[发明专利]一种摩擦材料、合成闸瓦及制备方法

说明书

本发明提供一种摩擦材料包括以下原料组分及体积份数：6～26份粘结剂、10～40份橡胶粉、5～30份增强纤维、5～21份增摩填料、10～25份减摩填料及5～36份其它填料，其中，所述增强纤维为芳纶浆粕、矿物纤维、钛酸钾晶须和针状硅灰石的组合物；所述减摩填料为碳素材料、金属硫化物和聚四氟乙烯粉末的组合物；所述其它填料包含萤石、片状氧化铁、云母和氢氧化钙。本发明的摩擦材料显著改善了潮湿工况下系数衰退以及金属镶嵌，采用本发明的摩擦材料制备的合成闸瓦制动寿命和力学强度得到了提高，本发明还提供一种合成闸瓦的制备方法，不使用甲苯类有机溶剂，有效提高环保性、优化工人工作环境。

技术领域

本发明涉及轨道交通用制动闸瓦技术领域，具体涉及一种摩擦材料、合成闸瓦及制备方法。

背景技术

摩擦材料是一种应用在动力机械上，依靠摩擦作用来执行制动和传动功能的部件材料。闸瓦是轨道交通车辆制动系统的重要组成部分，在制动压力的驱使下通过摩擦材料与车轮踏面进行接触，从而产生摩擦阻力，实现城市轨道交通车辆速度的控制。

现在我国经济快速发展，铁路客货运输量迅速增加，铁路运输的高速化已成为必然的发展趋势。而列车高速化对制动系统提出了更高的要求。更重要的是，铁路车辆在制动过程中会产生较高的热量，因此对制动装置，特别是制动装置中闸瓦的摩擦性能提出了更高的要求。

现有技术中，铁路车辆用的合成闸瓦品种多样，制备方法各有不同且被少数几家大型跨国公司垄断。目前，多数闸瓦普遍存在摩擦性能不够稳定、摩擦体易断裂、掉块，金属镶嵌严重，易造成车轮划痕、热损伤、龟裂危及行车安全，且使用寿命短等问题，难以满足铁路车辆制动时高热量对摩擦性能的要求。因此，亟需开发一种高温摩擦系数稳定、抗冲击效果好的铁路车辆用的合成闸瓦。

另外，闸瓦用摩擦材料的生产工艺，通常包括湿法工艺和干法工艺。湿法工艺是液态树脂溶液或胶乳直接捏合或密炼混合,烘干、破碎分级后压制成型的工艺，该工艺通常需要甲苯类等有机溶剂作为分散介质，该类型溶剂材料具有强烈的刺激性气味，被世界卫生组织国际癌症研究机构确认为致癌性物质。且湿法工艺通常需要高危储备风险的硫磺和对偶友好性差的锌元素化合物，湿法工艺生产工序多，需投入的设备也多，生产过程中使用的液体树脂稳定性差，纤维在液态混合料搅拌过程中呈卷曲状，不能充分展开，影响了其增强作用的发挥。干法生产工艺是固体树脂粉和橡胶粉两者在混料机中与其他组分进行混合和压制的工艺，该工艺生产过程相对简单，但生产过程中需要进行专业的防尘处理。

发明内容

针对现有技术中的不足与缺陷，本发明提供一种摩擦材料、合成闸瓦及制备方法，用于解决现有摩擦材料的摩擦性能不稳定，摩擦体易断、掉块，金属镶嵌严重的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种摩擦材料，包括以下原料组分及体积份数：

其中，所述增强纤维为芳纶浆粕、矿物纤维、钛酸钾晶须和针状硅灰石的组合物；

所述减摩填料为碳素材料、金属硫化物和聚四氟乙烯粉末的组合物；

所述其它填料包含萤石、片状氧化铁、云母和氢氧化钙。

优选地，所述粘结剂的体积份数为6～22份。

更优选地，所述粘结剂的体积份数为10～18份。

于本发明的一实施例中，所述粘结剂为尼龙改性酚醛树脂，所述尼龙改性酚醛树脂的流动距离为29～39毫米(mm)，凝胶化时间为68～82秒。其中，流动距离和凝胶化时间参考GB/T 24411-2009标准中附录A2和A4的方法测得。

优选地，所述橡胶粉的体积份数为15～35份。