基于改性基体树脂的地铁合成闸瓦技术方案探讨.pdfVIP

研究开发 机车车辆工艺第5期2007年10月 文章编号：lO∞m8∞ 基于改性基体树脂的地铁合成闸瓦技术 方案探讨 应之丁1，姜敏1，陈财根2，裴顶峰3 (1．同济大学，上海200092；2．上海华信摩檫材料有限公司，上海201203； 3．铁道部科学研究院金化所，北京100081) 摘要：奉文分析了地轶车辆使用的夸成闸瓦技术要求，井时合成闸瓦所用材料进行了撂讨。重 点研究丁地轶聚合物基复合摩阻材料，提出地轶合成闸瓦的研制方案，试验结果表明新研制的地 铁夸成同瓦各项性能指标符合设计技术要求。 关键词：地铁；合成同瓦；树脂；改性基体 中围分类号：U231；U26035l 文献标识码：B 1 地铁合成闸瓦技术要求分析 2 闸瓦材料研究 为研制新型地铁合成闸瓦，对多个城市地铁车 合成闸瓦材料一般是用酚醛树脂、金属粉末和 辆用合成闸瓦进行了理化性能指标测试；在铁道部 润滑材料经混合后加热压制而成的，即聚合物基复 产品质监中心1：1制动动力试验台上进行不同制动 合材料闸瓦。该种闸瓦具有优越的常温性能，但在 压力下各项摩擦、磨耗性能测试。在取得第一手资 摩擦制动时的高温、高速条件下，即便采用耐高温的 料的同时，参照了国内外其他同类型闸瓦技术指标 高性能树脂，聚合物材料的耐高温性能也不能满足 后，制订了新研制的地铁合成闸瓦技术指标，归结 要求。由于合成闸瓦是由聚合物作为基体粘结其他 如下； 颗粒或者纤维增强材料而形成的，这就造成了一种 (1)具有高而稳定的摩擦系数，其材质在连续 两难的处境：一方面要提高复合材料闸瓦的耐高温 制动及长大坡道制动条件下都应具备稳定的摩擦系 性能，要求聚合物基体的含量尽可能降低；但另一方 数和尽量小的热衰退性； 面基体树脂含量过低时，增强材料将不能被有效粘 (2)考虑材质的综合性能，适当降低闸瓦的弹 结，材料性能恶化。为此需研究新的材料和工艺来 性模量，使其制动时能最大限度地增加与车轮踏面 解决这一问题。 的贴合度而达到较好的制动性能； 2．1基体材料的选择 (3)增加闸瓦散热性，降低车轮踏面的热点温 ． 摩擦材料中的粘合剂(基体)是以酚醛树脂为 度，并考虑闸瓦硬度值稳定性，减少有害于车轮的金 主，其占iq整个摩擦材料粘合剂用量的90％以上， 属镶嵌； 但是酚醛树脂的硬、脆、高温残留物低等缺点阻碍了 (4)在考虑闸瓦自身耐磨性的同时，要求其材 它在高性能复合材料中的应用。本次研究重点是针 质应尽量减少对车轮的磨耗； 对酚醛树脂进行改性，既保持了酚醛树脂原有的优 (5)注重绿色环保。新研制的高摩合成闸瓦材 点，又改善了酚醛树脂固有的硬、脆的缺点，更使得 质中除了不含有石棉、铅等有害物质外，其他原材料 酚醛树脂高温降解残留物的摩擦粘流特性得到提 的选择及制造工艺都要注重环保。所用原材料在保 高，从而改进了摩擦材料的综合性能。 证产品性能及质量的前提下，尽量采用国产价廉质 研制的合成改性基体树脂为：树脂酚是以双酚 优、无毒无害的原材料，降低制造成本。 A、含硼化合物、腰果壳油、三聚氰胺为改性剂，采用 收稿13期：2007—06—28 特殊工艺在反应釜内一步缩聚合成。树脂结构式见 作者简介：应之丁(1964一)，男，副教授，博士。 图1，红外光谱分析见表1