一种耐高温复合型功能闸瓦及其生产方法.pdf

上传人:Y0****01 文档编号:84114 上传时间:2018-01-24 格式:PDF 页数:10 大小:1.81MB
返回 下载 相关 举报
摘要
申请专利号:

CN201410307393.0

申请日:

2014.06.30

公开号:

CN104059260A

公开日:

2014.09.24

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):C08L 9/02申请日:20140630|||公开

IPC分类号:

C08L9/02; C08L9/00; C08L9/06; C08L61/06; C08K13/04; C08K3/22; C08K3/06; C08K7/06; C08K3/08; C08K3/36; C08K3/30; C08K7/08; F16D65/04

主分类号:

C08L9/02

申请人:

江苏荣昌机械制造集团有限公司

发明人:

黄顺道

地址:

212221 江苏省镇江市扬中市西来桥镇港北东路32号

优先权:

专利代理机构:

代理人:

PDF下载: PDF下载
内容摘要

本发明提供一种与金属粘合性优异、耐高温的复合型功能闸瓦,采用酚醛树脂、白碳黑、促H体系产生协同效应,提高闸瓦与钢背的粘合。酚醛树脂采用硼改性的酚醛树脂,由于树脂中含有B-O键,因而提高了树脂的耐热性,分解温度的提高可使摩擦时低分子物及气体的逸出减少,防止热衰退现象,使摩擦因稳定。

权利要求书

1.  一种复合型功能闸瓦,其特征在于,配方如下:
NBR:5~10,
BR:2~5
SBR:3~7
酚醛树脂:5~15
ZnO:2~3
S:0.3~0.5
MgO:5~7
促进剂DM:0.2~0.5
促进剂TMTD:0.3~0.8
促进剂H:0.2~0.3
防老剂D:0.2~0.4
金属纤维:15~20
矿物纤维:15~25
白碳黑:5~8
石油焦:7~18
二硫化钼:2~3
芳纶浆粕:4~5
BaSO4:18~30
钛酸钾晶须:2~8。

2.
  一种闸瓦生产方法,其特征在于,包括如下步骤:
1)、将权利要求1的闸瓦原料配方充分混合均匀后,进行密闭式啮炼混合、破碎得到混合好的高分子复合材料;
2)、将混合好的高分子复合材料和钢背放入成型模具中常温压制成型;;
3)、将压制成型后的器件放入闸瓦固化炉进行固化处理,将完成固化处理后的器件锯切得到成品闸瓦。

