly,tllthemixingofmodified丑yash,themechanicalpropertiesoffrictionmaterialenhancedandwearratedroppeddramatically．Keywordssilanecouplingagentsurfacemodif

5、icationfrictionmaterialash硅烷偶联剂H。具有两性结构，其分子一端的基填料。由于大多数无机填料表面存在极性基团，与树团可与无机颗粒表面的官能团反应，形成强有力的化脂基体相容性差，成为材料中的缺陷态，导致摩擦材学键合，在无机颗粒表面形成牢固的包覆层，另一端料的各种性能降低[5】，所以对摩擦材料无机填料进行可与有机聚合物基体发生化学反应，起到化学桥梁的表面改性，改善树脂基体的粘结效果，是摩擦材料的作用，使材料的附着力和耐久性得到明显改善。硅一个重要研究方向。烷偶联剂结构常用Y-R—s

6、通式表示，表示可水本实验中摩擦材料以酚醛树脂为粘结剂，为降低解的烷氧基部分(甲氧基或乙氧基等)，可与无机材料生产成本，向材料中加入30％-40％的粉煤灰，未处基体表面的羟基或水反应，y是非水解的有机基团，理粉煤灰颗粒表面含有大量的极性羟基，亲水性强，可和有机化合物起反应，如乙烯基、氨基、氧基、巯基与酚醛树脂相容性差，影响摩擦材料性能，因此采用等，是具有饱和或不饱和键的碳链，将】，和_si原子硅烷偶联剂KH一570对粉煤灰表面进行改性，改性效连接起来。TomotaroNihei等人将一种含有苯基果用FT-

7、IR表征，分析偶联剂改性机理，并将改性前的新型硅烷偶联剂p-MBS改性填料加入复合材料，后粉煤灰分别加入摩擦材料中，测试其各种性能，用在200000次循环实验后复合材料显示出较低的磨损SEM分析摩擦材料微观形貌，研究硅烷偶联剂改性率，证明偶联剂在填料表面形成了疏水层，从而使填粉煤灰对摩擦材料性能影响。料和树脂具有较好的相容性。1实验部分摩擦材料是汽车制动器中的关键材料，其性能直1．1原料硅烷偶联剂KH一570((甲基丙烯酰氧)接关系到系统运行的可靠性和稳定性。摩擦材料组丙基三甲氧基硅烷)、粉煤灰、酚醛树

8、脂、石墨、二硫化分包括四大类：粘结剂、增强材料、摩擦性能调节剂和钼、钢纤维、摩擦粉和硫酸钡，均由江苏威特集团提供；陶瓷纤维1，长度500~800阻，直径5～7pm，含收稿日期：2012—0315SiO241％、Al20318％；陶瓷纤维2，长度1～1．5nln'l，直基金项目：2009年度江苏省科技厅产学研前瞻性项目陶瓷摩擦材径3～5pm，含Sio，39％、CaO29％。料与摩擦机理研究(BY2009137)；2008年度江苏省高校重大基础