專利名稱：手制動機摩擦環及其制造方法
技術領域：
本發明涉及鐵路貨車手制動機，具體的說，涉及一種安裝在手制動機主軸上，起傳遞摩擦力、減緩沖擊作用的手制動機摩擦環。
背景技術：
目前，手制動機摩擦環一般用橡膠、石棉、硫酸鋇、石墨、硅酸鋁、硫化劑和促進劑等原料加工而成，其中石棉含量較高，約含總質量的40-50%，在生產過程中會對工人的健康帶來危害，在使用過程中，隨著摩擦環的磨損，其磨削下來的碎末對環境形成污染。
發明內容
本發明針對現有手制動機摩擦環存在的危害人體健康、污染環境等上述不足，提供了一種手制動機摩擦環及其制備方法，該摩擦環有害物質少，不會危害工人的健康，且不會對環境造成污染。本發明的技術方案是本發明提供了一種手制動機摩擦環，其原料組成按重量份數為橡膠5-30份、橡膠粒10-50份、樹脂15-50份、銅屑5_15份、硫酸鋇20-80份、石墨5-30份、化學纖維20-30份、芳綸漿柏5-20份、促進劑2_5份、硫化劑O. 1-4份。優選的是，所述的橡膠為丁腈橡膠、天然橡膠、氯丁橡膠中的一種或幾種橡膠混合物。優選的是，所述的橡膠粒為直徑為2_4mm的輪胎胎面粉碎顆粒。
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優選的是，所述的樹脂為腰果油改性或者橡膠改性的熱塑性酚醛樹脂。優選的是，所述的銅屑為青銅屑或者黃銅屑。優選的是，所述的化學纖維為經過表面處理的玻璃纖維或者碳纖維。優選的是，所述的促進劑為噻唑類促進劑和六次甲基四胺；硫化劑為硫磺和過氧化二異丙苯。本發明還提供了一種手制動機摩擦環的制備方法，其制備步驟為(I)拌料按重量份數將稱量好的橡膠、橡膠粒、銅屑、硫酸鋇、石墨、化學纖維、芳綸漿柏放到一個容器中進行攪拌，使各種材料混合均勻，制得混合料備用。(2)酒精稀釋量取95%的工業酒精10_30ml倒入另一容器中，將稱量好的樹脂和促進劑依次分批慢慢倒入酒精中，并不斷攪拌，使其溶解在酒精中。(3)捏合將稀釋樹脂和促進劑的酒精溶液倒入步驟(I)獲得的混合料中，反復攪拌捏合,使各種材料混合均勻,攪拌過程中,化學纖維吸收酒精而膨潤,液體全部被吸收,各種材料混合均勻即可停止捏合。(4)烘干將捏合好的材料放到80-90°C的烘箱中烘干，每隔15分鐘翻料一次，烘干時間為1_2小時。(5)稱量、定型硫化將烘干的材料按需稱量，倒入已經預熱好的模具中定型硫化，模具溫度為165-170°C，時間為10分鐘、壓力為15Mpa。
(6)磨片處理用磨片機對摩擦環表面進行打磨，將表面光滑樹脂面打磨掉，厚度符合設計要求即可。本發明的有益效果是本發明手制動機摩擦環中有害物質少，不含石棉等有害物質，生產過程中不會危害工人的健康，也不會對環境形成污染，并采用了再生材料橡膠粒-輪胎粉碎顆粒和回收銅屑，節省資源，適用于安裝在鐵路貨車手制動機上或者類似工況的設備上。本發明手制動摩擦環制造過程簡單、操作方便，安全可靠、無污染。
具體實施例方式實施例一一種手制動機摩擦環，其原料組成按重量份數為丁腈橡膠5份、橡膠粒10份、酚醛樹脂15份、銅屑5份、硫酸鋇20份、石墨5份、玻璃纖維20份、芳綸漿柏5份、促進劑2份、硫化劑O.1份。上述橡膠粒為直徑為2_4mm的輪胎胎面粉碎顆粒。上述促進劑為噻唑類促進劑和六次甲基四胺；硫化劑為硫磺和過氧化二異丙苯。其制備方法步驟為(I)稱量按照上述重量份數稱取原料。(2)拌料將稱量好的丁腈橡膠、橡膠粒、銅屑、硫酸鋇、石墨、玻璃纖維、芳綸漿柏放到一個容器中進行攪拌，使各種材料混合均勻，制得混合料備用。(3)酒精稀釋量取95%的工業酒精IOml倒入另一容器中，將稱量好的酚醛樹脂和促進劑依次分批慢慢倒入酒精中，并不斷攪拌，使其溶解在酒精中。(4)捏合將稀釋酚醛樹脂和促進劑的酒精溶液倒入步驟(2)獲得的混合料中，反復攪拌捏合,使各種材料混合均勻,攪拌過程中，玻璃纖維吸收酒精而膨潤,液體全部被吸收，各種材料混合均勻即可停止捏合。
