专利名称：橡胶合成闸瓦及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种机车车辆和列车用制动闸瓦，尤其是涉及一种橡胶合成闸瓦及其制造方法。
目前在铁路运输部门，煤矿，冶金系统，各种矿山以及森林等铁路运输部门中所使用的机车车辆和列车上几乎完全使用铸块闸瓦，这种闸瓦耐磨性能差，使用寿命低，重量大，工人劳动强度大，更换闸瓦时费时费力;由于铸铁闸瓦耐磨性能差，且重量大，所以制动时不易连续地施行制动，易出现工作不可靠、不安全现象。同时铸铁闸瓦在低速和停车前，因制动力剧增，易擦伤车轮，而在高速刹车时易产生火花，故在化工、石油、煤矿等场合使用时易发生爆炸现象，并且采用铸铁闸瓦时，机车易发生滑行现象，对车轮踏面产生热裂，损伤、掉块、降低轮匝及钢轧使用寿命的缺点。
而在近来所使用的另一种树脂合成闸瓦来说，虽具有重量轻的优点，然而这种树脂合成闸瓦内含有石棉等有害物质，从而污染环境，同时对人体有害，并且这种树脂合成闸瓦在使用时，摩擦温度高达500-600℃，使车轮轮面热烈，造成重大损失，同时这也是发生重大事故的隐患。
本发明的目的在于提供一种克服上述缺点的橡胶合成闸瓦，这种橡胶合成闸瓦具有耐磨性能好，重量轻，制动可靠、安全、使用寿命长的特点。
本发明的再一目的是提供一种上述橡胶合成闸瓦的制造方法。
本发明的目的是由以下技术解决方案来加以实现的一种橡胶合成闸瓦，其各组成配方如下，(按重量百分比)，橡胶为55.22%，石墨19.08%，铁粉11.04%，硫磺为7.03%，硫酸钡3.61%，氧化锌1.00%，铝矾土2.01%，防老剂0.50%，促进剂0.50%。一种橡胶合成闸瓦的制造方法，首先是将橡胶原料按上述配方配料，用轧胶机对橡胶原料进行塑炼，之后按上述配方填料后，采用割下胶片折叠次数为25次以上方法进行混炼，胶片表面处理，切片，入模硫化，模压，出模清整成品。
采用本发明的橡胶合成闸瓦可连续进行制动，安全可靠，使用方便，减少更换，重量轻，增加使用寿命，同时使用这种橡胶合成闸瓦机车无滑动现象，对车辆的车轮踏面无热裂，无损伤，无掉块，相应地延长了钢轨的寿命，并且成本低廉。
本发明的其它目的和优点将在下面的实施例中加以体现。
橡胶合成闸瓦是以橡胶作为粘结剂，以石墨、铁粉、硫酸钡等为填料，加橡胶配合剂，经塑炼、混炼、硫化而制成为机车制动所用件。
一、组成橡胶合成闸瓦的各组分及要求如下1、顺丁胶或丁苯胶市售产品。
2、石黑灰黑色，呈鳞片状，无外来杂质。细度要求通过80目或100目筛，固定碳含量≥85%，水分≤1%，灰度≤1%。
3、还原铁粉质地疏松，不允许有未还原铁粉和杂质，铁的含量＞90%，细度要求80目退火铁粉，水份≤1%。
4、硫磺粉纯度≥99.9%，细度为150目，水份≤1%，加热减量≤0.3%，熔点114℃-118℃，PH≥4.4。
5、硫酸钡白色粉末无其它杂质，细度为100目沉淀硫酸钡，水份≤1%，BaSO4含量≥98%。
6、氧化锌纯度≥99%，水份≤1%，细度100目，灼燃减量≤0.4%。
7、铝矾土Al2O3含量≥75%，水份≤1%，细度120目。
8、防老剂D淡灰色或浅棕色的粉末或粒状，在阳光照射时，在空气中逐渐变黑，但效力不变。加热减量≤0.2%，熔点≥104℃。
9、促进剂TT细度100目，加热减量≤0.5%，熔点≥140℃。
二、配料组成橡胶合成闸瓦的各组份重量百分比如下顺丁胶(丁苯胶)55.22%石墨19.08%铁粉11.04%硫磺7.03%硫酸钡3.61%氧化锌1.00%铝矾土2.01%防老剂(D)0.50%促进剂(TT)0.50%三、胶的塑炼胶塑炼目的在于使橡胶质地均匀，提高硫化胶的物理机械性能。为便于加工，生胶塑炼前需进行切胶，然后进行塑炼，塑炼过程中应进行左右割刀、折叠，以便提高塑炼效果，待胶片包辊，塑炼均匀后方可取下，称量准备混炼。
四、胶的混炼
1、首先将塑炼好的胶在辊上轧好，待均匀包辊后准备填料，2、适当调整辊距，辊温，将配好搅拌均匀的上述各种粉状料逐步加入，混炼温度应控制在30℃左右。
3、待粉状料全部吃尽后，割下胶片，采取折叠方法轧胶，并更换方向，保证胶料均匀分散于胶中，折叠次数为25次以上，更换方向次数不少于4次，胶片混炼均匀后取下待硫化。胶的塑炼和混炼均采用轧胶机进行。
五、胶片表面处理胶片表面如有尘土或其它厚物，会影响胶片层与层之间的结合牢固与否，所以胶片表面如不干净，应进行表面处理，用汽油擦去浮物，待汽油挥发后，将胶片剪切成长，宽略小于机瓦尺寸的胶片以便入模硫化，然后按所需闸瓦重量称量，准备压制.
