PL184416B1

PL184416B1 - Method of obtaining a friction material for brake and clutch linings

Info

Publication number: PL184416B1
Application number: PL97322311A
Authority: PL
Inventors: Jerzy Myalski; Izabella Hyla; Józef Śleziona; Gabriela Kotlarska-Krysiak; Janusz Sokołowski; Józef Wydryszek; Marianna Bielecka; Jan Romankiewicz; Mariusz Bijak
Original assignee: Fabry; Politechnika Slaska Im Wincent
Priority date: 1997-09-24
Filing date: 1997-09-24
Publication date: 2002-10-31
Also published as: PL322311A1

Abstract

Sposób wytwarzania materiału ciernego na okładziny hamulcowe i sprzęgłowe zawierającego składniki mineralne takie jak krzemian wapnia, siarczan baru, wolastonit, tlenek chromu, tlenek żelaza, kaolin w postaci włóknistej, grafit w ilości 20-55%, metaliczne - włókna stalowe, proszki miedzi, proszki glinu, proszki stopów metali - mosiądzu, brązu w ilości 15-25%, organiczne - włókna aramidowe, kauczuk w ilości 5-20% łączonych w trakcie mieszania za pomocą spoiwa z żywic fenolowo-formaldehydowych typu rezolowego i nowolakowego w ilości 12-30%, znamienny tym, że wprowadza się jako dodatkowy składnik poprawiający własności zwęglone produkty odpadowe z laminatów na osnowie żywic poliestrowych, fenolowo-formaldehydowych, epoksydowych w ilości 2-20% udziału wagowego mieszaniny o granulacji 10-200 pm, miesza z pozostałymi składnikami mineralnymi, metalicznymi, organicznymi, spoiwem fenolowo- -formaldehydowym i przetwarza metodami prasowania.A method of producing friction material for brake and clutch linings containing minerals such as calcium silicate, barium sulfate, wollastonite, chromium oxide, iron oxide, kaolin in fibrous form, graphite 20-55%, metallic - steel fibers, copper powders, aluminum powders, metal alloy powders - brass, bronze in the amount of 15-25%, organic - aramid fibers, rubber in the amount of 5-20% combined while mixing with a binder of phenol-formaldehyde type resins resole and novolac in an amount of 12-30%, characterized in that it is introduced as an additional component improving the properties of carbonized waste products from laminates on the basis of polyester, phenol-formaldehyde and epoxy resins in quantity 2-20% by weight of the mixture with granulation 10-200 µm, mixed with the others mineral, metallic, organic ingredients, phenolic and -formaldehyde and processed by pressing methods.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania materiału ciernego na okładziny hamulcowe i sprzęgłowe polegający na wprowadzeniu do składu materiału ciernego produktów odpadowych powstałych przy produkcji laminatów na bazie żywicy epoksydowej lub fenolowej zbrojonej włóknami szklanymi, tkaniną lub papierem.The subject of the invention is a method of producing a friction material for brake and clutch linings, consisting in the incorporation of waste products into the friction material composition resulting from the production of laminates based on epoxy or phenolic resin, reinforced with glass fibers, fabric or paper.

Znane są metody utylizacji odpadowych duroplastów polegające na zastąpieniu w tworzywie części składników wyjściowych odpowiednio rozdrobnionymi i rozfrakcjonowanymi odpadami z laminatów, które stanowią wysoko wartościowe materiały wzmacniające o gwarantowanym standardzie jakości. Przykładowo produkowane są laminaty kompozytowe dla przemysłu samochodowego, w których dodaje się do nowo produkowanego laminatu rozdrobniony recyklat na bazie żywicy poliestrowej zbrojonej włóknem szklanym. W materiale takim stwierdzono korzystne zmniejszenie gęstości materiału przy zachowaniu lub poprawie takich własności jak np. udarność, jeśli dodatek recyklatu nie przekroczy 15%. Stosuje się również tłoczywa, w których zastąpienie recyklatem nawet 20% kredy dało wyraźny wzrost wszystkich parametrów mechanicznych tłoczywa.There are known methods of disposing of waste thermosets consisting in replacing some of the starting components in the material with appropriately shredded and fractionated waste from laminates, which are highly valuable reinforcing materials with a guaranteed quality standard. For example, composite laminates for the automotive industry are produced, in which fragmented recyclate based on glass fiber reinforced polyester resin is added to the newly produced laminate. Such material has been found to have a favorable reduction in material density while maintaining or improving such properties as e.g. impact toughness, if the recyclate addition does not exceed 15%. Molding compositions are also used, where replacing up to 20% of chalk with recyclate resulted in a clear increase in all mechanical parameters of the molding composition.

