CN1203326A

Patents

Full documents

Title

Abstract

Claims

All

Any

Exact

Not

Add AND condition

These CPCs and their children

These exact CPCs

Add AND condition

Exact

Exact Batch

Similar

Substructure

Substructure (SMARTS)

Full documents

Claims only

Add AND condition

Application Numbers

Publication Numbers

Either

Add AND condition

无石棉摩擦材料及生产方法

Abstract

本发明无石棉摩擦材料及生产方法,其主要特点是以毛发和钢纤维为增强材料,毛发与钢纤维比为1∶1—10∶1占配比含量2—20%,且不使用丁腈橡胶,其原材料及生产工艺成本低,所以产品成本价格大大低于现有无石棉摩擦材料,并具有优良的摩擦性、耐磨性、热衰退稳定性,安全可靠性高,特别适用于大中型汽车刹车片特别是鼓式制动器的摩擦片。

Landscapes

Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles

Compositions Of Macromolecular Compounds

CN1203326A

China

Download PDF

Find Prior Art

Similar

Other languages: English
Inventor: 宋勤正
Current Assignee The listed assignees may be inaccurate. : Individual

1997

1997-06-20

Application filed by Individual

1997-06-20

Priority to CN97112643A

1998-12-30

Publication of CN1203326A

2000-11-22

Application granted

2000-11-22

Publication of CN1058776C

2017-06-20

Anticipated expiration

Status

Expired - Fee Related

Info: Patent citations (5); Cited by (7); Legal events; Similar documents; Priority and Related Applications
External links: Espacenet; Global Dossier; Discuss

Description

无石棉摩擦材料及生产方法

本发明涉及的是机动车辆和机械制动控制的制动摩擦片材料制造技术，特别是中、重型汽车鼓式制动器摩擦衬片材料制造技术。

在传统的摩擦材料制造技术中，石棉是用于制造汽车刹车摩擦衬片和其它机械制动摩擦衬片的主要原材料之一，其含量可达50％左右。但石棉已被公认是致癌物质，石棉粉尘不仅对环境造成严重污染，且对人体健康危害很大。另外，石棉摩擦材料在性能上还存在有硬度高、热膨胀、热衰退问题。因此，人们已开始研制开发无石棉摩擦材料，作为石棉摩擦材料的替代品。从目前情况看主要有半金属体系即以金属纤维替代石棉为增强材料的摩擦材料，如82年的英国2100275号专利公开的摩擦材料是以金属纤维——钢纤维、碳纤维等原料代替石棉，CN88105160专利公开的摩擦材料是以钢纤维替代石棉，其含钢纤维含量在5-50％，CN93115918专利公开的摩擦材料是以钢纤维和水镁石纤维替代石棉。虽然半金属体系摩擦材料的摩擦性能较好，但金属纤维价格昂贵，故原材料和生产成本很高，而且比重大，硬度也较高，使用时存在容易损伤对偶材料等问题。目前研究开发的另一类无石棉摩擦材料是以玻璃纤维及其它有机或无机纤维混合为增强材料替代石棉，如CN90109428专利公开的摩擦材料是以短切玻璃纤维10-25％和聚丙腈纤维10-25％替代石棉。作为主要增强材料的玻璃纤维不仅在生产过程中对直接接触的职工身体健康有一定的危害性，其产品摩擦性能也不理想，其磨损率通常是石棉材料的数倍，特别是在高温300℃时其磨损率更大，材料耐磨性差，摩擦元件使用寿命就短，安全可靠性下降，同时热衰退及热恢复性能均不理想。虽然以玻璃纤维及其它有机或无机纤维混合为增强材料替代石棉，增强材料成本较钢纤维低，但其配方都是以丁腈橡胶和改性酚醛树脂共混物做为粘合剂，丁腈橡胶与改性酚醛树脂材料共混加工生产工艺较复杂，且丁腈橡胶的价格也很昂贵，同样也提高了生产成本，使得无石棉摩擦材料的成本高于石棉摩擦材料约一至二倍。CN93102131专利公开的摩擦材料是以玻璃纤维16％和凯夫拉纤维4％替代石棉，其虽提高了材料的耐磨性，摩擦性能也较好，但也同样是使用丁腈橡胶和改性酚醛树脂共混物做为粘合剂，产品成本也同样较高。

