专利名称：橡胶多元合成闸瓦及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种火车以及各种矿车用制动闸瓦，尤其是涉及一种橡胶多元合成闸瓦及其制造方法。
目前在铁路、煤矿、各种矿山、森林及冶金系统机车车辆上普遍采用铸铁闸瓦。这种闸瓦磨耗太快，寿命低，重量大，更换时费时费力；高速运行刹车时，产生火花，易酿成火灾；以及制动噪音大、制动距离长、和对轮对的滑行、擦伤等缺点，成为机车运行中的突出矛盾。
近来开始使用的一种尼龙合成闸瓦，虽具有重量轻的优点，但是内含石棉等有害物质，从而污染环境，对人体有害。而且使用时，在轮对摩擦界面温度高达500-600℃，使车轮轮面热裂、抱轮，这是造成重大事故的隐患。
目前，出现一种橡胶合成闸瓦，虽具有重量轻、制动可靠，使用中无火花等特点。但是，使用中发现轮轨上，粘附有橡胶瓦体的颗粒，使制动效果下降，尤其当机车提速超过120公里后，磨损急剧增加，产品易碎裂，这成为推广这一技术的障碍。
上述问题的产生，一种原因是压制与硫化合二为一，硫化的时间短，使表层与基体不一致，已硫化的瓦体有缺陷也无法修整，即便涂平裂缝与缺陷，也不能再硫化了。另一种原因是虽然压制与硫化分开，但在塑炼时，顺丁胶与丁苯胶先配合一起塑炼，再与酚醛树脂混炼，其分子活化能水平低，就易使胶体颗粒脱落，在高速时，易使产品碎裂。
鉴于上述这些存在问题，研制一种新配方、新工艺、高质量、性能优异的产品，乃当务之急。
本发明的目的是这样实现的，一种橡胶多元合成闸瓦及其制造方法，由顺丁胶与聚丙烯塑炼，再与丁苯橡胶塑炼成片，放置时效硫酸钡、氧化锌、铝矾土、碳黑、防老剂D、促进剂TT后反复混炼，成片、切片、叠切片于成型模内瓦背上压制成型、出模、修整、硫化、检验工艺组成。
上述橡胶多元合成闸瓦新工艺，在配方中加入了聚丙烯、金属微纤维、碳纤维、碳黑。在制做中，因其采用顺丁胶与聚丙烯先塑炼，然后再与经塑炼后的丁苯胶塑炼形成了塑包胶、胶包塑的结构，使塑胶分子活化能力水平高，分子链结合力强。在塑炼好的胶片放置时效后，再混炼进金属微纤维和碳纤维，形成立体强化网状结构，再将石墨、硫磺粉、硫酸钡、氧化锌、铝矾土、碳黑、防老剂D、促进剂TT反复均匀混炼其中，实现均匀一体多元活化结合的瓦体材料。混炼进的金属微纤维，其直径在0.1毫米之内，使多元合成材料分布均匀，又形成网状立体强化结构。加入的碳纤维为沥青基碳纤维，耐热，耐磨，高温强度好，其成本较低。
采用本发明的橡胶多元合成闸瓦，闸瓦强度高、磨损量低、重量轻、无公害、无火花，散热性好，在120公里/小时下可连续进行制动，安全可靠。尤其是不会有瓦体颗粒粘附轮轨上，不但闸瓦使用寿命长，还延长了轮对寿命和制动可靠性。下面我们将对本发明的方法予以详细叙述。
图1为本发明橡胶多元合成闸瓦制作工艺的流程图。由图1所示可见，一种橡胶多元合成闸瓦及其制造方法，其内容为(一)按下列材料及其重量比配料1)顺丁胶8％2)丁苯胶8％3)聚丙稀2％4)金属微纤维13％5)碳纤维5％6)石墨 48％7)硫磺粉7％8)硫酸钡3％9)氧化锌2％10)铝矾土 1％11)碳黑 2.4％ 12)防老剂D 0.3％13)促进剂TT 0.3％(二)塑炼1)将顺丁胶与聚丙烯按配比用轧胶机塑炼；2)将丁苯胶按配比用轧胶机塑炼；3)将两种塑炼好的胶片，叠合均匀塑炼；4)对塑炼好的胶片放置24小时进行时效；(三)初混炼1)将混炼并时效的胶片，按配比加入金属微纤维和碳纤维进行初混炼；2)将反复折叠混炼好的胶片取出备用；(四)混炼1)将配置好的石墨、硫磺粉、硫酸钡、氧化锌、铝矾土、碳黑、防老剂D、促进剂TT混合均匀；2)将初混炼好的胶片，在轧胶机上轧匀，并逐渐加入上述填料，混炼均匀成形，厚4-6毫米。(五)压制1)将混炼好的胶片，切成比成型模略小的胶片，叠放在成型模内瓦背上，瓦背的加强筋空隙内塞入碎块胶片；2)用阳模将胶片轻轻压入已涂上脱模剂的阴模内；3)在压力120吨液压机上将上述压制成型，保压5分钟，出模；4)对局部缺陷，修补光整。(六)硫化1)将压制成型的闸瓦放入预热并涂过脱模剂的硫化模内固紧；2)放入硫化室，升温到140-150℃，保温45-60分钟。
