[發明專利]用閘瓦熱解回收摩擦料制備的復合摩擦材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201610042761.2
• 申請日: 2016-01-22
• 公開（公告）號: CN105546001B
• 公開（公告）日: 2017-11-14
• 發明（設計）人: 付華;彭健;張建武;郭娜;王彩輝;秦國強;于剛;孫寶臣;趙維宗;孟兆軍;姬紅
• 申請（專利權）人: 中車石家莊車輛有限公司
• 主分類號: F16D69/02
• 分類號: F16D69/02
• 代理公司: 石家莊國為知識產權事務所13120
• 代理人: 黃輝本

技術領域

本發明涉及摩擦材料技術領域,尤其涉及一種用閘瓦熱解回收摩擦料制備的復合摩擦材料及其制備方法。

背景技術

公路交通車輛、農用車輛、工礦機械等運用的閘瓦（剎車片）基本結構由鋼背和高分子復合摩擦材料組成，高分子摩擦材料的組分復雜，主要包括樹脂基體、增強纖維、填料等多達十幾至二十多種，涉及聚合物（樹脂、橡膠等）、金屬（增強纖維、金屬粉末填料等）、無機稀土填料（耐磨填料等）。每年的廢舊火車閘片（剎車片）高達15000片，除了其中的鋼背作為廢鋼能進行回收外， 目前還沒有對廢棄摩擦材料進行回收再利用研究，主要原因有：（1）摩擦材料的組分復雜，涉及聚合物（樹脂、橡膠等）、金屬（增強纖維、金屬粉末填料等）、無機礦物（耐磨填料等），使其分離與循環利用技術復雜； (2) 使用后的樹脂基體高溫碳化，性能下降；（3）回收成本問題。每年更換廢棄的閘瓦數量巨大，主要作為工業固體垃圾深埋回填，占用較大的土地資源，對環境危害很大。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種閘瓦熱解回收摩擦材料制備的復合摩擦材料及其制備方法，該復合摩擦材料具有摩擦系數穩定、熱衰退小、熱恢復性好、磨損率低、承載能力強的等優點，可應用于制作多種摩擦部件，可提高廢舊閘瓦摩擦材料的回收再利用率。

為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案是：

一種用閘瓦熱解回收摩擦料制備的復合摩擦材料，其組分由廢閘瓦熱解回收摩擦料、基體粘接劑、增強纖維及填料組成，所述填料包括鐵粉、石墨及硫酸鋇，所述復合摩擦材料中各組分的重量份數配比如下：

廢閘瓦熱解回收摩擦料：70～85份；

基體粘接劑：橡膠改性酚醛樹脂 8～10份；

增強纖維：鋼纖維4份；

填料：鐵粉0～4份、石墨4～10份、硫酸鋇2～4份；

所述廢閘瓦為符合中華人民共和國鐵道行業標準TB/T 2403-2010的鐵道貨車用合成閘瓦；

該復合摩擦材料是由以上組分經混合熱壓成型制成的。

本發明還提供上述用閘瓦熱解回收摩擦料制備的復合摩擦材料的制備方法，步驟如下：

（一）預處理廢閘瓦熱解回收摩擦料；

（二）將廢閘瓦熱解回收摩擦料、基體粘接劑、增強纖維及填料按比例混合均勻；混合后的原料加入模具中，在15MPa壓力、160℃溫度下保壓10分鐘熱壓成型；開模排氣6次后降溫脫模，完成復合摩擦材料的制備。

優選的，所述廢閘瓦熱解回收摩擦料的預處理步驟如下：

將廢閘瓦整體放在熱解爐里熱解，爐溫設置為600℃；

利用機械手夾持熱解后的廢閘瓦在撞擊板上撞擊，使鋼背和摩擦材料分離；

將分離的摩擦材料在破碎機中破碎粉磨為各級粒度的粉末料，經震動篩分機篩分備用。

采用上述技術方案所產生的有益效果在于：通過將廢閘瓦摩擦料與基體粘結劑、增強纖維及填料的優化配比，并通過優化其合成工藝，得到熱衰退小、熱恢復性好、彎曲強度高的復合摩擦材料，采用該復合摩擦材料制備的摩擦部件具有優異的摩擦磨損性能及良好的抗彎強度和沖擊韌性，達到良好的使用效果。本發明實現了最大限度地利用廢閘瓦摩擦料的目的，提高了廢閘瓦摩擦料的回收利用率，簡化了復合摩擦材料的制作工藝，降低了生產成本，有利于環境保護，便于推廣應用。

附圖說明

圖1（a）是本發明中1號試樣復合摩擦材料的摩擦磨損性能試驗數據分析圖；

圖1（b）是本發明中2號試樣復合摩擦材料的摩擦磨損性能試驗數據分析圖；

圖2是廢閘瓦熱解回收摩擦料粉碎后的粒徑分布圖；

圖3是廢閘瓦熱解回收摩擦料粉末的EDS能譜圖；

圖4是廢閘瓦熱解回收摩擦料粉末的XRD圖譜；

圖5是未使用的新閘瓦和反復制動使用后的閘瓦表面摩擦材料的紅外光譜吸收曲線圖；

圖6是廢閘瓦熱解回收摩擦料粉末的紅外光譜吸收曲線；

圖7是廢閘瓦摩擦料熱解前后獲得的粉末回收料的熱失重TGA曲線。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明。

一種用閘瓦熱解回收摩擦料制備的復合摩擦材料，其組分由廢閘瓦熱解回收摩擦料、基體粘接劑、增強纖維及填料組成，所述填料包括鐵粉、石墨及硫酸鋇，所述復合摩擦材料中各組分的重量份數配比如下：

廢閘瓦熱解回收摩擦料：70～85份；

基體粘接劑：橡膠改性酚醛樹脂8～10份；