一種工業(yè)氣動(dòng)離合制動(dòng)器用摩阻材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種工業(yè)氣動(dòng)離合制動(dòng)器的關(guān)鍵部件及其制造方法，尤其是一種工業(yè) 氣動(dòng)離合制動(dòng)器用摩阻材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)在工業(yè)氣動(dòng)離合制動(dòng)器與電子電器、液壓一樣，都是生產(chǎn)過程自動(dòng)化最有效的 技術(shù)之一，廣泛地運(yùn)用于各個(gè)部門，據(jù)統(tǒng)計(jì)在工業(yè)發(fā)達(dá)國家中，全自動(dòng)化流程中約有30%裝 有氣動(dòng)系統(tǒng)。我國氣動(dòng)制造業(yè)和氣動(dòng)技術(shù)的研宄與應(yīng)用起步較遲，但近十多年有很大的發(fā) 展。氣動(dòng)技術(shù)已逐步推廣應(yīng)用于各個(gè)工業(yè)部門，在生產(chǎn)發(fā)揮了顯著的效益。工業(yè)氣動(dòng)離合 制動(dòng)器產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展帶動(dòng)了工業(yè)氣動(dòng)離合制動(dòng)器用摩阻材料應(yīng)用需求的增長。目前工業(yè) 氣動(dòng)離合制動(dòng)器用摩阻材料，被廣泛運(yùn)用于各種規(guī)格的氣動(dòng)離合制動(dòng)器中，是氣動(dòng)離合制 動(dòng)器不可或缺的一部分，關(guān)系著氣動(dòng)設(shè)備的性能與安全。
[0003] 氣動(dòng)離合制動(dòng)器是一種構(gòu)造簡單、適用性廣、安裝維護(hù)方便的氣動(dòng)離合技術(shù)，氣動(dòng) 離合制動(dòng)器對摩阻材料的要求很高，需要有穩(wěn)定的摩擦、磨損性能和一定的耐高溫性，低噪 音，能滿足連續(xù)開啟操作作業(yè)，同時(shí)材料還要求滿足歐盟RoHS環(huán)保指令和無石棉環(huán)保的要 求，不含石棉、鉛、鎘、汞、六價(jià)鉻等影響人體健康的物質(zhì)。
[0004] 目前，國內(nèi)工業(yè)氣動(dòng)離合制動(dòng)器用摩阻材料無法滿足上述技術(shù)要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是克服上述【背景技術(shù)】的不足，提供一種用于氣動(dòng)離合制動(dòng)器的新型 摩阻材料，該摩阻材料應(yīng)當(dāng)具有穩(wěn)定的摩擦、磨損性能，并能滿足耐高溫、耐磨損、低噪音及 材質(zhì)符合環(huán)保的要求。
[0006] 本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種工業(yè)氣動(dòng)離合制動(dòng)器用摩阻材料的制備方法，該 方法應(yīng)具有工藝簡單、制作方便以及成本較低的特點(diǎn)。
[0007] 本發(fā)明提供的技術(shù)方案是：一種工業(yè)氣動(dòng)離合制動(dòng)器用摩阻材料，包含的原料及 重量份為：
[0008] 重芳烴樹脂9~18份，經(jīng)表面處理的硼纖維3~8份，經(jīng)表面處理的短切玻璃纖 維12~20份，硫酸鈣晶須10~18份，多孔硅酸鈣顆粒7~10份，碳化鎢2~5份，氟化 石墨3~9份，石榴石3~9份，粉末丁苯橡膠2~8份，摩擦粉3~7份，煅燒海綿活性焦 炭（又稱煅燒石油焦炭）4~8份，QPM強(qiáng)力泡沫鐵粉3~5份，聚氨酯橡膠15~25份，硬 脂酸鋅0.5~1份。
[0009] 重芳烴樹脂9~12份，經(jīng)表面處理的硼纖維3. 5~7份，經(jīng)表面處理的短切玻璃 纖維12~15份，硫酸鈣晶須12~18份，多孔硅酸鈣顆粒8~9份，碳化鎢2. 5~4份，氟 化石墨3. 5~7份，石榴石5~8份，粉末丁苯橡膠2. 5~3. 5份，摩擦粉3~5份，煅燒海 綿活性焦炭4~5份，QPM強(qiáng)力泡沫鐵粉3~4. 5份，聚氨酯橡膠16~20份，硬脂酸鋅0. 5 份。
[0010] 所述經(jīng)表面處理的硼纖維，是將硼纖維投入鈦酸酯偶聯(lián)劑溶液中，浸漬30~40 分鐘后取出洗凈，在80°C真空烘箱內(nèi)干燥80分鐘即可；纖維直徑30~50 ym，長度100~ 200 ym ;所述鈦酸酯偶聯(lián)劑溶液含有質(zhì)量百分比分別為60%的鈦酸酯偶聯(lián)劑和1 %的高錳 酸鉀氧化劑，其余為水。
[0011] 所述經(jīng)表面處理的短切玻璃纖維，是將短切玻璃纖維投入硅烷偶聯(lián)劑溶液中浸漬 20~30分鐘后，再將短切玻璃纖維取出放到烘箱內(nèi)，在150°C~160°C的溫度下烘干即可； 纖維直徑20~35um，長度3~5mm，所述硅烷偶聯(lián)劑溶液中硅烷含量20 %、醇含量72 %，其 余為水。