W dotychczasowych materiałach ciernych wykorzystuje się wiele rodzajów wypełniaczy ceramicznych, metalicznych różne rodzaje włókien poprawiających właściwości mechaniczne oraz cieplne. Napełniaczami takimi mogą być również materiały odpadowe powstałe przy produkcji wszelkiego typu laminatów z osnową duroplastyczną. Zawarte w laminacie włókna lub napełniacze ziarniste np. kreda, mogą stanowić dodatkowy składnik poprawiający nie tylko charakterystyki fizyczne (współczynnik tarcia) ale także podwyższający własnościIn the friction materials used so far, many types of ceramic and metallic fillers have been used, and various types of fibers improving the mechanical and thermal properties. Such fillers can also be waste materials resulting from the production of all types of laminates with a duroplastic matrix. Fibers or granular fillers, e.g. chalk, contained in the laminate, may constitute an additional component not only improving the physical characteristics (coefficient of friction) but also increasing the properties.

184 416 mechaniczne np. udarność i odporność na rozerwanie. W laminatach takich zbrojeniem mogą być różne rodzaje zbrojenia włókna szklane, włókna węglowe lub też zbrojenie w postaci arkuszy tkanin bawełnianych, papierowych, miki itp. Stwierdzono, że materiały odpadowe z laminatów, po odpowiednim rozdzieleniu i rozdrobnieniu mogą być wprowadzone jako jeden ze składników materiału ciernego. Po wprowadzeniu takiego składnika następuje poprawa współczynnika tarcia, podwyższenie właściwości cieplnych, obniżenie ciężaru właściwego okładziny oraz większa stabilność tych własności w podwyższonej temperaturze. Materiały odpadowe wprowadzane w skład materiału ciernego mogą mieć różny stopień przetworzenia. Pod tym pojęciem stopień przetworzenia rozumieć należy to, że materiały odpadowe mogą być tylko odpowiednio rozdrobnione lub też wstępnie zwęglone, np. mogą to być materiały odpadowe po spaleniu lub stałe produkty ich pirolizy. Wprowadzenie takich laminatów odpadowych do materiałów ciernych poprawia nie tylko ich własności ale równocześnie zmniejsza obciążenie środowiska naturalnego, gdyż dotychczas wszelkiego typu laminaty były składowane bezpośrednio na wysypiskach lub też składowane jako produkty stałe (popioły) po spaleniu odpadów.184 416 mechanical, e.g. impact strength and tear resistance. In such laminates, the reinforcement can be various types of reinforcement, glass fibers, carbon fibers or reinforcement in the form of sheets of cotton, paper, mica fabrics, etc. It has been found that the waste materials from laminates, after appropriate separation and shredding, can be introduced as one of the components of the friction material . After introducing such a component, the coefficient of friction is improved, thermal properties are increased, the specific weight of the lining is lowered and these properties are more stable at elevated temperatures. Waste materials included in the friction material may have a different degree of processing. The processing degree is understood to mean that the waste materials can only be suitably comminuted or pre-carbonized, e.g. they can be waste materials after combustion or solid products of their pyrolysis. The introduction of such waste laminates to the friction materials improves not only their properties, but also reduces the burden on the natural environment, because so far all types of laminates have been deposited directly in landfills or stored as solid products (ashes) after incineration of waste.

