[发明专利]无公害低摩擦系数合成闸瓦的制造方法及其产品

说明书

本发明涉及火车以及各种车辆制动闸瓦的制造方法，尤其涉及一种无公害低摩擦系数合成闸瓦的制造方法及其产品。

火车中的闸瓦自1853年以来采用生铁闸瓦已有百余年，随着车速的提高，火车铸铁闸瓦高速行驶摩擦形成的火花易酿成火灾、噪音大而且磨耗太快等缺点就成为突出矛盾，于是人们就开始使用合成瓦。目前，常用的合成闸瓦其制造方法如图1的工序流程图所示，它先将橡胶塑料分别塑炼，然后两者合在一起混炼，再将混炼物粉碎，并在其内加入铁粉、填料、防老剂、促进剂等混合物及粉碎的石棉或麻或玻璃纤维，最后将这些料一起混合均匀后放入模具中压制并硫化固化而得。上述工艺主要存在问题有：

1、橡胶、塑料分别塑炼，然后在混炼中设有铁粉，填粉、防老剂、促进剂，所以其分子活化能水平低，分子链结合力不强，产品易脆裂。

2、将压制与硫化工艺合二为一，从表面看来似乎简单了，而实际上由于硫化过程需要150-160℃高温1-1.5小时的长时间，而压制过程中需要高压设备，一个模具又仅能一次生产一个闸瓦，因此，这样的组合不仅生产效率低，对设备要求高，而且硫化工序时间长，使得生产率低，成本高而不经济。

3、由于压制与硫化合一，而硫化后的闸瓦很硬，因此一旦因压制后有缺陷的产品就无法中间得以修补，而硬的闸瓦产品不合格就只能报废，由此可见这种工序不仅会造成废品率高，而且材料浪费大。

4、由于材料结合力差，必须加入石棉、玻璃纤维，而石棉和玻璃纤维有致癌作用，对环保影响亦很大，目前世界先进国家已禁止使用。

5、目前的合成闸瓦摩擦系数过高，亦不能直接代替铸铁闸瓦，使用时问题多。

据于上述这些存在问题，必须研制一种新工艺，以高质、高效生产优质合成闸瓦乃是当务之急。

本发明的目的在于研制出一种用新配方、新工艺来制作合成闸瓦的方法，以克服上述弊病，并以快速制作出高质量闸瓦。

本发明的目的是这样实现的，一种无公害低摩擦系数合成闸瓦制造方法由合成橡胶(丁苯加顺丁胶)塑炼、成片、加入填料、防老剂、硫化促进剂后再混炼、成片、切片、叠切片于成型瓦背、压制成形、硫化处理工序组成。其优点生产效率高，无废品，闸瓦强度高，摩擦系数低，摩损量低，无公害，散热性好，踏面温度可小于200℃，成本低。

上述合成闸瓦新工艺，因其采用塑炼、初混炼和再混炼的新工序和在新的配方中加入了石墨、丁苯橡胶、塑料、碳纤维等物，以及对配合剂进行了改进，使所得成片胶具有分子活化能水平高、分子链结合力强的优点；而其将模具压制与硫化工序分开，可使模压工序以快速进行而提高效率，设备得以充分利用，而硫化可将每个压制闸瓦设置于硫化模内，并将多个硫化模设置于小车内，集中送入烘箱内加温硫化处理，这样因集中硫化处理，使得硫化时间长的问题，得以补偿。

经测试本发明所制的闸瓦其制动可达到95公里/小时车速，且其在车速为90公里/小时可连续制动，而且制动距离可由800米减小到350米，其摩擦系数可小到0.16以下，其寿命可为铸铁的10-30倍，为树脂合成闸瓦的3-5倍，而其重量仅为铸铁闸瓦的1/3，此外由于使用本发明的合成闸瓦的机车无滑行现象，所以对车辆的车轮踏面无热裂、无损伤、无掉块，相应地延长了钢轨的寿命。上述这些优点就足以使本发明的目的得以实现。另外，本发明的方法还可用来制造高摩擦系数合成闸瓦，此时仅需适当降低石墨含量即可。

下面我们将对本发明的方法予以详细叙述。

附图说明

图1为已有合成闸瓦制作的工艺流程图。

图2为本发明合成闸瓦制作工艺的流程图。

由图2所示可见，一种无公害低摩擦系数合成闸瓦制造方法，其内容为：

(一)按下列材料及其含量备料、配料(％重量)：

1、顺丁胶    5-9.5％，         2、丁苯胶        6-9.5％，

3、石墨      45-55％，         4、铁粉          7-15％，

5、硫磺      6.5-8％，         6、硫酸钡        3.6-4％，

7、氧化锌      1-2％，       8、铝矾土          2％，

9、酚醛树脂粉  5-9％，       10、碳纤维         0.1-0.2％，

11、防老剂D          N-苯基-2-萘胺              0.3-0.7％，

12、促进剂TT   双(二甲基硫代氨基甲酰)二硫化物   0.3-0.8％。

(二)塑炼：