一种高摩擦系数合成材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高摩擦系数合成材料及其制造方法。其中，该材料由下述重量比的各组分经密料造料处理而成，各组分为：丁腈橡胶８～１３、丁苯橡胶２～１０、甲酚改性甲阶段酚醛树脂５～１０、钢纤维１５～３０、氧化镁１０～１５、煅烧石油焦炭５～１０、碳化硅２～５、矿物纤维１０～２５、氢化钙５～１０、硫酸钡１０～２０、石墨５～１０、二硫化钼１～５、碳黑１～５、硫磺１～３、促进剂１～３。该材料可应用在多种场合制备摩擦部件，具有稳定的摩擦性能和较好的耐磨性；有效地抑制金属镶嵌、裂纹、掉块等现象，减少对车轮的损伤；具有较好的耐冲击性能，耐候性好，能长期用于温度变化大的环境中，适用地域广，地区环境差异大的应用特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及摩擦材料的制备领域，尤其涉及一种高摩擦系数合成材料及 其制备方法。
技术介绍
摩擦材料应用十分广泛，如机车制动的闸瓦、地铁列车的制动器、高速 列车的制动器等均要用到这种材料，但现有摩擦材料用在普通场合中， 一般 可满足要求，但用在一些特殊的场合则无法达到相应的要求。如以铁路货车为例，现用铁路货车的制动用闸瓦大多采用以树脂为粘结体系的材料，经热压成型制备而成，这种材料制备的闸瓦在车重80T、时速 80公里条件下，其性能基本能满足制动要求，但专利技术人发现，铁路货车在重 载、高速行驶的情况下，如铁路货车重高于80吨、时速大于80公里条件 下，在制动时，要求摩擦力较大，对闸瓦的耐温性均有很高的要求，现有以 树脂为粘结体系的材料制备的闸瓦，存在摩擦性能不够稳定、摩擦体易断 裂、掉块，金属镶嵌严重，易造成车轮划痕、热损伤、龟裂等现象危及行车 安全，且使用寿命短，无法满足现有重载、高速铁路货车的行驶中的制动要 求。因此需要制备一种高摩擦系数的材料来满足现有摩擦材料无法达到高 速、重载铁路车辆的制动部件要求。
技术实现思路
4基于上述现有技术存在的问题，本专利技术实施方式提供一种高摩擦系数合 成材料及其制备方法，可用于制备摩擦部件，满足多种场合所应用的高摩擦 系数制动部件的要求。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的本专利技术实施方式提供一种高摩擦系数合成材料，该材料由下述重量比的 各组分经密炼造粒处理合成，各组分为丁腈橡胶8~13、 丁苯橡胶2~10、曱酚改性曱阶段酚醛树脂5~10、 钢纤维15~30、氧化镁10~15、煅烧石油焦炭5~10、碳化硅2~5、矿物 纤维10~25、氢化钩5~10、硫酸钡10~20、石墨5~10、 二硫化钼1~ 5、石友黑1~5、碌u磺1~3、促进剂1~3。所述矿物纤维为绿铁矿物纤维。所述促进剂为秋兰姆TMTD。本专利技术实施方式还提供一种高摩擦系数合成材料的制备方法，包括 按重量比取各组分为原料丁腈橡胶8~13、 丁苯橡胶2~10、曱酚改 性曱阶段酚醛树脂5~10、钢纤维15~30、氧化镁10-15、煅烧石油焦炭 5~10、碳化硅2~5、矿物纤维10~25、氢化钙5~10、硫酸钡10~20、 石墨5 ~ 10、 二硫化钼1 ~ 5、石友黑1 ~ 5、石克磺1 ~ 3、促进剂1 ~ 3;密炼造粒将上述各组分在啮合型密炼机中经密炼加热、清扫、密炼调 节，排出后经破碎处理即得到高摩擦系数合成材料。 所述密炼造粒步骤具体包括将上述各组分投入啮合型密炼机中，通过啮合性密炼机对各组分的密炼 加热3 ~ 5分钟、清扫、密炼调节3 ~ 5分钟，处理过程中温度控制在80 ~ 120 。C、压力控制在5-7Mpa，排出混合料，经破碎处理后得到高摩擦系数合成材 料。所述石皮碎处理具体包括进行三级石皮碎，其中， 一级粗碎后，使所述混合料的粒度小于200 x 200mm、 二级粗碎后，使混合料的粒度小于100 x 20mm,三级细碎后，使混合料的粒径小于5mm。所述方法中所用原料中的矿物纤维为绿铁矿物纤维。 所述方法中所用原料中的促进剂为秋兰姆类TMTD。由上述本专利技术实施方式提供的技术方案可以看出，本专利技术实施方式中将 丁腈橡胶、丁苯橡胶、曱酚改性曱阶段酚醛树脂、钢纤维、氧化镁、煅烧石 油焦炭、碳化硅、矿物纤维、氢化钙、碌u酸钡、石墨、二硫化钼、碳黑、硫 磺和促进剂按一定重量配比合成了高分子复合材料，该高分子复合材料属于 高分子三元复合材料，材料配方中以丁腈橡胶、丁苯橡胶、曱酚改性甲阶段 酚醛树脂为粘结体系，以无机纤维矿物纤维、钢纤维为增强组分，以填料碳 化硅、石墨、二硫化钼为摩擦性能调节剂或配合剂，尤其配方中粘结体系与 无机纤维的配合，可起到提高所制得合成材料的强度和韧性的作用。