专利名称：手制动机摩擦环及其制造方法
技术领域：
本发明涉及铁路货车手制动机，具体的说，涉及一种安装在手制动机主轴上，起传递摩擦力、减缓冲击作用的手制动机摩擦环。
背景技术：
目前，手制动机摩擦环一般用橡胶、石棉、硫酸钡、石墨、硅酸铝、硫化剂和促进剂等原料加工而成，其中石棉含量较高，约含总质量的40-50%，在生产过程中会对工人的健康带来危害，在使用过程中，随着摩擦环的磨损，其磨削下来的碎末对环境形成污染。
发明内容
本发明针对现有手制动机摩擦环存在的危害人体健康、污染环境等上述不足，提供了一种手制动机摩擦环及其制备方法，该摩擦环有害物质少，不会危害工人的健康，且不会对环境造成污染。本发明的技术方案是本发明提供了一种手制动机摩擦环，其原料组成按重量份数为橡胶5-30份、橡胶粒10-50份、树脂15-50份、铜屑5_15份、硫酸钡20-80份、石墨5-30份、化学纤维20-30份、芳纶浆柏5-20份、促进剂2_5份、硫化剂O. 1-4份。优选的是，所述的橡胶为丁腈橡胶、天然橡胶、氯丁橡胶中的一种或几种橡胶混合物。优选的是，所述的橡胶粒为直径为2_4mm的轮胎胎面粉碎颗粒。
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优选的是，所述的树脂为腰果油改性或者橡胶改性的热塑性酚醛树脂。优选的是，所述的铜屑为青铜屑或者黄铜屑。优选的是，所述的化学纤维为经过表面处理的玻璃纤维或者碳纤维。优选的是，所述的促进剂为噻唑类促进剂和六次甲基四胺；硫化剂为硫磺和过氧化二异丙苯。本发明还提供了一种手制动机摩擦环的制备方法，其制备步骤为(I)拌料按重量份数将称量好的橡胶、橡胶粒、铜屑、硫酸钡、石墨、化学纤维、芳纶浆柏放到一个容器中进行搅拌，使各种材料混合均匀，制得混合料备用。(2)酒精稀释量取95%的工业酒精10_30ml倒入另一容器中，将称量好的树脂和促进剂依次分批慢慢倒入酒精中，并不断搅拌，使其溶解在酒精中。(3)捏合将稀释树脂和促进剂的酒精溶液倒入步骤(I)获得的混合料中，反复搅拌捏合,使各种材料混合均匀,搅拌过程中,化学纤维吸收酒精而膨润,液体全部被吸收,各种材料混合均匀即可停止捏合。(4)烘干将捏合好的材料放到80-90°C的烘箱中烘干，每隔15分钟翻料一次，烘干时间为1_2小时。(5)称量、定型硫化将烘干的材料按需称量，倒入已经预热好的模具中定型硫化，模具温度为165-170°C，时间为10分钟、压力为15Mpa。
(6)磨片处理用磨片机对摩擦环表面进行打磨，将表面光滑树脂面打磨掉，厚度符合设计要求即可。本发明的有益效果是本发明手制动机摩擦环中有害物质少，不含石棉等有害物质，生产过程中不会危害工人的健康，也不会对环境形成污染，并采用了再生材料橡胶粒-轮胎粉碎颗粒和回收铜屑，节省资源，适用于安装在铁路货车手制动机上或者类似工况的设备上。本发明手制动摩擦环制造过程简单、操作方便，安全可靠、无污染。
具体实施例方式实施例一一种手制动机摩擦环，其原料组成按重量份数为丁腈橡胶5份、橡胶粒10份、酚醛树脂15份、铜屑5份、硫酸钡20份、石墨5份、玻璃纤维20份、芳纶浆柏5份、促进剂2份、硫化剂O.1份。上述橡胶粒为直径为2_4mm的轮胎胎面粉碎颗粒。上述促进剂为噻唑类促进剂和六次甲基四胺；硫化剂为硫磺和过氧化二异丙苯。其制备方法步骤为(I)称量按照上述重量份数称取原料。(2)拌料将称量好的丁腈橡胶、橡胶粒、铜屑、硫酸钡、石墨、玻璃纤维、芳纶浆柏放到一个容器中进行搅拌，使各种材料混合均匀，制得混合料备用。(3)酒精稀释量取95%的工业酒精IOml倒入另一容器中，将称量好的酚醛树脂和促进剂依次分批慢慢倒入酒精中，并不断搅拌，使其溶解在酒精中。(4)捏合将稀释酚醛树脂和促进剂的酒精溶液倒入步骤(2)获得的混合料中，反复搅拌捏合,使各种材料混合均匀,搅拌过程中，玻璃纤维吸收酒精而膨润,液体全部被吸收，各种材料混合均匀即可停止捏合。
