Brevet FR2476253A1 — publié le 19810821

2476253: La présente invention se rapporte à des éléments de friction et elle a trait plus particulièrement à un élément de friction composite utilisable comme sabot de frein pour des véhicules de chemin de fer,cet élément étant dépourvu d'amiante. On connaît des sabots pour freins de wagons de chemin de fer du type composite en une matière de friction composite qui est formée d'un liant résineux ou caoutchouteux dans laquelle sont réparties différentes charges et des fibres de renforcement constituées par exemple d'amiante. Des exemples d'éléments de friction composites utilisés dans la fabrication des sabots de frein ont été décrits dans les brevets US N0 3. 885.006 et US 3.959.194. Dans le brevet US 3.885.006,on décrit des éléments composites de friction qui sont formés de 15 à 35% en poids d'un liant résineux,de 45 à 65% en poids d'amiante et de 3 à 10% en poids d'une ou plusieurs charges qui agissent de façon à aug- menter la dureté et la résistance à l'usure du sabot de frein ou bien qui servent de modificateurs de frictionrÂ.es charges dé- crites comme augmentant la dureté du sabot de frein comprennent la baryte BaSO4,l'alumine (A1203),le zinc et le calcaire (CaCO3). Des charges qui agissent comme des modificateurs de friction comprennent la poudre de laiton,la poudre de fer,le noir de carbone,le liège broyé et des produits de condensation d'aldéhyde tirés du suc de noix de cajou. Dans le brevet US 3.959.194,on décrit des éléments composites de friction qui sont utilisables comme sabots de frein pour véhicules sur rails équipés de roues en acier relati- vement doux. L'élément de friction est formé d'une matière con- tenant de 3 à 25% en poids d'un liant caoutchouteux,de 20 à 70% en poids d'une charge inorganique et de 2 à 12% en poids de fi- bres. Le composant fibreux revendiqué dans ce brevet est constitué de fibres d'amiante ou de fibres cellulosiques telles que des fibres de bois,de sisal,de jute et de rayonne. Le liant caout- 2476253; chouteux est constitué de caoutchouc naturel ou synthétique ou d'une matière élastomère,qui est vulcanisée ou autrement durcie de façon à former une matrice dure dans laquelle sont répartis les autres composants. Une résine phénolique est incor- porée,en concentration de 1 à 30%,à la composition de l'élément de friction à titre d'agent de renforcement ou de durcissement de la matrice caoutchoutée. Les résines phénoliques citées dans ce brevet américain comprennent des résines de formaldéhyde de phénol pulvérulentes à deux phases modifiées par huile et une résine liquide préparée à partir de sources naturelles de dérivés du phénol obtenus par réaction d'aldéhyde sur une huile tirée des coquilles de noix de cajou et contenant un agent de durcisse- ment tel que de l'hexaméthylène tétramine.Parmi les charges inor- ganiques décrites dans le brevet US 3.959.194,on peut citer le graphitela fonte,l'oxyde de fer,le carbonate de calcium,le baryte et le noir de carbone. Lors de la fabrication des éléments composites de friction,on ajoute des charges inorganiques dans différents buts. Par exemple,on ajoute des charges minérales dures telles que de la grenaille de fer pour obtenir des propriétés de friction,des charges telles que de l'oxyde de plomb pour modifier l'effet de friction de ces charges minérales dures,de la poudre de plomb pour agir comme lubrifiant et modificateur de friction,des fibres d'amiante servant d'agent de renforcement de friction contribuant à augmenter la résistance physique en vue de produire un frotte- ment de valeur uniformément élevée sur des surfaces ferreuses correspondantes telles que la surface de roues de véhicules de chemin de fer et d'obtenir une grande résistance aux températu- res de freinage élevées. La résine caoutchoutée assure la liaison et la cohésion des matières intervenant dans le mélange. L'amiante s'est généralement avéré% satisfaisant comme fibre de renforcement utilisable dans des éléments de fric- tion mais des études récentes concernant l'environnement ont 2476253. montré que l'amiante pouvait avoir un effet nuisible sur la santé des personnes exposées