CN109020307B

CN109020307B - 一种汽车摩擦材料半湿法混料降尘工艺

Info

Publication number: CN109020307B
Application number: CN201810755790.2A
Authority: CN
Inventors: 沈洪泉
Original assignee: Zhejiang Changda Automobile Part Manufacturing Co ltd
Current assignee: Zhejiang Changda Automobile Part Manufacturing Co ltd
Priority date: 2018-07-11
Filing date: 2018-07-11
Publication date: 2021-09-03
Anticipated expiration: 2038-07-11
Also published as: CN109020307A

Abstract

本发明涉及汽车摩擦材料的制备方法，尤其涉及一种汽车摩擦材料半湿法混料降尘工艺。具体包括以下步骤：a）将原材料按配比称重完成后，转移至混料机混合均匀，得到一级混料；b）向所述一级混料中加入降尘剂，加入方式为高压雾状喷液，无点滴，喷完后迅速出料，得到二级混料；c）将二级混料转移至除湿房内进行除湿除静电；d）将三级混料放入热压机，分四次热压过程，第四次保压结束后出模。本发明在热压操作过程产生的扬尘可以比同原料干法工艺产生的扬尘减少90%左右。

Description

一种汽车摩擦材料半湿法混料降尘工艺

技术领域

本发明涉及汽车摩擦材料的制备方法，尤其涉及一种汽车摩擦材料半湿法混料降尘工艺。

背景技术

摩擦材料是汽车，火车，飞机，轮船工程机械行业传动与制动领域不可或缺的一个重要部件，其主要作用是通过摩擦降低摩擦材料和被它贴合部件之间的相对运动，同时将动能转化为热量，然后将热量吸收或者散发掉。

汽车制动用摩擦材料又称为刹车片，原材料一般由树脂、增强纤维、摩擦性能调节剂等组成。传统的刹车片主要是以石棉纤维为增强相，自从发现石棉是一种重要的致癌物质后，以金属纤维为增强相的半金属摩擦材料得到了发展，目前已经广泛应用于各类车辆的制动。近年来，为了提高摩擦性能，避免半金属摩擦材料因金属纤维锈蚀带来制动性能的下降，矿纤维、芳纶纤维、陶瓷纤维、碳纤维等逐渐得到应用。在摩擦材料中添加芳纶纤维、陶瓷纤维、碳纤维等虽然能有效提高刹车片的制动性能，但由于该类纤维价格偏高，加上近年来石油价格上涨导致树脂价格居高不下，造成了刹车片制造成本的上升。

在摩擦材料的生产工艺上，目前全球和国内普及的生产方式，有干法和湿法二种工艺。干法生产方法是将几十种粉体和纤维材料在混料机内进行混合均匀，成本相应较低，缺点是每一道工艺生产扬尘很大，容易造成空气污染和影响员工身体健康。湿法工艺用丁苯橡胶，丁晴橡胶，硫黄，促进剂，防老剂等其它粉体和纤维材料进行混炼捏和，混炼后用炼胶机拉成片状后用造粒机造粒，优点是把所有的材料用橡胶包裹在一起无扬尘，缺点是能耗大成本高，产能低，同时由于里面含有大量橡胶，因此不耐高温，产品无法用于商用车等工作温度较高领域。

发明内容

本发明的半湿法工艺，采用全干法的材料，通过在混合过程中喷射降尘剂从而在材料的表面覆盖一层液体达到降尘的目的。

本发明的提出的一种汽车摩擦材料半湿法混料降尘工艺，具体包括以下步骤：

a）混料：将原材料按配比称重完成后，转移至混料机混合均匀，得到一级混料；原材料及配比为：粘接剂10%—15%，增摩剂10%—20%，减摩剂15%—25%，填充料30%—40%，纤维类25%—35%；

b）降尘：向所述一级混料中加入降尘剂，加入方式为高压雾状喷液，无点滴，喷完后迅速出料，得到二级混料，所述二级混料的水份低于1.2%；

c）醒料：将二级混料转移至除湿房内进行除湿除静电，时间至少24h，得到三级混料；除湿房的湿度应该小于45%RH，温度低于45℃，三级混料的含水率低于1%；

d）热压：将三级混料放入热压机，分四次热压过程，第一次热压的压强为1.2~1.3MPa，保压时间1s；第二次热压压强为25MPa，保压时间20s；第三次热压压强为25MPa，保压40s；第四次热压压强为25MPa，按85s/1mm产品厚度计算保压时间，保压结束，出模。

优选的，所述降尘剂为低分子量酚醛树脂，分子量为350-1200，减少对酚醛树脂本身固化效果的影响，它能将混料过程中高速搅拌产生的静电消除从而达到降尘的目的，同时不会影响酚醛树脂本身的固化性能。