3)取出。(七)检验入库1)按要求检验，邵氏硬度95±5，无裂纹及缺陷。2)瓦背涂漆，标记，入库。
实施例实施例1其制作工艺与上述完全相同，其中各材料的重量比为1)顺丁胶9％2)丁苯胶9％3)聚丙稀2％4)金属微纤维11％5)碳纤维6％6)石墨 47％7)硫磺粉6％8)硫酸钡3％9)氧化锌2％10)铝矾土 2％11)碳黑 2.2％ 12)防老剂D 0.4％13)促进剂TT 0.4％实施例2其制作工艺与上述的方法工艺完全相同，其中各材料的重量比为1)顺丁胶7％2)丁苯胶7％3)聚丙稀3％4)金属微纤维13％5)碳纤维5％6)石墨 49％7)硫磺粉6％g)硫酸钡3％9)氧化锌2％10)铝矾土 2％11)碳黑 2％12)防老剂D 0.5％13)促进剂TT 0.5％上述实施例制作的闸瓦其摩擦系数可在0.18-0.4之间，其寿命为现今铸铁闸瓦的3-10倍，它无石棉等有害物质，使用中无火花，无噪音，无污染，对轮对无瓦体颗粒粘附，可在高速下使机车连续制动，安全可靠。由此可见本发明具有很好的经济和实用价值，并已在实用中得到验证。
权利要求
1．一种橡胶多元合成闸瓦及其制造方法，其特征在于，由顺丁胶、丁苯胶、聚丙稀、金属微纤维、碳纤维、石墨、硫磺粉、硫酸钡、氧化锌、铝矾土、碳黑、防老剂D、促进剂TT等多元组成。各组分重量百分比如下1)顺丁胶8％ 2)丁苯胶8％3)聚丙稀2％ 4)金属微纤维13％5)碳纤维5％ 6)石墨 48％7)硫磺粉7％ 8)硫酸钡3％9)氧化锌2％ 10)铝矾土 1％11)碳黑 2.4％ 12)防老剂D 0.3％13)促进剂TT 0.3％
2．按照权利要求1所述的橡胶多元合成闸瓦，其特征在于，所述的橡胶多元合成闸瓦，其特征在于，所述的金属微纤维直径在0.1毫米以内。
3．按照权利要求1所述的橡胶多元合成闸瓦，其特征在于，所述的碳纤维为沥青基碳纤维。
4．按照权利要求1所述的橡胶多元合成闸瓦及其制造方法，其特征在于包括如下步骤1)按配比将顺丁胶与聚丙烯配合用轧胶机进行塑炼。2)按配比将丁苯胶单独在轧胶机上进行塑炼。3)将两种塑炼好的胶片叠合均匀塑炼。4)放置24小时进行时效。5)将时效后的胶片在轧胶机上轧好，待均匀后，按配比混入金属微纤维和碳纤维均匀塑炼好。6)按配方将配置好的石墨、硫磺粉、硫酸钡、氧化锌、铝矾土、碳黑、防老剂D、促进剂TT混合均匀，与胶片混炼，直到胶片均匀成形，厚度在4-6毫米。7)将混炼好的胶片，按成型模略小的尺寸裁片，并按闸瓦胶体重量叠放于成型模内的瓦背上，在压力机上模压并保压，出模、整修。8)将整修好的闸瓦，放入涂上脱模剂的硫化模内，置于硫化箱中，在150℃时保温45-55分钟。9)出模、检验、涂漆、标记、入库。
5．按照权利要求1所述的橡胶多元合成闸瓦及其制造方法，其特征在于其所用材料的配方为1)顺丁胶9％2)丁苯胶9％3)聚丙稀2％4)金属微纤维11％5)碳纤维6％6)石墨 47％7)硫磺粉6％8)硫酸钡3％9)氧化锌2％10)铝矾土 2％11)碳黑 2.2％ 12)防老剂D 0.4％13)促进剂TT 0.4％
6．按照权利要求1所述的橡胶多元合成闸瓦及其制造方法，其特征在于其所用材料的配方为1)顺丁胶7％2)丁苯胶7％3)聚丙稀3％4)金属微纤维13％5)碳纤维5％6)石墨 49％7)硫磺粉6％8)硫酸钡3％9)氧化锌2％10)铝矾土 2％11)碳黑 2％12)防老剂D 0.5％13促进剂TT 0.5％
全文摘要
本发明涉及一种用于机车、矿车用制动闸瓦,尤其是一种重量轻、寿命长,使用中无噪音、无火花、无污染,制动可靠,不粘附轮轨的橡胶多元合成闸瓦及其制造方法。橡胶多元合成闸瓦由顺丁胶、丁苯胶、聚丙烯、金属微纤维、碳纤维、石墨、硫磺粉、硫酸钡、氧化锌、铝矾土、碳黑、防老剂D、促进剂TT等多元组成。橡胶多元合成闸瓦的制造方法,是顺丁胶与聚丙烯先塑炼,再与丁苯胶塑炼,放置时效后,加入金属微纤维与碳纤维再初混炼,再与其他填料混炼,然后切片、压制、修整、硫化、检验。
文档编号B29C43/02GK1209381SQ98102439
公开日1999年3月3日 申请日期1998年6月16日 优先权日1998年6月16日
发明者谭美田 申请人:谭美田