RU2355715C1 - Asbestos-free polymer friction composition - Google Patents
Asbestos-free polymer friction composition Download PDFInfo
- Publication number
- RU2355715C1 RU2355715C1 RU2007134233/04A RU2007134233A RU2355715C1 RU 2355715 C1 RU2355715 C1 RU 2355715C1 RU 2007134233/04 A RU2007134233/04 A RU 2007134233/04A RU 2007134233 A RU2007134233 A RU 2007134233A RU 2355715 C1 RU2355715 C1 RU 2355715C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- asbestos
- pulp
- graphite
- group
- alumina
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 25
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 title claims abstract description 9
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 25
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims abstract description 16
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- YXIWHUQXZSMYRE-UHFFFAOYSA-N 1,3-benzothiazole-2-thiol Chemical compound C1=CC=C2SC(S)=NC2=C1 YXIWHUQXZSMYRE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims abstract description 14
- 239000005060 rubber Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000010428 baryte Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229910052601 baryte Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 229920000271 Kevlar® Polymers 0.000 claims abstract description 9
- TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L barium sulfate Chemical compound [Ba+2].[O-]S([O-])(=O)=O TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 9
- 239000004761 kevlar Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000010456 wollastonite Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229910052882 wollastonite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000004766 arselon Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229930195735 unsaturated hydrocarbon Natural products 0.000 claims abstract description 7
- 239000012764 mineral filler Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 10
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 9
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims description 9
- 239000012765 fibrous filler Substances 0.000 abstract description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 6
- KUAZQDVKQLNFPE-UHFFFAOYSA-N thiram Chemical compound CN(C)C(=S)SSC(=S)N(C)C KUAZQDVKQLNFPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- 229960002447 thiram Drugs 0.000 abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 abstract description 3
- 239000005864 Sulphur Substances 0.000 abstract 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 abstract 1
- 239000000383 hazardous chemical Substances 0.000 abstract 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 9
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 6
- 239000005062 Polybutadiene Substances 0.000 description 4
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920002857 polybutadiene Polymers 0.000 description 4
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 2
- KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N Terephthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=C(C(O)=O)C=C1 KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010425 asbestos Substances 0.000 description 2
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QQVIHTHCMHWDBS-UHFFFAOYSA-N isophthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC(C(O)=O)=C1 QQVIHTHCMHWDBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000011490 mineral wool Substances 0.000 description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 2
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 2
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 2
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 2
- 229910052895 riebeckite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 2
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 2
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 1
- 229920000561 Twaron Polymers 0.000 description 1
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 239000002783 friction material Substances 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 150000002531 isophthalic acids Chemical class 0.000 description 1
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- -1 orthophthalic Chemical class 0.000 description 1
- XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-N phthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1C(O)=O XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003504 terephthalic acids Chemical class 0.000 description 1
- 150000003557 thiazoles Chemical class 0.000 description 1
- 239000004762 twaron Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к полимерным композициям фрикционного назначения и может быть использовано в производстве тормозных колодок и накладок тормозов транспортных средств и других механических объектов.The invention relates to polymer compositions of friction and can be used in the manufacture of brake pads and brake linings of vehicles and other mechanical objects.
Из уровня техники известна композиция для безасбестового фрикционного материала, содержащая каучук, вулканизующую группу на основе серы, волокнистый наполнитель, металлосодержащий наполнитель, фрикционный модификатор на основе графита, неорганический модификатор - смесь баритового концентрата и глинозема. В качестве каучука используют каучук СКД, в качестве волокнистого наполнителя - смесь полиоксадиазольного волокна и минеральной ваты, в качестве металлосодержащего наполнителя - дробь чугунную колотую, в качестве фрикционного модификатора используют смесь графита кристаллического, графита скрытокристаллического и углерода технического, а к смеси неорганического модификатора дополнительно добавлен цеолит при следующем соотношении компонентов композиции, мас.%: Каучук СКД 18,00-22,00; Сера 1,50-2,50; 2-Меркаптобензотиазол 0,35-0,45; Тиурам 0,10-0,30; Полиоксадиазольное волокно 2,00-4,00; Минеральная вата 18,00-22,00; Дробь чугунная колотая 4,00-6,00; Графит кристаллический 2,00-3,00; Графит скрытокристаллический 2,00-3,00; Углерод технический 6,00-8,00; Баритовый концентрат 27,00-28,00; Глинозем 6,00-8,00; Цеолит 2,50-3,50 (RU 2296778, 10.04.2007).The prior art composition for asbestos-free friction material containing rubber, sulfur-based vulcanizing group, fibrous filler, metal-containing filler, graphite-based friction modifier, inorganic modifier is a mixture of barite concentrate and alumina. SKD rubber is used as rubber, a mixture of polyoxadiazole fiber and mineral wool is used as a fibrous filler, cast iron fractions are used as a metal-containing filler, a mixture of crystalline graphite, cryptocrystalline graphite and technical carbon is used as a friction modifier, and an additional addition to the inorganic modifier mixture is added zeolite in the following ratio of components of the composition, wt.%: Rubber SKD 18.00-22.00; Sulfur 1.50-2.50; 2-Mercaptobenzothiazole 0.35-0.45; Thiuram 0.10-0.30; Polyoxadiazole fiber 2.00-4.00; Mineral wool 18.00-22.00; Chipped cast iron fraction 4.00-6.00; Crystalline graphite 2.00-3.00; Cryptocrystalline graphite 2.00-3.00; Technical carbon 6.00-8.00; Barite concentrate 27.00-28.00; Alumina 6.00-8.00; Zeolite 2.50-3.50 (RU 2296778, 04/10/2007).
