(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210831869.5 (22)申请日 2022.07.14 (71)申请人 中国铁道科 学研究院集团有限公司 金属及化学研究所 地址 100081 北京市海淀区大柳树路2号 二 区9幢 申请人 北京中铁科新材 料技术有限公司 　 中国铁道科 学研究院集团有限公司 (72)发明人 吉媛　贺春江　裴顶峰　张恒　 王玮　韩欢热　谢晓　高明　 (74)专利代理 机构 北京瑞恒信达知识产权代理 事务所(普通 合伙) 11382 专利代理师 李琰 (51)Int.Cl. C08L 23/16(2006.01)C08K 3/22(2006.01) C08K 5/09(2006.01) C08K 5/43(2006.01) C08K 7/24(2006.01) C08K 5/06(2006.01) C08K 3/26(2006.01) C08K 5/053(2006.01) C08K 7/08(2006.01) F16D 69/02(2006.01) (54)发明名称 一种载重货车合成闸瓦用摩擦体组合物及 其制备的载重货车合成闸瓦 (57)摘要 本发明提供一种合成闸瓦用摩擦体组合物 及其制备方法。 所述合成闸瓦用摩擦体组合物按 重量份计包括如下组分： 三元乙丙橡胶100、 氧化 锌4‑6、 硬脂酸1.5 ‑2.5、 4,4' ‑二硫代二吗啉 (DTDM)2.0 ‑3.0、 空心陶瓷微球190 ‑210、 双季戊 四醇20‑40和水滑石30 ‑70。 本发明还 提供该合成 闸瓦用摩擦体组合物制备的摩擦体及含有该摩 擦体的合成闸瓦。 经实际测试， 本发明提供的合 成闸瓦性能优异， 其在载重货车上的寿命达到16 万公里以上， 125km/h和35km/h制动初速度下的 摩擦系数比值小于1.13 。 权利要求书1页 说明书5页 CN 114957867 A 2022.08.30 CN 114957867 A 1.一种合成闸瓦用摩擦体组合物， 按重量份 计， 原料包括如下组分： 三元乙丙橡胶100、 氧化锌 4‑6、 硬脂酸1.5 ‑2.5、 4,4' ‑二硫代二吗啉2.0 ‑3.0、 空心陶瓷 微球190‑210、 双季戊四醇20 ‑40和水滑石3 0‑70。 2.根据权利要求1所述的合成闸瓦用摩擦体组合物， 其特征在于， 所述合成闸瓦用摩擦 体组合物， 按重量份 计， 原料包括如下组分： 三元乙丙橡胶100、 氧化锌 4.5‑5.5、 硬脂酸1.8 ‑2.2、 4,4' ‑二硫代二吗啉2.2 ‑2.8、 空心 陶瓷微球195 ‑205、 双季戊四醇45 ‑55和水滑石40 ‑60。 3.根据权利要求1或2所述的合成闸瓦用 摩擦体组合物， 其特征在于， 所述空心陶瓷微 球的粒径为10 ‑30 μm。 4.根据权利要求1或2所述的合成闸瓦用 摩擦体组合物， 其特征在于， 所述水滑石为二 元镁铝碳 酸根型水滑石。 5.权利要求1至4中任一项所述的合成闸瓦用摩擦体组合物的制备方法， 包括如下步 骤： I.按照重量份准备 各组分； II.将各组分投入密炼机， 混 炼14‑16分钟， 出 料， 即得。 6.一种合成闸瓦用摩擦体， 由权利要求1至4中任一项所述的合成闸瓦用摩擦体组合物 或根据权利要求5所述的制备方法制备得到的所述合成闸瓦用摩擦体组合物按照本领域常 规方法制备 得到。 7.一种合成闸瓦， 包括瓦背和权利要求6所述的合成闸瓦用摩擦体。 8.权利要求7 所述的合成闸瓦的制备 方法， 包括： 称取权利要求1至4中任一项所述的合成闸瓦用摩擦体组合物或根据权利要求5所述的 制备方法制备得到的所述合成闸瓦用摩擦体组合物， 装填入在硫化机上已经预热的模具 中， 表面放置钢制瓦背， 15 5℃‑165℃和13‑17MPa下硫化3 5‑45分钟， 卸模， 自然冷却， 即得。 9.