一种踏面清扫器研磨子涂料及带有涂层的研磨子的制作方法

本发明属于制动材料制备技术领域，更具体地说，涉及一种踏面清扫器研磨子涂料及带有涂层的研磨子。

背景技术：

研磨子是踏面清扫器中一个具有清扫、增粘、修圆等作用的摩擦部件，列车的高速发展带来高速动车组用研磨子的大量需求，因此研磨子对行车安全起到极其重要的作用。研磨子在生产过程中会在包装之前对其表面喷涂油漆，以起到防锈的作用，喷漆对环境有较大的危害，所以在喷漆工序中均要设置环保处理设备，以减少对环境的危害，而环保处理又带来较大的处理成本。因此，开发一种用于防锈防氧化的研磨子涂料至关重要，这将在很大程度上影响车辆的维护成本。

专利申请号：2018104243138，申请日：2018年5月7日，发明创造名称为：一种高速动车组用研磨子及其制备方法，该申请案公开了一种高速动车组用研磨子及其制备方法，所述研磨子由摩擦材料与钢背组成，所述摩擦材料由特定物理性能的酚醛树脂、增强纤维和填料等组分组成，所述摩擦材料组分进行混合和烘干等预处理，所述钢背经过喷砂和喷涂树脂胶水等预处理；然后将预处理过的所述摩擦材料和所述钢背一起通过特殊的热压成型和热处理等工艺，制备得到研磨子。该申请案研磨子通过对热稳定性的改进，加强了研磨子的抗冲击强度，但是研磨子属易损易耗件，该申请案并未对热处理后的研磨子进行进一步的表面防护处理，仍然需要根据磨耗情况定期更换研磨子。

综上所述，如何克服现有研磨子表面易氧化的质量缺陷，是现有技术中亟需解决的技术难题。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现要素：

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的在于克服现有研磨子表面易氧化的质量缺陷，提供了一种踏面清扫器研磨子涂料及带有涂层的研磨子，本发明的一种踏面清扫器研磨子涂料，环保无毒，可以有效防止无机结合剂及含碳物质氧化，进一步提高了研磨子的使用寿命，改善了研磨子的使用性能。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

一种踏面清扫器研磨子涂料，其特征在于：包括以下重量份的原料：

作为本发明更进一步的改进，所述悬浮剂的重量不大于无机结合剂重量的2倍。

作为本发明更进一步的改进，所述助熔剂的重量不大于熔融温度调节剂重量的3倍。

作为本发明更进一步的改进，所述低温粉为不含铅熔块、硼玻璃粉、硼砂中的任一种或几种的组合。

作为本发明更进一步的改进，所述助熔剂为冰晶石与γ-al2o3的共同球磨物，或为长石粉，所述冰晶石与γ-al2o3的球磨重量比为2/3。

作为本发明更进一步的改进，所述悬浮剂为羟丙基甲基纤维素与粘土的复合悬浮剂。

作为本发明更进一步的改进，所述熔融温度调节剂为碳化硅粉。

作为本发明更进一步的改进，所述无机结合剂为黄原胶与硅溶胶的混合物，黄原胶与硅溶胶的重量比为1/5。

作为本发明更进一步的改进，所述防水剂为纯丙乳液或硅酸钠。

一种踏面清扫器研磨子，包括研磨子本体，该研磨子本体外表面涂覆有所述研磨子涂料，具体涂覆方法为：

s1、按配方比例将低温粉、助熔剂、悬浮剂、熔融温度调节剂、防水剂和无机结合剂加水混合均匀，形成比重在1.65～1.75之间的悬浮料浆，得到涂料；

s2、进行研磨子固化，将热处理后的研磨子浸入涂料中保持8～15s，并将其在145～155℃下干燥。

3.有益效果

采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下显著效果：

(1)本发明的一种踏面清扫器研磨子涂料，包括低温粉、助熔剂、悬浮剂、熔融温度调节剂、防水剂和无机结合剂，所述涂料环保无毒，利用该涂料在研磨子表面均匀涂覆一层涂料，该涂料会从400℃开始釉化，形成液态的保护膜，阻止氧气与研磨子接触，可以有效防止无机结合剂及含碳物质氧化，进一步提高了研磨子的使用寿命，改善了研磨子的使用性能。

(2)本发明的一种踏面清扫器研磨子涂料，在涂料中添加防水剂，防水剂在研磨子工作初期起到防水的作用，一旦研磨子受热形成保护膜后，涂料即在研磨子表面形成可靠的釉层，起到永久防水的作用，提高了研磨子的使用寿命。

(3)本发明的一种踏面清扫器研磨子涂料，所述悬浮剂为羟丙基甲基纤维素与粘土的复合悬浮剂，可靠的悬浮体系有利于避免涂料在使用过程中发生沉淀，悬浮剂的重量应当控制在合理范围内，本发明中所述悬浮剂的重量不大于无机结合剂重量的2倍，此时悬浮效果较好，同时无机结合剂也可以起到保障低温强度的作用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图得其他相关的附图。

