礦井提升機用摩擦襯墊及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明是有關于一種礦井提升機用摩擦襯墊及其制備方法，基體材料采用：粉末丁腈橡膠，酚醛樹脂；硫化體系采用：硫磺、氧化鎂、氧化鋅、氧化鐵黃、促進劑M、促進劑DM；增強材料采用：納米白炭黑；防老化體系采用：防老劑RD、防老劑丁；增塑體系采用：DOP、硬脂酸。原料通過不同質(zhì)量份的配比，經(jīng)過一定順序的混合混煉后在模具內(nèi)壓制成型。制得的襯墊摩擦系數(shù)高，在各種工況下的摩擦系數(shù)不小于0.3，具有高耐磨性、耐高溫熔融性、耐撕裂性、耐化學腐蝕性等，還具有良好的機械性能和加工性能，不含損傷鋼絲繩的物質(zhì)，使用壽命長，能夠滿足各種摩擦設備的使用要求。
【專利說明】礦井提升機用摩擦襯墊及其制備方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種摩擦襯墊及其制備方法，特別是涉及一種礦井提升機用摩擦襯墊 及其制備方法。

【背景技術】
[0002] 礦井提升機摩擦襯墊是礦山開采重要設備大型多繩摩擦式提升機的重要配件，其 設備的提升能的大小主要取決于摩擦襯墊的摩擦系數(shù)。我國開展研制礦井提升機用的摩擦 襯墊起步較晚，最早采用過牛皮、PVC、PU等高分子材料，其都因摩擦系數(shù)低被淘汰。上個世 紀90年代國內(nèi)開始研制新型的高性能摩擦襯墊，其摩擦系數(shù)測試值達到0. 25,但在設備中 無法使用，不得已采用進口材料。
[0003] 由于國外的資源保護政策，對礦山行業(yè)投入逐年減少，國外對摩擦襯墊的研究近 些年來基本處于停滯狀態(tài)。但隨著我國提升機行業(yè)的不斷發(fā)展，研制一種高摩擦系數(shù)，高穩(wěn) 定性的國產(chǎn)摩擦襯墊勢在必行。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于，提供一種礦井提升機用摩擦襯墊，所要解決的技術問題是提 高礦井提升機用摩擦襯墊的摩擦系數(shù)、機械性能及穩(wěn)定性。
[0005] 本發(fā)明的另一目的在于，提供一種前述礦井提升機用摩擦襯墊的制備方法。
[0006] 本發(fā)明的目的及解決其技術問題是采用以下技術方案來實現(xiàn)的。依據(jù)本發(fā)明提出 的礦井提升機用摩擦襯墊，用于制備其的原料為：基體材料采用粉末丁腈橡膠和酚醛樹脂； 硫化體系采用硫磺、氧化鎂、氧化鋅、氧化鐵黃、促進劑Μ和促進劑DM;增強材料采用納米白 炭黑；防老化體系采用防老劑RD和防老劑??；增塑體系采用D0P和硬脂酸。
[0007] 本發(fā)明的目的及解決其技術問題還可采用以下技術措施進一步實現(xiàn)。
[0008] 較佳的，前述的礦井提升機用摩擦襯墊，各組分質(zhì)量份為：丁腈橡膠100份，酚醛 樹脂80?120份；硫磺2?3份、氧化鎂12?18份、氧化鋅3?5份、氧化鐵黃8?12份、 促進劑Ml?2份、促進劑DM1?2份；納米白炭黑30?45份；防老劑RD2?3份、防老劑 丁 2?3份；D0P1?2份、硬脂酸5?7份。
[0009] 較佳的，前述的礦井提升機用摩擦襯墊，于生產(chǎn)過程中在攪拌機內(nèi)先加入丁腈橡 膠，再加入酚醛樹脂、納米白炭黑和氧化鎂，混煉后，加入氧化鋅、氧化鐵黃、促進劑M、促進 劑DM、防老劑RD、防老劑丁、D0P和硬脂酸，混煉后，最后加入硫磺混煉。
[0010] 較佳的，前述的礦井提升機用摩擦襯墊，第一次混煉5分鐘，第二次混煉5?10分 鐘，最后混煉5分鐘，攪拌機內(nèi)溫度為60?80°C。
