專利名稱：：無石棉摩擦材料及其制品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明是關(guān)于一種摩擦材料及其制品，更特別地是關(guān)于無石棉摩擦材料和用這種材料制備的剎車制品，國際專利分類號為C08J5/16。摩擦材料是火車、汽車等交通工具和一些大型機(jī)械設(shè)備的制動(dòng)系統(tǒng)中，利用摩擦原理來傳遞動(dòng)力或停止運(yùn)動(dòng)的一種重要工業(yè)材料。長期以來，這種材料除金屬和橡膠外，大多數(shù)是用石棉纖維來做骨架材料。石棉由于污染嚴(yán)重，近年來逐漸被其它材料所取代，國外一些工業(yè)發(fā)達(dá)國家自六十年代就開始了代石棉摩擦材料的開發(fā)與研制工作，但一般是金屬材料，半金屬材料，粉末冶金材料，橡膠材料等等。盡管國外也有用玻璃纖維代替石棉纖維，但在生產(chǎn)過程中的污染和使用中的噪音問題至今未能推廣使用。用合成纖維代替石棉纖維，這種方法在我國由于受材料價(jià)格，來源等問題的影響也未投入工業(yè)性生產(chǎn)，同時(shí)這和本發(fā)明的目的相距甚遠(yuǎn)。本發(fā)明的目的之一是制備一種新型摩擦材料，具體地說是制備一種無石棉的摩擦材料。本發(fā)明的目的之二是用無石棉的摩擦材料制成摩擦片，供汽車，機(jī)械工具剎車和制動(dòng)應(yīng)用。本發(fā)明的目的之三是提供一種無石棉摩擦材料制品的制備方法。本發(fā)明的這些目的和其它目的將通過下面的詳細(xì)描述而得到進(jìn)一步的說明。在本發(fā)明中，無石棉摩擦材料包含如下成份(1)精鐵粉10-20wt%;較好的是15-20wt%(2)氧化鋅1-5wt%;″2-5wt%(3)水溶性酚醛樹脂11-18wt%;″12-16wt%(4)丁睛膠乳1-7wt%;″3-7wt%(5)石墨1-5wt%;較好的是2-5wt%(6)鋼纖維1-6wt%;″2-5wt%(7)重晶石1-5wt%;″2-5wt%(8)硬質(zhì)酸鋇1-5wt%;″2-5wt%(9)銅纖維1-5wt%;″2-5wt%(10)復(fù)合纖維材料40-60wt%;″45-55wt%在此精鐵粉為市售的三氧化二鐵粉末，水溶性酚醛樹脂和丁睛膠乳分別是液體溶液，含固量大于30%。鋼纖維為市售產(chǎn)品，銅纖維指的是較細(xì)的銅絲，復(fù)合纖維材料是一種以上的復(fù)合無機(jī)或有機(jī)纖維材料，換句話說一般的無機(jī)纖維和有機(jī)纖維材料均適用于本發(fā)明。可以單獨(dú)使用以上一種纖維材料，也可以適用二種以上纖維材料的混合物。在本發(fā)明的一種優(yōu)選形式中，擇優(yōu)選用纖維狀硅灰石，海泡石，重質(zhì)碳酸鈣等的混合物作摩擦材料中的復(fù)合纖維材料，三者的比例是隨意的。較好的是硅灰石，海泡石，重質(zhì)碳酸鈣，三者之比是5-20∶5-20∶1-5，應(yīng)該指出的是以本發(fā)明的三種優(yōu)選成分作主要成份，添加其它成份或改變成分之比均在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)。按照以下公開的方法將無石棉摩擦材料制成無石棉摩擦制品。首先按配方準(zhǔn)確稱取原材料，配好樹脂，將稱好的樹脂，復(fù)合材料和原材料依次加入到攪抖機(jī)中，攪拌20-50分鐘直至混合均勻，然后在溫度為70-80℃±2，用鼓風(fēng)干燥2～3小時(shí)，亦可按上述配比采用固體酚醛和固體丁睛采用干法混攪，其它工藝不變。使其達(dá)到在潮濕天氣濕含量在1.5%以下，干燥天氣2%以下即可。將鋼背表面用化學(xué)方法(常規(guī)的)或其它方法除去油污，氧化層，鐵銹等，涂刷粘合劑，可供選擇的粘合劑很多，如美國杜邦公司或汽巴公司所生產(chǎn)的粘合劑，緊接著干燥，干燥可以采用自然干燥方法或加濕干燥兩種方法，至不粘手為宜，在溫度為150～175℃，單位壓力為260～280Kg/cm2熱壓成型(夾具內(nèi)均勻受力)，壓制時(shí)間為1～2分鐘/厘米2。最后在溫度130℃，160℃分別熱處理3小時(shí)，即得毛坯，然后表面切削處理，使成品表面磨削均勻，花紋不能過粗，以略顯花紋為宜，包裝即得成品。在本發(fā)明中所述的制品包含汽車剎車片，一切需要摩擦止動(dòng)的剎車制品。對于汽車可以有盤式，鼓式及離合器摩擦片。也可以用于石油鉆機(jī)，修井機(jī)剎車制動(dòng)系統(tǒng)，采油設(shè)備及各種大型設(shè)備的無石棉摩擦片。