Znane jest wytwarzanie materiału ciernego ze składników mineralnych, metalicznych, organicznych i spoiwa polimerowego z zastosowaniem różnego rodzaju dodatków wprowadzanych w celu poprawy własności fizycznych lub mechanicznych zawierających różne postacie węgla np. ziarna diamentowego. Z polskiego opisu patentowego nr 118 316 „Sposób wytwarzania masy ścierno - diamentowej” znana jest metoda otrzymywania materiału ciernego polegająca na tym, że masę otrzymuje się dodając kolejno do żywicy ciekłej rezolowej użytej w ilości 15-20% objętościowych, wypełniaczy takich jak węglik krzemu, elektrokorund szlachetny, fluorek sodu, tlenek żelaza, węglik boru, proszki metali-miedź w ilości 15-40%, następnie ziarno diamentowe w ilości 6-25% i na koniec spoiwo rezitolowe w ilości 30-40%, cały czas mieszając poszczególne składniki w fazie ich dodawania. Natomiast z innego polskiego opisu patentowego nr 169 845 „Sposób wytwarzania materiału ciernego na okładziny hamulcowe i sprzęgłowe zawierających węgiel szklisty” znany jest materiał cierny na okładziny hamulcowe i sprzęgłowe polegający na tym, że oprócz powszechnie stosowanych w przemyśle motoryzacyjnym materiałach ciernych składników mineralnych takich jak krzemian wapnia, siarczan baru, wolastonit, tlenek chromu, tlenek żelaza, kaolin w postaci włóknistej, grafit w ilości 20-55%, metalicznych - włókna stalowe, proszków miedzi, proszków glinu, proszków stopów metali - mosiądzu, brązu w ilości 15-25% organicznych - włókna aramidowe, kauczuk w ilości 5-20% łączonych w trakcie mieszania za pomocą spoiwa z żywic fenolowo-formaldehydowych typu rezolowego i nowolakowego w ilości 12-30%, wprowadza się jako dodatkowy składnik umacniający uzyskany w wyniku karbonizacji, produkt odpadowy z osnową fenolowo-formaldehydową w ilości 2-20% udziału wagowego mieszaniny o granulacji 10-300 pm.It is known to produce friction material from mineral, metallic, organic components and a polymer binder using various types of additives to improve the physical or mechanical properties of carbon containing various forms, e.g. diamond grain. From the Polish patent description No. 118 316 "A method of producing abrasive-diamond mass", a method of obtaining a friction material is known, consisting in the fact that the mass is obtained by adding to the resole liquid resin used in an amount of 15-20% by volume, fillers such as silicon carbide, noble alumina, sodium fluoride, iron oxide, boron carbide, metal-copper powders in the amount of 15-40%, then diamond grain in the amount of 6-25% and finally resitol binder in the amount of 30-40%, all the time mixing the individual components in their addition phase. On the other hand, from another Polish patent description No. 169 845 "Method of producing friction material for brake and clutch linings containing glassy carbon", a friction material for brake and clutch linings is known, which consists in the fact that, in addition to the commonly used friction materials in the automotive industry, mineral components such as silicate calcium, barium sulfate, wollastonite, chromium oxide, iron oxide, kaolin in fibrous form, graphite in the amount of 20-55%, metallic - steel fibers, copper powders, aluminum powders, metal alloy powders - brass, bronze in the amount of 15-25% organic - aramid fibers, rubber in the amount of 5-20% combined during mixing with a binder of phenol-formaldehyde resol and novolak resins in the amount of 12-30%, are added as an additional strengthening component obtained as a result of carbonization, a waste product with a matrix phenol-formaldehyde in the amount of 2-20% by weight of the mixture with a granulation of 10-300 µm.