图1为本发明的一种踏面清扫器研磨子涂料的使用方法的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。

实施例1

结合图1，本实施例的一种踏面清扫器研磨子涂料，包括以下重量份的原料：

本实施例中所述悬浮剂为羟丙基甲基纤维素与粘土的复合悬浮剂，可靠的悬浮体系有利于避免涂料在使用过程中发生沉淀，因此悬浮剂的重量应当控制在合理范围内，所述悬浮剂的重量不大于无机结合剂重量的2倍，本实施例中悬浮剂与无机结合剂的重量比为1.5，此时悬浮效果较好，同时无机结合剂也可以起到保障低温强度的作用。

本实施例中所述低温粉为不含铅熔块、硼玻璃粉和硼砂的混合物；所述助熔剂为冰晶石与γ-al2o3的共同球磨物，冰晶石与γ-al2o3的球磨重量比为2/3，所述熔融温度调节剂为碳化硅粉，所述助熔剂的重量不大于熔融温度调节剂重量的3倍，本实施例中助熔剂与熔融温度调节剂均起到调节熔融温度范围的作用，具体在本实施例中助熔剂与熔融温度调节剂的重量比为2；所述无机结合剂为黄原胶与硅溶胶的混合物，黄原胶与硅溶胶的重量比为1/5。

本实施例还提供了上述踏面清扫器研磨子涂料的使用方法，包括如下步骤：

s1、按配方比例将低温粉、助熔剂、悬浮剂、熔融温度调节剂、防水剂和无机结合剂加水混合均匀，形成比重为1.65的悬浮料浆，得到涂料；

s2、进行研磨子固化，将热处理后的研磨子浸入涂料中保持10s，并将其在145℃下干燥。

研磨子在使用过程中会与车轮踏面摩擦，使得研磨子温度急剧上升，最高可达1000℃以上，按照上述使用方法在研磨子表面均匀涂覆一层涂料，该涂料会从400℃开始釉化，形成液态的保护膜，阻止氧气与研磨子接触，从而起到防止无机结合剂及含碳物质氧化的作用。由于碳开始氧化的温度为450℃，涂料的始熔点要控制在400℃附近，同时研磨子在使用过程中最高温度可达1000℃以上，因此本实施例中涂料要满足在400～1200℃之间均为熔融状态，在研磨子表面形成保护膜，从而起到防锈防氧化的作用。本实施例中低温粉为不含铅熔块、硼玻璃粉和硼砂的混合物，不含铅熔块最低熔融温度为400℃，而硼玻璃粉与硼砂的熔融温度为600-650℃，低温粉通过保障始熔温度，从而保障涂料的低温性能，本实施例中加入30重量份的低温粉，低温粉不可加入过多，否则可能会导致熔融区的范围缩小，高温区的性能得不到保障，因此应当按照配比合理控制低温粉的加入量。

由于研磨子是跟随列车在室外环境下运行，有时会遇到雨雪天气，而涂料是在低温145℃固化，此时仅靠无机结合剂粘结各组分，可能会导致涂料遇水后溶解，所以在涂料中添加防水剂，具体在本实施例中防水剂为纯丙乳液，纯丙乳液在研磨子工作初期起到防水的作用，一旦研磨子受热形成保护膜后，涂料即在研磨子表面形成可靠的釉层，起到永久防水的作用，提高了研磨子的使用寿命。

研磨子对行车安全起到极其重要的作用，现有技术中研磨子在生产过程中会在包装之前对其表面喷涂油漆，以起到防氧化的作用，但喷漆对环境有较大的危害，所以在喷漆工序均要设置环保处理设备，以减少对环境的危害，而环保处理又带来较大的处理成本。本实施例中所述涂料环保无毒，利用该涂料在研磨子表面制备一层防锈防氧化涂层，可以有效防止无机结合剂及含碳物质氧化，进一步提高了研磨子的使用寿命，改善了研磨子的使用性能。

实施例2

本实施例的一种踏面清扫器研磨子涂料，其成分与实施例1基本相同，其不同之处在于：

本实施例中所述悬浮剂为羟丙基甲基纤维素与粘土的复合悬浮剂，且悬浮剂与无机结合剂的重量比为2。本实施例中所述低温粉为硼玻璃粉和硼砂的混合物；所述助熔剂为长石粉，所述熔融温度调节剂为碳化硅粉，所述助熔剂的重量不大于熔融温度调节剂重量的3倍，具体在本实施例中助熔剂与熔融温度调节剂的重量比为1.5；所述无机结合剂为黄原胶与硅溶胶的混合物，黄原胶与硅溶胶的重量比为1/5，所述防水剂为纯丙乳液。