以下通過實(shí)施例來進(jìn)一步說明本發(fā)明，在此，實(shí)施例僅用于說明，但并不能限止本發(fā)明的權(quán)利要求范圍。在本發(fā)明中，若非特指，所有的百分比均指重量百分比。例1準(zhǔn)確稱取150g精鐵粉，30g氧化鋅，150g水溶性酚醛樹脂(含固量大于40%，50g丁睛膠乳，30g石墨，40g鋼纖維，30g重晶石，20g硬質(zhì)酸鋇，20g銅纖維，480g復(fù)合纖維材料，構(gòu)成無石棉摩擦材料，在此復(fù)合材料由210g硅灰石，240g海泡石和30g重質(zhì)碳酸鈣制成。將原材料混合攪拌30分鐘至均勻，干燥物料(溫度80℃，2～3小時(shí))，在160℃，壓制1.5分鐘/1mm厚度，壓力為270kg/cm2壓制成型，進(jìn)行鋼背處理(先清洗干凈，后涂粘合劑)，然后使制品在專用夾具內(nèi)均勻受力，130℃，160℃分別熱處理3小時(shí)。最后按產(chǎn)品規(guī)定厚度進(jìn)行磨面，表面切削均勻，花紋不能過粗，以略顯花紋為宜。本發(fā)明的產(chǎn)品由于是無石棉材料，因此經(jīng)濟(jì)上可降低成本5-10%以上，更主要的由于取代了危害人體健康的石棉材料，所以產(chǎn)生了巨大的社會效益，經(jīng)測試，產(chǎn)品的質(zhì)量已超過國家標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到國際摩擦材料先進(jìn)水平。以下通過表1、2來進(jìn)一步說明本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。表1.</tables>本專業(yè)普通技術(shù)人員依據(jù)本發(fā)明可以作出許多變化和改變，但均應(yīng)理解在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。權(quán)利要求1.無石棉摩擦材料，其特征在于包如下成份(1)精鐵粉10-20wt%(2)氧化鋅1-5wt%(3)水溶性酚醛樹脂11-18wt%(4)丁睛膠乳1-7wt%(5)石墨1-5wt%(6)鋼纖維1-6wt%(7)重晶石1-5wt%(8)硬質(zhì)酸鋇1-5wt%(9)銅纖維1-5wt%(10)復(fù)合纖維材料40-60wt%2.如權(quán)利要求1所述的無石棉摩擦材料，其特征在于包含如下較好的成份(1)精鐵粉15-20wt%(2)氧化鋅2-5wt%(3)水溶性酚醛樹脂12-16wt%(4)丁睛膠乳3-7wt%(5)石墨2-5wt%(6)鋼纖維2-5wt%(7)重晶石2-5wt%(8)硬質(zhì)酸鋇2-5wt%(9)銅纖維2-5wt%(10)復(fù)合纖維材料45-55wt%3.如權(quán)利要求1、2所述的無石棉摩擦材料，其特征在于其中的復(fù)合纖維材料是一種以上的復(fù)合無機(jī)或有機(jī)纖維材料。4.如權(quán)利要求3所述的無石棉摩擦材料，其特征在于其中的復(fù)合纖維材料可以是纖維狀硅灰石，海泡石，重質(zhì)碳酸鈣等。5.無石棉摩擦材料制品，其特征在于使用如權(quán)利要求1、2所述的無石棉摩擦材料。6.如權(quán)利要求5所述的無石棉摩擦材料制品，其特征在于所述的制品包含汽車剎車片等一切需要摩擦傳動(dòng)或制動(dòng)的剎車片，也可是石油鉆機(jī)，修井機(jī)剎車制動(dòng)系統(tǒng)。7.如權(quán)利要求5所述的無石棉摩擦材料制品的制備方法，其特征在于包括配料，樹脂合成，攪拌，烘干，鋼背處理，熱壓成型，熱處理，產(chǎn)品表面處理，包裝等步驟。全文摘要本發(fā)明是關(guān)于無石棉摩擦材料及其制品，具體地說該材料是由精鐵粉、樹脂、金屬纖維以及復(fù)合纖維材料等構(gòu)成，因該材料可以制成汽車剎車片以及需要摩擦傳動(dòng)或制動(dòng)的剎車制品，也可用作石油鉆機(jī)，修井機(jī)剎車制動(dòng)。由于本發(fā)明的產(chǎn)品無石棉，不僅可降低原材料成本5-10％以上，而且更重要的是產(chǎn)生了巨大的社會效益，產(chǎn)品質(zhì)量超過國家標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到國際先進(jìn)水平。文檔編號C08J5/14GK1056506SQ9110408公開日1991年11月27日申請日期1991年6月22日優(yōu)先權(quán)日1991年6月22日發(fā)明者王書林,秦躍宗,龐波,陳子平,莫湧申請人:北京市海淀東方石油機(jī)械技術(shù)公司