Полимерная композиция фрикционного назначения

Полимерная композиция фрикционного назначения

Реферат

Изобретение относится к разработке рецептуры композиции фрикционного назначения, предназначенной для изготовления тормозных колодок транспортных средств. Из заявляемой композиции можно изготавливать разнообразные фрикционные изделия, например тормозные колодки, преимущественно для железнодорожного транспорта.

Известна полимерная композиция фрикционного назначения по патенту РФ №2011661 (МПК C 08 J 5/14, 1994 г.). Композиция содержит бутадиеновый каучук, вулканизующую группу, графит, глинозем, концентрат баритовый или железный сурик, гидрат окиси кальция, воду и в качестве волокнистого наполнителя - асбест.

Изделия, изготовленные из известной композиции, имеют высокую эффективность торможения до температуры 250°С, однако недостаточную прочность.

Известна также композиция фрикционного назначения по патенту РФ №1501502 (МПК C 08 L 9/00, 1994 г.). Композиция содержит цис-бутадиеновый каучук, вулканизующую группу, барит, технический углерод, шлаковую пемзу и в качестве армирующего волокнистого наполнителя - асбест.

Изделия, изготовленные из известной композиции, имеют высокие фрикционные показатели, однако недостаточно высокую прочность.

Задачей, на решение которой направлена заявляемая композиция, является повышение прочности изготовленных из нее изделий.

Поставленную задачу решает полимерная композиция фрикционного назначения, содержащая бутадиеновый каучук, вулканизующую группу, порошкообразные наполнители, включающие баритовый концентрат, технический углерод, наполнитель на основе окиси алюминия, графит кристаллический, графит скрытокристаллический и армирующий волокнистый наполнитель, в качестве которого используют синтетические полиарамидные волокна, причем отношение порошкообразных наполнителей к армирующему волокнистому наполнителю составляет (12-50):1 при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Бутадиеновый каучук	23-25
Вулканизующая группа	3,05-3,45
Баритовый концентрат	8-11
Технический углерод	19-21
Графит кристаллический	9-11
Графит скрытокристаллический	19-21
Наполнитель на основе окиси алюминия	9-11
Синтетические полиарамидные волокна	1,5-5

В качестве полимерного связующего композиция содержит бутадиеновый каучук.

В качестве вулканизующей группы используют серную вулканизующую группу, содержащую серу и ускорители из группы тиазолов и тиурамов.

В качестве порошкообразных наполнителей композиция содержит баритовый концентрат, наполнители на основе окиси алюминия, например электрокорунд, глинозем и каолин, а также технический углерод марок П 234 и П 803, графит кристаллический, графит скрытокристаллический.

В качестве армирующего волокнистого наполнителя композиция содержит синтетические полиарамидные волокна, такие как арселон, сверхвысокомодульное волокно (СВМ), кевлар и тварон.

Заявляемую композицию изготавливают путем смешения компонентов в закрытых резиносмесителях без использования растворителей. Изделия из заявляемой композиции изготавливают методом холодного формования заготовок с последующими горячим формованием и термостатированием.

Примеры заявляемой композиции представлены в таблице 1.

Изделия, изготовленные из заявляемой композиции, испытаны по методике, изложенной в Инструкции №17.70Ф-91 «Методика выполнения измерений предела прочности фрикционных полимерных изделий при сжатии». Результаты испытаний показали, что прочность на сжатие испытанных изделий составляет 25-40 МПа, что выше, чем для серийно изготовляемых в настоящее время изделий (до 20 МПа).

Таким образом, использование заявляемой композиции позволяет изготавливать изделия с высокими прочностными показателями, что способствует повышению надежности эксплуатации фрикционных изделий.

Таблица 1.
Примеры заявляемой композиции.
Наименование компонентов	Содержание компонентов, масс.%
1	2	3	4	5	6	7
1. Бутадиеновый каучук	23	25	24	24	24	24
2. Вулканизующая группа
- сера	2,2	2,5	2,4	2,4	2,3	2,3
- ускорители из группы тиазолов:
- меркаптобензтиазол (каптакс)	0,76	0,8	0,75	-	-	0,75
- Ди-(2-бензтиазолил)дисульфид (альтакс)	-	-	-	0,76	0,76	-
- ускорители вулканизации из группы тиурамов:
- тетраметилтиурамдисульфид	0,09	0,15	0,1	0,1	-	-
(тиурам Д)
- тетраметилтиураммоносульфид
(тиурам ММ)	-	-	-	-	0,1	0,15
3. Баритовый концентрат	10,45	8,55	10,0	9,24	9,4	9,8
4. Технический углерод:
- П234	21,0	19,0	19,75	20,0	-	-
- П803	-	-	-	-	19,94	19,0
5. Графит кристаллический	11	9	9,5	10	9,5	10
6. Графит скрытокристаллический	21	19	20	20	19,5	20
7. Наполнитель на основе окиси алюминия:
- электрокорунд	9	11	10	-	-	-
- глинозем	-	-	-	10	10	-
- коалин	-	-	-	-	-	10
8.Синтетические полиарамидные волока:
- СВМ
- кевлар	1,5	5	3,5	-	-	-
- арселон	-	-	-	3,5	-	-
- тварон	-	-	-	-	4,5	4
Итого:	100	100	100	100	100	100
Отношение порошкообразных наполнителей к волокнистым	48,3:1	13,3:1	19,8:1	19,8:1	15,2:1	17,2:1

Полимерная композиция фрикционного назначения, содержащая бутадиеновый каучук, вулканизующую группу, порошкообразные наполнители, включающие баритовый концентрат, технический углерод, наполнитель на основе окиси алюминия, графит кристаллический, графит скрытокристаллический и армирующий волокнистый наполнитель, в качестве которого используют синтетические полиарамидные волокна, причем отношение порошкообразных наполнителей к армирующему волокнистому наполнителю составляет (12-50):1, при следующем соотношении компонентов в композиции, мас.%:

Бутадиеновый каучук	23-25
Вулканизующая группа	3,05-3,45
Баритовый концентрат	8-11
Технический углерод	19-21
Графит кристаллический	9-11
Графит скрытокристаллический	19-21
Наполнитель на основе окиси алюминия	9-11
Синтетические полиарамидные волокна	1,5-5