3.
  根据权利要求2的闸瓦生产方法,其特征在于:
所述固化处理温度可以为240~280℃;固化时间可以为28~35h。

4.
  根据权利要求2的闸瓦生产方法,其特征在于:所述的瓦背为经过冲压、抛丸、喷涂处理的瓦背。

说明书

一种耐高温复合型功能闸瓦及其生产方法
技术领域
本发明涉及一种铁道货车用高摩擦系数合成闸瓦及其制备方法,属于刹车片材料技术领域
背景技术
铁道货车用高摩擦系数合成闸瓦品种多样,制备方法各有不同。但大多采用以酚醛树脂为粘结剂,热压模塑固化成型的生产工艺制备而成。这种材料及工艺制造的合成闸瓦目前在速度不超过90km/h、轴重不大于21t的铁道货车中已经普及,其性能基本能满足制动要求。随着国际铁道货车向高速、重载的方向发展,我国现有铁道线路上最高运行速度120km/h、23t~25t轴重的铁道货车已在大力推广运用之中。高速、重载铁道货车在有效制动距离内对闸瓦的摩擦系数、热稳定性、粘结强度、抗弯曲强度和抗冲击强度均有较高的要求,采用现有以普通树脂为粘结体系的合成闸瓦,存在摩擦系数不稳定、金属镶嵌、摩擦体易断裂、掉渣、掉块且使用寿命短等问题,危及行车安全,无法满足现有高速、重载铁道货车行驶中的制动要求。从2002年开始,中国全面使用高摩擦系数合成闸瓦用于铁路货车的制动,目前全路大量使用的型号有HGM-A和HGM-B两种闸瓦。经过几年的运行,效果良好,但其使用寿命有待提高。
专利201210117213.3公开了一种合成闸瓦及其制备方法,该合成闸瓦包括:酚醛树脂3-5份、丁腈橡胶1.5-3.5份、石墨1.5-3.5份、还原铁粉3.5-5.5份、钢纤维4.5-6.5份、硅灰石1.5-3.5份、海泡石2.5-4.5份、钾长石3.5-5.5份、氧化铝0.05-0.20份、硫磺0.15-0.40份和促进剂0.05-0.20份。使用寿命仍偏短,平均基本在4-7个月,车辆运行仅10-15万公里,无法达到20-24万公里的要求。
专利201310148298.6公开了一种城市轨道车辆用合成闸瓦及其制造方法,包括以下重量份的组分:丁腈橡胶10~15份,腰果壳油改性酚醛树脂10~20份,玄武岩纤维6~10份,炭纤维4~8份,钢纤维8~15份,海泡石纤维5-8 份,六次甲基四胺2~6份,氧化铁粉5~8份,鳞片石墨5~7份,铬铁矿5~7份,硫酸钡6~9份,钾长石3~6份,摩擦粉5~8份。解决城市轨道合成闸瓦金属镶嵌、热裂纹、热斑以及雨雪天气条件下摩擦系数下降过快的问题。
专利200910242230公开了一种闸瓦生产方法、闸瓦、摩擦体及其应用,所述摩擦体的原料的组分及各组分的质量百分比为:丁腈橡胶7%-15%;甲阶段酚醛树脂4%-8%;云母氧化铁7.5%-13%;钢纤维14%-18%;石墨3%-8%;摩擦粉4%-9%;氧化镁5.5%-13%;石油焦炭4%-8%;二硫化钼2%-5%;矿物纤纤维18%-30%;炭黑1%-4%;不溶性硫磺0.5%-3%;二硫化四甲基秋兰姆0.2%-1%;各组分百分比之和为100%;将混合好的高分子复合材料和钢背放入成型模具中常温压制成型;将压制成型后的器件放入摩擦材料专用固化炉进行固化处理,将完成固化处理后的器件锯切得到成品闸瓦;所述固化处理温度为80~200℃;固化时间为28~35h。
专利201210180621为解决现有高速、重载铁道货车行驶制动需要的铁道货车用高摩擦系数合成闸瓦制造成本与稳定性和耐磨性能的矛盾,提供一种可靠性、稳定性更好、成本更低和制造工艺更简单的铁道货车用高摩擦合成闸瓦,公开了一种铁道货车用合成闸瓦,其特征在于,摩擦体由下述重量比的材料合成:丁腈橡胶6~10、改性酚醛树脂2~8、钢棉纤维3~6、海泡石纤维9~16、复合矿物纤维2~16、石墨5~13、煅烧铝钒土0.4~2、硫酸钡20~24、钾长石粉8~12、铁粉10~20、以及添加剂1~3。
然而上述现有专利技术存在不可避免的缺点:1、产品与金属的粘合性较差,容易脱落;2、普通酚醛树脂结构上由于存在酚羟基和亚甲基容易氧化,其耐热性能受到影响。提高树脂的耐热性,是闸瓦的发展趋势。分解温度的提高可使摩擦时低分子物及气体的逸出减少,防止热衰退现象,使摩擦因稳定。
发明内容
为了克服上述缺陷,本发明提供一种与金属粘合性优异、耐高温的复合型功能闸瓦,所述闸瓦的配方如下,以重量份计:
NBR:5~10,
BR:2~5
SBR:3~7
酚醛树脂:5~15
ZnO:2~3
S:0.3~0.5
MgO:5~7
促进剂DM:0.2~0.5
促进剂TMTD:0.3~0.8
促进剂H:0.2~0.3
防老剂D:0.2~0.4
金属纤维:15~20
矿物纤维:15~25
白碳黑:5~8
石油焦:7~18
二硫化钼:2~3
芳纶浆粕:4~5
BaSO4:18~30
钛酸钾晶须:2~8。
本发明采用的酚醛树脂、白碳黑、促H体系具有协同效应,有利于提高产品与金属的粘合。
上述酚醛树脂为硼改性的酚醛树脂,该材料在树脂中有B-O键,因而提高了树脂的耐热性,分解温度的提高可使摩擦时低分子物及气体的逸出减少,防止热衰退现象,使摩擦因稳定。可选用酚醛树脂PF-6700,济南圣泉集团生产。
本发明的闸瓦采用“密炼法”无尘生产工艺。采用橡胶、树脂、填料用密炼机强力混拌,取代摩擦材料常规生产中塑炼、热辊炼、粉碎等工艺,取代高速混拌料工艺和设备。利用密炼机在一定压力下捏合、搅拌和强力剪切使橡胶破碎、降解并与粉状树脂(也有用湿法树脂)及其它物料共混,加工出均匀,松散的绒纤维状和小颗粒模塑料。对产品的性能如硬度、密度、弯曲度,冲击强度均有较好的改善,对制品摩擦磨损性能可以按要求进行调整。可减轻操作工人劳动强度;改善生产环境,生产现场无粉尘飞扬;所得模塑料形态为表面粗糙,疏松小颗粒,减少二次扬尘,改善了复合材料界面;工艺适应性强,可生产软质公交车刹车片, 亦可生产货车、挂车型刹车片;降低扬尘,净化生产环境。提高气孔率,优化NVH性能。减小热膨胀。因系非均相结构,降低磨耗,延长产品使用寿命。环保生产工艺,为我国摩擦材料可持续发展奠定良好的基础。
表1传统配方摩擦磨损性能