[0011] 較佳的，前述的礦井提升機用摩擦襯墊，制備過程采用二次煉膠工藝，第一次煉膠 將粉狀原料初步煉成片狀，煉膠溫度為60?80°C，煉膠時間lh ;第一次煉膠完成4h后進行 第二次煉膠至膠片表面光滑，顏色均勻。
[0012] 本發(fā)明的目的及解決其技術問題另外還采用以下技術方案來實現(xiàn)。依據(jù)本發(fā)明提 出的制備前述的礦井提升機用摩擦襯墊的方法，包括以下步驟：
[0013] (1)攪拌機內(nèi)先加入粉末丁腈橡膠，再加入酚醛樹脂、納米白炭黑、氧化鎂，混煉5 分鐘；然后加入氧化鋅、氧化鐵黃、促進劑M、促進劑DM、防老劑RD、防老劑丁、D0P、硬脂酸， 混煉5?10分鐘；最后加入硫磺，混煉5分鐘；攪拌機內(nèi)的溫度控制在60?80°C，混合時 間15?20分鐘；
[0014] (2)將（1)混合好的粉末原料冷卻到室溫后，進行第一次煉膠，目的是將粉狀原料 初步煉成片狀，煉膠溫度為60?80°C,煉膠時間為1小時；第一次煉膠完成4小時后進行 第二次煉膠，直至膠片表面光滑，顏色均勻。
[0015] 本發(fā)明的目的及解決其技術問題還可采用以下技術措施進一步實現(xiàn)。
[0016] 較佳的，前述的礦井提升機用摩擦襯墊的制備方法，具體包括以下步驟：
[0017] 步驟一：攪拌機內(nèi)先加入粉末丁腈橡膠100份，再加入酚醛樹脂80?120份、納米 白炭黑30?45份、氧化鎂12?18份，混煉5分鐘；然后加入氧化鋅3?5份、氧化鐵黃 8?12份、促進劑Ml?2份、促進劑DM1?2份、防老劑RD2?3份、防老劑丁 2?3份、 D0P1?2份、硬脂酸5?7份，混煉5?10分鐘；最后加入硫磺2?3份，混煉5分鐘；攪 拌機內(nèi)的溫度控制在60?80°C，混合時間15?20分鐘；混料完成后，將混合好的粉末料 裝進內(nèi)襯袋、不扎口；
[0018] 步驟二：將步驟一混合好的粉末原料放置17?24小時冷卻到室溫后，進行第一次 煉膠，目的是將粉狀原料初步煉成片狀，煉膠溫度為60?80°C，煉膠時間為1小時；第一次 煉膠完成4小時后進行第二次煉膠，直至膠片表面光滑，顏色均勻；
[0019] 步驟三：將步驟二煉好的膠片放置24小時后，稱取原料，放入烘箱內(nèi)預熱15? 20min，再次投入煉膠機，薄通塑煉5?10遍后，將膠片兩頭包裹卷成制品坯料狀，放入預熱 至150°C的模具內(nèi)，經(jīng)過排氣5?10次，加壓9?12MPa，保溫保壓50min壓制成型；
[0020] 步驟四：壓制結束后停止加熱進行降溫，溫度降至90°C以下進行脫模，然后除去 襯墊的飛邊，即制得成品。
[0021] 本技術方案中，丁腈橡膠對各類極性或弱極性油脂類均有較高的穩(wěn)定性，同時極 具優(yōu)良的耐磨性。酚醛樹脂既可補強又能彌補丁腈橡膠彈性不足的特性，還可以使各類添 加劑更好的融合到橡膠體系中。納米白炭黑作為增強材料，既滿足摩擦襯墊的強度要求又 具有良好的韌性；硬脂酸起到增塑作用。另外，本發(fā)明采用粉料分批加入原料的混合方法， 采用獨特的二次煉膠工藝，提高了膠片材料的均勻性，極大改善了襯墊材料的特性。制得的 摩擦襯墊摩擦系數(shù)高、機械性能優(yōu)異、穩(wěn)定性好。
[0022] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有明顯的優(yōu)點和有益效果。借由上述技術方案，本發(fā)明 可達到相當?shù)募夹g進步性及實用性，并具有產(chǎn)業(yè)上的廣泛利用價值，其至少具有下列優(yōu)點： 按照本發(fā)明的材料組分和制備工藝制得的摩擦襯墊與現(xiàn)有的襯墊相比：具有更好的機械性 能和加工性能；摩擦系數(shù)高，在各種工況下的摩擦系數(shù)不小于〇. 3 ;具有高耐磨性、耐高溫 熔融性、耐撕裂性、耐化學腐蝕性等；不含損傷鋼絲繩的物質(zhì)，使用壽命周期長，能夠滿足各 種摩擦設備的使用要求。
