CS255276B1

CS255276B1 - Asbestos-free clutch and brake linings

Info

Publication number: CS255276B1
Application number: CS852829A
Authority: CS
Inventors: Jiri Duska
Original assignee: Jiri Duska
Priority date: 1985-04-17
Filing date: 1985-04-17
Publication date: 1988-02-15
Also published as: CS282985A1

Abstract

Bezazbestové obložení brzd a spojek sestává co do hmotnosti z 15 až 35 % objemovaného skleněného hedvábí nebo tkaniny z něj vyrobené, 2 až 7 % butadienstyrenového či butadienakrylonitrilového kaučuku, 10 až 20 % fenolické pryskyřice, 1 až 6 % sací, 1 až 6 % tuhy či grafitu, 5 až 15 % mosazných, měděných či železných částic, 2 až 1 % mleté surmy, 25 až 35 % barytu, 0,1 až 1 % síry, 0,1 až 1 % urychlovačů a aktivátorů vulkanisace. Navíc může obsahovat 5 až 15 % neobjemovaných skleněných vláken a 0,3 až 3 % dřevité moučky.Non-asbestos brake and clutch linings consist of 15 to 35% by weight of bulked glass silk or fabric made from it, 2 to 7% butadiene-styrene or butadiene-acrylonitrile rubber, 10 to 20% phenolic resin, 1 to 6% suction, 1 to 6% lead or graphite, 5 to 15% brass, copper or iron particles, 2 to 1% ground antimony, 25 to 35% barite, 0.1 to 1% sulfur, 0.1 to 1% accelerators and vulcanization activators. In addition, it may contain 5 to 15% unbulked glass fibers and 0.3 to 3% wood flour.

Description

Vynález se týká složení bezazbestových obložení brzd a spojek, případně dalších třecích materiálů.The invention relates to the composition of asbestos-free brake linings and clutches, or other friction materials.

Třecí obložení brzd a spojek, pracující v podmínkách vysokého dynamického namáhání dřívějšího provedení, jsou kompozitní materiály, vyztužené azbestovými přízemi zpevněnými navíc mosaznými, měděnými, zinkovými či dalšími kovovými drátky průměru 0,15 až 0,20 mm.Brake and clutch linings operating under high dynamic stress conditions of the prior art are composite materials reinforced with asbestos yarns reinforced in addition with brass, copper, zinc or other metal wires of 0.15 to 0.20 mm diameter.

Pro karcinogenní účinky azbestových vláken zavádějí se v současné době obdobné třecí materiály, kde jsou azbestové příze nahrazeny přízemi z organických či minerálních vláken, a podobně.Due to the carcinogenic effects of asbestos fibers, similar friction materials are currently being introduced, replacing asbestos yarns with yarns of organic or mineral fibers, and the like.

Často tvoří výstuhu směsné příze z několika typů vláken.Often, the stiffener consists of mixed yarns of several types of fibers.

V širším měřítku jsou zavedeny třecí materiály, kde výztuhu tvoří nadružené příze aramidové a ze skleněných vláken opatřené pojivovým systémem s obsahem plniv. Dalším rozšířeným typem jsou třecí materiály sestávající z kombinovaných směsných přízi vzniklých seskáním objemovaného skleněného hedvábí, organických vláken navíc vyztužené měděným, mosazným či dalším kovovým drátkem a pojivovým systémem z elastomeru a fenolické pryskyřice a práškovitých složek. Typické složení třecího materiálu tohoto typu bývá co do hmotnosti 35 až 55 % kombinovaná příze ze skleněných a organických vláken včetně drátků, 10 až 25 % pojivový systém v němž převládá elastomer a zbývající část 20 až 40 % tvoří práškovitá plniva. Třecí materiály tohoto typu vykazuji obdobné funkční vlastnosti jako předchozí azbestové varianty, avšak jejich cena je dosud vyšší. Důvodem je především vyšší cena použité kombinované výztužné příze, zvláště zřetelná, použijeme-li též aramidových či uhlíkatých vláken.On a wider scale, friction materials have been introduced, wherein the reinforcement consists of aramid yarns and glass fibers provided with a binder system containing fillers. Another widespread type is friction materials consisting of combined blended yarns formed by jumped bulk glass silk, organic fibers additionally reinforced with copper, brass or other metal wire and a binder system of elastomer and phenolic resin and powder components. Typical friction material compositions of this type are in the range of 35-55% combined glass and organic fiber yarns including wires, 10-25% binder system in which the elastomer predominates and the remainder 20-40% are powdered fillers. Friction materials of this type exhibit similar functional properties to previous asbestos variants, but their cost is still higher. This is mainly due to the higher price of the combined reinforcing yarn used, especially when using aramid or carbon fibers.

