RU2473571C2 - Способ получения высокопрочного фрикционного пресс-материала - Google Patents
Способ получения высокопрочного фрикционного пресс-материала Download PDFInfo
- Publication number
- RU2473571C2 RU2473571C2 RU2008152522/05A RU2008152522A RU2473571C2 RU 2473571 C2 RU2473571 C2 RU 2473571C2 RU 2008152522/05 A RU2008152522/05 A RU 2008152522/05A RU 2008152522 A RU2008152522 A RU 2008152522A RU 2473571 C2 RU2473571 C2 RU 2473571C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- modifier
- phenol
- resin
- formaldehyde resin
- Prior art date
Links
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Lubricants (AREA)
Abstract
Изобретение относится к получению фрикционных пресс-материалов, которые могут использоваться при изготовлении тормозных накладок, дисков сцепления, а также при изготовлении высокопрочных конструкционных материалов для машиностроения, электротехники и других целей. Способ включает стадию введения водного раствора модификатора и смазки в состав водно-эмульсионной или водно-спиртовой фенолоформальдегидной смолы путем перемешивания до гомогенного состояния. Затем полученный продукт перемешивают с неорганическим волокнистым наполнителем и минеральным порошком, сушат, таблетируют и прессуют. В качестве модификатора применяют водорастворимую эпоксидную смолу, полученную взаимодействием эпоксидной диановой смолы с полиэтиленгликолем и технической смесью диаксановых спиртов в присутствии третичного амина. Соотношение компонентов следующее, мас.ч.: фенолоформальдегидная смола в пересчете на сухую массу 100, модификатор в пересчете на сухую массу 20÷120, неорганический волокнистый наполнитель 40÷300, минеральный порошок 10÷90, смазка - 1÷8. Данное изобретение позволяет многократно повысить прочностные свойства фрикционного пресс-материала на основе фенолоформальдегидных смол и исключить органические растворители из процесса его получения. 2 табл., 7 пр.
Description
Изобретение относится к области получения фрикционных пресс-материалов на основе водно-эмульсионных и водно-спиртовых фенолоформальдегидных смол, содержащих в качестве наполнителя неорганическое волокно и минеральный порошок, и может быть использовано при изготовлении тормозных накладок, дисков сцепления, а также при изготовлении высокопрочных конструкционных материалов для машиностроения, электротехники и других целей.
Известен фрикционный материал и способ его получения путем смешения фенолоформальдегидных смол с минеральными волокнами и минеральными порошками с использованием «технологической жидкости», например ацетона с последующей сушкой массы при Т=60÷80°С (см. Решение о выдаче патента России по заявке 2005.106961/04 (008436) от 10.03.2005 г.). Недостатками такого решения являются крайне низкие прочностные показатели по сравнению с другими армированными пластиками, т.е. при таком способе не реализуется возможность повысить прочность при сжатии и ударную вязкость материала в десятки раз, что характерно для композитов, содержащих стеклянное или базальтовое волокно.
Даже фенолоформальдегидные пресс-порошки, наполненные только древесной мукой или минеральным порошком, имеют величину разрушающего напряжения при сжатии в 2 раза выше, чем у аналога.
Кроме того, использование растворителей типа ацетона ухудшают условия труда и экологическую обстановку.
Ближайшим прототипом заявляемого решения является композиция и способ получения фрикционного пресс-материла на основе водно-эмульсионных или водно-спиртовых фенолоформальдегидных смол с введением модифицирующей добавки на основе продукта взаимодействия борного ангидрида и эпоксидированного фенолоформальдегидного конденсата, полученного в среде этилцеллозольва (см. Патент РФ №2280654 от 28 марта 2005 г.).
Фрикционный пресс-материал, получаемый по указанному патенту, превышает по прочностным показателям все известные материалы такого типа.
Однако и при изготовлении такого пресс-материала также недостаточно реализуется армирующий эффект сравнительно дорогих стеклянного и базальтового волокон. Кроме того, в процессе получения модифицирующей добавки используется органический растворитель.
Технической задачей заявляемого изобретения является многократное повышение прочностных свойств фрикционного пресс-материала на основе фенолоформальдегидных смол и исключение органических растворителей из процесса его получения.