[0023] 上述說明僅是本發(fā)明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術手段， 而可依照說明書的內(nèi)容予以實施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能夠 更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，詳細說明如下。

【具體實施方式】
[0024] 為更進一步闡述本發(fā)明為達成預定發(fā)明目的所采取的技術手段及功效，以下結 合較佳實施例，對依據(jù)本發(fā)明提出的礦井提升機用摩擦襯墊及其制備方法其具體實施方 式、方法、步驟、特征及其功效，詳細說明如后。
[0025] 實施例1
[0026] 本發(fā)明的礦井提升機用摩擦襯墊的制備方法如下：
[0027] 步驟一：攪拌機內(nèi)先加入粉末丁腈橡膠100份，再加入酚醛樹脂80份、納米白炭黑 30份、氧化鎂12份，混煉5分鐘；然后加入氧化鋅3份、氧化鐵黃8份、促進劑M2份、促進 劑DM2份、防老劑RD3份、防老劑丁 3份、D0P2份、硬脂酸5份，混煉5?10分鐘；最后加入 硫磺2份，混煉5分鐘。攪拌機內(nèi)的溫度控制在60?80°C，混合時間15?20分鐘?；炝?完成后，將混合好的粉末料裝進內(nèi)襯袋、不扎口。
[0028] 步驟二：將步驟一混合好的粉末原料放置17?24小時冷卻到室溫后，進行第一次 煉膠，目的是將粉狀原料初步煉成片狀，煉膠溫度為60?80°C，煉膠時間約為1小時，具體 操作時間與物料多少有關。第一次煉膠完成4小時后進行第二次煉膠，直至膠片表面光滑， 顏色基本均勻，且氣泡較少。
[0029] 步驟三：將步驟二煉好的膠片放置24小時后，稱取原料，放入烘箱內(nèi)預熱15min， 再次投入煉膠機，薄通塑煉5?10遍后，將膠片兩頭包裹卷成制品坯料狀，放入預熱至 150°C的模具內(nèi)，經(jīng)過排氣5?10次，加壓9?12MPa，保溫保壓50min壓制成型。
[0030] 步驟四：壓制結束后停止加熱進行降溫，溫度降至90°C以下進行脫模，然后除去 摩擦襯墊的飛邊，即制得成品。
[0031] 實施例2
[0032] 與實施例1基本相同，不同之處在于原料配比：丁腈橡膠100份、酚醛樹脂100份、 納米白炭黑38份、氧化鎂15份、氧化鋅4份、氧化鐵黃10份、促進劑Ml份、促進劑DM1份、 防老劑RD2份、防老劑丁 2份、D0P1份、硬脂酸6份、硫磺2份。
[0033] 實施例3
[0034] 與實施例1基本相同，不同之處在于原料配比：丁腈橡膠100份、酚醛樹脂120份、 納米白炭黑45份、氧化鎂18份、氧化鋅5份、氧化鐵黃12份、促進劑M2份、促進劑DM2份、 防老劑RD3份、防老劑丁 2份、D0P1份、硬脂酸7份、硫磺3份。
[0035] 經(jīng)試驗檢測，該摩擦襯墊的摩擦系數(shù)及物理機械性能，主要參數(shù)分別如表1和表2 所示。
[0036] 表 1
[0037]

【權利要求】
1. 一種礦井提升機用摩擦襯墊，其特征在于用于制備其的原料為： 基體材料采用粉末丁腈橡膠和酚醛樹脂； 硫化體系采用硫磺、氧化鎂、氧化鋅、氧化鐵黃、促進劑Μ和促進劑DM ; 增強材料采用納米白炭黑； 防老化體系采用防老劑RD和防老劑??； 增塑體系采用DOP和硬脂酸。