Dalším důvodem je i to, že po zavedení pojivového systému do příze se zákrutem je nutné používat značný podíl nosného média, tj. rozpouštědla, a rovněž cena používaných výztužných drátků není zanedbatelná. Zvýšená cena těchto bezazbestových variant brání jejich rozšíření, zvláště pro aplikace do zařízení a vozidel staršího typu, v jejichž kalkulaci byla zahrnuta cena staršího, levnějšího provedení.Another reason is that after the introduction of the binder system into the twisted yarn, it is necessary to use a considerable proportion of the carrier medium, i.e. the solvent, and also the cost of the reinforcing wires used is not negligible. The increased price of these asbestos-free variants prevents their expansion, especially for applications in older equipment and vehicles, whose calculation included the cost of the older, cheaper design.

Tyto nevýhody řeší použití třecího materiálu podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že třecí materiál sestává co do hmotnosti z 18 až 35 % objemovaného skleněného hedvábí, případně tkaniny z něj vyrobené či skleněné rohože, 2 až 7 % butadienakrylonitrilového nebo butadienstyrenového kaučuku, 10 až 20 % fenolické pryskyřice, 1 až 6 í sazí 1 až 9 % tuhy či grafitu, 5 až 15 % mosazných, měděných či železných částic, 2 až 7 % mleté surmy či sirníku antimonitého, 25 až 35 % barytu, 0,1 až 1 % síry a 0,1 až 1 S neobjemovaného skleněného vlákna, dále pak 0,3 až 3 % dřevité moučky.These disadvantages are solved by the use of the friction material according to the invention, which consists in that the friction material consists, by weight, of 18 to 35% by volume of glass silk or of woven fabric or glass mat, 2 to 7% of butadiene acrylonitrile or butadiene styrene rubber. up to 20% phenolic resin, 1 to 6% carbon black 1 to 9% graphite or graphite, 5 to 15% brass, copper or iron particles, 2 to 7% ground antimony sulphide or sulphide, 25 to 35% barite, 0.1 to 1% of sulfur and 0.1 to 1% of unfed glass fiber, and 0.3 to 3% of wood flour.

Použitím objemovaného skleněného hedvábí s vysokým procentem naobjemování (6 a více %) , které je v tomto provedení běžně dodáváno, vychází se z jediné a cenově dostupné skleněné výztuže. Rovněž další použité složky kompozitního složení, jako mletý baryt, mletá surma, dřevitá moučka a další jsou snadno dostupné suroviny. Částice kovů (měá, mosaz, železo) se běžně vyrábí, ale lze též použít i drobných částic, které jsou odpadem při opracování kovů. Použití značného podílu práškovitých složek (běžně 50 %) příznivě ovlivňuje cenu výrobků a je zde dána možnost značně ovlivňovat funkční vlastnosti výrobků. Třecí obložení dle vynálezu se tedy kromě příznivé ceny vyznačuje vysokou životností, kterou předčí dříve vyráběné azbestové varianty, s příznivými účinky na kovové protipločhy.The use of bulk glass silk with a high volume of volume (6% or more), which is commonly supplied in this embodiment, is based on a single and affordable glass reinforcement. Also other components of the composite composition used, such as ground barite, ground whey, wood flour and others are readily available raw materials. Metal particles (copper, brass, iron) are commonly produced, but it is also possible to use small particles which are waste when working metal. The use of a considerable proportion of the pulverulent components (normally 50%) positively affects the cost of the products and gives the possibility of greatly affecting the functional properties of the products. The friction lining according to the invention is therefore, besides a favorable price, characterized by a long service life, which exceeds the previously produced asbestos variants, with favorable effects on metal counter-floats.