表2本发明配方摩擦磨损性能

具体实施方式
本发明实施例提供一种闸瓦生产方法,包括如下步骤:
1、将闸瓦原料充分混合均匀后,进行密闭式啮炼混合、破碎得到混合好的高分子复合材料;
2、步骤1中的闸瓦原料的配方以重量份计为:
NBR:5~10
BR:2~5
SBR:3~7
硼改性的酚醛树脂:5~15
ZnO:2~3
S:0.3~0.5
MgO:5~7
促进剂DM:0.2~0.5
促进剂TMTD:0.3~0.8
促进剂H:0.2~0.3
防老剂D:0.2~0.4
金属纤维:15~20
矿物纤维:15~25
白碳黑:5~8
石油焦:7~18
二硫化钼:2~3
芳纶浆粕:4~5
BaSO4:18~30
钛酸钾晶须:2~8
3、将混合好的高分子复合材料和瓦背放入成型模具中常温压制成型;所述的瓦背为经过冲压、抛丸、喷涂处理的瓦背。
4、将压制成型后的器件放入闸瓦固化炉进行固化处理,将完成固化处理后的器件锯切得到成品闸瓦。
所述固化处理温度可以为240~280℃;固化时间可以为28~35h。
闸瓦的具体组分可以如表3所示:
表3闸瓦配方


上述配方的测试结果如下表4:
表4闸瓦测试数据


表4续


表4续

以上所述各实施例仅为本发明具有代表性的实施方式,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内,可显而易见地得到的技术方案的简单变化或等效替换均落入本发明的保护范围内。

一种耐高温复合型功能闸瓦及其生产方法.pdf_第1页
第1页 / 共10页
一种耐高温复合型功能闸瓦及其生产方法.pdf_第2页
第2页 / 共10页
一种耐高温复合型功能闸瓦及其生产方法.pdf_第3页
第3页 / 共10页
点击查看更多>>
资源描述

《一种耐高温复合型功能闸瓦及其生产方法.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《一种耐高温复合型功能闸瓦及其生产方法.pdf(10页珍藏版)》请在专利查询网上搜索。

1、10申请公布号CN104059260A43申请公布日20140924CN104059260A21申请号201410307393022申请日20140630C08L9/02200601C08L9/00200601C08L9/06200601C08L61/06200601C08K13/04200601C08K3/22200601C08K3/06200601C08K7/06200601C08K3/08200601C08K3/36200601C08K3/30200601C08K7/08200601F16D65/0420060171申请人江苏荣昌机械制造集团有限公司地址212221江苏省镇江市扬中市西来。

2、桥镇港北东路32号72发明人黄顺道54发明名称一种耐高温复合型功能闸瓦及其生产方法57摘要本发明提供一种与金属粘合性优异、耐高温的复合型功能闸瓦,采用酚醛树脂、白碳黑、促H体系产生协同效应,提高闸瓦与钢背的粘合。酚醛树脂采用硼改性的酚醛树脂,由于树脂中含有BO键,因而提高了树脂的耐热性,分解温度的提高可使摩擦时低分子物及气体的逸出减少,防止热衰退现象,使摩擦因稳定。51INTCL权利要求书1页说明书8页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书8页10申请公布号CN104059260ACN104059260A1/1页21一种复合型功能闸瓦,其特征在于,配方如下NBR5。

3、10,BR25SBR37酚醛树脂515ZNO23S0305MGO57促进剂DM0205促进剂TMTD0308促进剂H0203防老剂D0204金属纤维1520矿物纤维1525白碳黑58石油焦718二硫化钼23芳纶浆粕45BASO41830钛酸钾晶须28。2一种闸瓦生产方法,其特征在于,包括如下步骤1、将权利要求1的闸瓦原料配方充分混合均匀后,进行密闭式啮炼混合、破碎得到混合好的高分子复合材料;2、将混合好的高分子复合材料和钢背放入成型模具中常温压制成型;3、将压制成型后的器件放入闸瓦固化炉进行固化处理,将完成固化处理后的器件锯切得到成品闸瓦。3根据权利要求2的闸瓦生产方法,其特征在于所述固化处理。

