[发明专利]耐磨材料、制动用合成闸片及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及制动用合成闸片领域。具体地，本发明涉及耐磨材料以及由该材料制成的制动用合成闸片和该闸片的制备方法。

背景技术

目前，在铁路运输部门广泛采用的制动材料，主要有高磷铸铁闸瓦、新型高摩擦系数合成闸瓦、高摩擦系数合成闸片和粉末冶金闸瓦四大类。其中新型高摩擦系数合成闸瓦应用于铁路货车；粉末冶金闸片应用于动车组；高摩擦系数合成闸片应用于提速客车；高磷铸铁闸瓦应用于普通非提速客车。

但现有用于高摩擦系数合成闸片的耐磨材料在制成闸片后，存在掉渣、掉块，对制动盘造成热斑、热裂等热损伤和异常磨损等问题。

发明内容

针对上述问题，本发明的一个目的是提供一种耐磨材料，其具有耐磨性能好，重量轻等优点。

本发明的另一个目的是提供一种制动合成闸片，其具有制动性能平稳、安全、使用寿命长、适合南北方气候等优点，同时对制动盘不会产生热损伤和异常磨耗，自身不会掉渣、掉块。

本发明的另一个目的是提供上述制动合成闸片的制备方法。

针对上述目的，本发明提供下述技术方案：

一种耐磨材料，其特征在于，该材料包含：丁腈橡胶、酚醛树脂、石墨、铁粉和沉淀硫酸钡。

优选地，该材料所含各组分的重量份数优选为：丁腈橡胶14.29-15.79，酚醛树脂9.58-10.58，石墨8.57-9.47，铁粉12.38-13.68，沉淀硫酸钡22.42-24.78。

优选地，该材料还包含钢纤维、针状硅灰石和钾长石粉。优选地，钢纤维的重量份数为5.71-6.31，针状硅灰石的重量份数为11.49-12.69，钾长石粉的重量份数为7.66-8.46。

优选地，该材料还包含选自硫磺、六次甲基四胺、聚亚甲基聚苯胺、氧化锌和硬脂酸中的一种或多种的辅料；

优选地，上述一种或多种的辅料的重量份数为：硫磺1.14-1.26，六次甲基四胺1.24-1.37，聚亚甲基聚苯胺0.11-0.13，氧化锌0.29-0.32，硬脂酸0.14-0.16。

优选地，所述酚醛树脂为2123型线性酚醛树脂，该树脂在150-155℃下的固化速度为60-90秒。

优选地，所述丁腈橡胶为丁腈橡胶-26。

优选地，所述石墨的含碳量≥85％，细度为100目，呈鳞片状；所述铁粉为一次还原铁粉，含铁量大于98％，细度80目以上；所述沉淀硫酸钡的纯度大于98％，细度大于100目。

优选地，所述钾长石粉的细度大于200目，氧化钾含量大于7％。

优选地，所述钢纤维为粉碎型DF1-5.5钢纤维；所述针状硅灰石的长径比为15-20∶1。

一种制动用合成闸片，其由上述耐磨材料制成。

一种制备上述合成闸片的方法，该方法包括步骤：

1).原材料称重：按照上述重量份数称取各组分；

2).塑炼：在炼胶机上将丁腈橡胶炼成均匀无气泡的胶片；

3).混炼：在炼胶机上将辅料、丁腈橡胶和酚醛树脂混炼均匀，然后加入其余组分，待颜色均匀成片状胶料后下炼胶机；

4).粉碎：用粉碎机将炼好的胶片粉碎，优选粉碎至50-80目，更优选粉碎至60目；和

5).热压：将粉碎好的物料放入150-180℃的模具中，在至少60吨的压力下，保压15-60分钟，优选所述模具为150-170℃，保压压力为65-90吨，保压时间为20-40分钟，更优选所述模具为160±5℃，保压压力为80吨，保压时间为28分钟，即得所述合成闸片；

优选地，所述方法在热压步骤之后，还包括如下的后处理步骤：将合成闸片置于烘箱中，以2℃/分钟的升温速度，升温至150-200℃，优选升温至170-174℃，之后恒温4小时，自然冷却到60℃以下出产品。

本发明提供的耐磨材料以丁腈橡胶和酚醛树脂为粘合剂，以石墨、铁粉、沉淀硫酸钡等为摩擦性能调节剂，以针状硅灰石和钢纤维为增强材料，以硫磺、氧化锌、硬脂酸、聚亚甲基聚苯胺、六次甲基四胺为辅料，由该材料制成的合成闸片能满足提速客车的使用要求，通过在全路装车使用显示，制动效果良好、对制动盘无热损伤和异常磨耗，同时自身不会掉渣、掉块，使用寿命长。

具体实施方式

下面以实施例的方式具体说明本发明的技术方案，但以下实施例并不限制本发明的范围。

在发明内容及以下实施例中所述的原料可以使用：