专利名称：一种合成摩擦材料的生产工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及合成摩擦材料的生产工艺。
合成摩擦材料是将粘合剂，骨架材料，填充材料及摩擦调节剂等原料均匀混合，在一定压力和一定时间的加热下，形成一定密度、硬度和具有良好摩擦性能的固体复合材料。如用作汽车上的摩擦片。在实际生产中，普遍采用热塑性树脂如热塑性酚醛树脂及环氧树脂做粘合剂；石棉纤维、铜纤维和芳纶等纤维材料做骨架材料；硫酸钡、长石粉、碳粉等有良好摩擦性能的非金属矿材料做填充材料；石墨、二硫化钼、金属粉等做摩擦调节剂。
摩擦材料的生产工艺采用的是热压方法，即用压力加工设备如回柱液压机将原料的混合料加入到模具型腔中，5～10MPa压力下，150～160℃的温度下，以1分钟/毫米厚的加热时间，形成固体复合摩擦材料。这种方法是加压、加热同时在压力机上进行，所以它的缺点首先是生产效率低，每一加工周期7～15分钟。另一方面，因受压力机结构限制，不易保温耗热能大，每台压力机工作电热功率10～13KW。
本发明的目的是改进合成摩擦材料的生产工艺，提高生产效率，降低能耗。
本发明的合成摩擦材料的生产工艺，主要技术特点是合成摩擦材料的原料中添加湿润剂形成的湿润料于常温下压力成型为压缩型料，然后将压缩型料进行热处理。
针对现有技术的生产工艺，将加压和加热分别进行，由于物料干燥，压缩型料去掉压力后有严重的回弹膨胀现象，且需极高的压力5～10MPa吨。所以在原料中添加湿润剂，解决压缩型料膨胀和压力过高的问题。湿润剂的选择按如下原则加热处理后湿润剂应全部挥发。或者加热处理后湿润剂生成原料中的组分或其它有益的组分。
那么一是湿润剂选择挥发性液体，如无水乙醇，90#以上汽油，湿润剂占湿润料总量的1.5～2％。二是选择与原料中组分同类的物质。如原料由粘合剂，骨架材料，填充材料，摩擦调节剂组成，湿润剂为与固态粘合剂同类物质的液态材料。粘合剂一般为树脂产品，湿润剂为液态树脂产品，其量为原料中不包括湿润剂的总量的2～4％原料中粘合剂的用量要相应减少，减少量为液态树脂中纯树脂含量。如果粘合剂采用固态热塑性酚醛树脂，则湿润剂为液态热塑性酚醛树脂，按照液态热塑性酚醛树脂中的酚醛树脂的含量计算出折纯量，原料中粘合剂的量要相应扣出，以保证原组分的配比。举例说明原原料配方是钢纤维38，酚醛树脂7，铝粉2，铜粉3，铸铁粉14，硫酸钡17，石墨11，碳粉8。以上为重量百分数。加入该原料配方总量的3％的液态酚醛树脂，液态酚醛树脂中酚醛树脂的含量为63％，则纯酚醛树脂的量为1.89，这样实际原料配方中粘合剂酚醛树脂的量是5.11(7-1.89)。
压缩型料的成型压力与产品要求的密度有关，一般在14～18MPa下即可满足要求，使产品达到所需要的厚度或密度。热处理温度是315～325℃，热处理时间3小时。由于热处理单独进行，易于在保温设施中进行，能够减少热损耗。
现以无石棉半金属桑塔纳盘式制动片为实施例1，对本发明详细说明原料配方是钢纤维38，酚醛树脂7，铝粉2，铜粉3，铸铁粉14，硫酸钡17，石墨11，碳粉8。以上为重量百分数。加入上述总量的5％的无水乙醇，待常温下乙醇挥发到占湿润料的一定含量(本例采用0,1％,1.5％,2.0％,2.5％,3％作对比)时，将净重为210克的湿润料投入到模具型腔中，加压压缩到20～21mm厚(此时比重为3.33克/厘米3)，压缩型料再放入热处理箱中在315～325℃下，3小时的时间热处理。
表1是桑塔纳盘式制片在湿润剂含量不同下制成密度为3.33克/厘米3的压缩型料所需压力及性能对比。
表1
由表1看出，当不加湿润剂时，需加250吨的压力，且去掉压力后，压缩型料膨胀严重；湿润剂含量在1.5～2％时膨胀量比较小，达到使用要求。
本发明的优点在保证产品质量下，能够有效地提高劳动生产效率，大大降低能耗。举例如下用本发明的生产工艺，一台160压力机，采用单层双腔进行生产，每班(8小时)2名操作工人，能够生产2千片盘式制动片(500套)，如连续三班生产每月生产3.5万套，年产35～40万套。若采用40KW、每次处理750套(平均电热功率10KW)的热处理箱，每套耗电能0.04度。每年在压制和热处理工序中耗电能1.4～1.6万度。
采用现有技术传统的热压方法，每台160压力机单层双腔进行生产，需150～160℃的温度，7～10分钟的保压时间。同样情况2人每班生产60套，三班6人生产180套，所以同样的产量该热压方法需8台压力机48人。每台压力机的电热功率平均为10KW，每套产品耗电能1.33度，每年在压制和热处理工序中耗电能46～53万度。
通过以上对比，每生产35～40万套，本发明的方法能够提高生产效率8倍，节约电能44.6～48.4万度。节约用工42人，节省7台设备。
权利要求
1.一种合成摩擦材料的生产工艺，其特征在于原料中添加湿润剂形成的湿润料于常温下压力成型为压缩型料，然后将压缩型料进行热处理。
2.根据权利要求1所述的生产工艺，特征在于湿润剂为挥发性液体，如无水乙醇，90#以上汽油，湿润剂占湿润料总量的1.5～2％。
3.根据权利要求1所述的生产工艺，特征在于原料由粘合剂，骨架材料，填充材料，摩擦调节剂组成，湿润剂为与固态粘合剂同类物质的液态材料。
4.根据权利要求3所述的生产工艺，特征在于原料中的粘合剂为树脂产品，湿润剂为液态树脂产品，其加入量是原料各组分但不包括湿润剂总量的2～4％，原料中粘合剂的用量相应减少，减少量为液态树脂中纯树脂含量。
5.根据权利要求1所述的生产工艺，特征在于压缩型料的成型压力是14～18MPa。
6.根据权利要求1所述的生产工艺，特征在于压缩型料的热处理温度是315～325℃，热处理时间3小时。
全文摘要
一种合成摩擦材料的生产工艺,主要技术特点是合成摩擦材料的原料中添加湿润剂形成的湿润料于常温下压力成型为压缩型料,然后将压缩型料进行热处理。在保证产品质量下,能够有效地提高劳动生产效率,大大降低能耗。
文档编号C09K3/14GK1211604SQ9710609
公开日1999年3月24日 申请日期1997年9月13日 优先权日1997年9月13日
发明者汤文庆 申请人:汤文庆