Поставленная задача решается за счет получения водорастворимого эпоксидного модификатора путем взаимодействия жидкой эпоксидной диановой смолы с М.М.=340÷600 (А) с полиэтиленгликолем с М.М. 350÷3600 (Б) и технической смесью диоксановых спиртов (В) при соотношении А:Б:В от 60:25:15 до 90:5:5 в присутствии катализатора - третичного амина в количестве 0,1÷3% от веса (А+Б+В) при температуре 60÷90°С и постоянном перемешивании в течение 1÷3 часа с последующим введением 20÷80% водного раствора модификатора и смазки в состав водно-эмульсионной или водно-спиртовой фенолоформальдегидной смолы путем перемешивания без подогрева в цеховых условиях до гомогенного состояния с дальнейшим перемешиванием наполнителей и сушкой для удаления воды до остатка не более 3%, с последующим таблетированием и прессованием при 140-180°С, удельном давлением 10-23 МПа, выдержке 1-3 мин на 1 мм толщины пресс-изделия, при этом пресс-материал содержит (мас.ч.):
| фенолоформальдегидная смола | |
| в пересчете на сухую массу | 100 |
| модификатор в пересчете | |
| на сухую массу | 20÷120 |
| неорганический волокнистый наполнитель | 40÷300 |
| минеральный порошок | 10÷90 |
| смазка | 1÷8 |
Пример 1.
Получение модификатора
В реактор, снабженный обогревом и мешалкой, загружают 100 мас.ч. смеси эпоксидной диановой смолы марки ЭД-20 с М.М. 400 (А), полиэтиленгликоля с М.М. 2000 (Б) и технической смеси диоксановых спиртов марки Т-66, представляющей собой смесь трех изомеров 4-метил-4-(2 гидроксиэтил)-1,3 диоксана, 4,4'-диметил-5 гидроксиметил-1,3 диоксана, 5-(2-гидрокси-2 пропил)-1,3 диоксана в разных соотношениях (описаны в А.С. СССР №597696, 1976 г.) (В) в соотношении А:Б:В=25:15:10. Смесь перемешивают в течение 2-х часов при температуре 75°С. При этом происходит взаимодействие компонентов и образуется сополимер, легко растворимый в воде. К полученному продукту взаимодействия добавляют 200 мас.ч. дистиллированной воды и перемешивают до получения гомогенного раствора.
Получение пресс-материала
В лопастной смеситель загружают 100 мас.ч. (на сухую массу) водно-эмульсионной фенолоформальдегидной смолы - бакелит жидкий марки БЖ-1, после чего добавляют 60 мас.ч. (на сухой продукт) 50% водного раствора модификатора и перемешивают в течение 15 мин. Далее постепенно вводят 170 мас.ч. рубленого стекловолокна из бесщелочного стекла диаметром 13 микрон и после перемешивания добавляют 50 мас.ч. минерального порошка - каолина и 4,5 мас.ч. смазки - стеарата цинка и перемешивают до получения однородной массы.
Полученную массу отжимают для удаления избытка воды, затем подвергают сушке в вакуумно-сушильных шкафах в течение 60 мин при 80°С. После этого материал таблетируют при температуре 40°С, а затем прессуют в изделия при 150°С, удельном давлении 15 МПа и выдержке 1 мин/мм толщины.
Примеры 2÷7 осуществляют аналогично примеру 1 с изменением параметров и компонентов в соответствии с таблицей 1.
Свойства полученного по заявляемому способу фрикционного пресс-материала в сравнении с прототипом и аналогом приведены в таблице 2, из которой видны существенные преимущества заявляемого пресс-материала, особенно по показателю ударной вязкости.
| Таблица 1 | |||||||
| Условия выполнения заявляемого способа по примерам 2÷7 | |||||||
| № п/п | Наименование параметра или компонента | Величина параметра и вид компонента по примерам | |||||
| 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | ||
| Условия получения водорастворимого эпоксидного модификатора | |||||||
| 1. | Соотношение компонентов А:Б:В | 60:25:15 | 90:5:5 | 75:15:10 | 75:15:10 | 75:15:10 | 75:15:10 |
| 2. | Марка и М.М. эпоксидной диановой смолы | ЭД-22 М.М. 340 |
ЭД-16 М.М. 600 |
ЭД-20 М.М. 400 |
ЭД-20 М.М. 400 |
ЭД-20 М.М. 400 |
ЭД-20 М.М. 400 |
| 3. | М.М. полиэтиленгликоля | 2000 | 2000 | 2000 | 350 | 3600 | 2000 |
| 4. | Вид и количество катализатора, % | Триэтанол амин, 1,5 | Триэтанол амин, 1,5 | Тризтанол амин, 1,5 | Триэтанол амин, 1,5 | Диметил анилин, 3 | Трис(Диме Тиламино метил) фенол, 0,1 |
| 5. | Температура и время взаимодействия | 75°С/2 часа | 75°С/2 часа | 75°С/2 часа | 60°С/3 часа | 80°С/1 час | 75°С/2 часа |
