一種低摩擦系數合成材料及制備方法技術

本發明專利技術公開了一種低摩擦系數合成材料及制備方法。所述合成材料經密煉造粒處理而成，各組份的重量百分比為：甲階段酚醛樹脂：5～10；丁腈橡膠：5～10；鋼纖維：10～20；石油焦炭：30～50；礦物纖維：5～10；重晶石：5～10；云母氧化鐵：1～10；云母粉：1～10；石墨：1～10；固化劑：≤2；促進劑：≤2；炭黑：1～10；不溶性硫磺：1～5；硫化銻：1～10。采用該方法制得的合成材料摩擦系數穩定，拉伸強度、抗沖擊強度、壓縮強度高，且耐磨性較好，可制作成應用在多種場合的摩擦部件，并能抑制使用過程中材料出現裂紋、掉塊、噪音大等問題，減少對車輪的損傷。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及摩擦材料的制備領域，尤其涉及。
技術介紹
目前，高分子復合摩擦材料廣泛應用在鐵路貨車、地鐵車輛、重載卡車、工業機械等制動領域，現用的摩擦材料一般采用高速混料機或開煉機處理后壓制成型，原材料分散不均勻，工藝不穩定。采用現有工藝生產的摩擦材料強度低、磨耗大，在一般應用條件可以滿足使用要求，但在一些特特殊場合則無法達到相應的要求。例如以鐵路列車為例，鐵路車輛制動閘瓦大都采用樹脂為粘結體系，各種原材料通過高速混料機攪拌經熱壓制備成型，這種材料制備的閘瓦在載重小、速度低的條件下，其性能基本滿足制動要求，但在載重大、速度高、制動壓力大的使用情況下，現有體系制備的閘瓦存在摩擦性能不穩定，摩擦體強度低易斷裂、掉塊，易造成車輪劃痕、熱損傷、龜裂等現象，危機行車安全，且使用壽命短，無法保證鐵路車輛行駛中的制動要求。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供，采用該方法制得的合成材料摩擦系數穩定，強度高，且耐磨性較好，可制作成應用在多種場合的摩擦部件，并能抑制使用過程中材料出現裂紋、掉塊、噪音大等問題，減少對車輪的損傷。本專利技術的目的是通過以下技術方案實現的，一種低摩擦系數合成材料，所述合成材料經密煉造粒處理而成，各組份的重量百分比為:甲階段酚醛樹脂:5 10 ;丁腈橡膠:5 10 ;鋼纖維:10 20 ;石油焦炭:30 50 ;礦物纖維:5 10 ;重晶石:5 10 ;云母氧化鐵:1 10 ;云母粉:1 10 ;石墨:1 10 ;固化劑■.( 2 ;促進劑:< 2 ;炭黑:1 10 ;不溶性硫磺:1 5 ;硫化銻:1 10。所述促進劑具體為二硫化四甲基秋蘭姆(TMTD)或一硫化四甲基秋蘭姆(TMTM)。所述甲階段酚醛樹脂為液體樹脂，且在130°C下凝膠時間為10 15min，在135°C下非揮發份為70 80%。所述硫化銻為金屬硫化物，在高溫下起到無機粘結劑的作用，并在摩擦界面形成界面膜，有效降低磨耗。一種低摩擦系數合成材料的制備方法，所述制備方法包括:將各原材料組份在嚙合型密煉機中經橡膠預煉、密煉加熱3 5分鐘、清掃、密煉、密煉調節3 5分鐘，溫度控制在80 120°C，壓力控制在5 7Mpa ；排出后經破碎處理得到所述低摩擦系數合成材料；其中，各原材料組份的重量百分比為:甲階段酚醛樹脂:5 10 ;丁腈橡膠:5 10 ;鋼纖維:10 20 ;石油焦炭:30 50 ;礦物纖維:5 10 ;重晶石:5 10 ;云母氧化 鐵:1 10 ;云母粉:1 10 ;石墨:1 10 ;固化劑S 2 ;促進劑S 2 ;炭黑:1 10 ;不溶性硫磺:1 5 ;硫化銻:1 10。所述破碎處理的過程具體包括三級破碎處理，其中:一級粗碎后，使混合料的力度小于200mm;二級粗碎后，使混合料的粒度小于20mm ;三級細碎后,使混合料的粒徑小于5mm,且有機粘結劑均勻包裹在無機顆粒表面。由上述本專利技術提供的技術方案可以看出，所述合成材料經密煉造粒處理而成，各組份的重量百分比為:甲階段酚醛樹脂:5 10 ;丁腈橡膠:5 10 ;鋼纖維:10 20 ;石油焦炭:30 50 ;礦物纖維:5 10 ;重晶石:5 10 ;云母氧化鐵:1 10 ;云母粉:1 10 ;石墨:1 10 ;固化劑2 ;促進劑2 ;炭黑:1 10 ;不溶性硫磺:1 5 ;硫化鋪:1 10。采用該方法制得的合成材料摩擦系數穩定，拉伸強度、抗沖擊強度、壓縮強度高，且耐磨性較好，可制作成應用在多種場合的摩擦部件，并能抑制使用過程中材料出現裂紋、掉塊、噪音大等問題，減少對車輪的損傷。