Sposób wytwarzania materiału ciernego na okładziny hamulcowe i sprzęgłowe według wynalazku polega na tym, że oprócz powszechnie stosowanych w przemyśle motoryzacyjnym materiałach ciernych składników mineralnych takich jak krzemian wapnia, siarczan baru, wolastonit, tlenek chromu, tlenek żelaza, kaolin w postaci włóknistej, grafit w ilości 20-55%, metalicznych - włókna stalowe, proszków miedzi, proszków glinu, proszków stopów metali -mosiądzu, brązu w ilości 15-25% organicznych - włókna aramidowe, kauczuk w ilości 5-20% łączonych w trakcie mieszania za pomocą spoiwa z żywic fenolowo-formaldehydowych typu rezolowego i nowolakowego w ilości 12-30%, wprowadza się jako dodatkowy składnik umacniający uzyskany w wyniku karbonizacji, produkt odpadowy z osnową polimerową duroplastyczną (fenolowo-formaldehydową, epoksydową, poliestrową) w ilości 2-20% udziału wagowego mieszaniny o granulacji 10-300 pm. Następnie przygotowaną mieszaninę przetwarza się metodami prasowania na gorąco stosując tradycyjne parametry przetwórstwa. Uzyskany materiał charakteryzuje się wysokim współczynnikiem tarcia, przy czym poprzez zmiany udziału węgla szklistego w materiale ciernym można wpływać na osiągnięcie wymaganej wielkości współczynnika tarcia od wartości np. 0,3 do 0,5. Ponadto materiał uzyskany metodą według wynalazku posiada wysoką odporność na działanie temperatury, dobre właściwości mechaniczne. Ponadto materiał zawierający zwęglone produkty odpadowe lamina4The method of producing a friction material for brake and clutch linings according to the invention consists in the fact that, in addition to the commonly used friction materials in the automotive industry, mineral components such as calcium silicate, barium sulfate, wollastonite, chromium oxide, iron oxide, fibrous kaolin, graphite in the amount of 20-55%, metallic - steel fibers, copper powders, aluminum powders, metal alloy powders - brass, bronze in the amount of 15-25%, organic - aramid fibers, rubber in the amount of 5-20%, combined during mixing with a resin binder phenol-formaldehyde resol and novolak types in the amount of 12-30%, are added as an additional reinforcing component obtained as a result of carbonization, a waste product with a duroplastic polymer matrix (phenol-formaldehyde, epoxy, polyester) in the amount of 2-20% by weight of the mixture with granulation 10-300 pm. The prepared mixture is then processed by hot pressing methods using traditional processing parameters. The obtained material is characterized by a high coefficient of friction, and by changing the fraction of glassy carbon in the friction material, it is possible to influence the achievement of the required friction coefficient from the value of e.g. 0.3 to 0.5. Moreover, the material obtained by the method according to the invention has high temperature resistance and good mechanical properties. In addition, a material containing carbonized waste products lamina4

184 416 tów przyczynia się do obniżenia zużycia ściernego okładziny hamulcowej lub sprzęgłowej, w porównaniu z materiałami ciernymi nie zawierającymi tego składnika.184,416 tons contribute to a reduction in the abrasive wear of the brake or clutch lining compared to friction materials without this component.

W przypadku wykorzystania w materiale ciernym składnika jakim jest uzyskany w wyniku pirolizy lub spalania laminatów odpadowych materiał zwęglony zawierający zbrojenie włókniste lub cząstki, istotnym czynnikiem jest jego skład ziarnowy i ilość. Odpowiedni udział objętościowy wpływa na poziom wartości współczynnika tarcia. Przy zastosowaniu dużych udziałów objętościowych materiału zwęglonego obserwuje się większą stabilność termiczną okładziny, mniejsze zużycie ścierne, ale obniża się poziom wartości współczynnika tarcia. A zatem dzięki zastosowaniu określonego udziału można wpływać w istotny sposób na charakterystyki cierne okładzin i przy zastosowaniu odpowiednio dużej objętości węgla szklistego obniżyć współczynnik tarcia do poziomu jaki jest oczekiwany w przypadku materiałów na okładziny sprzęgłowe.In the case of using a component in the friction material, which is the carbonized material containing fibrous reinforcement or particles obtained by pyrolysis or combustion of waste laminates, its grain composition and quantity are an important factor. The appropriate volume fraction influences the level of the friction coefficient value. When using high volume fractions of carbonized material, greater thermal stability of the lining is observed, lower abrasive wear, but the level of the friction coefficient is lower. Thus, thanks to the use of a certain proportion, it is possible to significantly affect the friction characteristics of the linings and, when using a sufficiently large volume of glassy carbon, reduce the friction coefficient to the level that is expected for materials for clutch linings.

