(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210627103.5 (22)申请日 2022.06.02 (71)申请人 珠海格莱利摩擦材 料股份有限公司 地址 519110 广东省珠海市斗门区斗门镇 龙山工业区龙山 三路6号 申请人 珠海华莱汽车零部件 有限公司 (72)发明人 吴耀庆　高雪峰　王孟　许喜伟　 李爱红　杨永盛　刘宇超　李占东　 赖志强　姜广坤　 (74)专利代理 机构 广州嘉权专利商标事务所有 限公司 4 4205 专利代理师 黄菲菲 (51)Int.Cl. F16D 69/02(2006.01) B32B 15/02(2006.01) B32B 15/18(2006.01)B32B 15/098(2006.01) B32B 15/082(2006.01) B32B 27/42(2006.01) B32B 27/30(2006.01) B32B 9/00(2006.01) B32B 9/04(2006.01) B32B 37/10(2006.01) B32B 37/06(2006.01) C08L 61/14(2006.01) C08L 33/02(2006.01) C08L 77/10(2006.01) C08K 9/04(2006.01) C08K 3/26(2006.01) C08K 7/26(2006.01) C08K 3/22(2006.01) C04B 26/28(2006.01) (54)发明名称 一种仿生摩擦材 料及其制备方法和应用 (57)摘要 本发明属于摩 擦材料技术领域， 公开了一种 仿生摩擦材料及其制备方法和应用。 该仿生摩擦 材料包括增强层、 增韧阻尼层和耐磨层， 增韧阻 尼层位于中间； 增强层包括： 钢纤维、 羧甲基纤维 素、 硬脂酸、 树脂和填料； 增韧阻尼层包括： 改性 酚醛树脂、 聚丙烯酸酯、 硬脂酸插层改性纳米碳 酸钙、 纳米氧化铝和填料； 耐磨层包括： 片状云 母、 剥片碳酸钙、 片状石墨、 片状铁粉、 片状氧化 铝、 片状钛酸盐和硼改性树脂。 本发明提供的仿 生摩擦材料， 通过对各层材料组分的控制， 三层 结构有机配合， 其综合性能优异， 具有良好的剪 切强度、 噪音 性能、 摩擦性能和耐磨性能。 本发明 提供的仿生摩擦材料， 其制备方法简单， 能够广 泛应用于制动材 料中。 权利要求书1页 说明书7页 CN 115234589 A 2022.10.25 CN 115234589 A 1.一种仿生摩擦材料， 其特征在于， 包括增强层、 增韧阻尼层和耐磨层， 所述增韧阻尼 层位于所述增强层和所述耐磨层之间； 所述增强层包括以下组分： 钢纤维、 羧甲基纤维素、 硬脂酸、 树脂和填料； 所述增韧阻尼层包括以下组分： 改性酚醛树脂、 聚丙烯酸酯、 硬脂酸插层改性纳米碳酸 钙、 纳米氧化铝和填料； 所述耐磨层包括以下组分： 片状云母、 剥片碳酸钙、 片状石墨、 片状铁粉、 片状氧化铝、 片状钛酸盐和硼改性 树脂。 2.根据权利要求1所述的仿生摩擦材料， 其特征在于， 在所述增强层中， 所述树脂为液 体硅酸改性 酚醛树脂； 在所述增韧阻尼层中， 所述改性 酚醛树脂为妥尔油改性 酚醛树脂 。 3.根据权利要求1或2所述的仿生摩擦材料， 其特征在于， 在所述增强层中， 所述填料包 括蒙脱土、 白碳黑、 硫酸钡、 芳纶中的至少一种； 在所述增韧阻尼层中， 所述填料包括沸石、 粉煤灰漂珠、 芳纶中的至少两种。 4.根据权利要求1所述的仿生摩擦材料， 其特征在于， 按重量份计， 所述增强层包括以 下组分： 3 0‑70份钢纤维、 1 ‑8份羧甲基纤维素、 0.5 ‑5份硬脂酸、 5 ‑20份树脂和15 ‑50填料。 5.根据权利要求1所述的仿生摩擦材料， 其特征在于， 按重量份计， 所述增韧阻尼层包 括以下组分： 20 ‑50份改性酚醛树脂、 5 ‑20份聚丙烯酸酯、 5 ‑10份硬脂酸插层改性纳米碳酸 钙、 5‑10份纳米氧化铝和10 ‑35份填料。 6.根据权利要求1所述的仿生摩擦材料， 其特征在于， 按重量份计， 所述耐磨层包括以 下组分： 2 ‑15份片状云母、 2 ‑15份剥片碳酸钙、 5 ‑20份片状石墨、 15 ‑35份片状铁粉、 5 ‑20份 片状氧化铝、 15 ‑35份片状钛 酸盐和5‑20份硼改性 树脂。 7.根据权利要求4 ‑6中任一项所述的仿生摩擦材料， 其特征在于， 所述增韧阻尼层与所 述增强层和所述耐磨层的质量比为(1 ‑3)： (1‑3)： (1‑3)。 