à cette matièreet en conséquence on a cherché à mettre au point d'autres composi- tions dans lesquelles la teneur en amiante intervenant dans les sabots de frein est réduite ou éliminée. Par le passé,on a effectué des tentatives pour remplacer l'amiante par d'autres fibres mais on n'a cependant pas pu obtenir des éléments de friction qui soient satisfaisants Par exemple,des fibres de verre et de matières céramiques se rompent au cours des opérations de mélange intervenant dans la préparation des compositions de fabrication des sabots de frein et il en résulte qu'elles contribuent faiblement au renforcement des sabots. En outre,les fibres de verre sont fragiles et ont tendance à se briser dans l'interface de freinage pendant l'utili- sation du sabot de frein et il en résulte des vitesses d'usure élevées. Egalement,les matières vitreuses non poreuses ont une faible surface spécifique par comparaison à celle de l'amiante, si bien que les fibres de verre absorbent peu les produits de décomposition des composants organiques sous l'effet de la cha- leur qui se produit en cours de freinage. Il en.résulte que, lorsqu'on utilise des fibres de verre comme matière de renforce- ment,le frottement diminue brusquement quand la température produite en cours de freinage s'élève. Cette baisse de frotte- ment due à une mauvaise absorption par les fibres de renforce- ment est appelée,dans le domaine des sabots de frein,"évanouisse- ment". Des fibres organiques telles que le coton,la pulpe de bois,la rayonne,les fibres synthétiques composées de polymères organiques tels que le polyacrylonitrile,les polyamides,les po- lyesters et des substances semblables,ont une faible surface spéci- fique et présentent une mauvaise résistance à la chaleur. Ces ma- tières fibreuses perdent-leur résistance à des températures comprises entre 95 et.150 C et elles se décomposent de la même 2476253. manière que le liant caoutchouteux. En fait,on ajoute souvent une petite quantité de fibres organiques à un élément composite de friction renforcé par amiante pour créer un léger-degré d'évanouissement contr6lé- en vue d'éviter la destruction du frein lorsqu'il est utilisé au-delà de sa capacité nominale? L'invention a en conséquence pour but de fournir un élément composite de friction qui soit exempt d'amiante et qui convienne pour être appliqué à des sabots de frein tout en aysàitla capacité de résister aux hautes températures, une grande résistance physique,de bonnes caractéristiques de freinage,en particulier applicables au freinage des véhicules de chemin de fer,et de remplir les conditions d'essai del'AAR (American Association of Railroads,Association Américaine des Chemins de Fer),pour des sabots de frein fabriqués à partir d'un mélange de matières organiques et/ou inorganiques. Conformément à la présente invention,il est prévu un élément composite de friction convenant pour la fabrication de sabots de frein de véhicules de chemin de fer du type à haut degré de friction,cet élément étant dépourvu d'amiante et pouvant résister aux conditions de freinage se produisant lors de la décélération de locomotives,ledit élément composite étant constitué d'un liant caoutchouteux dans lequel sont distribuées plusieurs charges dont une au moins a un coeffi- cient d'absorption d'huile au moins égal à 30 et contient des fibres formées d'un polymère d'aramide. Des sabots de frein constitués des matières compo- sites de friction exemptes d'amiante conformes à l'invention satisfont aux normes de V'AAR. SQ On peut faire varier dans de larges limites la composition précise de l'élément composite de friction selon l'invention mais,dans tous les cas, l'élément doit contenir un liant caoutchouteux constitué au moins en partie d'un 2476253.; caoutchouc vulcanisable,ou bien d'un mélange de tels caoutchoucs, contenant des particules de charge dispersées ayant de forts coefficients d'absorption d'huile et contenant des fibres d'un polymère d'aramib qui leur confèrent une bonne résistance à 1'usu- retout en permettant d'atteindre le niveau désiré de coefficient de frottement,et qui renforcent ou raidissent l'élément composite dans son