Известна фрикционная полимерная композиция, включающая связующее, волокнистый безасбестовый наполнитель, неорганический модификатор - барит, фрикционный модификатор - графит и вулканизующую группу. В качестве связующего взяты каучуки из группы высокомолекулярных непредельных углеводородных каучуков: смесь СКД и СКИ-3 с добавлением индустриального масла И-20, в качестве волокнистого наполнителя использован волластонит, в качестве вулканизующей группы содержит серу, каптакс, тиурам, оксид цинка, дополнительно содержит технический углерод и модификатор связующего из группы двухосновных органических кислот, включающий ортофталевую, изофталевую и терефталевую кислоты при следующем соотношении компонентов композиции, мас.%: связующее из группы непредельных углеводородных каучуков: смесь СКД, СКИ-3, индустриальное масло И-20 10,0-13,0; Волокнистый безасбестовый наполнитель - волластонит 50,0-55,0; Неорганический модификатор-барит 19,0-25,0; Фрикционный модификатор - графит 2,0-4,0; Углерод технический 1,5-1,9; Вулканизующая группа: сера 3,0-4,0, каптакс 0,2-0,5, тиурам 1,2-1,7, оксид цинка 0,3-0,7; Модификатор связующего из группы двухосновных органических кислот: ортофталевая, изофталевая и терефталевая кислоты 0,1-5,0 (RU 2275394, 27.04.2006).Known friction polymer composition comprising a binder, a fibrous asbestos-free filler, an inorganic modifier - barite, a friction modifier - graphite and a vulcanizing group. Rubbers from the group of high molecular weight unsaturated hydrocarbon rubbers were taken as a binder: a mixture of SKD and SKI-3 with the addition of industrial oil I-20, wollastonite was used as a fibrous filler, it contains sulfur, captax, thiuram, zinc oxide as a vulcanizing group, and additionally contains technical carbon and a binder modifier from the group of dibasic organic acids, including orthophthalic, isophthalic and terephthalic acids in the following ratio of the components of the composition, wt.%: binder from the group of unsaturated hydrocarbon rubbers: a mixture of SKD, SKI-3, industrial oil I-20 10.0-13.0; Fibrous asbestos-free filler - wollastonite 50.0-55.0; Inorganic modifier-barite 19.0-25.0; Friction modifier - graphite 2.0-4.0; Technical carbon 1,5-1,9; Vulcanizing group: sulfur 3.0-4.0, captax 0.2-0.5, thiuram 1.2-1.7, zinc oxide 0.3-0.7; A binder modifier from the group of dibasic organic acids: orthophthalic, isophthalic and terephthalic acid 0.1-5.0 (RU 2275394, 04/27/2006).
Наиболее близкой к предложенному изобретению является 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 (сера и ускорители из группы тиазолов и тиурамов) 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 (электрокорунд, глинозем и каолин) 9-11; Синтетические полиарамидные волокна (арселон, сверхвысокомодульное волокно (СВМ), кевлар и тварон) 1,5-5 (RU 2285704, 20.10.2006).Closest to the proposed invention is a friction polymer composition containing butadiene rubber, a vulcanizing group, powdery fillers, including barite concentrate, carbon black, alumina based filler, crystalline graphite, cryptocrystalline and reinforcing fibrous filler, which are used as synthetic polyaramide fiber, and the ratio of powdered fillers to reinforcing fibrous filler is (12-50): 1, with the following ratio of components in the composition, wt.%: Butadiene rubber 23-25; Vulcanizing group (sulfur and accelerators from the group of thiazoles and thiurams) 3.05-3.45; Barite concentrate 8-11; Carbon black 19-21; Crystalline graphite 9-11; Cryptocrystalline graphite 19-21; Filler based on aluminum oxide (electrocorundum, alumina and kaolin) 9-11; Synthetic polyaramide fibers (Arselon, ultra-high modulus fiber (CBM), Kevlar and Twaron) 1.5-5 (RU 2285704, 20.10.2006).