附圖說明為了更清楚地說明本專利技術實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本專利技術的一些實施例，對于本領域的普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他附圖。圖1為本專利技術實施例提供的低摩擦系數合成材料制備方法的流程示意圖。具體實施例方式下面結合本專利技術實施例中的附圖，對本專利技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本專利技術一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本專利技術的實施例，本領域普通 技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術的保護范圍。本專利技術實施例將甲階段酚醛樹脂、丁腈橡膠、鋼纖維、石油焦炭、礦物纖維、重晶石、云母氧化鐵、云母粉、石墨、固化劑、促進劑、炭黑、不溶性硫磺、硫化銻按一定重量配比合成了高分子復合材料，該高分子復合材料屬于高分子三元復合材料，材料配方中以甲階段酚醛樹脂、丁腈橡膠為粘結體系，以礦物纖維、鋼纖維為增強組份，以石墨、炭黑、硫化銻為摩擦性能調節劑或配合劑，尤其配方中粘結體系與無機纖維的配合，可起到提高合成材料強度和韌性的作用。且該摩擦材料采用的特殊組份在高溫下能起到無機粘結劑的作用，在摩擦界面形成界面膜，可有效穩定摩擦系數降低磨耗，適合鐵路車輛制動使用要求。具體來說，上述本專利技術實施例所述合成材料經密煉造粒處理而成，各組份的重量百分比為:甲階段酚醛樹脂:5 10 ;丁腈橡膠:5 10 ;鋼纖維:10 20 ;石油焦炭:30 50 ;礦物纖維:5 10 ;重晶石:5 10 ;云母氧化鐵:1 10 ;云母粉:1 10 ;石墨:1 10 ;固化劑■.( 2 ;促進劑:< 2 ;炭黑:1 10 ;不溶性硫磺:1 5 ;硫化銻:1 10。其中，所述促進劑具體可以為二硫化四甲基秋蘭姆(TMTD )或一硫化四甲基秋蘭姆(TMTM);所述固化劑具體可以為六次甲基四胺；所述炭黑可以為高強耐磨型:N110。上述甲階段酚醛樹脂可以為液體樹脂，且在130°C下凝膠時間為10 15min，在135°C下非揮發份為70 80%。所述硫化銻為金屬硫化物，在高溫下能起到無機粘結劑的作用，在摩擦界面形成界面膜，可有效穩定摩擦系數降低磨耗。下面將結合附圖對本專利技術實施例所述材料的制備方法作進一步地詳細描述，如圖1所示為本專利技術實施例提供的低摩擦系數合成材料制備方法的流程示意圖，所述制備方法包括:步驟11:選取原材料。在該步驟中，所選取的各原材料組份的重量百分比為:甲階段酚醛樹脂:5 10 ;丁腈橡膠:5 10 ;鋼纖維:10 20 ;石油焦炭:30 50 ;礦物纖維:5 10 ;重晶石:5 10 ;云母氧化鐵:1 10 ;云母粉:1 10 ;石墨:1 10 ;固化劑.≤ 2 ;促進劑:≤2 ;炭黑:1 10 ;不溶性硫磺:1 5 ;硫化銻:1 10。步驟12:將各原材料組份在嚙合型密煉機中經橡膠預煉、密煉加熱3 5分鐘、清掃、密煉、密煉調節3 5分鐘。在該步驟中，可以將溫度控制在80 120°C，壓力控制在5 7Mpa。步驟13:排出后經破碎處理后得到所述低摩擦系數合成材料。在該步驟中，所述破碎處理的過程具體包括三級破碎處理，其中:一級粗碎后，使混合料的力度小于200mm;二級粗碎后，使混合料的粒度小于20mm ;三級細碎后,使混合料的粒徑小于5mm,且有機粘結劑均勻包裹在無機顆粒表面。舉例來說，下面以具體的制造實例對上述低摩擦系數合成材料及制備過程進行說明，本實例中合成材料各組份按重量百分比包含有:甲階段酚醛樹脂:5，丁腈橡膠:10，鋼纖維:13，石油焦炭:29，礦物纖維:12本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種低摩擦系數合成材料，其特征在于，所述合成材料經密煉造粒處理而成，各組份的重量百分比為：甲階段酚醛樹脂：5～10；丁腈橡膠：5～10；鋼纖維：10～20；石油焦炭：30～50；礦物纖維：5～10；重晶石：5～10；云母氧化鐵：1～10；云母粉：1～10；石墨：1～10；固化劑：≤2；促進劑：≤2；炭黑：1～10；不溶性硫磺：1～5；硫化銻：1～10。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：張旭鋒，周建華，
申請(專利權)人：北京瑞斯福科技有限公司，
類型：發明
國別省市：