上述踏面清扫器研磨子涂料的使用方法，包括如下步骤：

s1、按配方比例将低温粉、助熔剂、悬浮剂、熔融温度调节剂、防水剂和无机结合剂加水混合均匀，形成比重在1.7之间的悬浮料浆，得到涂料；

s2、进行研磨子固化，将热处理后的研磨子浸入涂料中保持8s，并将其在150℃下干燥。

实施例3

本实施例的一种踏面清扫器研磨子涂料，其成分与实施例1基本相同，其不同之处在于：

本实施例中所述悬浮剂为羟丙基甲基纤维素与粘土的复合悬浮剂，且悬浮剂与无机结合剂的重量比为1.8。本实施例中所述低温粉为硼玻璃粉；所述助熔剂为长石粉，所述熔融温度调节剂为碳化硅粉，所述助熔剂的重量不大于熔融温度调节剂重量的3倍，具体在本实施例中助熔剂与熔融温度调节剂的重量比为2.5；所述无机结合剂为黄原胶与硅溶胶的混合物，黄原胶与硅溶胶的重量比为1/5，所述防水剂为硅酸钠。

上述踏面清扫器研磨子涂料的使用方法，包括如下步骤：

s1、按配方比例将低温粉、助熔剂、悬浮剂、熔融温度调节剂、防水剂和无机结合剂加水混合均匀，形成比重在1.68的悬浮料浆，得到涂料；

s2、进行研磨子固化，将热处理后的研磨子浸入涂料中保持15s，并将其在145℃下干燥。

实施例4

本实施例的一种踏面清扫器研磨子涂料，其成分与实施例1基本相同，其不同之处在于：

本实施例中所述悬浮剂为羟丙基甲基纤维素与粘土的复合悬浮剂，且悬浮剂与无机结合剂的重量比为1.5。本实施例中所述低温粉为硼砂；所述助熔剂为长石粉，所述熔融温度调节剂为碳化硅粉，所述助熔剂与熔融温度调节剂的重量比为2.4；所述无机结合剂为黄原胶与硅溶胶的混合物，黄原胶与硅溶胶的重量比为1/5，所述防水剂为硅酸钠。

上述踏面清扫器研磨子涂料的使用方法，包括如下步骤：

s1、按配方比例将低温粉、助熔剂、悬浮剂、熔融温度调节剂、防水剂和无机结合剂加水混合均匀，形成比重在1.72的悬浮料浆，得到涂料；

s2、进行研磨子固化，将热处理后的研磨子浸入涂料中保持11s，并将其在155℃下干燥。

实施例5

本实施例的一种踏面清扫器研磨子涂料，其成分与实施例1基本相同，其不同之处在于：

本实施例中所述悬浮剂为羟丙基甲基纤维素与粘土的复合悬浮剂，且悬浮剂与无机结合剂的重量比为1.5。本实施例中所述低温粉为硼砂；所述助熔剂为冰晶石与γ-al2o3的共同球磨物或长石粉，所述冰晶石与γ-al2o3的球磨重量比为2/3，所述熔融温度调节剂为碳化硅粉，所述助熔剂与熔融温度调节剂的重量比为2.2；所述无机结合剂为黄原胶与硅溶胶的混合物，黄原胶与硅溶胶的重量比为1/5，所述防水剂为纯丙乳液。

上述踏面清扫器研磨子涂料的使用方法，包括如下步骤：

s1、按配方比例将低温粉、助熔剂、悬浮剂、熔融温度调节剂、防水剂和无机结合剂加水混合均匀，形成比重在1.75之间的悬浮料浆，得到涂料；

s2、进行研磨子固化，将热处理后的研磨子浸入涂料中保持12s，并将其在152℃下干燥。

实施例6

本实施例的一种踏面清扫器研磨子涂料，其成分与实施例1基本相同，其不同之处在于：

本实施例中所述悬浮剂为羟丙基甲基纤维素与粘土的复合悬浮剂，且悬浮剂与无机结合剂的重量比为1.6。本实施例中所述低温粉为硼玻璃粉和硼砂的混合物；所述助熔剂为长石粉，所述熔融温度调节剂为碳化硅粉，具体在本实施例中助熔剂与熔融温度调节剂的重量比为1.5；所述无机结合剂为黄原胶与硅溶胶的混合物，黄原胶与硅溶胶的重量比为1/5，所述防水剂为纯丙乳液。

上述踏面清扫器研磨子涂料的使用方法，包括如下步骤：

s1、按配方比例将低温粉、助熔剂、悬浮剂、熔融温度调节剂、防水剂和无机结合剂加水混合均匀，形成比重在1.7之间的悬浮料浆，得到涂料；

s2、进行研磨子固化，将热处理后的研磨子浸入涂料中保持13s，并将其在147℃下干燥。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。