Obrušované pracovní plochy jsou hladké, zatímco u materiálu obsahujících kovové drátky, se tyto broušením přeruší, vyčnívající konce píchají při manipulaci a působí drobná poraněni a případné nerovnoměrné porušení výztuže vyvolá někdy následné změny tvaru výrobku.The abraded work surfaces are smooth, while for metal wire-containing materials, these are cut off by grinding, the protruding ends pierce during handling and cause minor injuries, and eventual uneven reinforcement failure sometimes results in subsequent product shape changes.

Dalši výhodou je možnost snadno vyrobit kontinuální kompozitní polotovary o rozdílném složení, ty pak zkombinovat, takže se nakonec získá heterogenní materiál složený ze dvou kompozitních složek, pramenců, jejichž vlastnosti se příznivě kombinují.Another advantage is the ability to easily produce continuous composite blanks of different composition, then combine them to produce a heterogeneous material composed of two composite components, strands, the properties of which are favorably combined.

Jako příklady provedení vynálezu lze uvést:Examples of embodiments of the invention include:

Příklad 1Example 1

Impregnaci skleněného objemovaného hedvábí 0,85 ktex v emulsní impregnační lázni, kde byly do roztoku butadienstyrenového kaučuku v trichloretylenu vmíchány saze, tuha, urychlovače vulkanisace, surma a práškovitá měd a vodný resol, obsahující navíc flotovaný baryt a práškovitou fenolickou pryskyřici, se po vysušení vody a trichloretylenu získal impregnovaný provazec o složení:Impregnation of glass bulk silk 0.85 ktex in an emulsion impregnating bath, where carbon black, graphite, vulcanization accelerators, crude and powdered copper, and aqueous resol, containing additionally floated barite and powdered phenolic resin were mixed into a solution of butadiene styrene rubber in trichlorethylene. and trichlorethylene obtained an impregnated rope of the composition:

skleněná příze 20 % butadienstyrenový kaučuk 2 % saze 1 % tuha 6 % difenylguanidin DPG 0,04 %glass yarn 20% butadiene styrene rubber 2% carbon black 1% graphite 6% diphenylguanidine DPG 0.04%

Pneumax MB 0,06 % stearan zinečnatý 0,1 % síra 0,1 % surma 2 % měd práškovitá 13,7 % baryt 35 % fenolická pryskyřice 20 %Pneumax MB 0,06% zinc stearate 0,1% sulfur 0,1% crude 2% copper powder 13,7% barite 35% phenolic resin 20%

Z polotovaru výše uvedeného složení jsme technikou soustředného návinu vyrobili spojkové obložení.We made a clutch lining from a semi-finished product of the above-mentioned composition by means of a concentric coil technique.

Příklad 2Example 2

Osm přízí skleněného objemového hedvábí 0,85 ktex proimpregnovaného směsnou emulsí z vodného resolu a trichloretylenového roztoku kaučuku s vmíchanými práškovitými a částicovými složkami po úplném odpaření vody a trichloretylenu poskytlo nadružený pramenec o složení:Eight yarns of 0.85 ktex bulk silk, impregnated with a mixed emulsion of aqueous resol and trichlorethylene rubber solution mixed with powdered and particulate components after complete evaporation of the water and trichlorethylene, provided a collapsible strand of the composition:

butadienakrylonitrilovýbutadiene acrylonitrile

kaučuk rubber 5 % 5% saze soot 3,5 % 3.5% tuh tuh 4 % 4% surma surma 5 % 5% mosazné částice brass particles 9,3 % 9.3% baryt baryte 29 % 29% fenolická pryskyřice phenolic resin 14,4 % 14.4% skleněné vlákno fiberglass 28,3 % 28.3% difenylguanidin DPG diphenylguanidine DPG 0,15 % 0.15% Pneumax MB Pneumax MB 0,30 % 0,30% stearan zinečnatý zinc stearate 0,25 % 0.25% síra sulfur 0,5 % 0.5% dřevitá moučka wood flour 0,3 % 0.3%

Z pramence výše uvedeného složení se metodou trojúhelníkového návinu připraví předlisky a z nich se vylisováním vyrobí spojkové obložení 190 x 130 x 3,5 mm.The preforms are prepared from a strand of the above composition by means of a triangular winding method and from them a 190 x 130 x 3.5 mm clutch lining is pressed.