4、温度可以为240280;固化时间可以为2835H。4根据权利要求2的闸瓦生产方法,其特征在于所述的瓦背为经过冲压、抛丸、喷涂处理的瓦背。权利要求书CN104059260A1/8页3一种耐高温复合型功能闸瓦及其生产方法技术领域0001本发明涉及一种铁道货车用高摩擦系数合成闸瓦及其制备方法,属于刹车片材料技术领域。背景技术0002铁道货车用高摩擦系数合成闸瓦品种多样,制备方法各有不同。但大多采用以酚醛树脂为粘结剂,热压模塑固化成型的生产工艺制备而成。这种材料及工艺制造的合成闸瓦目前在速度不超过90KM/H、轴重不大于21T的铁道货车中已经普及,其性能基本能满足制动要求。随着国际铁道货车向高速、重载。

5、的方向发展,我国现有铁道线路上最高运行速度120KM/H、23T25T轴重的铁道货车已在大力推广运用之中。高速、重载铁道货车在有效制动距离内对闸瓦的摩擦系数、热稳定性、粘结强度、抗弯曲强度和抗冲击强度均有较高的要求,采用现有以普通树脂为粘结体系的合成闸瓦,存在摩擦系数不稳定、金属镶嵌、摩擦体易断裂、掉渣、掉块且使用寿命短等问题,危及行车安全,无法满足现有高速、重载铁道货车行驶中的制动要求。从2002年开始,中国全面使用高摩擦系数合成闸瓦用于铁路货车的制动,目前全路大量使用的型号有HGMA和HGMB两种闸瓦。经过几年的运行,效果良好,但其使用寿命有待提高。0003专利2012101172133公。

6、开了一种合成闸瓦及其制备方法,该合成闸瓦包括酚醛树脂35份、丁腈橡胶1535份、石墨1535份、还原铁粉3555份、钢纤维4565份、硅灰石1535份、海泡石2545份、钾长石3555份、氧化铝005020份、硫磺015040份和促进剂005020份。使用寿命仍偏短,平均基本在47个月,车辆运行仅1015万公里,无法达到2024万公里的要求。0004专利2013101482986公开了一种城市轨道车辆用合成闸瓦及其制造方法,包括以下重量份的组分丁腈橡胶1015份,腰果壳油改性酚醛树脂1020份,玄武岩纤维610份,炭纤维48份,钢纤维815份,海泡石纤维58份,六次甲基四胺26份,氧化铁粉58。

7、份,鳞片石墨57份,铬铁矿57份,硫酸钡69份,钾长石36份,摩擦粉58份。解决城市轨道合成闸瓦金属镶嵌、热裂纹、热斑以及雨雪天气条件下摩擦系数下降过快的问题。0005专利200910242230公开了一种闸瓦生产方法、闸瓦、摩擦体及其应用,所述摩擦体的原料的组分及各组分的质量百分比为丁腈橡胶715;甲阶段酚醛树脂48;云母氧化铁7513;钢纤维1418;石墨38;摩擦粉49;氧化镁5513;石油焦炭48;二硫化钼25;矿物纤纤维1830;炭黑14;不溶性硫磺053;二硫化四甲基秋兰姆021;各组分百分比之和为100;将混合好的高分子复合材料和钢背放入成型模具中常温压制成型;将压制成型后的器件。

8、放入摩擦材料专用固化炉进行固化处理,将完成固化处理后的器件锯切得到成品闸瓦;所述固化处理温度为80200;固化时间为2835H。0006专利201210180621为解决现有高速、重载铁道货车行驶制动需要的铁道货车用说明书CN104059260A2/8页4高摩擦系数合成闸瓦制造成本与稳定性和耐磨性能的矛盾,提供一种可靠性、稳定性更好、成本更低和制造工艺更简单的铁道货车用高摩擦合成闸瓦,公开了一种铁道货车用合成闸瓦,其特征在于,摩擦体由下述重量比的材料合成丁腈橡胶610、改性酚醛树脂28、钢棉纤维36、海泡石纤维916、复合矿物纤维216、石墨513、煅烧铝钒土042、硫酸钡2024、钾长石粉8。

