CN100540490C - 喷胶岩棉的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及矿物纤维的制造方法技术领域，尤其是一种喷胶岩棉的制造方法，具有如下工艺步骤：a.粉碎；b.高温熔化；c.喷丝；d.喷胶；e.分切；f.筛选；g.包装。其中的原料为玄武岩或矿渣，其化学组分各成分重量百分比含量为二氧化硅40～45%、三氧化二铝7～9%、氧化钙32～38%、氧化镁6～9%、其他无机物5～8%。利用本发明制备的喷胶岩棉摩擦磨损性能优良、价格便宜。

Description

喷胶岩棉的制造方法

所属技术领域

本发明涉及矿物纤维的制造方法技术领域，尤其是一种喷胶岩棉的制造方法。

背景技术

石棉作为一种天然矿物纤维，具有质轻、价廉、分散性好、摩擦磨损性能好、增强效果好等特点，因此在摩擦材料中得到了广泛的应用。从上世纪20一80年代，石棉基摩擦材料几乎是一统天下。自从上世纪70年代，石棉及其高温分解物被确认属于致癌物质后，许多国家对石棉的使用都做出了具体的规定。瑞士及德国规定1988年生产的汽车不能使用石棉基摩擦材料。美国也有10年内禁止使用石棉的提案。与此同时，石棉粉尘的严格限制必须对除尘设备进行高额投资，致使石棉摩擦材料价格上升。随着汽车科技的进步，汽车的速度越来越高，制动器更小，以及盘式制动器的出现，对摩擦材料的性能提出了更高的要求，使用条件也更为苛刻。如今轿车前轮盘式制动温度可达300～500℃，而石棉在400℃左右将失去结晶水，580～700℃时结晶水将完全丧失，同时也失去弹性和强度，已基本失去增强效果。石棉脱水后导致摩擦性能不稳定、损伤对偶及出现制动噪声，因此，石棉基摩擦材料显然不能适应汽车工业和现代社会发展需求将逐步被取代。由于我国经济发展水平较低、民众环保意识不强及汽车工业的落后，价格较低、应用范围较广的石棉基摩擦材料至今还在使用。然而随着我国国民经济的快速发展，人民生活水平的不断提高，人们对环境保护的要求也越来越高。国家有关部门规定，近年石棉基摩擦材料将要被其它纤维增强摩擦复合材料所替代。纤维增强摩擦材料中增强纤维的作用主要是使材料具有一定的强度和韧性，耐冲击、剪切、拉伸等机械作用而不至于出现裂纹、断裂、崩缺等机械损伤。因此增强纤维应满足以下性能要求：①具有足够的强度和模量以及较好的韧性；②良好的摩擦性能，在一定的温度范围内具有稳定的摩擦系数及适当的摩擦损耗；③较高的热分解温度，在一定温度范围内不发生热分解、脱水、相变等和较高的高温分解残碳率；④纤维易于分散且与基体有较好的相溶性；⑤适当的硬度，不产生严重的噪音；⑥量广、价廉、无毒性，不污染环境。

目前，国内外开展了代用增强纤维的研究。主要有钢纤维、玻璃纤维、碳纤维、有机纤维。虽然拥有如此众多的代用增强纤维，但非石棉纤维还存在着许多的不足；①增强纤维与基体的相溶性较差；②价格较石棉基摩擦材料高出很多；③增强纤维摩擦材料的制成品性能并不是很稳定，代用纤维摩擦材料虽然在某些方面已经超越石棉基摩擦材料，但就整体性能而言还存在较大的差距。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种喷胶岩棉的制造方法，利用该方法制造的喷胶岩棉价格便宜、能降低摩擦材料的噪音和振动、与基体的相溶性好、摩擦性能好。

