专利名称：：无石棉摩擦材料及制造工艺的制作方法
技术领域：
：本发明属于C08J5/14类，特别涉及到无石棉摩擦材料及制造工艺。摩擦材料广泛应用于各种机械制动和动力传递，是火车、汽车、农用机械、石油钻机及一些大型机械设备使用的重要材料。目前，我国摩擦材料的生产和使用主要以石棉为主。石棉是世界公认的强致癌物质，发达国家和地区已禁止生产和使用石棉制品。我国目前的汽车保有量为八百多万辆，如果全部采用无石棉刹车片将会极大地净化我们的生活环境。现阶段，还没有一种纤维能完全替代石棉，根本原因就是材料成本过高，难以达到普及使用的目的；另外，目前国内摩擦材料的抗热衰退性、重负荷下的抗冲击性以及使用中的摩擦噪音等，都是有待解决的问题。本发明的目的是为解决上述摩擦材料存在的问题，提供一种无污染、成本低、使用寿命长、抗冲击性强和摩擦噪音低，适用于各种机械制动和动力传递的新型无石棉摩擦材料。为实现上述目的，本发明的技术解决方案如下本发明的特征在于其组份如下(按重量百分比)热固性酚醛树脂18～22％；合成纤维12～18％；植物纤维6～10％；钢纤维5～8％；铬铁矿粉0～10％；四氧化三铁粉10～25％；云母粉6～12％；石墨1～4％；三氧化二铁粉3.5～5.5％；硅灰石粉10～20％；三氧化二铝粉0～5％；橡胶粉粒0～6％；蛭石粉0～8％；抗氧剂0.05～2％；碳黑1～2％。热固性酚醛树脂是液体溶液，固体含量应大于65％；合成纤维是挂有熟胶的聚酰胺、聚脂、聚丙烯等有机纤维；植物纤维是木材粉，其长度大于2mm，小于6mm金属氧化物包括铬铁矿粉、四氧化三铁粉、三氧化二铁粉、三氧化二铝粉；非金属化合物包括云母粉石墨、硅灰石粉、蛭石粉及碳黑，金属氧化物与非金属化合物之比是15～30∶20～45。上述无石棉摩擦材料的制造工艺的步骤依次如下A、混合将合成纤维12～18％、植物纤维6～10％、钢纤维5～8％和热固性酚醛树脂12.6～17.6％投入混料机内强力混合，即混料机转速不小于1000r/min，混合时间为2分钟；B、搅拌经上述混合物料，再将其余的铬铁矿粉0～10％、四氧化三铁粉10～25％、云母粉6～12％、石墨1～4％、三氧化二铁粉3，5～5.5％、硅灰石粉10～20％、三氧化二铝粉0～5％、橡胶粉粒0～6％、蛭石粉0～8％、抗氧剂0.05～2％、碳黑1～2％、热固性酚醛树脂5.4～4.4％，一起投入混料机内，再进行搅拌；C、干燥待物料搅拌均匀后取出，在60±5℃的温度下进行干燥处理，所含水份应在2.5％范围内；D、模压成型、成品经干燥处理的物料，在温度为160±5℃和压力为250±50kg/cm2条件下，经0.8～1min/mm时间模压成型，再经170℃热处理12小时，即可生产出无石棉摩擦材料。本发明与现有技术相比有益效果如下本发明是石棉摩擦材料的替代产品。由于生产成本降低了10～15％，而且解决了石棉粉尘对环境的污染，加之抗冲击性能的提高又满足硬度的指标，因而产生了巨大的社会效益。例如沈阳锻压机床厂和中国第一轴承厂用在锻造机床上，用户反映对磨擦盘无损伤，使用寿命提高两倍多，磨擦噪音也降低了许多。该无石棉摩擦材料已通过中国汽车质量监督检验中心检测，全部性能均超过国家标准(参见表1、表2)。表1本发明与英国和前苏联摩擦材料技术参数进行比较</tables>表1的检测数据于1993年在沈阳摩擦密封填料总厂试验中心，依据GB5763-86和GBn257-86完成。表2本发明技术参数与国家标准GB5763-86对比表2的检测数据，1993年在中国汽车质量监督检验中心完成。上述表1、表2所列数据为本发明不同组份制得产品测试结果。通过上述实验数据证明，本发明高温摩擦系数不衰退，具有良好的恢复性能，冲击强度15.85kgcm/cm2，适应重负荷下对制品的冲击，具有的硬度指标避免了擦伤对偶材料，减少了摩擦噪音，耐磨性能大大超过了国家标准。以下具体实施例对本发明进一步说明实施例1本发明其组份如下(按重量百分比)热固性酚醛树脂18％；合成纤维12％；植物纤维9％；钢纤维6％；铬铁矿粉5％；四氧化三铁粉10％；云母粉7％；石墨1％；三氧化二铁粉4％；硅灰石粉15％；三氧化二铝粉1％；橡胶粉粒2％；蛭石粉8％；抗氧剂1％；碳黑1％。热固性酚醛树脂是液体溶液，固体含量应大于65％；合成纤维是挂有熟胶的聚酰胺、聚脂、聚丙烯等有机纤维；植物纤维是木材粉，其长度大于2mm，小于6mm金属氧化物包括铬铁矿粉、四氧化三铁粉、三氧化二铁粉、三氧化二铝粉，非金属化合物包括云母粉石墨、硅灰石粉、蛭石粉及碳黑，金属氧化物与非金属化合物之比是20∶32。