权利要求7所述的合成闸瓦或根据权利要求8所述的制备方法制备得到的合成闸瓦 作为制动零件在载重货车中的应用。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114957867 A 2一种载重货车合成闸瓦用摩擦 体组合物及其制备的载重货车 合成闸瓦 技术领域 [0001]本发明属于高分子材料领域， 具体涉及一种载重货车合成闸瓦用摩擦体 组合物及 其制备的载重货车合成闸瓦。 背景技术 [0002]闸瓦是轨道车辆制动的主要零件； 制动时， 闸瓦抱紧车轮踏面， 通过摩擦使车轮停 止转动。 目前轨道车辆所用的闸瓦大多数都是 由瓦背和摩擦体组成的合成闸瓦， 其中摩擦 体又由粘结材料、 增强材料和摩擦材料构成。 不同的轨道车辆， 要求摩擦体具有相应的性 能。 [0003]如公开号CN102401052A(公开日2012年4月4日)的中国发明专利申请公开了一种 专门用于大功 率XHN5机车的高摩合 成闸瓦及其制备方法和应用； 用于摩擦体的组合物的组 成为(重量份)： 酚醛树脂15～16， 丁腈橡胶8～9， 铁粉15～17， 海泡石纤维10～13， 硫酸钡13 ～20， 钾长石14～17， 硅灰石6～8， 石墨6～8， 氧化铝1～2； 优选的， 所述重量份数 组成为： 酚 醛树脂15～16， 丁腈橡胶8～9， 铁粉15～16， 海泡石纤维10～11， 硫酸钡19～20， 钾长石16～ 17， 硅灰石6～7， 石墨6～7， 氧化铝1～2 。 公开号CN102 643511A(公开日2 012年8月22日)的中 国发明专利申请公开了货车用的高摩合成闸瓦及其制备方法； 其中， 摩擦体的原料组成为 酚醛树脂3 ‑5份、 丁腈橡胶1.5 ‑3.5份、 石墨1.5 ‑3.5份、 还原 铁粉3.5‑5.5份、 钢纤维4.5 ‑6.5 份、 硅灰石1.5 ‑3.5份、 海泡石2.5 ‑4.5份、 钾长石3.5 ‑5.5份、 氧化铝0.05 ‑0.20份、 硫磺 0.15‑0.40份和促进剂0.05 ‑0.20份。 公开号CN104725681A(公开日2015年6月24日)的中国 发明专利申请公开了一种用于地铁合成闸瓦的摩擦体组合物， 原料包括如下重量份的组 分： 丁腈橡胶3 ‑7份， 顺丁橡胶10 ‑14份， 酚醛树脂2 ‑8份， 石墨25 ‑29份， 玄武岩纤维21 ‑25份， 铝矾土20 ‑26份， 蛭石1 ‑5份， 氧化锌0.4 ‑0.9份， 硬脂酸0.1 ‑0.6份， 硫磺0.3 ‑0.7份， 促进剂 0.3‑0.7份； 且丁 腈橡胶、 顺 丁橡胶和酚醛树脂的总重量份不少于19重量份。 [0004]这些用于合成闸瓦摩擦体的组合物中都使用了硫黄 ‑CZ(促进剂)硫化体系， 导致 摩擦体耐热性差、 磨耗差； 且粘合剂采用了丁腈橡胶和酚醛树脂， 使摩擦体高速制动与低速 制动下摩 擦系数波动大， 表现为高速(125km/h)制动初速度下摩擦系数/低速(35km/h)制动 初速度下摩擦系数比值在1.15以上。 [0005]随着我国铁路的发展， 重载运输 发展迅速。 除了改造和新建专用货运重载铁路外， 随着“四纵四横 ”客运专线逐步建成， 既有的客货混运铁路将逐步改造为重载铁路、 以货运 为主。 按照2017年发布的 《重载铁路设计规范》 ， 重载铁路是指满足牵引质量8000t及以上、 轴重为270kN及以上、 在至少150km线路区段上年运量大于40Mt三项条件中两项的铁路。 公 开号CN102643511A披露的货车用的高摩合成闸瓦在普通货运列车上的运行里程可以达到 20万公里以上， 是按磨耗速率推算的预计寿命。 但是重载条件下， 闸瓦摩擦体因为摩擦生热 大， 磨耗会显著加快， 寿命将急剧缩短。 实际情况是， 目前我国重载货车上配置的高摩合成 闸瓦， 平均使用寿命4 ‑5个月， 运行里程仅9 ‑10万公里左右。 而铁路货车修程修制改革的要说　明　书 1/5 页 3 CN 114957867 A 3