(5)烘干將捏合好的材料放到80-90°C的烘箱中烘干，每隔15分鐘翻料一次，烘干時間為1_2小時。(6)稱量、定型硫化將烘干的材料按需稱量，加入稱量好的硫化劑,倒入已經預熱好的模具中定型硫化，模具溫度為165-170°C，時間為10分鐘、壓力為15Mpa。(7)磨片處理用磨片機對摩擦環表面進行打磨,將表面光滑樹脂面打磨掉,厚度符合設計要求即可。實施例二 一種手制動機摩擦環，其原料組成按重量份數為丁腈橡膠15份、橡膠粒20份、酚醛樹脂30份、銅屑10份、硫酸鋇40份、石墨15份、玻璃纖維25份、芳綸漿柏10份、促進劑3份、硫化劑1. 5份。上述橡膠粒為直徑為2_4mm的輪胎胎面粉碎顆粒。上述促進劑為噻唑類促進劑和六次甲基四胺；硫化劑為硫磺和過氧化二異丙苯。其制備方法步驟為(I)稱量按照上述重量份數稱取原料。(2)拌料將稱量好的丁腈橡膠、橡膠粒、銅屑、硫酸鋇、石墨、玻璃纖維、芳綸漿柏放到一個容器中進行攪拌，使各種材料混合均勻，制得混合料備用。(3)酒精稀釋量取95%的工業酒精20ml倒入另一容器中，將稱量好的酚醛樹脂和促進劑依次分批慢慢倒入酒精中，并不斷攪拌，使其溶解在酒精中。(4)捏合將稀釋酚醛樹脂和促進劑的酒精溶液倒入步驟(2)獲得的混合料中，反復攪拌捏合,使各種材料混合均勻,攪拌過程中，玻璃纖維吸收酒精而膨潤,液體全部被吸收，各種材料混合均勻即可停止捏合。(5)烘干將捏合好的材料放到80-90°C的烘箱中烘干，每隔15分鐘翻料一次，烘干時間為1_2小時。(6)稱量、定型硫化將烘干的材料按需稱量，加入稱量好的硫化劑，倒入已經預熱好的模具中定型硫化，模具溫度為165-170°C，時間為10分鐘、壓力為15Mpa。(7)磨片處理用磨片機對摩擦環表面進行打磨,將表面光滑樹脂面打磨掉,厚度符合設計要求即可。實施例三一種手制動機摩擦環，其原料組成按重量份數為丁腈橡膠30份、橡膠粒50份、酚醛樹脂50份、銅屑15份、硫酸鋇80份、石墨30份、玻璃纖維30份、芳綸漿柏20份、促進劑5份、硫化劑4份。上述橡膠粒為直徑為2_4 mm的輪胎胎面粉碎顆粒。上述促進劑為噻唑類促進劑和六次甲基四胺；硫化劑為硫磺和過氧化二異丙苯。其制備方法步驟為(I)稱量按照上述重量份數稱取原料。(2)拌料將稱量好的丁腈橡膠、橡膠粒、銅屑、硫酸鋇、石墨、玻璃纖維、芳綸漿柏放到一個容器中進行攪拌，使各種材料混合均勻，制得混合料備用。(3)酒精稀釋量取95%的工業酒精30ml倒入另一容器中，將稱量好的酚醛樹脂和促進劑依次分批慢慢倒入酒精中，并不斷攪拌，使其溶解在酒精中。(4)捏合將稀釋酚醛樹脂和促進劑的酒精溶液倒入步驟(2)獲得的混合料中，反復攪拌捏合,使各種材料混合均勻,攪拌過程中，玻璃纖維吸收酒精而膨潤,液體全部被吸收，各種材料混合均勻即可停止捏合。(5)烘干將捏合好的材料放到80-90°C的烘箱中烘干，每隔15分鐘翻料一次，烘干時間為1_2小時。(6)稱量、定型硫化將烘干的材料按需稱量，加入稱量好的硫化劑,倒入已經預熱好的模具中定型硫化，模具溫度為165-170°C，時間為10分鐘、壓力為15Mpa。(7)磨片處理用磨片機對摩擦環表面進行打磨,將表面光滑樹脂面打磨掉,厚度符合設計要求即可。實施例四一種手制動機摩擦環，其原料組成按重量份數為丁腈橡膠10份、氯丁橡膠20份、橡膠粒50份、酚醛樹脂50份、銅屑15份、硫酸鋇80份、石墨30份、碳纖維30份、芳綸漿柏20份、促進劑5份、硫化劑4份。上述橡膠粒為直徑為2_4mm的輪胎胎面粉碎顆粒。上述促進劑為噻唑類促進劑和六次甲基四胺；硫化劑為硫磺和過氧化二異丙苯。其制備方法步驟為(I)稱量按照上述重量份數稱取原料。(2)拌料將稱量好的丁腈橡膠、氯丁橡膠、橡膠粒、銅屑、硫酸鋇、石墨、碳纖維、芳綸漿柏放到一個容器中進行攪拌，使各種材料混合均勻，制得混合料備用。(3)酒精稀釋量取95%的工業酒精30ml倒入另一容器中，將稱量好的酚醛樹脂和促進劑依次分批慢慢倒入酒精中，并不斷攪拌，使其溶解在酒精中。(4)捏合將稀釋酚醛樹脂和促進劑的酒精溶液倒入步驟(2)獲得的混合料中，反復攪拌捏合,使各種材料混合均勻,攪拌過程中，碳纖維吸收酒精而膨潤,液體全部被吸收，各種材料混合均勻即可停止捏合。
