一种湿式纸基摩擦片用橡胶弹性摩擦粒子及制备方法

摘要

本发明涉及一种湿式纸基摩擦片用橡胶弹性摩擦粒子及制备方法。目的是提供的橡胶弹性摩擦粒子应具有压缩回弹性好，耐高温、耐磨损、低噪音以及动/静摩擦系数高且稳定、动/静摩擦系数比接近，环保的特点；提供的制备方法应具有制造简便，成本较低的特点。技术方案是：一种湿式纸基摩擦片用橡胶弹性摩擦粒子，其特征在于橡胶弹性摩擦粒子包括：顺丁橡胶；氢化丁腈橡胶；液体丁腈橡胶；促进剂DM；防老剂BEL-W；硬脂酸锌；聚四氟乙烯悬浮树脂；硫磺；硼酸—桐油改性酚醛树脂；氧化铝；硫化梯；钛酸钾晶须。其制备方法，按照以下步骤进行；1）称取原材料；2）混拌，取出混合原料；3）开炼机热炼成型；4)粉碎颗粒；5）橡胶弹性颗粒改性。

说明书

技术领域

本发明涉及一种橡胶弹性摩擦粒子及其制备方法，尤其是一种湿式纸基摩 擦片用橡胶弹性摩擦粒子及其制备方法。

背景技术

湿式纸基摩擦片由湿式摩擦纸和钢制芯片构成，是自动变速装置中实现柔 性传扭/制动并提高传动性能的关键零部件，其性能的优劣直接决定了湿式离合 器的整体品质。湿式纸基摩擦片是一种纤维增强具有多孔、可压缩、吸湿性的 重要功能摩擦材料,它具有动/静摩擦系数高、动静摩擦系数接近、传扭能力强、 结合过程柔和平稳、耐磨性能良好以及结构可设计等优点等。纸基摩擦材料目 前已成为湿式摩擦材料的主导品种，是全球产量最大、应用范围最广的湿式摩 擦材料。

目前，我国汽车、工程机械中广泛使用的纸基摩擦片还未完全实现国产化， 在生产工艺和材质配方研究上与国外相比还有很大的差距，在生产工艺上，还 未形成完整的工艺控制参数和专用高效的工艺装备，材质配方上还未形成系列 化，仍存在很大差距。特别是在湿式纸基摩擦材料的动/静摩擦系，动静摩擦系 数比和压缩回弹性等方面的技术性能无法达到国外同类产品要求。随着我国汽 车工业和工程机械的快速发展，近几年来国内湿式离合器、制动器对纸基摩擦 片需求量急剧增加。

发明内容

本发明的目的在于克服上述背景技术中存在的问题，提供一种湿式纸基摩 擦片用橡胶弹性摩擦粒子，该橡胶弹性摩擦粒子应具有压缩回弹性好，耐高温、 耐磨损、低噪音以及动/静摩擦系数高且稳定、动/静摩擦系数比接近，环保的 特点，以有效提供湿式纸基摩擦片的摩擦性能。

本发明的另一个目的是提供上述一种湿式纸基摩擦片用橡胶弹性摩擦粒子 的制作方法，该方法应具有制造简便，成本较低的特点。

本发明提供了以下技术方案：

一种湿式纸基摩擦片用橡胶弹性摩擦粒子，其特征在于橡胶弹性摩擦粒子 包括的成分及重量份是：顺丁橡胶18～32份；氢化丁腈橡胶22～38份；液体 丁腈橡胶3～8；促进剂DM0.5～1份；防老剂BEL-W1～2份；硬脂酸锌0.5～ 1份；聚四氟乙烯悬浮树脂0.5～1.5硫磺1～3份；硼酸—桐油改性酚醛树脂3～ 6份；氧化铝0.5～1.5份；硫化梯4～8份；钛酸钾晶须12～28份。

所述的钛酸钾晶须直径30～40um，长度1～5mm。

所述各种成分中，促进剂DM,防老剂BEL-W,硬脂酸锌,硫磺,硼酸—桐油改 性酚醛树脂、氧化铝、硫化梯、聚四氟乙烯悬浮树脂的粒度≤325目。

上述一种湿式纸基摩擦片用橡胶弹性摩擦粒子的制备方法，按照以下步骤 进行；

1）按配方称取各种原材料备用；

2）先将顺丁橡胶、氢化丁腈橡胶、液体丁腈橡胶、促进剂DM、防老剂BEL-W、 聚四氟乙烯悬浮树脂、氧化铝、硬脂酸锌、硫化梯、硼酸—桐油改性酚醛树脂、 钛酸钾晶须投入橡胶密炼机内，混拌12～15分钟，然后把硫磺投入橡胶密炼机 内，混拌时间为1～2分钟后取出混合原料；

3）开炼机热炼成型：将橡胶开炼机的滚筒温度设定在80℃～90℃之间，从 橡胶密炼机中取出的混合原料投入到橡胶开炼机中，薄通若干次，然后压延若 干分钟成型为胶片；

4)粉碎颗粒：将开炼成型的胶片投入粉碎机内，粉碎成60目～80目的橡胶 弹性颗粒；

5）橡胶弹性颗粒改性：将粉碎后的橡胶弹性颗粒，浸渍在KH550硅烷偶联 剂中30～35分钟，然后取出放入烘箱内70～80℃烘干即可。

所述步骤3）开炼机热炼成型时，先将滚筒间距调整到1～2mm，混合原料 投入到橡胶开炼机中薄通3～4次后，再调整滚筒间距至5～6mm压延8～10分 钟，即成型为胶片。