Příklad 3Example 3

Tkanina z objemového hedvábí nebo skleněná rohož tloušEky 2 mm s nánosem emulsního dvousložkového pojivového plněného systému po odpaření rozpustidel a vody poskytla polotovar o složgní:The bulk silk fabric or 2 mm glass mat coated with an emulsion two-component binder filled system after evaporation of the solvents and water gave a semi-finished product having the following composition:

butadienakrylonitrilový kaučuk fenolická pryskyřice % 10 % skleněná tkanina, rohož 35 % saze 6 % tuha 1 % surma 7 % železné částice 5 % baryt 25 % sira 1 % difenylguanidin DPG 0,2 %butadiene acrylonitrile rubber phenolic resin% 10% glass cloth, mat 35% soot 6% graphite 1% crude 7% iron particles 5% barite 25% sulfur 1% diphenylguanidine DPG 0.2%

Pneumax MB 0,5% dřevitá moučka 2 %Pneumax MB 0,5% wood flour 2%

Tento polotovar se navinutím na trn o průměru 220 mm vrství až po dosažení hmotnosti 2This blank is rolled up on a 220 mm mandrel until it reaches weight 2

145 g/dm . Pak se rozřezáním vyrobí bloky rozměru 240 x 260 mm, z nichž se odlisuje brzdové obložení 40 x 5 x 240 mm.145 g / dm. Then, by cutting, 240 x 260 mm blocks are produced, from which 40 x 5 x 240 mm brake linings are pressed.

Příklad 4 čtyři příze objemovaného hedvábí 0,85 ktex a 4 pramence neobjemované skleněné příze 0,80 ktex směsnou emulsí shodnou jako v příkladě 2 poskytlo nadružený pramenec o složeni:Example 4 Four yarns of bulk silk 0.85 ktex and 4 strands of non-bulk glass yarn 0.80 ktex mixed emulsion as in Example 2 yielded a collapsible strand of the composition:

butadienakrylonitrilový kaučuk 4,88 % fenolická pryskyřice 14,05 % saze 3,42 % tuha 3,90 % surma 4,88 % mosazné částice 9,08 % baryt 28,33 % dřevitá moučka 0,29 % skleněné vlákno objemované 15,45 % skleněné vlákno neobjemované 14,55 % síra 0,49 % difenylguanidin 0,15 % Pneumax MB 0,29 % stearan zinečnatý 0,24 %butadiene acrylonitrile rubber 4,88% phenolic resin 14,05% carbon black 3,42% graphite 3,90% raw material 4,88% brass particles 9,08% barite 28,33% wood flour 0,29% glass fiber volume 15,45 % glass fiber not bulk 14.55% sulfur 0.49% diphenylguanidine 0.15% Pneumax MB 0.29% zinc stearate 0.24%

Pramence výše uvedeného složeni lze shodně jako v příkladě 2 zpracovat na předlisky a poté spojkové obložení 190 x 130 x 3,5 mm.The strands of the above composition can be processed, as in Example 2, into preforms followed by a clutch lining of 190 x 130 x 3.5 mm.

Claims

1. Asbestos-free lining for clutches and brakes, characterized in that it consists by weight of 15 to 30% by volume of glass silk or woven fabric or glass mat, 2 to 7% acrylonitrile butadiene styrene butadiene rubber, 10 to 20% phenolic resin, 1 up to 6% carbon black,

1 to 9% graphite or graphite, 5 to 15% brass, copper or iron particles, 2 to 7% ground antimony sulphate or sulphide, 25 to 35% barite, 0.1 to 1% sulfur and 0.1 to 1% accelerators and vulcanization activators.

2. The asbestos-free clutch and brake lining according to claim 1, characterized in that it contains in addition 5 to 15% of un-bulked glass fiber.

3. The asbestos-free clutch and brake lining according to claim 1, characterized in that it contains 0.3 to 3% wood flour.