FB硼改性酚醛樹脂在高性能摩擦材料上的應用
酚醛樹脂是世界上最先實現工業化生產的合成樹脂，廣泛應用於尖端工業領域和一般民用工業領域，可用作塗料、摩擦材料、粘合劑、耐燒蝕材料等。合成樹脂類摩擦材料的基體樹脂廣泛使用的是酚醛樹脂及其改性物，摩擦材料的功用是將動能轉化成摩擦熱而釋放掉，基體粘合劑應有足夠的耐熱性，隨著汽車工業的快速發展，不斷提高的安全、舒適、環保需要，對製動材料的耐熱性提出瞭更高的要求。
摩擦材料是以基體樹脂、纖維增強材料、填料及摩擦性能調節劑組成的一種多元復合材料，在這些配方中樹脂的耐熱性、粘結強度、耐熱分解溫度及分解產物對剎車片的摩擦磨損性能有著直接的影響，普通酚醛樹脂在200℃以下能夠長期穩定的使用，若超過200℃便發生明顯的氧化和熱分解，從340℃～360℃正式進入熱分解階段，繼而造成摩擦材料製品的全麵下降。對普通酚醛樹脂進行化學或物理改性，提高酚醛樹脂的耐熱性和韌性是提高摩擦材料性能最有效的方法之一。在眾多的改性酚醛樹脂品種中，以硼改性的酚醛樹脂耐熱性能最為突出。
蚌埠市天宇高溫樹脂材料有限公司生產的FB高溫酚醛樹脂系列產品是一種新型的硼改性酚醛樹脂，FB硼改性酚醛樹脂就是在分子結構中引入瞭硼元素，酚羥基中的氫被硼原子取代，由於-B-O-鍵鍵能高於-C-C-鍵，固化結構中含硼的三維交聯網狀結構，因此樹脂的耐熱性和耐燒蝕性能大大高於一般酚醛樹脂，-B-O-鍵又具有較好的柔順性，因此硼酚醛的脆性降低，力學性能提高，經科技人員試驗後認為，硼酚醛樹脂最適合於作為高性能摩擦材料的基體樹脂。FB硼酚醛的熱分解溫度高達500℃以上，兵器工業第53所實測FB硼酚醛的分解溫度為533.8℃，比普通酚醛高出100多度，具有較高的殘炭率，可滿足高溫苛刻條件下的工況要求。
在合成樹脂類摩擦材料的配方設計中，要兼顧全麵的性能，如高而穩定的摩擦因數，盡可能低的磨損率，合適的硬度，不傷對偶件，沒有噪音。為瞭降低硬度和減小噪音，需要加入一定量的彈性體或摩擦性能調節劑，在增加瞭柔順性能的同時又會影響到耐熱性，這些要求往往互相矛盾，難以同時滿足要求，僅靠傳統材料的增減和配方的調整很難全麵解決問題，選擇耐熱性能良好的基體樹脂材料往往是最為有效的方法。
熱分析技術是研究評定高聚物的耐熱性常用的手段，熱重法是常用的方法之一，聚合物的耐熱性分為物理耐熱性和化學耐熱性，TG就是測量物質重量變化與溫度的函數關系，用以評定高聚物的化學耐熱性即樹脂固化直至分解失重的全部過程，下麵是用熱失重法測得FB88#高溫樹脂和耐火材料用酚醛樹脂的不同溫度下的重量保留率的對比數據（%）：
溫 度 100℃/3h 200℃/7min 300℃ 400℃ 500℃ 600℃ 700℃ 800℃ 900℃ |
耐火材料用酚醛 88.79 88.62 87.47 80.12 73.02 54.55 52.08 50.19 48.86 |
FB88#硼酚醛 98.26 98.11 94.83 88.30 86.15 71.34 66.62 64.16 62.49 |
物質的耐熱性能主要是由其分子的化學鍵決定，鍵能越大，其耐熱性越好，含硼、矽、炭等原子的化學鍵鍵能如下：（KJ/mol）
鍵 B-H C-H Si-H B-O C-O Si-O B-B C-C Si-Si |
鍵能 389 411 318 561 358 452 293 346 222 |
FB88#高溫樹脂的主要技術指標：
外 觀 細度（目） 遊離酚含量（%） 膠化時間（S） 溶 程（℃） |
淺黃色粉末 150～200 ＜6 10～80 79～122 |
經廣大摩擦材料行業生產技術人員的大量試驗研究，使用FB高溫酚醛研製出許多新型產品，有的技術申請瞭專利，有的產品通過省部級鑒定，更多的新技術用於實際生產中，北京東方鐵龍公司使用FB高溫樹脂生產的火車閘瓦用於出口，中科院煤炭化學所使用FB高溫樹脂研製的無石棉碳纖維增強盤式轎車剎車片通過山西省科技廳鑒定，在高性能C/C製動材料的科研試驗也在順利的進行著，我公司的高溫樹脂系列產品已在轎車盤式片、重型汽車剎車片、高速客車剎車片、火車閘瓦或閘片、賽車剎車片、離合器片和汽車同步器齒環等摩擦材料上獲得廣泛應用，使用FB高溫樹脂製作的各類摩擦材料均具有高而穩定的摩擦因數、磨損率低、抗熱衰退性好等一系列優點，FB高溫樹脂還具有工藝性能優良，不需加六次甲基四胺，直接加溫就可固化，可和多種橡膠反應，儲存期長，運輸方便等一系列優點。
我公司新研製出FBY硼、腰果油雙改性酚醛樹脂，歡迎試驗使用！
以下是部分高校和科研機構使用FB高溫樹脂用作摩擦材料研究發表的論文，歡迎查閱。
1.SC-2型高強度耐熱結構膠粘劑 《粘接》2001年第1期
2.改性酚醛基混雜纖維復合摩阻材料的研製 《塑料工業》1998年第六期
3.低摩擦系數摩阻材料研製 《非金屬礦》 1999年第3期
4.半金屬製動材料的研製 《粉末冶金技術》2001年第3期
5.盤形製動器閘片的研製 《機車車輛工藝》 2001年第2期
6.橡膠改性酚醛樹脂摩擦材料的研究 《橡膠工業》2003年第7期
7.纖維增強摩阻材料中樹脂含量的確定《材料開發與應用》2001年第4期
8.碳纖維增強摩擦製動材料研究 《非金屬礦》 2002年第3期
9.樹脂含量對摩擦材料的性能影響 《聚合物基復合材料》（245～248）
10.碳纖維增強摩擦材料摩擦性能研究 《濰坊學院學報》2004年第2期
11.J-147汽車剎車蹄片用膠粘劑的研究《化學與粘合》 1998年第2期
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