优选的，所述粘结剂为酚醛树脂或丁腈粉中的一种或两种，所述增摩剂为铬铁矿或锆英石或氧化铝中的一种或几种，所述减摩剂为鳞片石墨或焦炭或颗粒石墨中一种或几种，所述填充料为硫酸钡或重晶石粉或滑石粉中一种或几种，所述纤维类为矿物纤维或玻璃纤维或陶瓷纤维或碳纤维中一种或几种。

优选的，所述混料机内设有三组犁耙桨和四组高速飞刀对一级混料进行高速搅拌，确保原料混合均匀，为后续喷淋降尘剂做准备，让降尘剂有更好的包覆效果。

优选的，所述降尘剂通过设置在混料机上的注液孔加入，所述注液孔设置三个，分散喷液位置，使得整个混料机内的混料都能接触到降尘剂。

优选的，所述降尘剂喷液角度为50-70°，该角度下喷出的降尘剂和混料接触更均匀。

优选的，除湿除静电过程中，二级混料敞开铺设，不能堆积太厚从而影响除湿效果。

本发明将原材料按配比称重完成后，转移至混料机，通过混料机内的三组犁耙桨和四组高速飞刀，对原材料进行高速搅拌混合均匀得到一级混料，然后通过混料机上的三个注液孔，将降尘剂进行高压雾状喷液，喷液角度为50-70°，要求喷液过程降尘剂的状态为雾状无点滴，根据剂量喷液结束后迅速出料，避免混料在混料机内过拌和导致包覆在一级混料表面的降尘剂涂层遭到破坏影响降尘效果。醒料，因为降尘剂为树脂材料，在高压雾状喷雾过程中有可能因为静电产生火花从而引发爆炸，所以本发明采用的降尘剂为阻燃水性，而水含量过高又会导致产品热压过程产生气泡从而降低成品率，因此需要除湿除静电的醒料处理，将二级混料转移至除湿房敞开放置24h以上，除湿房的湿度应小于45%RH，温度低于45℃，得到的三级混料含水率应低于1%。热压，因为采用水性降尘剂对混料表面进行了喷涂，所以本发明在热压的时候需要控制放气节拍，分四次热压过程，将三级混料放入热压的模版后，第一次按该产品正常所需压力的5%进行热压，保压时间为1秒，卸压让残余水分在混料还没成型固化前排出，然后第二次热压采用正常压力，保压时间40秒后卸压，第三次热压采用常压，保压40秒后卸压，最后一次继续用常压进行，保压时间按85s/mm产品厚度来计算保压时间，保压结束后出模，得到产品。

本发明的降尘剂为一种低分子量酚醛树脂，一方面，它能改善增摩剂、减磨剂、填充料等在混料与热压过程中的扬尘现象；另外，它也不影响酚醛树脂在制作过程中的固化性能。其中，改善扬尘是通过吸附沉降和消除静电的原理，导电的降尘剂吸附在扬尘颗粒或纤维上，将混料中高速搅拌产生的静电消除。

本发明的优先在于；

（1）本发明得到产品因为在原材料外表面包覆了低分子树脂，使得颗粒，比重和体积不一致的材料分布更均匀，避免了放置在储料桶中时出现上轻下重的现象。

（2）本发明在热压操作过程产生的扬尘可以比同原料干法工艺产生的扬尘减少90%左右。

具体实施方式

本具体实施方法仅仅是对本发明的解释，并不是对本发明的限制。本领域技术人员在阅读了本发明的说明书之后所作出的任何改变，只要在权利要求书的范围内，都将受到专利法的保护。

实施例1：

a）混料：将原材料按配比称重完成后，转移至混料机，在三组犁耙桨和四组高速飞刀下高速搅拌混合均匀，得到一级混料；原材料及配比为：酚醛树脂10%，锆英石10%，磷片石墨15%，硫酸钡15%，滑石粉15%，玻璃纤维35%；

b）降尘：通过混料机的三个注液孔向所述一级混料中加入低分子量酚醛树脂，分子量为375，加入方式为高压雾状喷液，喷液角度为60°，无点滴，喷完后迅速出料，得到二级混料，测得二级混料的水份低于1.2%；

c）醒料：将二级混料转移至除湿房内敞开铺设进行除湿除静电30h，得到三级混料；除湿房的湿度为30%RH，温度为15℃，测得三级混料的含水率低于1%；

d）热压：将三级混料放入热压机，分四次热压过程，第一次热压的压强为1.2MPa，保压时间1s；第二次热压压强为25MPa，保压时间20s；第三次热压压强为25MPa，保压40s；第四次热压压强为25MPa，保压时间为85s/mm产品厚度，出模。