利用该 配方通过密炼造粒制得合成材料具有较高的摩擦系数，这种合成材料可用于 制备摩擦性能稳定，且耐磨性较好，具有良好自洁性的摩擦体，该摩擦体可 制作应用在多种场合的摩擦部件，如铁路车辆的高摩合成闸瓦、地铁列车的 制动部件等，该合成材料制作制动部件时，具有稳定的摩擦性能和较好的耐 磨性；能有效地抑制金属镶嵌、裂紋、掉块等现象，可减少对车轮的损伤； 具有较好的耐沖击性能，耐候性好，能长期用于温度变化大的环境中，适用 于地域广，地区差异大的应用环境特点。附图说明图l为本专利技术实施例的高摩擦系数合成材料的制备方法流程图。 具体实施例方式本专利技术实施方式提供，该合成材料可用于制动能量大、摩擦系数高等多种应用场合，该材料为按下述重量比的各组分经密炼处理后得到的材料，各组分为丁腈橡胶8~13、 丁苯橡胶2~10、曱酚改性曱阶段酚醛树脂5~10、 钢纤维15~30、氧化镁10~15、煅烧石油焦炭5~10、碳化硅2~5、矿物 纤维10~25、氬化4丐5~10、硫酸钡10~20、石墨5~10、 二硫化钼1~ 5、石灰黑1 ~ 5、碌J美1 ~ 3、促进剂1 ~ 3。密炼造粒将上述各组分在啮合型密炼机中经密炼加热、清扫、密炼调 节，排出后经破碎处理即得到高摩擦系数合成材料。该高摩擦系数合成材料属于高分子三元复合材料，材料配方中以丁腈橡 胶、丁苯橡胶、曱酚改性曱阶段酚醛树脂为粘结体系，以无机纤维矿物纤 维、钢纤维为增强组分，以填料碳化硅、石墨、二硫化钼等为摩擦性能调节 剂或配合剂，尤其配方中粘结体系与无机纤维的配合，可起到提高所制得合 成材料的强度和韧性的作用。利用该配方通过密炼造粒制得的合成材料具有 较高的摩擦系数，这种合成材料可用于制备摩擦性能稳定，且耐磨性较好， 具有良好自洁性的摩擦体。为便于对本专利技术实施例的理解，下面结合附图对本专利技术作进一步说明。实施例一本实施例提供一种高摩擦系数合成材料，可用于制备铁路货车的制动闸 瓦等高摩擦的部件，该材料是由按重量比的下述各组分在密炼机中处理后化合形成的高分子复合材料，各组分具体为丁腈橡胶8~13、 丁苯橡胶2~10、曱酚改性曱阶段酚醛树脂5~10、 钢纤维15~30、氧化镁10~15、煅烧石油焦炭5~10、碳化硅2~5、矿物 纤维10-25、氪化钩5 ~ 10、硫酸钡10 ~ 20、石墨5 ~ 10、 二硫化钼1 ~ 5、石友黑1-5、碌J黄1~3、促进剂1~3。其中，矿物纤维可以采用绿铁矿物纤维；促进剂可以采用橡胶促进剂，如秋兰姆类TMTD。上述高摩擦系数合成材料的制备过程，如图1所示，具体可以按下述步骤 进行取各组分作为原材料具体可以按上述合成材料的配方取各组分；密炼造粒将称重配合好的各组分投入到现有的GK-E型啮合性密炼机 中，开启密炼程序，在密炼机中进行下述处理密炼加热、清扫、密炼调 节，其中，密炼加热3~5分钟，密炼调节3~5分钟，密炼过程中，将温度 控制在80~120°C、压力控制在5-7Mpa;密炼调节后得到密炼胶料，排出密 炼胶料后对密炼胶料进行破碎处理，具体可以分为三级破碎，其中， 一级粗 碎后，使所述混合料的粒度小于200 x 200mm、 二级粗碎后，使混合料的粒度 小于100 x 20mm,三级细碎后，使混合料的粒径小于5隨，三级破碎的方式可 以保证物料均匀，三级破碎后使大块胶料成为细小颗粒胶料即得到高摩擦系 数合成材料；实际中，啮合型密炼机的密炼处理过程可以由计算机自动控 制，事先调试、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高摩擦系数合成材料，其特征在于，该材料由下述重量比的各组分经密炼造粒处理合成，各组分为：　丁腈橡胶８～１３、丁苯橡胶２～１０、甲酚改性甲阶段酚醛树脂５～１０、钢纤维１５～３０、氧化镁１０～１５、煅烧石油焦炭５～１０、碳化硅２～５、矿物纤维１０～２５、氢化钙５～１０、硫酸钡１０～２０、石墨５～１０、二硫化钼１～５、碳黑１～５、硫磺１～３、促进剂１～３。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邹怀森，周建华，燕青芝，帕提玛，
申请(专利权)人：北京瑞斯福科技有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]