本发明涉及摩擦材料，具体涉及一种高耐磨性湿式纸基摩擦材料及其制备方法和应用。
背景技术：
1、湿式纸基摩擦材料是一种在油介质中工作的纤维复合材料，以纤维素纤维或合成纤维等为增强纤维、加入摩擦性能调节剂和填料等成分、经造纸工艺成型并浸胶粘结剂树脂、热压固化而成。湿式纸基摩擦材料具有动摩擦系数高、静/动摩擦系数比接近1、传递扭矩能力强、摩擦噪音小、结合过程柔和平稳、耐磨性能良好和结构形状可设计等优点，广泛应用于各类车辆与工程机械的传动与制动装置，例如汽车自动变速箱湿式离合器、摩托车离合器以及重型车辆湿式刹车装置等。
2、湿式纸基摩擦材料必须具有适宜而稳定的摩擦系数和良好的耐磨性。耐磨性能直接关系到产品的安全性和使用寿命，也是衡量摩擦材料耐用程度的重要技术指标，耐磨性越好，其使用寿命越长。中国专利cn107326721a公开了一种孔隙均一型纸基摩擦材料的制备方法，首先将氧化铝、钾长石等混合球磨，并将所得球磨粉末填充至模具中，高温熔融拉丝制得混合短切纤维，接着将异丙醇铝粉末与冰醋酸溶液混合分散，加入硅溶胶后与四乙基氢氧化铵等混合得改性混合液，再将混合短切纤维添加至改性混合液中，分散干燥后与竹纤维和水混合，疏解处理后置于带有筛网的纸张成型装置上，干燥后浸入酚醛树脂乙醇溶液，待浸泡完成后取出并硫化处理，得到孔隙均一型纸基摩擦材料，其中，高温熔融拉丝需要在氮气保护气氛、250～300℃条件下预热25～30min后，再按15℃/min升温至1750～1800℃，保温熔融1～2h，待保温熔融完成后，用玻璃棒对坩埚漏嘴处进行引丝处理。该专利制备的纸基摩擦材料具有摩擦系数高、空隙结构可控性好的特点，是一种理想的摩擦材料。然而，该专利纸基摩擦材料的制备步骤复杂，高温熔融拉丝步骤需要专用的耐高温装置，能耗高，生产成本高。
技术实现思路
1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种高耐磨性湿式纸基摩擦材料及其制备方法和应用。本发明提供的制备方法，步骤简单，无需使用专用的耐高温装置，能耗低，生产成本低。
2、为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
3、本发明提供了一种高耐磨性湿式纸基摩擦材料的制备方法，包括以下步骤：
4、将天然纤维、合成纤维、摩擦性能调节剂和水混合，得到浆料；
5、将所述浆料进行脱水成形后干燥，得到原纸；
6、将所述原纸在浸胶液中进行浸胶后干燥，得到浸胶纸；所述浸胶液包括酚醛树脂和纳米纤维素；
7、将所述浸胶纸进行热压硫化，得到高耐磨性能湿式纸基摩擦材料；所述热压硫化的温度≤230℃。
8、优选地，所述天然纤维包括麻纤维、棉纤维、竹纤维和木浆纤维的一种或几种；
9、所述合成纤维包括芳纶纤维、碳纤维、玻璃纤维、陶瓷纤维和聚酰亚胺纤维中的一种或几种；
10、所述天然纤维与合成纤维的质量比为1：0.1～8。
11、优选地，所述摩擦性能调节剂包括硅藻土、二氧化硅、长石、硫酸钡、石墨、氧化铝和有机摩擦粉中的一种或几种；
12、所述天然纤维与摩擦性能调节剂的质量比为1：0.1～12。
13、优选地，所述浆料的固含量为0.5～2.5％。
14、优选地，所述酚醛树脂包括未改性的酚醛树脂、腰果壳油改性酚醛树脂、三聚氰胺改性酚醛树脂、胶乳改性酚醛树脂和硼改性酚醛树脂中的一种或几种；
15、所述纳米纤维素的干重占酚醛树脂干重的0.01～5％；
16、所述浸胶液的固含量为20～50％。
17、优选地，所述浸胶的时间为3～20min。
18、优选地，所述热压硫化的温度为150～230℃，压力为1～30mpa，时间为1～30min。