(5)烘干将捏合好的材料放到80-90°C的烘箱中烘干，每隔15分钟翻料一次，烘干时间为1_2小时。(6)称量、定型硫化将烘干的材料按需称量，加入称量好的硫化剂,倒入已经预热好的模具中定型硫化，模具温度为165-170°C，时间为10分钟、压力为15Mpa。(7)磨片处理用磨片机对摩擦环表面进行打磨,将表面光滑树脂面打磨掉,厚度符合设计要求即可。实施例二 一种手制动机摩擦环，其原料组成按重量份数为丁腈橡胶15份、橡胶粒20份、酚醛树脂30份、铜屑10份、硫酸钡40份、石墨15份、玻璃纤维25份、芳纶浆柏10份、促进剂3份、硫化剂1. 5份。上述橡胶粒为直径为2_4mm的轮胎胎面粉碎颗粒。上述促进剂为噻唑类促进剂和六次甲基四胺；硫化剂为硫磺和过氧化二异丙苯。其制备方法步骤为(I)称量按照上述重量份数称取原料。(2)拌料将称量好的丁腈橡胶、橡胶粒、铜屑、硫酸钡、石墨、玻璃纤维、芳纶浆柏放到一个容器中进行搅拌，使各种材料混合均匀，制得混合料备用。(3)酒精稀释量取95%的工业酒精20ml倒入另一容器中，将称量好的酚醛树脂和促进剂依次分批慢慢倒入酒精中，并不断搅拌，使其溶解在酒精中。(4)捏合将稀释酚醛树脂和促进剂的酒精溶液倒入步骤(2)获得的混合料中，反复搅拌捏合,使各种材料混合均匀,搅拌过程中，玻璃纤维吸收酒精而膨润,液体全部被吸收，各种材料混合均匀即可停止捏合。(5)烘干将捏合好的材料放到80-90°C的烘箱中烘干，每隔15分钟翻料一次，烘干时间为1_2小时。(6)称量、定型硫化将烘干的材料按需称量，加入称量好的硫化剂，倒入已经预热好的模具中定型硫化，模具温度为165-170°C，时间为10分钟、压力为15Mpa。(7)磨片处理用磨片机对摩擦环表面进行打磨,将表面光滑树脂面打磨掉,厚度符合设计要求即可。实施例三一种手制动机摩擦环，其原料组成按重量份数为丁腈橡胶30份、橡胶粒50份、酚醛树脂50份、铜屑15份、硫酸钡80份、石墨30份、玻璃纤维30份、芳纶浆柏20份、促进剂5份、硫化剂4份。上述橡胶粒为直径为2_4 mm的轮胎胎面粉碎颗粒。上述促进剂为噻唑类促进剂和六次甲基四胺；硫化剂为硫磺和过氧化二异丙苯。其制备方法步骤为(I)称量按照上述重量份数称取原料。(2)拌料将称量好的丁腈橡胶、橡胶粒、铜屑、硫酸钡、石墨、玻璃纤维、芳纶浆柏放到一个容器中进行搅拌，使各种材料混合均匀，制得混合料备用。(3)酒精稀释量取95%的工业酒精30ml倒入另一容器中，将称量好的酚醛树脂和促进剂依次分批慢慢倒入酒精中，并不断搅拌，使其溶解在酒精中。(4)捏合将稀释酚醛树脂和促进剂的酒精溶液倒入步骤(2)获得的混合料中，反复搅拌捏合,使各种材料混合均匀,搅拌过程中，玻璃纤维吸收酒精而膨润,液体全部被吸收，各种材料混合均匀即可停止捏合。(5)烘干将捏合好的材料放到80-90°C的烘箱中烘干，每隔15分钟翻料一次，烘干时间为1_2小时。(6)称量、定型硫化将烘干的材料按需称量，加入称量好的硫化剂,倒入已经预热好的模具中定型硫化，模具温度为165-170°C，时间为10分钟、压力为15Mpa。(7)磨片处理用磨片机对摩擦环表面进行打磨,将表面光滑树脂面打磨掉,厚度符合设计要求即可。实施例四一种手制动机摩擦环，其原料组成按重量份数为丁腈橡胶10份、氯丁橡胶20份、橡胶粒50份、酚醛树脂50份、铜屑15份、硫酸钡80份、石墨30份、碳纤维30份、芳纶浆柏20份、促进剂5份、硫化剂4份。上述橡胶粒为直径为2_4mm的轮胎胎面粉碎颗粒。上述促进剂为噻唑类促进剂和六次甲基四胺；硫化剂为硫磺和过氧化二异丙苯。其制备方法步骤为(I)称量按照上述重量份数称取原料。(2)拌料将称量好的丁腈橡胶、氯丁橡胶、橡胶粒、铜屑、硫酸钡、石墨、碳纤维、芳纶浆柏放到一个容器中进行搅拌，使各种材料混合均匀，制得混合料备用。(3)酒精稀释量取95%的工业酒精30ml倒入另一容器中，将称量好的酚醛树脂和促进剂依次分批慢慢倒入酒精中，并不断搅拌，使其溶解在酒精中。(4)捏合将稀释酚醛树脂和促进剂的酒精溶液倒入步骤(2)获得的混合料中，反复搅拌捏合,使各种材料混合均匀,搅拌过程中，碳纤维吸收酒精而膨润,液体全部被吸收，各种材料混合均匀即可停止捏合。