Недостатком данных композиций является то, что изготовленные на их основе изделия не обладают достаточно высоким и стабильным коэффициентом трения, имеют повышенную износостойкость и высокую стоимость.The disadvantage of these compositions is that products made on their basis do not have a sufficiently high and stable coefficient of friction, have increased wear resistance and high cost.
Задача, на решение которой направлено предложенное изобретение, заключается в создании такой безасбестовой фрикционной полимерной композиции, которая исключала бы указанные выше недостатки.The problem to which the invention is directed is to create such an asbestos-free friction polymer composition that would eliminate the above disadvantages.
Технический результат, достигаемый при реализации данного изобретения, заключается в повышении прочности изготовленных из нее изделий, стабильности коэффициента трения изготовленных на ее основе изделий, снижении себестоимости изделий и выделения вредных веществ в окружающую среду при их изготовлении.The technical result achieved by the implementation of this invention is to increase the strength of products made from it, stability of the coefficient of friction of products made on its basis, reducing the cost of products and the release of harmful substances into the environment during their manufacture.
Указанный технический результат достигается в безасбестовой фрикционной полимерной композиции, содержащей в качестве связующего из группы высокомолекулярных непредельных углеводородных каучуков бутадиеновый каучук СКД, минеральные наполнители, включающие баритовый концентрат и глинозем, волокнистый безасбестовый наполнитель, содержащий кевларовую пульпу, арселоновую пульпу и волластонит, углеродные наполнители, включающие углерод технический и графит, вулканизующую группу, содержащую серу, 2-меркаптобензотиазол и тиурам при следующем соотношении компонентов, мас.%:The specified technical result is achieved in an asbestos-free friction polymer composition containing, as a binder from the group of high molecular weight unsaturated hydrocarbon rubbers, SKD butadiene rubber, mineral fillers, including barite concentrate and alumina, asbestos-free fibrous filler, containing Kevlar pulp, arselone pulp, and wollastonite technical carbon and graphite, a vulcanizing group containing sulfur, 2-mercaptobenzothiazole and thiuram when uyuschem component ratio, wt.%:
Использование в качестве связующего из группы высокомолекулярных непредельных углеводородных каучуков бутадиенового каучука СКД позволяет значительно снизить выделение вредных веществ в атмосферу при изготовлении изделий, обеспечить стабильность фрикционных свойств и износостойкость.The use of SKD butadiene rubber as a binder from the group of high molecular weight unsaturated hydrocarbon rubbers can significantly reduce the emission of harmful substances into the atmosphere during the manufacture of products, ensure the stability of frictional properties and wear resistance.
Использование волластонита, имеющего игольчатую структуру, в качестве волокнистого наполнителя, заменяющего асбест, повышает износостойкость изделий, снижает вредность при производстве изделий и их последующей эксплуатации.The use of wollastonite, having a needle-like structure, as a fibrous filler, replacing asbestos, increases the wear resistance of products, reduces harmfulness in the manufacture of products and their subsequent operation.
Использование кевларовой пульпы, арселоновой пульпы в качестве волокнистого наполнителя, получаемых методом распушения резанного кевларового, арселонового волокна, заменяющих асбест, позволяет обеспечить высокую термическую прочность изделий, стабильность коэффициента трения, повысить износостойкость.The use of Kevlar pulp, Arselon pulp as a fibrous filler, obtained by the method of fluffing cut Kevlar, Arselon fiber, replacing asbestos, allows to provide high thermal strength of products, stability of the coefficient of friction, and increase wear resistance.
Заявляемую безасбестовую фрикционную полимерную композицию изготавливают путем смешения всех ингредиентов в смесителях с Z-образными роторами.The inventive asbestos-free friction polymer composition is made by mixing all the ingredients in mixers with Z-shaped rotors.
Примеры заявляемой композиции представлены в таблице.Examples of the claimed composition are presented in the table.