9、12、铁粉1020、以及添加剂13。0007然而上述现有专利技术存在不可避免的缺点1、产品与金属的粘合性较差,容易脱落;2、普通酚醛树脂结构上由于存在酚羟基和亚甲基容易氧化,其耐热性能受到影响。提高树脂的耐热性,是闸瓦的发展趋势。分解温度的提高可使摩擦时低分子物及气体的逸出减少,防止热衰退现象,使摩擦因稳定。发明内容0008为了克服上述缺陷,本发明提供一种与金属粘合性优异、耐高温的复合型功能闸瓦,所述闸瓦的配方如下,以重量份计0009NBR510,0010BR250011SBR370012酚醛树脂5150013ZNO230014S03050015MGO570016促进剂DM02050017促进。

10、剂TMTD03080018促进剂H02030019防老剂D02040020金属纤维15200021矿物纤维15250022白碳黑580023石油焦7180024二硫化钼230025芳纶浆粕450026BASO418300027钛酸钾晶须28。0028本发明采用的酚醛树脂、白碳黑、促H体系具有协同效应,有利于提高产品与金属的粘合。0029上述酚醛树脂为硼改性的酚醛树脂,该材料在树脂中有BO键,因而提高了树脂的耐热性,分解温度的提高可使摩擦时低分子物及气体的逸出减少,防止热衰退现象,使摩擦因稳定。可选用酚醛树脂PF6700,济南圣泉集团生产。0030本发明的闸瓦采用“密炼法”无尘生产工艺。采用橡胶。

11、、树脂、填料用密炼机强力混拌,取代摩擦材料常规生产中塑炼、热辊炼、粉碎等工艺,取代高速混拌料工艺和设备。利说明书CN104059260A3/8页5用密炼机在一定压力下捏合、搅拌和强力剪切使橡胶破碎、降解并与粉状树脂也有用湿法树脂及其它物料共混,加工出均匀,松散的绒纤维状和小颗粒模塑料。对产品的性能如硬度、密度、弯曲度,冲击强度均有较好的改善,对制品摩擦磨损性能可以按要求进行调整。可减轻操作工人劳动强度;改善生产环境,生产现场无粉尘飞扬;所得模塑料形态为表面粗糙,疏松小颗粒,减少二次扬尘,改善了复合材料界面;工艺适应性强,可生产软质公交车刹车片,亦可生产货车、挂车型刹车片;降低扬尘,净化生产环境。

12、。提高气孔率,优化NVH性能。减小热膨胀。因系非均相结构,降低磨耗,延长产品使用寿命。环保生产工艺,为我国摩擦材料可持续发展奠定良好的基础。0031表1传统配方摩擦磨损性能00320033表2本发明配方摩擦磨损性能0034具体实施方式0035本发明实施例提供一种闸瓦生产方法,包括如下步骤00361、将闸瓦原料充分混合均匀后,进行密闭式啮炼混合、破碎得到混合好的高分子复合材料;00372、步骤1中的闸瓦原料的配方以重量份计为0038NBR5100039BR250040SBR370041硼改性的酚醛树脂5150042ZNO230043S03050044MGO57说明书CN104059260A4/8。

13、页60045促进剂DM02050046促进剂TMTD03080047促进剂H02030048防老剂D02040049金属纤维15200050矿物纤维15250051白碳黑580052石油焦7180053二硫化钼230054芳纶浆粕450055BASO418300056钛酸钾晶须2800573、将混合好的高分子复合材料和瓦背放入成型模具中常温压制成型;所述的瓦背为经过冲压、抛丸、喷涂处理的瓦背。00584、将压制成型后的器件放入闸瓦固化炉进行固化处理,将完成固化处理后的器件锯切得到成品闸瓦。0059所述固化处理温度可以为240280;固化时间可以为2835H。0060闸瓦的具体组分可以如表3所示0061表3闸瓦配方00620063说明书CN104059260A5/8页70064上述配方的测试结果如下表40065表4闸瓦测试数据0066说明书CN104059260A6/8页800670068表4续0069说明书CN104059260A7/8页900700071表4续0072说明书CN104059260A8/8页100073以上所述各实施例仅为本发明具有代表性的实施方式,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内,可显而易见地得到的技术方案的简单变化或等效替换均落入本发明的保护范围内。说明书CN104059260A10。

展开阅读全文
相关资源
猜你喜欢
相关搜索

当前位置:首页 > 化学;冶金 > 有机高分子化合物;其制备或化学加工;以其为基料的组合物


copyright@ 2017-2020 zhuanlichaxun.net网站版权所有
经营许可证编号:粤ICP备2021068784号-1