[发明专利]高硅铁尾矿树脂基摩擦材料有效
申请号: | 200910199447.5 | 申请日: | 2009-11-26 |
公开(公告)号: | CN101818046A | 公开(公告)日: | 2010-09-01 |
发明(设计)人: | 侯贵华;王占红 | 申请(专利权)人: | 盐城工学院 |
主分类号: | C09K3/14 | 分类号: | C09K3/14;C08L61/14;C08L9/06;C08K13/02;C08K3/36;C08K3/22;C08K3/04;C08K3/30 |
代理公司: | 上海思微知识产权代理事务所(普通合伙) 31237 | 代理人: | 郑玮 |
地址: | 224051 江苏省盐*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 高硅铁 尾矿 树脂 摩擦 材料 | ||
技术领域
本发明涉及树脂基摩擦材料,尤其涉及一种掺杂高硅铁尾矿的树脂基摩擦 材料。
背景技术
汽车行业是世界工业的主要产业,其安全性能关系到人民生命与财产安 全。摩擦材料是制动车刹车、离合器的关键材料,最为常用的摩擦材料是树脂 基摩擦材料,但这种材料中的树脂基体在工作温度超过250℃时会产生严重的热 分解,使其摩擦磨损性能严重衰退。因此,解决热衰退问题一直是国内外的研 究热点。
另一方面,高硅铁尾矿是开采的铁矿石并经过选矿形成尾矿,其产量高, 累积量巨多。高硅铁尾矿的主要成分为:SiO2、Fe2O3和少量的CaO、A12O3、MgO。 高硅铁尾矿的排放和处置,一直是困扰钢铁厂发展的大问题。堆置尾矿不仅挤 占农田,而且危害环境,钢铁厂每年均需花费巨资用于铁尾矿的处理。目前尚 无有效的利用方法。因此,若将高硅铁尾矿用作为摩擦材料的组分材料,既可 提高树脂基摩擦材料的热稳定性及改善其它性能,又可降低树脂基摩擦材料的 成本,且使工业废料铁尾矿得到有效利用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高硅铁尾矿树脂基摩擦材料,以克服现有技术 存在的上述缺陷。
本发明的高硅铁尾矿树脂基摩擦材料,包括如下质量百分含量的组分:
高硅铁尾矿 10~40%
酚醛树脂 10~30%
丁苯橡胶 10~30%
硬脂酸锌 0.1~5%
炭黑 1~15%
硫酸钡 10~30%
长石粉 5~20%
各组分百分含量之和为100%。
所述高硅铁尾矿是指由钢铁厂开采的铁矿石并经过选矿形成尾矿。
高硅铁尾矿优选二氧化硅的质量含量大于70%,铁氧化物的质量含量大于 15%,且尾矿中剩余物的质量含量小于3%。
优选中位径为12.30μm至4.00μm的高硅铁尾矿。
所述的酚醛树脂优选腰果壳油改性酚醛树脂,可采用市售产品,如山东莱 芜润达化工有限公司牌号为PF-912的产品。
所述的丁苯橡胶优选非污染型软丁苯橡胶,可采用市售产品,如吉林石化 公司牌号为1502的产品。
本发明高硅铁尾矿树脂基摩擦材料采用本领域常规的制备方法制备,即将 所有原料经共混、干法热压工艺制成,具体工艺如《粉煤灰增强树脂基复合材 料力学性能和摩擦学性能的研究》(王占红,侯贵华,《润滑与密封》2009,34 (14)46-47.)中公开的方法。
本发明相比常见树脂基摩擦材料具有如下优点:
1、具有高的热稳定性,即抗热衰退性能好:本发明的含高硅铁尾矿树脂基 摩擦材料,在350℃进行摩擦磨损测试时,摩擦系数(μ)和磨损率(V)在高 于国家标准GB/T 5764-1998规定的最高试验温度150℃后,仍能满足标准要求, 且其它指标亦满足该国家标准的要求。而普通树脂基摩擦材料在350℃条件下不 能满足该国家标准的要求。
2、原料成本低:本发明高硅铁尾矿为组分材料,它是未被利用的废料,成 本为0,而在常见树脂基摩擦材料的组成中,最低的原料也需约700元/吨,本 发明摩擦材料中,高硅铁尾矿质量含量可达40%,因而可大幅降低树脂基摩擦材 料的原料成本。
具体实施方式
实施例1
以中位径为12.21μm,质量含量为10%的高硅铁尾矿(二氧化硅的质量含 量为78%,铁氧化物的质量含量为18%,下同)为原料之一,再掺入18%的酚 醛树脂、18%的丁苯橡胶、0.9%的硬脂酸锌、10.8%的炭黑(已超出配方中的最 大含量,请修改)、27.9%的硫酸钡、14.4%的长石粉为原料,经共混、干法热压 工艺制成了掺高硅铁尾矿树脂基摩擦材料,在350℃时进行摩擦磨损测试时(采 用国家标准GB/T 5764-1998的方法,下同),摩擦系数(μ)和磨损率(V)分 别为0.48和0.68×10-7cm3/(N·m)。
实施例2
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