Таким образом, использование заявляемой композиции позволяет значительно улучшить физико-механические характеристики готового изделия, изготавливать изделия с высокими прочностными показателями, обеспечить стабильность коэффициента трения, повысить износостойкость готовых изделий, что способствует повышению надежности эксплуатации фрикционных изделий, а также значительно снизить выделение вредных веществ в атмосферу при производстве изделий и их последующей эксплуатации.Thus, the use of the claimed composition can significantly improve the physico-mechanical characteristics of the finished product, produce products with high strength characteristics, ensure the stability of the friction coefficient, increase the wear resistance of the finished products, which helps to increase the reliability of friction products, as well as significantly reduce the emission of harmful substances into the atmosphere in the manufacture of products and their subsequent operation.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007134233/04A RU2355715C1 (en) | 2007-09-14 | 2007-09-14 | Asbestos-free polymer friction composition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007134233/04A RU2355715C1 (en) | 2007-09-14 | 2007-09-14 | Asbestos-free polymer friction composition |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2355715C1 true RU2355715C1 (en) | 2009-05-20 |
Family
ID=41021687
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007134233/04A RU2355715C1 (en) | 2007-09-14 | 2007-09-14 | Asbestos-free polymer friction composition |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2355715C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110735870A (en) * | 2019-10-17 | 2020-01-31 | 摩擦一号制动科技（仙桃）有限公司 | composite organic fiber brake pad |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US437038A (en) * | 1890-09-23 | Power-press | ||
| RU2275394C2 (en) * | 2004-05-19 | 2006-04-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Минерал-Сервис" | Frictional polymeric composition |
| RU2285704C1 (en) * | 2005-03-21 | 2006-10-20 | Открытое акционерное общество "Завод фрикционных и термостойких материалов" (ОАО "Фритекс") | Polymer friction composition |
| RU2286274C1 (en) * | 2005-03-21 | 2006-10-27 | Открытое акционерное общество "Завод фрикционных и термостойких материалов" (ОАО "Фритекс") | Nonasbestos brake shoe of rail vehicle |
-
2007
- 2007-09-14 RU RU2007134233/04A patent/RU2355715C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US437038A (en) * | 1890-09-23 | Power-press | ||
| RU2275394C2 (en) * | 2004-05-19 | 2006-04-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Минерал-Сервис" | Frictional polymeric composition |
| RU2285704C1 (en) * | 2005-03-21 | 2006-10-20 | Открытое акционерное общество "Завод фрикционных и термостойких материалов" (ОАО "Фритекс") | Polymer friction composition |
| RU2286274C1 (en) * | 2005-03-21 | 2006-10-27 | Открытое акционерное общество "Завод фрикционных и термостойких материалов" (ОАО "Фритекс") | Nonasbestos brake shoe of rail vehicle |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110735870A (en) * | 2019-10-17 | 2020-01-31 | 摩擦一号制动科技（仙桃）有限公司 | composite organic fiber brake pad |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4373038A (en) | Asbestos-free friction material | |
| FR2893374A1 (en) | FRICTION MEMBER WITHOUT ASBESTOS. | |
| Ganguly et al. | Asbestos free friction composition for brake linings | |
| RU2437903C2 (en) | Composite oil-and-petrol resistant, wear- and frost-resistant material | |
| CN109812524A (en) | An environmentally friendly blend matrix friction material composition for automobile brake pads | |
| GB2085019A (en) | Friction material | |
| RU2355715C1 (en) | Asbestos-free polymer friction composition | |
| JP6346424B2 (en) | Friction material composition, friction material using friction material composition, and friction member | |
| RU2285018C1 (en) | Friction material | |
| US4313869A (en) | Composition friction element for a railroad brake shoe | |
| EP1290105B1 (en) | Soft sealing material | |
| JPH11148071A (en) | Composition for friction material | |
| RU2090578C1 (en) | Polymer friction composition (variants) | |
| JP2009209288A (en) | Friction material | |
| RU2095380C1 (en) | Composition for manufacturing of friction materials | |
| RU2285704C1 (en) | Polymer friction composition | |
| JP2011046819A (en) | Rubber composition for tire reinforcement layer | |
| SU1607362A1 (en) | Polymeric frictional molding cmposition | |
| CN115234589A (en) | Bionic friction material and preparation method and application thereof | |
| JPS60129438A (en) | Friction member for shaft box guide element | |
| WO2003087255A1 (en) | Non-asbestos friction material | |
| RU2691526C1 (en) | Friction article | |
| JP2014162919A (en) | Phenol resin composition for rubber compounding, rubber composition and tire | |
| RU2400503C2 (en) | Frictional material | |
| RU2101305C1 (en) | Friction composition |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150915 |