本发明的有益效果是：该橡胶弹性摩擦粒子具有压缩回弹性好，耐高温、 耐磨损、低噪音以及动/静摩擦系数高且稳定、动/静摩擦系数比接近，环保等 特点（经测试：该橡胶弹性摩擦粒子的动摩擦系数达到0.17～0.19，静摩擦系 数达到0.19～0.21，压缩比≥55%～65%）；在现有的湿式纸基摩擦片中掺入一定 比例的橡胶弹性摩擦粒子，可明显改善和提高湿式纸基摩擦片的摩擦性能（其 中3000r/min的动摩擦系数提高25%以上；磨损率则减少60%以上）。所有原材 料还均可外购获得，不但符合环保要求，而且制造简便，成本较低，具有广阔 的市场前景。

具体实施方式

本发明的思路是：首先研制出摩擦性能优越的橡胶弹性摩擦粒子，然后在 湿式纸基摩擦片中掺入一定比例的橡胶弹性摩擦粒子（具体可通过造纸工艺中 的抄造工序掺入），以大幅度改善湿式纸基摩擦片的摩擦性能（提高湿式纸基摩 擦片的动/静摩擦系数，降低动静摩擦系数比差和提高压缩回弹性）。

所述的钛酸钾晶须直径为30～40um（优选36um），长度1～5mm。

步骤4)粉碎颗粒时，采用的粉碎机优选自分流式微粉分级机。

以下通过具体实施例，对本发明作进一步说明。

实施例1

一种湿式纸基摩擦片用橡胶弹性摩擦粒子，包括的成分及重量份是：顺丁 橡胶25份；氢化丁腈橡胶25份；液体丁腈橡胶3；促进剂DM0.5份；防老剂 BEL-W1份；硬脂酸锌0.5份；聚四氟乙烯悬浮树脂0.8；硫磺1份；硼酸— 桐油改性酚醛树脂4份；氧化铝0.5份；硫化梯5份；钛酸钾晶须22份。

制备方法：称取原材料→将各种原材料混合密炼14分钟→将混合好的物料 投入开炼机热炼（其热压温度为90℃，混炼时间8分钟）→成型胶片（胶片厚 度为5～6mm）→粉碎颗粒：将开炼成型后的胶片投入粉碎机内，粉碎成60目的 橡胶弹性颗粒。最后是橡胶弹性颗粒改性：将粉碎后的橡胶弹性颗粒，浸渍在 KH550硅烷偶联剂中30分钟，然后取出放入烘箱内，70℃烘干即可。

实施例1性能检测

压缩比：≥56%

实施例2

一种湿式纸基摩擦片用橡胶弹性摩擦粒子，包括的成分及重量份是：顺丁 橡胶22份；氢化丁腈橡胶30份；液体丁腈橡胶4；促进剂DM0.7份；防老剂 BEL-W1.2份；硬脂酸锌0.6份；聚四氟乙烯悬浮树脂1；硫磺1.5份；硼酸— 桐油改性酚醛树脂5份；氧化铝1份；硫化梯6份；钛酸钾晶须16份。

制备方法：称取原材料→将各种原材料混合密炼15分钟→将混合好的物料 投入开炼机热炼（其热压温度为85℃，混炼时间9分钟）→成型胶片（胶片厚 度为5～6mm）→粉碎颗粒：将开炼成型的胶片投入粉碎机内，粉碎成70目的橡 胶弹性颗粒。最后是橡胶弹性颗粒改性：将粉碎后的橡胶弹性颗粒，浸渍在KH550 硅烷偶联剂中32分钟，然后取出放入烘箱内，75℃烘干即可。

实施例2性能检测

压缩比：≥62%

实施例3

一种湿式纸基摩擦片用橡胶弹性摩擦粒子，包括的成分及重量份是：顺丁 橡胶30份；氢化丁腈橡胶22份；液体丁腈橡胶5；促进剂DM1份；防老剂BEL-W 1.5份；硬脂酸锌0.6份；聚四氟乙烯悬浮树脂1.5；硫磺1.5份；硼酸—桐油 改性酚醛树脂6份；氧化铝1份；硫化梯8份；钛酸钾晶须20份。

制备方法：称取原材料→将各种原材料混合密炼17分钟→将混合好的物料 投入开炼机热炼（其热压温度为80℃，混炼时间10分钟）→成型胶片（胶片厚 度为5～6mm）→粉碎颗粒：将开炼成型的胶片投入粉碎机内，粉碎成80目的橡 胶弹性颗粒。最后是橡胶弹性颗粒改性：将粉碎后的橡胶弹性颗粒，浸渍在KH550 硅烷偶联剂中35分钟，然后取出放入烘箱内，80℃烘干即可。

实施例3性能检测

压缩比：≥58%。

在原有湿式纸基摩擦片配方中加入实施例1-3获得的橡胶弹性摩擦粒子（3 个实施例的橡胶弹性摩擦粒子的比例为1:1:1），加入比例为原配方原料重量 的10%，然后经过常规造纸抄造工艺获得的湿式纸基摩擦片，其检测对比数 据如下表：

从上表可以看出,不管是动、静摩擦系数的稳定性还是材料的磨损率,本 发明研制的湿式纸基摩擦片都要明显优于现有的同类产品。