2. 如權利要求1所述的礦井提升機用摩擦襯墊，其特征在于各組分質(zhì)量份為： 丁腈橡膠100份，酚醛樹脂80?120份； 硫磺2?3份、氧化鎂12?18份、氧化鋅3?5份、氧化鐵黃8?12份、促進劑Ml? 2份、促進劑DM1?2份； 納米白炭黑30?45份； 防老劑RD2?3份、防老劑丁 2?3份； DOP1?2份、硬脂酸5?7份。
3. 如權利要求2所述的礦井提升機用摩擦襯墊，其特征在于于生產(chǎn)過程中在攪拌機內(nèi) 先加入丁腈橡膠，再加入酚醛樹脂、納米白炭黑和氧化鎂，混煉后，加入氧化鋅、氧化鐵黃、 促進劑M、促進劑DM、防老劑RD、防老劑丁、DOP和硬脂酸，混煉后，最后加入硫磺混煉。
4. 如權利要求3所述的礦井提升機用摩擦襯墊，其特征在于第一次混煉5分鐘，第二次 混煉5?10分鐘，最后混煉5分鐘，攪拌機內(nèi)溫度為60?80°C。
5. 如權利要求3所述的礦井提升機用摩擦襯墊，其特征在于其制備過程采用二次煉膠 工藝，第一次煉膠將粉狀原料初步煉成片狀，煉膠溫度為60?80°C，煉膠時間lh ;第一次煉 膠完成4h后進行第二次煉膠至膠片表面光滑，顏色均勻。
6. -種制備如權利要求1-5任一權利要求所述的礦井提升機用摩擦襯墊的方法，其特 征在于包括以下步驟： (1) 攪拌機內(nèi)先加入粉末丁腈橡膠，再加入酚醛樹脂、納米白炭黑、氧化鎂，混煉5分 鐘；然后加入氧化鋅、氧化鐵黃、促進劑M、促進劑DM、防老劑RD、防老劑丁、DOP、硬脂酸，混 煉5?10分鐘；最后加入硫磺，混煉5分鐘；攪拌機內(nèi)的溫度控制在60?80°C，混合時間 15?20分鐘； (2) 將（1)混合好的粉末原料冷卻到室溫后，進行第一次煉膠，目的是將粉狀原料初步 煉成片狀，煉膠溫度為60?80°C,煉膠時間為1小時；第一次煉膠完成4小時后進行第二 次煉膠，直至膠片表面光滑，顏色均勻。
7. 如權利要求6所述的方法，其特征在于包括以下步驟： 步驟一：攪拌機內(nèi)先加入粉末丁腈橡膠100份，再加入酚醛樹脂80?120份、納米白炭 黑30?45份、氧化鎂12?18份，混煉5分鐘；然后加入氧化鋅3?5份、氧化鐵黃8?12 份、促進劑Ml?2份、促進劑DM1?2份、防老劑RD2?3份、防老劑丁 2?3份、DOP1?2 份、硬脂酸5?7份，混煉5?10分鐘；最后加入硫磺2?3份，混煉5分鐘；攪拌機內(nèi)的溫 度控制在60?80°C，混合時間15?20分鐘；混料完成后，將混合好的粉末料裝進內(nèi)襯袋、 不扎口； 步驟二：將步驟一混合好的粉末原料放置17?24小時冷卻到室溫后，進行第一次煉 膠，目的是將粉狀原料初步煉成片狀，煉膠溫度為60?80°C，煉膠時間為1小時；第一次煉 膠完成4小時后進行第二次煉膠，直至膠片表面光滑，顏色均勻； 步驟三：將步驟二煉好的膠片放置24小時后，稱取原料，放入烘箱內(nèi)預熱15?20min， 再次投入煉膠機，薄通塑煉5?10遍后，將膠片兩頭包裹卷成制品坯料狀，放入預熱至 150°C的模具內(nèi)，經(jīng)過排氣5?10次，加壓9?12MPa，保溫保壓50min壓制成型； 步驟四：壓制結束后停止加熱進行降溫，溫度降至90°C以下進行脫模，然后除去襯墊 的飛邊，即制得成品。
【文檔編號】B29B7/00GK104194087SQ201410363143
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年7月28日 優(yōu)先權日:2014年7月28日
【發(fā)明者】張家旖, 楊蕊, 張曉雷, 裴從影, 高丹丹, 李闖, 任政波 申請人:洛陽百克特摩擦材料有限公司