本发明的目的是提供一种无石棉、玻璃纤维、丁腈橡胶，且摩擦性能优良的刹车摩擦片材料及生产方法，以解决上述现有技术问题，特别是成本较高的问题。

本发明摩擦材料包括有粘接剂——改性酚醛树脂、摩擦性能调节剂即填料——金属粉、氧化镁、氧化锌、重晶石粉、硅灰石、石墨、陶土、增强材料——纤维材料组合构成，其主要技术特征在于增强材料即纤维材料为毛发和钢纤维，其含量分别占该摩擦材料组成的重百分比1-15％和1-5％，毛发与钢纤维比为1∶1-10∶1，在填料中还含有2-10％的废旧轮胎粉。

本发明是通过下述的原料配比及生产工艺来实现的：

一、组成配比(重量百分比)；改性酚醛树脂15-30％、金属粉(原铁粉和/铝粉和/铜粉)10-40％、钢纤维1-5％、重晶石粉3-25％、硅灰石3-30％、废旧轮胎粉2-10％、毛发(动物和/人毛发)1-15％、石墨1-10％、氧化锌1-15％、氧化镁1-15％、陶土3-30％。

二、生产工艺方法；

1、称量混料：将上述原料按配比称量后，加入混料机搅拌均匀；

2、预热：将上述均混好的物料置于烘箱内，在110-130℃的温度下预热30分钟；

3、热压成型：将上述预热后的物料(按制品规格所需称量)用模具在165-170℃的温度和压力250kg/cm²下热压成型，热压成型时间根椐制品摩擦片的厚度而决定，一般在5-20分钟；

4、硫化处理：将上述制品进行硫化处理，硫化温度170±3℃、硫化时间1.5-2小时(根据片的厚度而定)；

5、磨制加工制得成品。

本发明主要以毛发并配少量钢纤维为增强材料，(钢纤维是增强材料，但在本发明中钢纤维的使用更主要的是为了增加硬度而小量加入使用)，在机械性能方面毛发与钢纤维1∶1-10∶1混合应用显示出所有明显的优点。由于本发明采用毛发替代石棉、玻璃纤维，其不仅根除了石棉粉尘对环境的污染及对人体健康的危害，也消除了玻璃纤维对人体危害的影响。由于采用毛发和毛发所具有抗拉强度高、韧性好的特点，使本发明摩擦材料制品的抗冲击强度得以提高，韧性好，因此产品不仅适用于一般车辆的摩擦片使用，而且特别能适用于大、中型汽车的鼓式摩擦衬片使用。本发明材料配方金属粉含量较高，搭配的多种摩擦填料配料合理，即保证了材料的硬度，又充分提高了材料的导热系数，使摩擦片在制动时产生的热量能够及时通过其内部传递到制动蹄铁上去进行散热，降低摩擦片体的温度，并减小热膨胀，从而较好地解决了在使用中的热膨胀、热衰退等问题，且摩擦性能稳定。此外，本发明由于采用价格廉价的毛发和废旧轮胎粉为原料，降低使用钢纤维含量，不使用价格昂贵的丁腈橡胶，同时也省去了丁腈橡胶与树脂共混的复杂工艺过程，从而大大降低了原料和生产成本，简化了生产工艺，使该摩擦材料制品的价格与含石棉的同类产品价格基本相同，摩擦性能好于含石棉产品，从根本上解决了替代产品问题，使完全替代含石棉产品成为可能。

实施例1

材料组成配比(重量百分比)：树脂16％、金属粉30％、钢纤维2％、重晶石粉10％、硅灰石10％、废旧轮胎粉3％、毛发5％、石墨2％、氧化镁2％、氧化锌2％、陶土18％。生产工艺方法：将上述原料按配比称量后用混料机搅拌均匀，然后用烘箱在110-130℃的温度下预热30分钟，将预热后的物料按所制产品规格称量后用模具在165-170℃的温度和压力250kg/cm²下热压成型，保压时间根据制品的厚度而决定，一般在5-20分钟，完成热压成型后泄压取出，再进行硫化处理，硫化温度170±3℃，硫化时间1.5-2小时，根据制品的厚度而定，最后进行磨制加工得成品。

实施例2

材料组成配比(重量百分比)：树脂25％、金属粉20％、钢纤维3％、重晶石粉3％、硅灰石15％、废旧轮胎粉5％、毛发11％、石墨5％、氧化镁5％、氧化锌5％、陶土3％。生产工艺方法如实施例1所述。

实施例3

材料组成配比(重量百分比)：树脂20％、铁粉25％、钢纤维5％、重晶石粉8％、硅灰石5％、废旧轮胎粉8％、毛发8％、石墨1％、氧化镁7％、氧化锌7％、陶土6％。生产工艺方法如实施例1所述。

本发明摩擦材料1997年4月4日经国家汽车质量监督检验测试中心按GB5763-86及JFO4-2A-1996汽车用制动器衬片技术条件部颁标准检测，各项技术性能指标均达到国家标准，具体数据参见附表1