Natomiast w przypadku okładzin hamulcowych, gdzie wymagana jest odpowiednio duża wartość współczynnika tarcia, dobór ilości wprowadzonego materiału odpadowego zwęglonego powinien być dokonany w taki sposób, aby nie spowodował on obniżenia współczynnika tarcia przy jednoczesnej stabilizacji tego współczynnika w temperaturze podwyższonej. W przeciwnym przypadku prowadzi to do utraty własności ciernych okładziny. O jakości i poziomie własności mechanicznych i fizycznych materiałów ciernych decyduje nie tylko udział objętościowy ale także granulacja wprowadzonego składnika zwęglonego. W przypadku, gdy materiał cierny powinien charakteryzować się nie tylko określoną wartością współczynnika tarcia, ale także powinien zapewniać wysoką wytrzymałość mechaniczną lub dobrą odporność na zniszczenie w wyniku działania sił promieniowych (odporność na wirowanie, szczególnie istotna w przypadku okładzin sprzęgłowych), należy do materiału ciernego wprowadzić drobne frakcje węgla szklistego. Małe uziarnienie wpływa również korzystnie na przewodnictwo cieplne. Duża granulacja węgla szklistego, powyżej 100 pm wprowadzana jest w celu zwiększenia odporności na zużycie ścierne. Zatem dzięki odpowiedniemu doborowi ilości i granulacji węgla szklistego w zamierzony sposób można wpływać na własności mechaniczne i fizyczne, stabilność termiczną w podwyższonych temperaturach pracy, obniżyć zużycie ścierne okładzin.On the other hand, in the case of brake linings, where a sufficiently large value of the friction coefficient is required, the amount of the introduced carbonized waste material should be selected in such a way that it does not cause a reduction in the friction coefficient while stabilizing this coefficient at an elevated temperature. Otherwise it leads to loss of the frictional properties of the lining. The quality and level of mechanical and physical properties of friction materials are determined not only by the volume fraction, but also by the granulation of the introduced carbon component. If the friction material should not only have a specific value of the friction coefficient, but should also provide high mechanical strength or good resistance to damage due to radial forces (resistance to spinning, especially important in the case of clutch linings), it belongs to the friction material introduce fine fractions of glassy carbon. The small particle size also has a positive effect on thermal conductivity. Large granulation of glassy carbon, above 100 µm, is introduced to increase the abrasion resistance. Therefore, due to the appropriate selection of the amount and granulation of glassy carbon, it is possible to influence the mechanical and physical properties, thermal stability at elevated operating temperatures, and reduce the abrasive wear of the linings in the intended manner.

Wprowadzenie tego rodzaju odpadów przyczynia się do ochrony środowiska naturalnego, gdyż dotychczas odpady takie były składowane na wysypiskach lub mogą być spalane. Wynika to z faktu, iż tworzywa termoutwardzalne oraz kompozyty wzmacniane włóknami są grupą materiałów uważaną jako nie nadające się do ponownego przetworzenia. Przyczynami tego jest przede wszystkim nieodwracalność procesów zachodzących podczas ich utwardzania prowadząca do utworzenia struktur przestrzennie usieciowanych oraz wieloskładnikowość tych tworzyw, zwłaszcza duża zawartość napełniaczy i włókien wzmacniających a mały udział spoiwa organicznego. Takie metody utylizacji odpadów tworzyw duroplastycznych są jednak rzadko stosowane, bowiem istotną przeszkodą jest obecność napełniaczy organicznych i nieorganicznych (włókien szklanych), które po spaleniu osnowy żywicznej (stanowiącej około 30% wag. tworzywa) lub zastosowaniu innej metody dezintegracji chemicznej, pozostająjako odpad stały.The introduction of this type of waste contributes to the protection of the natural environment, as so far such waste has been deposited in landfills or can be incinerated. This is due to the fact that thermosetting plastics and fiber-reinforced composites are a group of materials considered unsuitable for recycling. The reasons for this are, first of all, the irreversibility of the processes taking place during their hardening, leading to the formation of spatially cross-linked structures and the multi-component nature of these materials, especially the high content of fillers and reinforcing fibers and a low proportion of organic binder. Such methods of disposal of duroplastic waste are rarely used, because the presence of organic and inorganic fillers (glass fibers) is a significant obstacle, which after burning the resin matrix (constituting about 30% by weight of the material) or using another method of chemical disintegration remain as solid waste.