(5)烘干将捏合好的材料放到80_90°C的烘箱中烘干，每隔15分钟翻料一次，烘干时间为1_2小时。(6)称量、定型硫化将烘干的材料按需称量，加入称量好的硫化剂，倒入已经预热好的模具中定型硫化，模具温度为165-170°C，时间为10分钟、压力为15Mpa。(7)磨片处理用磨片机对摩擦环表面进行打磨,将表面光滑树脂面打磨掉,厚度符合设计 要求即可。
权利要求
1.一种手制动机摩擦环，其特征在于其原料组成按重量份数为橡胶5-30份、橡胶粒10-50份、树脂15-50份、铜屑5-15份、硫酸钡20-80份、石墨5_30份、化学纤维20-30份、芳纶浆柏5-20份、促进剂2-5份、硫化剂O. 1-4份。
2.根据权利要求1所述的手制动机摩擦环，其特征在于所述的橡胶为丁腈橡胶、天然橡胶、氯丁橡胶中的一种或几种橡胶混合物。
3.根据权利要求1所述的手制动机摩擦环，其特征在于所述的橡胶粒为直径为2-4mm的轮胎胎面粉碎颗粒。
4.根据权利要求1所述的手制动机摩擦环，其特征在于所述的树脂为腰果油改性或者橡胶改性的热塑性酚醛树脂。
5.根据权利要求1所述的手制动机摩擦环，其特征在于所述的铜屑为青铜屑或者黄铜屑。
6.根据权利要求1所述的手制动机摩擦环，其特征在于所述的化学纤维为经过表面处理的玻璃纤维或者碳纤维。
7.所述的促进剂为噻唑类促进剂和六次甲基四胺；硫化剂为硫磺和过氧化二异丙苯。
8.一种手制动机摩擦环的制备方法，其特征在于其制备步骤为 (1)拌料按重量份数将称量好的橡胶、橡胶粒、铜屑、硫酸钡、石墨、化学纤维、芳纶浆柏放到一个容器中进行搅拌，使各种材料混合均匀，制得混合料备用； (2)酒精稀释量取95%的工业酒精10-30ml倒入另一容器中，将称量好的树脂和促进剂依次分批慢慢倒入酒精中，并不断搅拌，使其溶解在酒精中； (3)捏合将稀释树脂和促进剂的酒精溶液倒入步骤(I)获得的混合料中，反复搅拌捏合，使各种材料混合均匀，搅拌过程中，化学纤维吸收酒精而膨润，液体全部被吸收，各种材料混合均匀即可停止捏合； (4)烘干将捏合好的材料放到80-90°C的烘箱中烘干，每隔15分钟翻料一次，烘干时间为1-2小时； (5)称量、定型硫化将烘干的材料按需称量，倒入已经预热好的模具中定型硫化，模具温度为165-170°C，时间为10分钟、压力为15Mpa ； (6)磨片处理用磨片机对摩擦环表面进行打磨，将表面光滑树脂面打磨掉，厚度符合设计要求即可。
全文摘要
本发明涉及一种手制动机摩擦环及其制备方法，所述的摩擦环的原料组成按重量份数为橡胶5-30份、橡胶粒10-50份、树脂15-50份、铜屑5-15份、硫酸钡20-80份、石墨5-30份、化学纤维20-30份、芳纶浆粕5-20份、促进剂2-5份、硫化剂0.1-4份；其制备方法包括拌料、酒精稀释、捏合、烘干、定型硫化和磨片处理等工艺过程。本发明手制动机摩擦环中有害物质少，不含石棉等有害物质，生产过程中不会危害工人的健康，也不会对环境形成污染，适用于安装在铁路货车手制动机上或者类似工况的设备上。
文档编号C09K3/14GK103059809SQ20121054228
公开日2013年4月24日 申请日期2012年12月14日 优先权日2012年12月14日
发明者李吉刚, 刘志国, 孙冬冬, 李静, 赵帅 申请人:青岛四方车辆研究所有限公司