8.权利要求1 ‑7中任一项所述的仿生摩擦材料的制备方法， 其特征在于， 包括以下步 骤： 分别制备增强层混合料、 增韧阻尼层混合料和耐磨层混合料； 然后将所述增强层混合 料、 所述增韧阻尼层混合料和所述耐磨层混合料从下至上依次铺在模具内， 加压， 得坯体； 再将所述坯体固化， 制得 所述摩擦材 料。 9.根据权利要求8所述的制备 方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 将所述钢纤维、 所述硬脂酸和所述羧甲基纤维素混合， 球磨； 然后加入所述树脂和所述 填料， 干燥， 制得增强层混合料； 将所述改性酚醛树脂、 所述聚丙烯酸酯、 所述硬脂酸插层改性纳米碳酸钙和所述纳米 氧化铝混合， 球磨； 然后加入所述 填料， 混合， 制得增韧阻尼层混合料； 将所述片状云母、 所述剥片碳酸钙、 所述片状石墨、 所述片状铁粉、 所述片状氧化铝、 所 述片状钛 酸盐和所述硼改性 树脂混合， 制得耐磨层混合料； 然后将所述增强层 混合料、 所述增韧阻尼层 混合料和所述耐磨层 混合料从下至上依次 铺在模具内， 加压， 得坯体； 再将所述坯体固化， 制得 所述摩擦材 料。 10.权利要求1 ‑7中任一项所述的仿生摩擦材 料在制动材 料中的应用。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115234589 A 2一种仿生摩擦材料及其制备方 法和应用 技术领域 [0001]本发明属于摩擦材料技术领域， 具体涉及一种仿生摩擦材料及其制备方法和应 用。 背景技术 [0002]摩擦材料是一种高分子三元复合材料， 是物理与化学复合体。 摩擦材料是由高分 子粘结剂(树脂与橡胶)、 增强纤维和摩擦性能调节剂三大类组成， 经一系列生产加工而制 成的制品。 摩擦材料从结构上讲， 一般分为两层， 分别是摩擦层和底料层。 其中底料层保证 粘接强度， 摩擦层则实现摩擦性能。 [0003]在使用中， 高温工况、 持续性摩擦等都会使摩擦材料的各项性能发生不利的变化， 如摩擦系数下降， 磨损严重， 以及机械强度下降等。 性能的好坏与摩擦材料的组成， 以及摩 擦材料的具体结构息息相关。 摩擦材料在使用中还会产生噪音， 因此减少摩擦材料在使用 中的噪音也是 材料制备中关注的问题之一。 [0004]目前， 市面上的摩擦材料较多， 按照材料材质分类， 分为石棉摩擦材料和无石棉摩 擦材料， 其中无石棉摩 擦材料包括半金属摩擦材料、 NAO摩擦 材料、 粉末冶金摩 擦材料、 碳纤 维摩擦材料。 但是目前的摩擦 材料仍然 无法很好地兼顾剪切强度、 噪音、 摩擦性能和耐磨性 的综合性能， 往往是单方面性能优异， 其 他方面的性能较差 。 [0005]因此， 亟需提供一种 综合性能优异的摩擦材料， 具有良好的剪切强度、 噪音性能、 摩擦性能和耐磨性能。 发明内容 [0006]本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。 为此， 本发明提出一 种仿生摩擦材 料， 其综合 性能优异， 具有良好的剪切强度、 噪音性能、 摩擦性能和耐磨性能。 [0007]本发明第一方面 提供了一种仿生摩擦材 料。 [0008]具体地， 一种仿生摩擦材料， 包括增强层、 增韧阻尼层和耐磨层， 所述增韧阻尼层 位于所述增强层和所述耐磨层之间； [0009]所述增强层包括以下组分： 钢纤维、 羧甲基纤维素、 硬脂酸、 树脂和填料； [0010]所述增韧阻尼层包括以下组分： 改性酚醛树脂、 聚丙烯酸酯、 硬脂酸插层改性纳 米 碳酸钙、 纳米氧化铝和填料； [0011]所述耐磨层包括以下组分： 片状云母、 剥片碳酸钙、 片状石墨、 片状铁粉、 片状氧化 铝、 片状钛 酸盐和硼改性 树脂。 [0012]本发明提供的仿生摩擦材料， 中间层是由改性酚醛树脂、 聚丙烯酸酯、 硬脂酸插层 改性纳米碳酸钙和纳米氧化铝等韧性材料组成的增韧阻尼层， 外层分别为由纤维材料组成 的增强层和磷片状材料组成的耐磨层。 其中在增韧阻尼层中， 改性酚醛树脂、 聚丙烯酸酯、 硬脂酸插层改性纳米碳酸钙以一定比例形成一种类似非牛顿流体的阻尼结构， 从而起到吸 收摩擦振动。 在增强层中， 羧甲基纤维素和硬脂酸包覆于钢纤维表 面， 从而在钢纤维表面形说　明　书 1/7 页 3 CN 115234589 A 3