上述无石棉摩擦材料的制造工艺的步骤依次如下A、混合将合成纤维12％、植物纤维9％、钢纤维6％和热固性酚醛树脂12.6％投入混料机内强力混合，混料机转速不小于1000r/min，混合时间为2分钟；B、搅拌经上述混合物料，再将其余的铬铁矿粉5％、四氧化三铁粉10％云母粉7％、石墨1％、三氧化二铁粉4％、硅灰石粉15％、三氧化二铝粉1％橡胶粉粒2％、蛭石粉8％、抗氧剂1％、碳黑1％、热固性酚醛树脂5.4％，一起投入混料机内，再进行搅拌；C、干燥待物料搅拌均匀后取出，在62℃的温度下进行干燥处理，所含水份应在2.5％范围内；D、模压成型、成品经干燥处理的物料，在温度为160℃和压力为250kg/cm2条件下，经0.8min/mm时间模压成型，再经170℃热处理12小时，即生产出无石棉摩擦材料。实施例2本发明其组份如下(按重量百分比)热固性酚醛树脂22％；合成纤维13％；植物纤维6％；钢纤维5％；铬铁矿粉10％；四氧化三铁粉10％；云母粉6％；石墨2％；三氧化二铁粉3％；硅灰石粉10％；三氧化二铝粉2％；橡胶粉粒4％；蛭石粉4％；抗氧剂1.5％；碳黑1.5％。热固性酚醛树脂是液体溶液，固体含量应大于65％；合成纤维是挂有熟胶的聚酰胺、聚脂、聚丙烯等有机纤维；植物纤维是木材粉，其长度大于2mm，小于6mm，金属氧化物包括铬铁矿粉、四氧化三铁粉、三氧化二铁粉，三氧化二铝粉，非金属化合物包括云母粉、石墨、硅灰石粉、蛭石粉及碳黑，金属氧化物与非金属化合物之比是25∶23.5。上述无石棉摩擦材料的制造工艺的步骤依次如下A、混合将合成纤维13％、植物纤维6％、钢纤维5％和热固性酚醛树脂17.6％投入混料机内强力混合，混料机转速不小于1000r/min，混合时间为2分钟；B、搅拌经上述混合物料，再将其余的铬铁矿粉1％、四氧化三铁粉10％云母粉6％、石墨2％、三氧化二铁粉3％、硅灰石粉10％、三氧化二铝粉2、橡胶粉粒4％、蛭石粉4％、抗氧剂1.5％、碳黑1.5％、热固性酚醛树脂4.4％，一起投入混料机内，再进行搅拌；C、干燥待物料搅拌均匀后取出，在65℃的温度下进行干燥处理，所含水份应在2.5％范围内；D、模压成型、成品经干燥处理的物料，在温度为162℃和压力为250kg/cm2条件下，经1min/mm时间模压成型，再经170℃热处理12小时，即生产出无石棉摩擦材料。权利要求1.一种无石棉摩擦材料，特征在于其组份如下(按重量百分比)热固性酚醛树脂18～22％；合成纤维12～18％；植物纤维6～10％，钢纤维5～8％；铬铁矿粉0～10％；四氧化三铁粉10～25％；云母粉6～12％；石墨1～4％；三氧化二铁粉3.5～5.5％；硅灰石粉10～20％；三氧化二铝粉0～5％；橡胶粉粒0～6％；蛭石粉0～8％；抗氧剂0.05～2％；碳黑1～2％。2.根据权利要求1所述的无石棉摩擦材料，其特征在于热固性酚醛树脂是液体溶液，固体含量应大于65％；合成纤维是挂有熟胶的聚酰胺、聚脂、聚丙烯等有机纤维；植物纤维是木材粉，其长度大于2mm，小于6mm；金属氧化物包括铬铁矿粉、四氧化三铁粉、三氧化二铁粉、三氧化二铝粉，非金属化合物包括云母粉、石墨、硅灰石粉、蛭石粉及碳黑，金属氧化物与非金属化合物之比是15～30∶20～45。3.权利要求1或2所述的无石棉摩擦材料的制造工艺，特征在于工艺步骤依次如下A、混合将合成纤维12～18％、植物纤维6～10％、钢纤维5～8％和热固性将酚醛树脂12.6～17.6％投入混料机内强力混合，即混料机转速不小于1000r/min，混合时间为2分钟；B、搅拌经上述混合物料，再将其余的铬铁矿粉0～10％、四氧化三铁粉10～25％、云母粉6～12％、石墨1～4％、三氧化二铁粉3.5～5.5％、硅灰石粉10～20％、三氧化二铝粉0～5％、橡胶粉粒0～6％、蛭石粉0～8％、抗氧剂0.05～2％、碳黑1～2％、热固性酚醛树脂5.4～4.4％，一起投入混料机内，再进行搅拌；C、干燥待物料搅拌均匀后取出，在60±5℃的温度下进行干燥处理，所含水份应在2.5％范围内；D、模压成型、成品经干燥处理的物料，在温度为160±5℃和压力为250±50kg/cm2条件下，经0.8～min/mm时间内模压成型，再经170℃热处理12小时，即可生产出无石棉摩擦材料。全文摘要本发明涉及一种无石棉摩擦材料及制造工艺,特征在于组分包括热固性酚醛树脂、合成纤维、植物纤维、钢纤维、铬铁矿粉、四氧化三铁粉、云母粉、石墨、三氧化二铁粉、硅灰石粉、三氧化二铝粉、橡胶粉粒、蛭石粉、抗氧剂及碳黑,上述组分通过混料机的混和、搅拌,取出后干燥再模压成型,最后成品;该摩擦材料的特点是摩擦性能有了显著的提高,生产成本降低10～15%,耐磨性高出国家标准近6倍,冲击强度大于12kg.cm/cm文档编号C08L61/10GK1184124SQ9611959公开日1998年6月10日申请日期1996年12月5日优先权日1996年12月5日发明者孙岩申请人:孙岩