| 6. | Концентрация модификатора в воде, % | 30 | 30 | 30 | 30 | 10 | 50 |
| Условия получения связующего фрикционного пресс-материала и пресс-изделий | |||||||
| 1. | Количество модификатора на 100 масс.ч. фенолоформальдегидной смолы в пересчете на сухие компоненты | 120 | 20 | 70 | 70 | 70 | 70 |
| 2. | Вид и количество (мас.ч.) неорганического волокна на 100 мас.ч. фенолоформальдегидной смолы | 300 рубленый стеклоровинг | 40 рубленый стеклоровинг | 170 стеклоровинг | 170 стеклоровинг | 170 смесь стеклоровин га и базальтового волокна |
170 базальтовое волокно |
| 3. | Вид и количество минерального порошка | 10 аэросил | 90 маршалит | 50 тальк | 50 смесь технического углерода и диоксида кремния | 50 смесь технического углерода и диоксида кремния | 50 смесь техническо го углерода и диоксида кремния |
| 4. | Вид и количество смазки | 4,5 стеарат кальция | 4,5 стеарат цинка | 4,5 стеариновая кислота | 4,5 стеариновая кислота | 1 стеариновая кислота | 8 олеиновая кислота |
| 5. | Режим прессования, Температура, °С / удельное давление, МПа / выдержка, мин/мм | 180/10/1 | 140/23/2 | 150/20/1 | 150/20/3 | 150/20/1 | 150/20/15 |
| 6. | Температура таблетирования, С° | 30 | 50 | 40 | 40 | 40 | 40 |
| Таблица 2 | |||||||||
| Свойства заявляемого фрикционного пресс-материала, полученного по примерам 2-7 в сравнении с прототипом и аналогом | |||||||||
| Наименование показателей | Величина показателя | ||||||||
| Прототип Патент РФ№ 2208654 | Аналог решение по заявке 2005. 106961/04 от 10.03.2005 г. | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | |
| Прочность, МПа | |||||||||
| при изгибе | 161÷167 | - | 390 | 400 | 410 | 380 | 370 | 420 | 380 |
| при растяжении | 72÷75 | - | 210 | 230 | 220 | 215 | 210 | 230 | 210 |
| при срезе | 42÷48 | - | 84 | 86 | 82 | 86 | 83 | 85 | 82 |
| при сжатии | 108÷110 | 36-91 | 230 | 240 | 220 | 230 | 220 | 210 | 230 |
| Ударная вязкость, КДж/м2 | 15÷20 | 4,2-12 | 45 | 52 | 48 | 46 | 45 | 43 | 46 |
| Относительная интенсивность изнашивания, I·10-8 (скорость скольжения 2 м/с, удельная нагрузка 1,0 МПа) | - | - | 4,8-5,0 | 2,4-2,6 | 3,6-4,0 | 3,8-4,1 | 4,3-5,0 | 3,8-4,2 | 3,5-4,0 |
| Коэффициент трения (скорость скольжения 2 м/с, удельная нагрузка 1,0 МПа) | 0,48-0,50 | 0,47-0,49 | 0,42-0,46 | 0,43-0,45 | 0,46-0,49 | 0,43-0,45 | 0,45-0,48 | 0,41-0,44 | 0,43-0,46 |
Claims (1)
- Способ получения высокопрочного фрикционного пресс-материала, включающий стадию приготовления связующего на основе водно-эмульсионной или водно-спиртовой фенолоформальдегидной смолы и модифицирующей эпоксидной добавки, с последующим введением неорганического волокнистого наполнителя, минерального порошка и смазки, отличающийся тем, что в качестве модификатора применяют водорастворимую эпоксидную смолу, полученную взаимодействием эпоксидной диановой смолы с молекулярной массой 340÷600 (А) с полиэтиленгликолем с молекулярной массой 350÷3600 (Б) и технической смесью диоксановых спиртов (В) в соотношении А:Б:В от 60:25:15 до 90:5:5 в присутствии третичного амина в количестве 0,1÷3% от веса (А+Б+В) путем перемешивания при 60÷90°С в течение 1÷3 ч с последующим введением 20÷80% водного раствора модификатора и смазки в состав водно-эмульсионной или водно-спиртовой фенолоформальдегидной смолы путем перемешивания без подогрева в течение 15 мин до гомогенного состояния с дальнейшим перемешиванием полученного продукта с неорганическим волокнистым наполнителем и минеральными порошками в смесительном оборудовании и сушкой для удаления воды до остатка не более 3% с последующим таблетированием и прессованием при 140-180°С, удельном давлении 10-23 МПа, выдержке 1-3 мин на 1 мм толщины пресс-изделия, при этом пресс-материал содержит, мас.ч.:
фенолоформальдегидная смола, в пересчете на сухую массу 100 модификатор, в пересчете на сухую массу 20÷120 неорганический волокнистый наполнитель 40÷300 минеральный порошок 10÷90 смазка 1÷8