实施例2：

a）混料：将原材料按配比称重完成后，转移至混料机，在三组犁耙桨和四组高速飞刀下高速搅拌混合均匀，得到一级混料；原材料及配比为：酚醛树脂5%，丁腈粉5%，锆英石5%，氧化铝5%，磷片石墨10%，颗粒石墨5%，硫酸钡15%，滑石粉15%，矿物纤维20%，陶瓷纤维15%；

b）降尘：通过混料机的三个注液孔向所述一级混料中加入低分子量酚醛树脂，分子量为527，加入方式为高压雾状喷液，喷液角度为70°，无点滴，喷完后迅速出料，得到二级混料，测得二级混料的水份低于1.2%；

c）醒料：将二级混料转移至除湿房内敞开铺设进行除湿除静电30h，得到三级混料；除湿房的湿度为27%RH，温度为16℃，测得三级混料的含水率低于1%；

实施例3：

a）混料：将原材料按配比称重完成后，转移至混料机，在三组犁耙桨和四组高速飞刀下高速搅拌混合均匀，得到一级混料；原材料及配比为：酚醛树脂5%，丁腈粉5%，骆铁矿5%，氧化铝5%，锆英石10%，焦炭15%，硫酸钡10%，滑石粉10%，重晶石粉10%，矿物纤维5%，玻璃纤维15%，碳纤维5%。

b）降尘：通过混料机的三个注液孔向所述一级混料中加入低分子量酚醛树脂，分子量为769，加入方式为高压雾状喷液，喷液角度为50°，无点滴，喷完后迅速出料，得到二级混料，测得二级混料的水份低于1.2%；

c）醒料：将二级混料转移至除湿房内敞开铺设进行除湿除静电30h，得到三级混料；除湿房的湿度为25%RH，温度为18℃，测得三级混料的含水率低于1%；

d）热压：将三级混料放入热压机，分四次热压过程，第一次热压的压强为1.2MPa，保压时间1s；第二次热压压强为25MPa，保压时间20s；第三次热压压强为25MPa，保压40s；第四次热压压强为25MPa，保压，保压时间为85s/mm产品厚度，出模。

将上述实施例得到的刹车片粗胚在烘箱160℃的环境下热处理8小时得到刹车片成品。按照GB5763-1998，对上述得到的刹车片成品进行摩擦系数和磨损率测试，得到如下表1的结果：

将实施例得到的混料和同原料，同模具，通压力下干法工艺得到的混料进行比较，在储料桶内上下层密度分布情况如下表：

本发明得到的刹车片材料在保证质量的前提下，使得产品有着更好的均一性和稳定性，同时本工艺在操作中，尤其是热压生产操作过程中扬尘比原干法工艺较少90%左右，大大的改善车间作业环境，同时使产品性能更稳定。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种汽车摩擦材料半湿法混料降尘工艺所制备的产品在储料桶中的应用，其特征在于，汽车摩擦材料半湿法混料降尘工艺包括以下步骤：

混料：将原材料按配比称重完成后，转移至混料机混合均匀，得到一级混料；原材料及配比为：粘接剂10%—15%，增摩剂10%—20%，减摩剂15%—25%，填充料30%—40%，纤维类25%—35%；

降尘：向所述一级混料中加入降尘剂，加入方式为高压雾状喷液，无点滴，喷完后迅速出料，得到二级混料，所述二级混料的水份低于1.2%；

醒料：将二级混料转移至除湿房内进行除湿除静电，时间至少24h，得到三级混料；除湿房的湿度应该小于45%RH，温度低于45℃，三级混料的含水率低于1%；

热压：将三级混料放入热压机，分四次热压过程，第一次热压的压强为1.2~1.3MPa，保压时间1s；第二次热压压强为25MPa，保压时间20s；第三次热压压强为25MPa，保压40s；第四次热压压强为25MPa，按85s/1mm产品厚度计算保压时间，保压结束，出模；

所述降尘剂为低分子量酚醛树脂，分子量为350-1200。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述粘结剂为酚醛树脂或丁腈粉中的一种或两种，所述增摩剂为铬铁矿或锆英石或氧化铝中的一种或几种，所述减摩剂为鳞片石墨或焦炭或颗粒石墨中一种或几种，所述填充料为硫酸钡或重晶石粉或滑石粉中一种或几种，所述纤维类为矿物纤维或玻璃纤维或陶瓷纤维或碳纤维中一种或几种。

3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述混料机内设有三组犁耙桨和四组高速飞刀对一级混料进行高速搅拌。

4.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述降尘剂通过设置在混料机上的注液孔加入，所述注液孔设置三个。

5.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述降尘剂喷液角度为50-70°。

6.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：除湿除静电过程中，二级混料敞开铺设。