六、硫化压制1、将平板硫化机的硫化模进行予热，时间为10-15分钟蒸汽压力不低于3公斤/厘米2，同时为改善硫化效果，也可采用远红外硫化炉进行硫化。
2、予热后将胶片加压硫化，硫化时间为35分钟，硫化温度为150℃。标准蒸汽压力4公斤/厘米2，当蒸汽压力在3公斤/厘米2-4公斤/厘米2时硫化时间加倍，低于3公斤/厘米2时停止工作，油压机的压力为120公斤/厘米2-60公斤/厘米2。硫化过程采用平板硫化机进行或采用远红外硫化炉。
七、出模、清整、出品。
八、闸瓦成品数据表1、每辊各料称量如下
3、物理-机械性能比重(g/cm)1.8-2.0吸油率(4小时)≤1.5%吸水率(4小时)≤1.0%胶片游离硫≤5.5%邵氏硬底(邵尔A)A90±5抗压强度MPA≥2450冲击强度Kgf.cm/cm≥1.54、制动摩擦性能14制动动力试验台计验结果
权利要求
1.一种橡胶合成闸瓦，其特征在于，由橡胶、石墨、铁粉、硫酸钡、硫磺粉、氧化锌、铝矾土、防老剂，以及促进剂构成，各组分重量百分比如下橡胶 55.22% 石墨 19.08%铁粉 11.04% 硫磺 7.03%硫酸钡3.61% 氧化锌 1.00%铝矾土2.01% 防老剂D 0.50%促进剂TT 0.50%
2.按照权利要求1所述的橡胶合成闸瓦，其特征在于，所述的橡胶为顺丁胶。
3.按照权利要求1所述的橡胶合成闸瓦，其特征在于，所述的橡胶为丁苯胶。
4.一种制造权利要求1所述的橡胶合成闸瓦的方法，其特征在于包括如下步骤1)按配方称量各组份重量，2)用轧胶机对橡胶进行塑炼，3)将塑炼好的胶在辊上轧好，待均匀包辊后将配方中其它料填入，采取割下胶片，折叠方法进行混炼，4)对混炼均匀后的胶片表面加以处理，5)将表面处理后胶片放入硫化机模内进行硫化处理，首先予热硫化模10-15分钟，蒸汽压力不低于3公斤/厘米2，之后硫化35分钟，蒸汽压力4公斤/厘米2。6)将硫化处理后胶片用油压机进行模压，压力为60-120公斤/厘米2。7)闸瓦出模清整，标记出品。
5.按照权利要求4所述的方法，其特征在于，胶塑炼前进行切胶步骤，塑炼温度为30℃，进行2-3次薄通后包辊塑炼。
6.按照权利要求4所述的方法，其特征在于，混炼温度30℃，折叠次数为25次以上，更换方向次数不少于4次。
7.按照权利要求4所述的方法，其特征在于，硫化处理采用平板硫化板进行。
8.按照权利要求4所述的方法，其特征在于，硫化处理采用远红外硫化炉进行。
全文摘要
本发明涉及一种用于机车车辆和列车用制动闸瓦，尤其是一种耐磨性能好，重量轻制动可靠、安全，使用寿命长的橡胶合成闸瓦及其制造方法。橡胶合成闸瓦各组分重量百分比如下橡胶为55.22％，石墨19.08％，铁粉11.04％，硫磺为7.03％，硫酸钡3.61％％，氧化锌1.00％，铝矾土2.01％，防老剂D0.50％，促进剂TT0.50％。橡胶合成闸瓦制造方法包括如下步骤，胶塑炼，混炼，胶片表面处理，入模，硫化，模压，出模，清整，成品。
文档编号C08C19/00GK1100731SQ9311753
公开日1995年3月29日 申请日期1993年9月23日 优先权日1993年9月23日
发明者熊国栋, 高翔 申请人:北京中外科贸发展公司