[发明专利]一种适用于高制动能量的合成摩擦材料及其制备方法

说明书

本发明提供一种适用于高制动能量的合成摩擦材料，按质量百分比计，所述合成摩擦材料包含：羧基丁腈橡胶8‑11％、纳米蒙托土改性酚醛树脂8‑10％、硫化铁矿物5‑8％、硅藻土8‑10％、钢纤维3‑4％、无机矿物纤维9‑11％、泡沫铁粉3‑4％、钾长石粉3‑4％、纳米沉淀硅酸钡40‑51％、造粒硫磺0.05‑0.15％、硬脂酸0.06‑0.20％、促进剂CZ 0.06‑0.20％、氧化锌0.05‑0.15％；本发明采用羧基丁腈橡胶及纳米蒙托土改性酚醛树脂作为粘合剂，充分发挥彼此的协同效应，显著提高了所述合成摩擦材料的隔热效率和热稳定性。

技术领域

本发明属于摩擦材料领域，具体涉及一种适用于高制动能量的合成摩擦材料及其制备方法。

背景技术

现有的跨座式单轨列车采用电控制动和空气制动，两者配合使用，基础制动采用盘型制动，使用合成闸片和制动盘来摩擦起到制动的作用，因而合成闸片和制动盘的摩擦性能决定了单轨列车的安全性和制动能效。在正常的制动条件下的电控制动和空气基础制动配合使用，要求在制动过程中具有较高的停车精度和舒适性，在紧急制动情况下，保证列车能够在安全距离内停车。而现有单轨列车坡度大，制动能量高，同时由于单轨闸片的结构及尺寸特殊，不同于UIC541-3和TB/T3118标准规定的尺寸，其摩擦面积较小，在制动过程中单位面积的制动能量要远高于普通的地铁车辆，因此对于基础制动单元的摩擦副的稳定性要求较高，要求合成闸片在不同的制动能量和制动环境下，具有足够的摩擦稳定性与制动舒适性，保证单轨列车的安全及舒适性，在整个寿命周期内保持摩擦性能稳定。同时由于轨道车辆的城市属性，对于环保性越来越高，要求使用无石棉、无铅，同时要降低铜等重金属材料，因此逐渐开始限制合成摩擦材料中的铜的使用，相应的开始重视采用无机复合摩擦调节剂。

现有技术中，多采用丁腈橡胶及部分改性酚醛树脂作为粘合剂体系的合成摩擦材料，其在高制动能量下，摩擦系数衰退严重，不利于保证行车的安全性；同时在使用过程中产生大量的含铜粉尘，不利于环保。

发明内容

针对以上问题，本发明的目的是提供一种适用于高制动能量的合成摩擦材料及其制备方法。本发明采用羧基丁腈橡胶及纳米蒙托土改性酚醛树脂作为粘合剂，充分发挥彼此的协同效应，显著提高了所述合成摩擦材料的隔热效率和热稳定性；同时采用硅藻土和高纯度的硫化铁作为摩擦性能调节剂，能够在在高制动能量情况下，降低所述合成摩擦材料的摩擦系数热衰退和高温磨损。

用于实现上述目的的技术方案如下：

本发明提供一种适用于高制动能量的合成摩擦材料，所述合成摩擦材料的原料包含：羧基丁腈橡胶、纳米蒙托土改性酚醛树脂、硫化铁矿物、硅藻土、钢纤维、无机矿物纤维、泡沫铁粉、钾长石粉、纳米沉淀硅酸钡、造粒硫磺、硬脂酸、促进剂CZ、氧化锌。

优选地，按质量百分比计，所述合成摩擦材料的原料包含：羧基丁腈橡胶8-11％、纳米蒙托土改性酚醛树脂8-10％、硫化铁矿物5-8％、硅藻土8-10％、钢纤维3-4％、无机矿物纤维9-11％、泡沫铁粉3-4％、钾长石粉3-4％、纳米沉淀硅酸钡40-51％、造粒硫磺0.05-0.15％、硬脂酸0.06-0.20％、促进剂CZ0.06-0.20％、氧化锌0.05-0.15％；

优选地，按质量百分比计，所述合成摩擦材料的原料包含：羧基丁腈橡胶10％、纳米蒙托土改性酚醛树脂9％、硫化铁矿物7％、硅藻土9％、钢纤维3％、无机矿物纤维10％、泡沫铁粉3％、钾长石粉3％、纳米沉淀硅酸钡45％、造粒硫磺0.1％、硬脂酸0.15％、促进剂CZ0.15％、氧化锌0.1％。

优选地，所述合成摩擦材料的原料由羧基丁腈橡胶、纳米蒙托土改性酚醛树脂、硫化铁矿物、硅藻土、钢纤维、无机矿物纤维、泡沫铁粉、钾长石粉、纳米沉淀硅酸钡、造粒硫磺、硬脂酸、促进剂CZ、氧化锌组成；