[0012] 所述的硫酸鈣晶須直徑1~4 y m，長度50~200 y m，長徑比：40~80。
[0013] 所述重芳烴樹脂、碳化鎢、石榴石、粉末丁苯橡膠、硬脂酸鋅的粒度均多350目。
[0014] 所述多孔硅酸鈣顆粒、氟化石墨、摩擦粉、煅燒海綿活性焦炭、QPM強(qiáng)力泡沫鐵粉均 為40~60目。
[0015] 上述一種工業(yè)氣動(dòng)離合制動(dòng)器用摩阻材料的制備方法，按照以下步驟進(jìn)行：
[0016] 1)按配方稱取各種原料備用；
[0017] 2)將聚氨酯橡膠在橡膠成型機(jī)內(nèi)預(yù)成形；
[0018] 3)將除聚氨酯橡膠、經(jīng)表面處理的硼纖維、經(jīng)表面處理的短切玻璃纖維外的其它 原料投入高速混料機(jī)內(nèi)，混拌6~7分鐘；再投入經(jīng)表面處理的硼纖維、經(jīng)表面處理的短切 玻璃纖維，混拌2~3分鐘后取出混合物；
[0019] 4)模壓成型：將40-60%重量的混合物投入到模具型腔中，再投入預(yù)成形后的聚 氨酯橡膠，之后放入金屬骨架放入預(yù)成形的聚氨酯橡膠，然后再將剩余部分混合物投入后， 一次性熱壓模塑成型，其熱壓溫度為170°C +15°C，熱壓壓力為60Mpa±0. 5Mpa ;熱壓固化時(shí) 間為40~45分鐘，熱壓固化初始階段2分鐘內(nèi)，每30秒鐘開模放氣一次，共放氣4次，之 后再保壓固化到規(guī)定時(shí)間；
[0020] 5)熱固化：將模壓成型產(chǎn)品，放入專用工裝夾具固定夾緊，夾緊壓力 10Mpa± IMpa，再投入烘箱內(nèi)，先設(shè)定140-145°C時(shí)保溫1 ±0. 1小時(shí)，接著在0. 5小時(shí)內(nèi)升溫 至150-160°C保溫2±0. 2小時(shí)，然后自然冷卻到室溫；
[0021] 6)機(jī)加工：對固化后的工業(yè)氣動(dòng)離合制動(dòng)器用摩阻材料進(jìn)行機(jī)加工即成。
[0022] 所述步驟4)模壓成型時(shí)，需預(yù)先在預(yù)熱過的模具型腔內(nèi)涂脫模劑。
[0023] 本發(fā)明的有益效果是：該摩阻材料具有耐高溫、耐磨損、低噪音以及摩擦性能穩(wěn) 定、制動(dòng)力矩大、環(huán)保等特點(diǎn)；經(jīng)測試：在350°C時(shí)摩擦系數(shù)仍高于同類產(chǎn)品20%，而磨損率 (l〇- 7cm3/N .Hi)則為同類產(chǎn)品22% ;而且，所有原材料均可外購獲得，不但符合環(huán)保要求，而 且制造簡便，成本較低，具有廣闊的市場前景。
【具體實(shí)施方式】
[0024] 本發(fā)明中的多孔硅酸鈣顆粒通過特殊的結(jié)晶和穩(wěn)定控制的晶體成長工藝制成，從 而使該顆粒形成獨(dú)特的外部小孔、內(nèi)部大孔的球形結(jié)構(gòu)。該顆粒具有開放的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并環(huán) 繞著一個(gè)由針狀晶體緊密組成的外殼，因此可有效提高摩阻材料的孔隙率、彈性和可壓縮 性能，并顯著提高摩擦穩(wěn)定性，并能起到良好的輔助混料作用。
[0025]該多孔硅酸鈣顆?？芍苯油赓彨@得或按以下工藝過程制作：
[0026] 1)二氧化硅和氧化鈣按1.8:1的摩爾比例投入反應(yīng)釜，接著投入二氧化硅和氧化 鈣總重量的15-20%的碳酸鈉和二氧化硅和氧化鈣總重量的7-11 %的聚乙二醇，然后加入 1:13-17固化重量比的水，攪拌10~12分鐘使其混合均勻；
[0027] 2)升溫至450-470K，保持此溫度反應(yīng)5-7小時(shí)，然后升溫到800-900K后保持此溫 度反應(yīng)3-5小時(shí)；待反應(yīng)完成冷卻后，從反應(yīng)釜中取出合成物水洗、過濾、在110°C~120°C 烘箱內(nèi)烘干后備用。
[0028] 本發(fā)明中的重芳烴樹脂購自日本住友電木工業(yè)公司。
[0029] 以下通過具體實(shí)施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步說明。
[0030] 實(shí)施例1
[0031] 該工業(yè)氣動(dòng)離合制動(dòng)器用摩阻材料由以下重量份的原料組成：重芳烴樹脂10份， 經(jīng)表面處理的硼纖維3. 5份，經(jīng)表面處理的短切玻璃纖維15份，硫酸鈣晶須18份，多孔硅 酸鈣顆粒8份，碳化鎢2. 5份，氟化石墨3. 5份，石榴石6份，粉末丁苯橡膠2. 5份，摩擦粉3 份，煅燒海綿活性焦炭4. 5份，QPM強(qiáng)力泡沫鐵粉3份，聚氨酯橡膠20份，硬脂酸鋅0. 5份。
[0032] 制備方法：
[0033] 1、稱取原材料；
[0034] 2、將聚氨酯橡膠預(yù)成型；