203146. lajstromszámú szabadalom • Eljárás poranyagokat tartalmazó súrlódóanyag kompozíció előállítására
1 HU 203 146 A 2 A találmány tárgya olyan eljárás poranyagokat tartalmazó súrlódóanyag-kompozíciók előállítására, amelylyel a környezetet károsító porzás csökkenthető, illetve megszüntethető. Napjainkban a súrlódóanyag-gyártás során egyre inkább porkomponensek összekeverésével állítják elő a súrlódóanyag-kompozíciókat. Ez a technológia nagyobb termelékenységet eredményez és kisebb energiaráfordítást igényel, mivel a porgyanta használata miatt nincs szükség az oldószereltávolításra. Ugyanakkor a finom szemcseméretű porkomponensek használata miatt a munkatér levegőjének porkoncentrációja nagymértékben megnő. A porkoncentráció növekedését az okozza, hogy a porgyanta, a töltőanyag és a vázanyag törmelékének parányi részecskéi a kívántnál nagyobb koncentrációban jutnak a légtérbe. A légszennyezés mértékét a korszerű súrlódóanyagelőállító üzemekben elszívóberendezésekkel próbálják csökkenteni, de a por légtérbe kerülésének teljes mértékben nem tudnak gátat vetni. A szokásos gyantakötőanyagú súrlódóanyag-kompozíció: finomra őrölt kötőgyantát, töltőanyagot, adott esetben fémforgácsot vagy fémport, vázanyagot, pl. azbesztet, és adalékanyagokat tartalmaz. A súrlódóanyag-gyártás első technológiai fázisában a komponenseket egy keverőberendezésben homogenizálják. A második fázisban a porkeverékből célszerűen présszerszámban, egy előformát, pasztillát állítanak elő, majd a pasztillázott formadarabot hő hatására kikeményítik. A technológia harmadik fázisában történik a kikészítés, vagyis a nyers terméket méretre munkálják, elkészítik a szükséges furatokat, stb. A súrlódóanyag-kompozícióból ily módon fékbetéteket, kapcsolótárcsákat gyártanak. Porkomponensekből és azbeszt vázanyagból történő súrlódóanyag-előállítást, majd ebből formatestek készítését ismerteti a 3 290 423 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás. Hasonlóan porkomponensekből álló kompozíciót ismertet a 3 344 094 számú szabadalmi leírás. Különösen a fenti összetételű, azbeszt vázanyagú porkompozíció előállítása okoz veszélyes légszennyeződést, mivel a levegőbe került finom azbesztszálak a porártalom egy igen súlyos formáját, az azbesztozist okozzák. Célul tűztük ki olyan eljárás kidolgozását, amely révén a súrlódóanyagok előállításánál a porképződést csökkenteni, illetve megszüntetni tudjuk és könnyebben pasztillázható súrlódóanyagot nyerünk. A találmány szerint úgy járunk el, hogy a kompozícióhoz - tömegére számítva - 0,2-10 tömeg% pormegkötő anyagot, célszerűen foszlatott pamutot, cellulóz-észtert, duzzasztott perlitet, keményítőport adunk, majd a beadagolás után 4-6 perccel - a kompozícióra - tömegére számítva 1-5 tömeg% furfurilalkoholt, vagy 1-8 szénatomszámú alifás alkoholt, előnyösen oktil- vagy butil-alkoholt, vagy cikloalifásvagy aromás alkoholt, vagy ezek elegyét permetezzük, majd a keveréket homogenizáljuk. A súrlódóanyag-kompozíció 10-30 tömeg% porrá őrölt gyanta kötőanyagot, 5-30 tömeg% adalékanyagot, előnyösen grafitot, töltőanyagot, fémport vagy fémforgácsot, adott esetben 0,1-2,5 tömeg% katalizátort, és a 100 tömeg%-hoz szükséges mennyiségben szálformájú vázanyagot, előnyösen azbesztet, bazaltszálat tartalmaz. Kötőgyantaként célszerűen hőre keményedő fenolformaldehid-gyantát, fenol-formaldehid novolak gyantát, kasudióolajjal módosított fenol-formaldehid-gyantát, fenol-furfurol-gyantát alkalmazunk. Katalizátorként célszerűen hexametilén-tetramin használható. A kompozícióra permetezett alkoholok csökkentik, illetve megszüntetik a porképződést és emellett a gyanta szabad funkciós csoportjaival reagálnak és beépülnek a polimerláncba is. Az így módosított polimerlánc összeépülése pedig kedvezőbb a vázanyaggal. Ezt a folyamatot hexametilén-tetramin katalizátor, illetve esetlegesen piridin adalék jelenléte még inkább elősegíti. A homogenizált súrlódóanyag-kompozíció előformázásának paraméterei: 30-70 °C, 10-15 MPa nyomás, az alkalmazott présidő: 90-120 sec. A préselés paraméterei a következők: 145-160 °C, 15—30 MPa présnyomás, 30-60 sec/mm vastagság présidő. A találmány szerinti eljárással előállított kompozíció előnye, hogy könnyebben előformázható és szilárdabb pasztillák készíthetők belőle. A kész formadarabok homogenitása és mechanikai tulajdonságai is jobbak, mint a hagyományos kompozícióból készült fékbetéteké vagy kapcsolótárcsáké. A találmány szerinti eljárást az alábbi példákkal mutatjuk be. 1. példa Z-karú keverőbe beadagoljuk az alábbi komponenseket: fenol-formaldehid novolakk porgyanta (hexametilén-tetramin tartalma 8 tömeg%) 25 tömegrész bárium-szulfát 20 tömegrész timföld 6 tömegrész sárgaréz forgács 4 tömegrész grafit 2 tömegrész azbeszt (szovjet D-5-65) 43 tömegrész 100 tömegrész finoman foszlatott pamutszál 3 tömegrész A beadagolt anyagokat 4 percig kevertetjük, majd permetezőfejen keresztül 4 tömegrész furfuril-alkoholt permetezünk az elegyre, majd a keverést további 15 percig folytatjuk. A légtérben a porkoncentráció elszívás nélkül az engedélyezett érték alatt van. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
