一种无石棉摩擦材料制作方法

胡伟光, 吴本发, 黄佳典, 黄国仁, 陈明耀, 杨培忠, 朱大发, 陈玉清, 桂黎明

1990年12月26日

1989年12月26日

1989年12月26日

海军后勤技术装备研究所青岛研究室, 中国非金属矿工业总公司南京摩擦材料总厂

C04B26/02GK1048047SQ9010520

无石棉 摩擦 材料

1.一种以橡胶或树脂为基本材料，玄武岩纤维和聚丙烯腈纤维为增强材料，添加其它摩擦调节剂而组成的无石棉摩擦材料，其特征是在本摩擦材料中，玄武岩纤维的含量为5-50；聚丙烯腈纤维的含量为2-502.根据权力要求1所说的无石棉摩擦材料，其特征在于玄武岩纤维的最佳用量为15-40(重量百分比)3.根据权力要求1所说的无石棉摩擦材料，其特征在于聚丙烯腈纤维的最佳用量为10-30(重量百分比)4.根据权力要求1所说的无石棉摩擦材料，其玄武岩纤维长度为2-10mm，聚丙烯腈纤维长度为5-15mm

本发明所制造的无石棉摩擦材料是用于制造制动器、离合器摩擦片，特别适用于制造船用离合器摩擦片当前常用的摩擦材料一般是以树脂或合成橡胶为基体，以石棉或它的编织物为增强材料，辅以摩擦调节剂，经混合、热压而成由于材料中含有石棉及其编织物，从而在石棉加工、纺织、制造及使用过程中，产生石棉粉尘飞扬并悬浮在空气中，严重污染了工作环境，且对人体健康有害七十年代初，西欧、美国、日本等国就大力开展研究和开发无石棉摩擦材料的生产和应用随着现代技术和交通运输业的发展，对摩擦材料的要求愈来愈苛刻，不但要求材料具有足够的机械强度和良好的贴合性能，还要求有足够高而稳定的摩擦系数，不但要求材料有良好的耐磨性能，且不得划伤对偶及有较低的磨损率为此，各国都在努力研制具有高的机械强度，稳定的摩擦磨损性能，不划伤对偶的摩擦材料例如美国专利4384054(1983.5)用辉绿岩和钢纤维作增强材料，英国专利GB208306A用玻璃纤维作增强材料来制造无石棉摩擦材料上述材料在调整和高压下制动都会发生材料磨损增大和划伤对偶，而且材料使用后期摩擦表面易产生龟裂现象，缩短了使用寿命本发明的目的就是要克服上述现有技术中不足之处而发明的一种具有较高的摩擦系数和较低的磨损率，且富有弹性，有良好的贴合性能，不损伤对偶的无石棉摩擦材料本发明的要点是使用玄武岩纤维和聚丙烯腈纤维取代过去常用的石棉纤维作为增强材料，它们在摩擦材料中所占的重量百分比为玄武岩纤维5-50，最佳用量为15-40;聚丙烯腈纤维2-50，最佳用量为10-30，而摩擦材料中由丁腈橡胶和酚醛树脂所组成的基体材料，以及由铜粉、硫黄、硫酸钡和石墨组成的摩擦调节剂都是摩擦行业中常用的材料本发明所用的玄武岩纤维主要是由SiO2、Al2O3、CaO、MgO、等组成典型的成份分析为SiO2、43.92%;Al2O315.27%;CaO21.8%;MgO9.47%它的烧结温度780℃，酸度1.9.玄武岩纤维长度控制在2-10mm它与树脂和橡胶粘结性好，具有较高和稳定的摩擦系数而所用的聚丙烯腈纤维，根据工艺的需要应控制在5-15mm聚丙烯腈纤维具有很高的抗拉和冲击强度，该纤维在有张力作用下，在200～300℃的室温下能与空气中氧气作用生成予氧化纤维予氧化纤维是一种很好的耐焰纤维，它有耐高温和耐磨损的优点并且聚丙烯腈纤维在高温下能够熔融，熔融物能将材料在高温摩擦过程中磨损下来的磨屑粘结起来，填补凹凸不平的摩擦表面，使其摩擦表面生成一种有利于摩擦磨损的界面膜，使摩擦材料的摩擦系数更加稳定，并降低了磨损率本发明的无石棉摩擦材料制造方法是先将橡胶素炼和混炼后，再与树脂、纤维及其他摩擦调节剂经充分混合后，在160℃温度下，以245×105Pa(250kgf/cm2)压力下，每毫米厚1.5分钟压成所需的产品实施例1成份组份(重量%)酚醛树脂10丁腈橡胶15玄武岩纤维20聚丙烯腈纤维20铜粉10硫磺3硫酸钡15石墨2将上述材料经充分混合后，再热压成所需要的产品，然后在200℃温度下热处理4～5小时该材料和传统的石棉摩擦材料按GB5763-86汽车制动衬片标准测试结果如下 注1.表中μ表示摩擦系数2.表中△W表示磨损△W＝×10-7CM3/N×M实施例2成份组份(重量%)酚醛树脂15丁腈橡胶10玄武岩纤维25聚丙烯腈纤维15硫磺3氧化铁12铜粉20将上述材料经充分混合后，按实施例1中所说，热压成φ75×53mm、厚20mm的试环该试环在下列条件进行试验在流量为4ml/cm2·min的HJ-20GB443-64润滑油中，惯量为0.4kgf.cm.s2，转速为3800r/min，5000r/min，载荷为14.7×105pa(15kgf/cm2)、19.6×105pa(20kgf/cm2)、25.3×105pa(25.8kgf/cm2)的条件下制动，本发明的摩擦材料与石棉编织品材料的试验结果如下< >