本发明解决其技术问题所采用的技术与案是：一种喷胶岩棉的制造方法，具有如下工艺步骤：

a.粉碎；将玄武岩或矿渣粉碎，玄武岩或矿渣的化学组分各成分重量百分比含量为二氧化硅40～45％、三氧化二铝7～9％、氧化钙32～38％、氧化镁6～9％、其他无机物5～8％，粉碎后的矿粉要求达到40～60目；

b.高温熔化；将粉碎后的矿粉在感应炉或电阻炉中熔融，熔化温度为1300℃～1800℃；

c.喷丝；将熔体用四辊离心机甩丝成岩棉纤维；纤维直径为1～10μm；

d.喷胶；对岩棉纤维表面喷酚醛树脂得喷胶岩棉，喷胶层厚度0.02μm；

e.分切；将喷胶处理后的喷胶岩棉进行分切，切成长0.5～1.0mm；

f.筛选；对分切后的喷胶岩棉进行筛选，筛选标准为喷胶岩棉长度为0.5～1.0mm；

g.包装；对筛选合格的喷胶岩棉进行包装。

本发明的有益效果是，利用本发明制造的喷胶岩棉具有如下优点：

1.摩擦磨损性能优良。喷胶岩棉的原料来源于玄武岩或炼钢的矿渣，其产品的硬度低于硅灰石，化学成分界于石棉和硅灰石之间，和玻璃有较大的差别，喷胶岩棉的摩擦磨损性能也不同于玻璃纤维和硅灰石。玻璃纤维和硅灰石磨损性能比较大，摩擦性能较好，容易产生制动噪音，对偶的磨损性能也较大。由于喷胶岩棉有比较低的玻璃化温度，因此在盘式刹车片的制动过程中，由于制动压力大，速度高，因此产生比较高的制动温度，可以达到700℃以上，在种种情况下，已经超过了喷胶岩棉的玻璃化温度，这样能起到一定的无机黏合剂的作用，可以降低黏合剂的用量，比较低的黏合剂用量能改善热衰退。喷胶岩棉耐摩性优于玻璃纤维和硅灰石，由于喷胶岩棉表面作了喷胶处理和其他树脂及填料的相容性好，摩擦性能稳定；喷胶岩棉和钢纤维相比，导热性低于钢纤维，可以降低刹车片背面的温度。

2.价格便宜。

具体实施方式

一种喷胶岩棉的制造方法，具有如下工艺步骤：

a.粉碎；将玄武岩或矿渣粉碎，玄武岩或矿渣的化学组分各成分重量百分比含量为二氧化硅40～45％、三氧化二铝7～9％、氧化钙32～38％、氧化镁6～9％、其他无机物5～8％，粉碎后的矿粉要求达到40～60目；

b.高温熔化；将粉碎后的矿粉在感应炉或电阻炉中熔融，熔化温度为1300℃～1800℃；

c.喷丝；将熔体用四辊离心机甩丝成岩棉纤维；纤维直径为1～10μm；

d.喷胶；对岩棉纤维表面喷酚醛树脂得喷胶岩棉，喷胶层厚度0.02μm；

e.分切；将喷胶处理后的喷胶岩棉进行分切，切成长0.5～1.0mm；

f.筛选；对分切后的喷胶岩棉进行筛选，筛选标准为喷胶岩棉长度为0.5～1.0mm；

g.包装；对筛选合格的喷胶岩棉进行包装。

Claims (1)

1、一种喷胶岩棉的制造方法，其特征是具有如下工艺步骤：

a.粉碎；将玄武岩或矿渣粉碎，玄武岩或矿渣的化学组分各成分重量百分比含量为二氧化硅40～45％、三氧化二铝7～9％、氧化钙32～38％、氧化镁6～9％、其他无机物5～8％，粉碎后的矿粉要求达到40～60目；

b.高温熔化；将粉碎后的矿粉在感应炉或电阻炉中熔融，熔化温度为1300℃～1800℃；

c.喷丝；将熔体用四辊离心机甩丝成岩棉纤维；纤维直径为1～10μm；

d.喷胶；对岩棉纤维表面喷酚醛树脂得喷胶岩棉，喷胶层厚度0.02μm；

e.分切；将喷胶处理后的喷胶岩棉进行分切，切成长0.5～1.0mm；

f.筛选；对分切后的喷胶岩棉进行筛选，筛选标准为喷胶岩棉长度为0.5～1.0mm；

g.包装；对筛选合格的喷胶岩棉进行包装。