检验项目	标准要求		检验结果	符合判定
检验项目	标准要求		检验结果	符合判定	摩擦系数(μ)	100℃	0.30-0.60	0.40	符合
150℃	0.30-0.60	0.46				100℃	0.30-0.60	0.40
150℃	0.30-0.60	0.46	200℃	0.25-0.60		0.46
250℃	0.20-0.60	0.38	200℃	0.25-0.60		0.46
250℃	0.20-0.60	0.38	300℃	0.15-0.60		0.29
250℃	0.20-0.60	0.38	300℃	0.15-0.60		0.29
250℃	0.20-0.60	0.38	200℃	0.20-0.60		0.38
150℃	0.30-0.60	0.38	200℃	0.20-0.60		0.38
150℃	0.30-0.60	0.38	100℃	0.30-0.60		0.38
磨损率(10^-7cm³N.m)	100℃	≤0.51	100℃	0.30-0.60		0.38	0.33	符合
	100℃	≤0.51	150℃	≤0.77	0.25		0.33
	200℃	≤1.02	150℃	≤0.77	0.25	0.24
	200℃	≤1.02	250℃	≤2.04	0.43	0.24
	300℃	≤3.57	250℃	≤2.04	0.43	0.46
	300℃	≤3.57	冲击强度(KJm²)	≥4.5		0.46	4.7		符合
布氏硬度(Mpa)	196-490		冲击强度(KJm²)	≥4.5		380	4.7	符合	符合
布氏硬度(Mpa)	196-490		内剪切强度(Mpa)	≥11.3		380	13.0	符合	符合

从上表测试质量检测结果来看，说明本发明的新型无石棉摩擦材料具有优良的摩擦性、耐磨性、热衰退稳定性，用其制作大中型汽车摩擦片特别是鼓式制动器的摩擦片，制动性好，安全可靠性高，对偶摩损小即不损伤对偶元件。由于其原材料及生产工艺成本低，所以产品成本价格大大低于现有无石棉摩擦材料。

Claims (6)

Hide Dependent

1、一种无石棉摩擦材料，特别用于机动车辆制动器摩擦衬片的摩擦材料，包括有粘接剂——改性酚醛树脂、摩擦性能调节剂即填料——金属粉、氧化镁、氧化锌、重晶石粉、硅灰石、石墨、陶土、增强材料——纤维材料组合构成，其特征在于：增强纤维材料为毛发和钢纤维，其含量分别占该摩擦材料组成的重百分比1-15％和1-5％，毛发与钢纤维比为1∶1-10∶1，在填料中还含有2-10％的废旧轮胎粉。。

2、根据权利要求1所述的摩擦材料，其特征在于：材料配比组成为(重量百分比)；改性酚醛树脂15-30％、金属粉(原铁粉和/铝粉和/铜粉)10-40%、钢纤维1-5％、重晶石粉3-25％、硅灰石3-30％、废旧轮胎粉2-10％、毛发(动物和/人毛发)1-15％、石墨1-10％、氧化锌1-15％、氧化镁1-15％、陶土3-30％。

3、根据权利要求1或2所述的摩擦材料，其特征在于：材料组成配比为(重量百分比)：树脂16％、金属粉30％、钢纤维2％、重晶石粉10％、硅灰石10％、废旧轮胎粉3％、毛发5％、石墨2％、氧化镁2％、氧化锌2％、陶土18％。

4、根据权利要求1或2所述的摩擦材料，其特征在于：材料组成配比为(重量百分比)：树脂25％、金属粉20％、钢纤维3％、重晶石粉3％、硅灰石15％、废旧轮胎粉5％、毛发11％、石墨5％、氧化镁5％、氧化锌5％、陶土3％。

5、根据权利要求1或2所述的摩擦材料，其特征在于：材料组成配比为(重量百分比)：树脂20％、铁粉25％、钢纤维5％、重晶石粉8％、硅灰石5％、废旧轮胎粉8％、毛发8％、石墨1％、氧化镁7％、氧化锌7％、陶土6％。

6、根据权利要求1或2所述的摩擦材料的制造方法，其特征是：将上述配比原料按配比称量后用混料机搅拌均匀，然后用烘箱在110-130℃的温度下预热30分钟，将预热后的物料按所制产品规格称量后用模具在165-170℃的温度和压力250kg/cm²下热压成型，保压时间为5-20分钟，完成热压成型后泄压取出，再进行硫化处理，硫化温度170±3℃，硫化时间1.5-2小时，最后进行磨制加工得成品。