19、本发明还提供了上述技术方案所述制备方法制得的高耐磨性湿式纸基摩擦材料。
20、优选地，所述高耐磨性湿式纸基摩擦材料的定量为100～2000g/m2、厚度为0.2～5mm。
21、本发明还提供了上述技术方案所述的高耐磨性湿式纸基摩擦材料在湿式离合器或湿式制动装置中的应用。
22、本发明将天然纤维、合成纤维、摩擦性能调节剂和水混合，将所得浆料进行脱水成形、干燥、浸胶、干燥、230℃以下热压硫化，即可得到湿式纸基摩擦材料。本发明提供的制备方法，工艺简单，操作简单，整个制备过程中的温度不超过230℃，能耗低，反应条件温和且易控制，无需使用专用的耐高温装置，生产成本低。本发明提供的制备方法，无需使用高度易燃、有毒的异丙醇铝粉以及易燃、有毒、有强烈刺激性的四乙基氢氧化铵和二正丙胺化学试剂，安全性高，原料环保易得，不会排放有机有毒有害物质，适宜工业化生产。
23、而且，纳米纤维素是通过化学、物理、生物或者几者相结合的手段处理纤维得到的直径<100nm、长度可到微米级的纤维聚集体，表面含有大量羟基，具有优异的机械性能、巨大的比表面积、高结晶度、高透明度、低密度、良好的生物可降解性与生物相容性。酚醛树脂中含有大量羟基。本发明采用酚醛树脂、纳米纤维素和乙醇的浸胶液对原纸进行浸胶。在热压硫化过程中，至少发生以下两种化学反应：一是酚醛树脂分子之间的缩聚反应，使直线型的小分子酚醛树脂聚合成为网状大分子酚醛树脂，这是常规湿式纸基摩擦材料加热固化中的主要化学反应；另外一种是纳米纤维素表面羟基与酚醛树脂分子上的羟基发生醚化反应，将纳米纤维素引入到聚合物中，形成酚醛树脂-纳米纤维素-酚醛树脂大分子，利用纳米纤维素优异的机械性能改善酚醛树脂的强度和柔韧性，从而增加湿式纸基摩擦材料的耐磨性能，提高材料的摩擦磨损性能。此外，在物理层面，纳米纤维素表面的大量羟基与酚醛树脂大分子的羟基产生强烈的氢键结合，也可进一步提高材料的强度和耐磨性能。
1.一种高耐磨性湿式纸基摩擦材料的制备方法，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的高耐磨性湿式纸基摩擦材料，其特征在于，所述天然纤维包括麻纤维、棉纤维、竹纤维和木浆纤维的一种或几种；
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述摩擦性能调节剂包括硅藻土、二氧化硅、长石、硫酸钡、石墨、氧化铝和有机摩擦粉中的一种或几种；
4.根据权利要求1～3任一项所述的制备方法，其特征在于，所述浆料的固含量为0.5～2.5％。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述酚醛树脂包括未改性的酚醛树脂、腰果壳油改性酚醛树脂、三聚氰胺改性酚醛树脂、胶乳改性酚醛树脂和硼改性酚醛树脂中的一种或几种；
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述浸胶的时间为3～20min。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述热压硫化的温度为150～230℃，压力为1～30mpa，时间为1～30min。
8.权利要求1～7任一项所述制备方法制得的高耐磨性湿式纸基摩擦材料。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述高耐磨性湿式纸基摩擦材料的定量为100～2000g/m2、厚度为0.2～5mm。
10.权利要求8或9所述的高耐磨性湿式纸基摩擦材料在湿式离合器或湿式制动装置中的应用。