Przykład 1.W skład materiału przeznaczonego na okładzinę hamulcową, w którym spoiwem jest mieszanina żywic fenolowo-formaldehydowych typu rezolowego i nowolakowego w ilości 12-25*% do której wprowadza się wypełniacze mineralne takie jak grafit, siarczan baru, krzemian wapnia, tlenek chromu w ilości 20-50%, proszki metali - miedzi, aluminium w ilości, włókna stalowe w ilości 15-35%, wypełniacze organiczne - włókna aramidowe, kauczuk w ilości 8-18% i dodaje w trakcie mieszania zwęglone produkty rozkładu laminatów w ilości 15% części wagowych o granulacji 60-90 pm. Tak przygotowaną mieszankę prasuje się w formach metalowych pod ciśnieniem 90 MPa, w temperaturze 160°C. Otrzymany materiał posiada współczynnik tarcia 0,45, twardość 100 MPa, masę właściwą 2000 kg/m³, wytrzymałość na ściskanie 60 MPa, udarność bez karbu 2 kJ/m². Uzyskany materiał cierny charakteryzuje się tym, że stabilizuje poziom wartości współczynnika tarcia w zakresie temperatur krytycznych od 200 - 350°C, gdy w przypadku materiałów ciernych nie zawierających dodatku zwęglonego laminatu obserwuje się dość znaczne obniżenie wartości współczynnikaExample 1: The composition of the brake lining material, in which the binder is a mixture of phenol-formaldehyde resins of the resole and novolak type in the amount of 12-25 *%, to which mineral fillers such as graphite, barium sulphate, calcium silicate, chromium oxide in in the amount of 20-50%, metal powders - copper, aluminum in the amount of, steel fibers in the amount of 15-35%, organic fillers - aramid fibers, rubber in the amount of 8-18% and, during mixing, added carbonized decomposition products of laminates in the amount of 15% parts by weight, granulation 60-90 µm. The mixture prepared in this way is pressed in metal molds under the pressure of 90 MPa, at the temperature of 160 ° C. The resulting material has a coefficient of friction of 0.45, a hardness of 100 MPa and density of 2000 kg / m ^3, compression strength of 60 MPa, unnotched impact strength of 2 kJ / m ^2. The obtained friction material is characterized by the fact that it stabilizes the value of the friction coefficient in the range of critical temperatures from 200 - 350 ° C, when in the case of friction materials not containing the addition of a carbonized laminate, a significant reduction in the coefficient value is observed

184 416 tarcia (spadek współczynnika tarcia w tym przedziale temperatury może osiągnąć wartość nawet 50%). Dodatkową zaletą uzyskanego materiału zawierającego zwęglone produkty laminatów odpadowych jest wzrost wytrzymałości na ściskanie i zginanie, zwiększenie współczynnika przewodnictwa cieplnego, odporność na działanie szoków cieplnych oraz zmniejszenie zużycia ściernego w okładzinach hamulcowych.184 416 friction (a decrease in the friction coefficient in this temperature range can even reach 50%). An additional advantage of the obtained material containing carbonized waste laminate products is an increase in compressive and bending strength, an increase in the thermal conductivity coefficient, resistance to thermal shocks and a reduction in abrasive wear in brake linings.