(5)烘干將捏合好的材料放到80_90°C的烘箱中烘干，每隔15分鐘翻料一次，烘干時間為1_2小時。(6)稱量、定型硫化將烘干的材料按需稱量，加入稱量好的硫化劑，倒入已經預熱好的模具中定型硫化，模具溫度為165-170°C，時間為10分鐘、壓力為15Mpa。(7)磨片處理用磨片機對摩擦環表面進行打磨,將表面光滑樹脂面打磨掉,厚度符合設計 要求即可。
權利要求
1.一種手制動機摩擦環，其特征在于其原料組成按重量份數為橡膠5-30份、橡膠粒10-50份、樹脂15-50份、銅屑5-15份、硫酸鋇20-80份、石墨5_30份、化學纖維20-30份、芳綸漿柏5-20份、促進劑2-5份、硫化劑O. 1-4份。
2.根據權利要求1所述的手制動機摩擦環，其特征在于所述的橡膠為丁腈橡膠、天然橡膠、氯丁橡膠中的一種或幾種橡膠混合物。
3.根據權利要求1所述的手制動機摩擦環，其特征在于所述的橡膠粒為直徑為2-4mm的輪胎胎面粉碎顆粒。
4.根據權利要求1所述的手制動機摩擦環，其特征在于所述的樹脂為腰果油改性或者橡膠改性的熱塑性酚醛樹脂。
5.根據權利要求1所述的手制動機摩擦環，其特征在于所述的銅屑為青銅屑或者黃銅屑。
6.根據權利要求1所述的手制動機摩擦環，其特征在于所述的化學纖維為經過表面處理的玻璃纖維或者碳纖維。
7.所述的促進劑為噻唑類促進劑和六次甲基四胺；硫化劑為硫磺和過氧化二異丙苯。
8.一種手制動機摩擦環的制備方法，其特征在于其制備步驟為 (1)拌料按重量份數將稱量好的橡膠、橡膠粒、銅屑、硫酸鋇、石墨、化學纖維、芳綸漿柏放到一個容器中進行攪拌，使各種材料混合均勻，制得混合料備用； (2)酒精稀釋量取95%的工業酒精10-30ml倒入另一容器中，將稱量好的樹脂和促進劑依次分批慢慢倒入酒精中，并不斷攪拌，使其溶解在酒精中； (3)捏合將稀釋樹脂和促進劑的酒精溶液倒入步驟(I)獲得的混合料中，反復攪拌捏合，使各種材料混合均勻，攪拌過程中，化學纖維吸收酒精而膨潤，液體全部被吸收，各種材料混合均勻即可停止捏合； (4)烘干將捏合好的材料放到80-90°C的烘箱中烘干，每隔15分鐘翻料一次，烘干時間為1-2小時； (5)稱量、定型硫化將烘干的材料按需稱量，倒入已經預熱好的模具中定型硫化，模具溫度為165-170°C，時間為10分鐘、壓力為15Mpa ； (6)磨片處理用磨片機對摩擦環表面進行打磨，將表面光滑樹脂面打磨掉，厚度符合設計要求即可。
全文摘要
本發明涉及一種手制動機摩擦環及其制備方法，所述的摩擦環的原料組成按重量份數為橡膠5-30份、橡膠粒10-50份、樹脂15-50份、銅屑5-15份、硫酸鋇20-80份、石墨5-30份、化學纖維20-30份、芳綸漿粕5-20份、促進劑2-5份、硫化劑0.1-4份；其制備方法包括拌料、酒精稀釋、捏合、烘干、定型硫化和磨片處理等工藝過程。本發明手制動機摩擦環中有害物質少，不含石棉等有害物質，生產過程中不會危害工人的健康，也不會對環境形成污染，適用于安裝在鐵路貨車手制動機上或者類似工況的設備上。
文檔編號C09K3/14GK103059809SQ20121054228
公開日2013年4月24日 申請日期2012年12月14日 優先權日2012年12月14日
發明者李吉剛, 劉志國, 孫冬冬, 李靜, 趙帥 申請人:青島四方車輛研究所有限公司