[发明专利]橡胶多元合成闸瓦及其制造方法

说明书

本发明涉及一种火车以及各种矿车用制动闸瓦，尤其是涉及一种橡胶多元合成闸瓦及其制造方法。

目前在铁路、煤矿、各种矿山、森林及冶金系统机车车辆上普遍采用铸铁闸瓦。这种闸瓦磨耗太快，寿命低，重量大，更换时费时费力；高速运行刹车时，产生火花，易酿成火灾；以及制动噪音大、制动距离长、和对轮对的滑行、擦伤等缺点，成为机车运行中的突出矛盾。

近来开始使用的一种尼龙合成闸瓦，虽具有重量轻的优点，但是内含石棉等有害物质，从而污染环境，对人体有害。而且使用时，在轮对摩擦界面温度高达500-600℃，使车轮轮面热裂、抱轮，这是造成重大事故的隐患。

目前，出现一种橡胶合成闸瓦，虽具有重量轻、制动可靠，使用中无火花等特点。但是，使用中发现轮轨上，粘附有橡胶瓦体的颗粒，使制动效果下降，尤其当机车提速超过120公里后，磨损急剧增加，产品易碎裂，这成为推广这一技术的障碍。

上述问题的产生，一种原因是压制与硫化合二为一，硫化的时间短，使表层与基体不一致，已硫化的瓦体有缺陷也无法修整，即便涂平裂缝与缺陷，也不能再硫化了。另一种原因是虽然压制与硫化分开，但在塑炼时，顺丁胶与丁苯胶先配合一起塑炼，再与酚醛树脂混炼，其分子活化能水平低，就易使胶体颗粒脱落，在高速时，易使产品碎裂。

鉴于上述这些存在问题，研制一种新配方、新工艺、高质量、性能优异的产品，乃当务之急。

本发明的目的是这样实现的，一种橡胶多元合成闸瓦及其制造方法，由顺丁胶与聚丙烯塑炼，再与丁苯橡胶塑炼成片，放置时效硫酸钡、氧化锌、铝矾土、碳黑、防老剂D、促进剂TT后反复混炼，成片、切片、叠切片于成型模内瓦背上压制成型、出模、修整、硫化、检验工艺组成。

上述橡胶多元合成闸瓦新工艺，在配方中加入了聚丙烯、金属微纤维、碳纤维、碳黑。在制做中，因其采用顺丁胶与聚丙烯先塑炼，然后再与经塑炼后的丁苯胶塑炼形成了塑包胶、胶包塑的结构，使塑胶分子活化能力水平高，分子链结合力强。在塑炼好的胶片放置时效后，再混炼进金属微纤维和碳纤维，形成立体强化网状结构，再将石墨、硫磺粉、硫酸钡、氧化锌、铝矾土、碳黑、防老剂D、促进剂TT反复均匀混炼其中，实现均匀一体多元活化结合的瓦体材料。混炼进的金属微纤维，其直径在0.1毫米之内，使多元合成材料分布均匀，又形成网状立体强化结构。加入的碳纤维为沥青基碳纤维，耐热，耐磨，高温强度好，其成本较低。

采用本发明的橡胶多元合成闸瓦，闸瓦强度高、磨损量低、重量轻、无公害、无火花，散热性好，在120公里/小时下可连续进行制动，安全可靠。尤其是不会有瓦体颗粒粘附轮轨上，不但闸瓦使用寿命长，还延长了轮对寿命和制动可靠性。下面我们将对本发明的方法予以详细叙述。图1为本发明橡胶多元合成闸瓦制作工艺的流程图。由图1所示可见，一种橡胶多元合成闸瓦及其制造方法，其内容为：(一)按下列材料及其重量比配料：

1)顺丁胶    8％    2)丁苯胶        8％

3)聚丙稀    2％    4)金属微纤维    13％

5)碳纤维    5％    6)石墨          48％

7)硫磺粉    7％    8)硫酸钡        3％ 

9)氧化锌    2％    10)铝矾土       1％

11)碳黑     2.4％  12)防老剂D      0.3％

13)促进剂TT 0.3％(二)塑炼

1)将顺丁胶与聚丙烯按配比用轧胶机塑炼；

2)将丁苯胶按配比用轧胶机塑炼；

3)将两种塑炼好的胶片，叠合均匀塑炼；

4)对塑炼好的胶片放置24小时进行时效；(三)初混炼

1)将混炼并时效的胶片，按配比加入金属微纤维和碳纤维进行

初混炼；

2)将反复折叠混炼好的胶片取出备用；(四)混炼

1)将配置好的石墨、硫磺粉、硫酸钡、氧化锌、铝矾土、碳

黑、防老剂D、促进剂TT混合均匀；

2)将初混炼好的胶片，在轧胶机上轧匀，并逐渐加入上述填料，

混炼均匀成形，厚4-6毫米。(五)压制

1)将混炼好的胶片，切成比成型模略小的胶片，叠放在成型模

内瓦背上，瓦背的加强筋空隙内塞入碎块胶片；

2)用阳模将胶片轻轻压入已涂上脱模剂的阴模内；

3)在压力120吨液压机上将上述压制成型，保压5分钟，出模；

4)对局部缺陷，修补光整。(六)硫化