Przykład 2. W skład materiału przeznaczonego na okładzinę sprzęgłową, w którym spoiwem jest mieszanina żywic fenolowo-formaldehydowych typu rezolowego i nowolakowego w ilości 12-25%, do której wprowadza się wypełniacze mineralne takie jak grafit, siarczan żelaza, krzemian wapnia w ilości 15-55%, proszki metali i stopów metali - miedzi, brązu w ilości 5-8%, wypełniacze organiczne - włókna aramidowe, kauczuk w ilości 5-20% i dodaje w trakcie mieszania odpowiednio rozdrobniony materiał odpadowy w ilości 4% części wagowych o granulacji 30-60 pm. Tak przygotowaną mieszankę prasuje się w formach metalowych pod ciśnieniem 50 MPa, w temperaturze 160°C. Otrzymany materiał posiada współczynnik tarcia 0,4, twardość 120 MPa, masę właściwą 2000 kg/m³, wytrzymałość na ściskanie 80 MPa, udarność bez karbu 2,2 kJ/m². Zmniejszenie ilości rozdrobnionego laminatu wprowadzanego do okładziny sprzęgłowej powoduje, że uzyskany materiał cierny zapewnia stabilizację współczynnika tarcia w przedziale temperatur krytycznych od 150 - 250°C. Temperatura pracy okładzin sprzęgłowych jest niższa niż w przypadku okładzin hamulcowych, a zatem wprowadzenie rozdrobnionych zwęglonych laminatów nie jest konieczne. Można zatem w przypadku takich okładzin ciernych zastosować rozdrobnione laminaty, a nie zwęglone. Dodatkową zaletą uzyskanego materiału zawierającego zgranulowane laminaty jest wzrost wytrzymałości na ściskanie i zginanie, poprawa wskaźników odporności na zniszczenie w trakcie wirowania, zwiększenie współczynnika przewodnictwa cieplnego, oraz zmniejszenie zużycia ściernego w okładzinach sprzęgłowych.Example 2. The composition of the material intended for the clutch lining, in which the binder is a mixture of phenol-formaldehyde resins of the resole and novolak type in the amount of 12-25%, to which mineral fillers such as graphite, iron sulfate, calcium silicate in the amount of 15- 55%, powders of metals and metal alloys - copper, bronze in the amount of 5-8%, organic fillers - aramid fibers, rubber in the amount of 5-20% and, while mixing, the appropriately fragmented waste material is added in the amount of 4% parts by weight with granulation 30 -60 pm. The mixture prepared in this way is pressed in metal molds under a pressure of 50 MPa, at a temperature of 160 ° C. The obtained material has a friction coefficient of 0.4, a hardness of 120 MPa, a specific weight of 2000 kg / m ³ , compressive strength 80 MPa, unnotched impact strength 2.2 kJ / m ² . Reducing the amount of the fragmented laminate introduced to the clutch lining causes that the obtained friction material ensures the stabilization of the friction coefficient in the range of critical temperatures from 150 - 250 ° C. The operating temperature of the clutch linings is lower than that of the brake linings, so the introduction of chipped carbonized laminates is not necessary. Thus, for such friction linings, it is possible to use fragmented laminates and not carbonized ones. An additional advantage of the obtained material containing granulated laminates is an increase in the compressive and bending strength, an improvement in the resistance to destruction during centrifugation, an increase in the thermal conductivity coefficient, and a reduction in abrasive wear in clutch linings.

184 416184 416

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł.Publishing Department of the UP RP. Circulation of 50 copies. Price PLN 2.00.

Claims

Patent claims

1. Method of producing a friction material for brake and clutch linings containing minerals such as calcium silicate, barium sulfate, wollastonite, chromium oxide, iron oxide, fibrous kaolin, graphite in the amount of 20-55%, metallic steel fibers, copper powders, aluminum powders, powders of metal alloys - brass, bronze in the amount of 15-25%, organic - aramid fibers, rubber in the amount of 5-20%, combined during mixing with a binder of phenol-formaldehyde resole and novolak resins in the amount of 12-30 %, characterized in that it is introduced as an additional component improving the properties of carbonized waste products from laminates based on polyester, phenol-formaldehyde and epoxy resins in the amount of 2-20% by weight of the mixture with a granulation of 10-200 µm, mixed with other mineral components, with metallic, organic, phenol-formaldehyde binder and processed by pressing methods.

2. Method of producing a friction material for brake and clutch linings containing minerals such as calcium silicate, barium sulphate, wollastonite, chromium oxide, iron oxide, fibrous kaolin, graphite in the amount of 20-55%, metallic steel fibers, copper powders, aluminum powders, powders of metal alloys - brass, bronze in the amount of 15-25%, organic - aramid fibers, rubber in the amount of 5-20%, combined during mixing with a binder of phenol-formaldehyde resole and novolak resins in the amount of 12-30 %, characterized by introducing as an additional component improving the properties of waste products from laminates based on polyester, phenolic-formaldehyde, epoxy resins in the amount of 2-20% by weight of the mixture with a granulation of 10-300 µm, mixed with other mineral, metallic components , organic, phenol-formaldehyde binder and processed by pressing methods.