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008152522/05A RU2473571C2 (ru) | 2008-12-29 | 2008-12-29 | Способ получения высокопрочного фрикционного пресс-материала |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008152522/05A RU2473571C2 (ru) | 2008-12-29 | 2008-12-29 | Способ получения высокопрочного фрикционного пресс-материала |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2008152522A RU2008152522A (ru) | 2010-07-10 |
| RU2473571C2 true RU2473571C2 (ru) | 2013-01-27 |
Family
ID=42684262
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008152522/05A RU2473571C2 (ru) | 2008-12-29 | 2008-12-29 | Способ получения высокопрочного фрикционного пресс-материала |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2473571C2 (ru) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113698727A (zh) * | 2021-07-08 | 2021-11-26 | 白山大金谷新型材料科技股份有限公司 | 一种高强度玄武岩纤维板材的制备方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU407934A1 (ru) * | 1971-12-06 | 1973-12-10 | Полимерная композиция фрикционного назначения | |
| US4175070A (en) * | 1978-06-02 | 1979-11-20 | The Bendix Corporation | High carbon friction material |
| UA8359C2 (ru) * | 1992-01-16 | 1996-03-29 | Марина Адольфівна Соколінська | Полимерная фрикционная безасбестовая пресс-композиция |
| RU2177967C2 (ru) * | 1999-07-15 | 2002-01-10 | Колесников Владимир Иванович | Композиция для получения фрикционного пресс-материала |
-
2008
- 2008-12-29 RU RU2008152522/05A patent/RU2473571C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU407934A1 (ru) * | 1971-12-06 | 1973-12-10 | Полимерная композиция фрикционного назначения | |
| US4175070A (en) * | 1978-06-02 | 1979-11-20 | The Bendix Corporation | High carbon friction material |
| UA8359C2 (ru) * | 1992-01-16 | 1996-03-29 | Марина Адольфівна Соколінська | Полимерная фрикционная безасбестовая пресс-композиция |
| RU2177967C2 (ru) * | 1999-07-15 | 2002-01-10 | Колесников Владимир Иванович | Композиция для получения фрикционного пресс-материала |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2008152522A (ru) | 2010-07-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Qi et al. | Epoxidized soybean oil cured with tannic acid for fully bio-based epoxy resin | |
| US11161976B2 (en) | Phenolic epoxy system | |
| US20160347949A1 (en) | Phenolic resin composition for friction material, friction material, and brake | |
| JP5731758B2 (ja) | バイオマスフェノール樹脂およびその製造方法、熱硬化性材料 | |
| JPWO2016159218A1 (ja) | レゾール型変性フェノール樹脂組成物、その製造方法および接着剤 | |
| RU2473571C2 (ru) | Способ получения высокопрочного фрикционного пресс-материала | |
| FR2627500A1 (fr) | Procede de fabrication d'un polymere thermodurci ignifuge et matiere polymere ignifuge correspondante | |
| CN106008866A (zh) | 摩擦材料用甲阶型酚醛树脂、其制造方法、摩擦材料用粘接剂和湿式摩擦板 | |
| US5002994A (en) | Phenolic moulding compositions | |
| JP2013177524A (ja) | バイオマス誘導体、バイオマス誘導体組成物及びバイオマス誘導体硬化物 | |
| US9791012B1 (en) | Thermo-set resin composition for brake pads, method of preparation, and brake pad assembly | |
| CA1159597A (en) | Phenolic resin particles and processes for their production and friction elements containing same | |
| RU2280654C1 (ru) | Композиция для получения фрикционного пресс-материала | |
| Önen et al. | Nano Composite of Clay and Modified Ketonic Resin as Fire Retardant Polyol for Polyurethane | |
| US2776266A (en) | Partially hydrogenated furfuralketone reaction products with aldehydes | |
| US2399735A (en) | Phenol-aldehyde resins and methods of making and using the same | |
| US3269973A (en) | Thermoset resins from poly (methylol)-diaromatic ether compounds | |
| JPH0756000B2 (ja) | フエノ−ル樹脂成形材料 | |
| Santos et al. | Phenolic resin and its derivatives | |
| US3538042A (en) | Epoxy resin moulding compositions containing phenolphthalein epoxy resin | |
| RU2770088C1 (ru) | Полифениленсульфидные композиционные материалы с углеродными волокнами и способ их получения | |
| RU2767549C1 (ru) | Композиционные материалы на основе полифениленсульфида, углеродных волокон и способ их получения | |
| RU2177967C2 (ru) | Композиция для получения фрикционного пресс-материала | |
| JPH01230661A (ja) | フェノール系樹脂組成物の製造方法 | |
| JPS59207960A (ja) | 粉末樹脂組成物 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20121225 |