ensemble. L'élément composite de friction exempt d'amiante selon l'invention présente une composition rentrant dans la plage suivante de valeurs,exprimée3 en pourcentages en poids approxima- tifs. Composant Plage approximative de pourcentages en poids I.Liant caoutchouté durcissable 15- 30% 2. Charges minérales dures 25- 50% 3. Modificateurs de friction 15-30% 4. Fibre d'aramide de renforcement 0,5 10,0% 5. Charges d'absorption ayant un coefficient d'absorption d'huile supérieur à 30 20 - 50% Si on indiquait, pour les composants ci-dessus des pourcentages en volume,les plages correspondantes de pourcen- tages serait bien plus étroites. Le fait que la densité des composants précités varie dans des proportions importantes entraîne un élargissement de la plage des pourcentages en poids correspondante.Par exemple,la plage des pourcentages en volume d'une charge telle que du sable ou de la grenaille de fer est étroite mais,du fait de la différence de densité entre ces deux matières,la grenaille de fer apparaît comme une matière prédominante lorsque le pourcentage est calculé en poids,et les plages de pourcentages en poids des autres composants sont affectées en correspondance. Le liant caoutchouté utilisé dans la mise en prati- que de l'invention peut être constitué par un des liants caout- 2476253; chouteux employés habituellement dans le domaine des sabots de frein de véhicules sur rails. Ces matières caoutchouteuses contiennent du caoutchouc naturel ou synthétique vulcanisé ou bien des matières élastomères qui peuvent être vulcanisées ou autrement durcies in situ afin de former une matière dure pour les autres composants des éléments composites de friction conformes à l'invention.Comme exemples de tels caoutchoucs,on peut citer les caoutchouc butyliques,les caoutchoucs à base de copolymère de styrène-butadiène,les caoutchoucs d'acrylonitrile et les caoutchoucs butyles chlorés. On effectue la vulcanisation de ces caoutchoucs à l'aide de 'cdtalyseurs de vulcanisation tels que le soufre, le 2-mercaptobenzothiazole,le bisulfure de tétraméthylthiurame et des mélanges desdites substances, qui accélèrent la vitesse de vulcanisation du caoutchouc. Les, catalyseurs de vulcanisation sont incorporés à la composition du liant caoutchouté en petites quantités,par exemple avec des concentrations comprises entre environ 1 et 3% du poids de l'élé- ment composite de friction. On incorpore également au liant caoutchouté des charges,employées classiquement dans le domaine du caoutchouc,. telles que du noir de carbone,de l'oxyde de zinc,de l'oxyde de plomb,de la poudre de plomb,du MgO et du ZnOo Ces charges sont incorporées au liant caoutchouteux à des concentrations comprises entre environ 5 et 15% du poids de l'élément composite de friction. On peut également incorporer à la composition de liant caoutchouteux des résines thermodurcissables telles que des résines d'aldéhyde de phénol pour servir d'agents de renforcement ou de raidissage dans la matrice caoutchouteuse. La résine phénolique peut être une résine de synthèse préparée à partir de composés organiques classiques tels que du phénol et du formaldéhyde. En variante,la résine phénolique peut -être préparée à partir de sources naturelles de dérivés du phénol, 2476253. tels que de l'huile de coquilles de noix de cajou,ces huiles entrant en réaction avec des aldéhydes pour leur conférer des propriétés les rendant thermodurcissables. Typiquement,les résines phénoliques sont incorporées à la composition de liant caoutchouté en concentrations comprises entre environ 1 et 10% du poids de l'élément composite de friction. On ajoute à la résine phénolique des agents de durcissement tels que l'hexaméthy- lènetétramine,en quantités relativement faibles,par exemple entre environ 0,2 et 1,0% du poids de l'élément composite de friction, afin d'accélérer le durcissement de cette résine phénolique. Des charges minérales dures incorporées à la composi- tion destinée à la fabrication des sabots de frein en vue d'amé- liorer le frottement desdits sabots comprennent du fer,pouvant se présenter sous la forme de minerai de fer ou de grenaille de fer, ainsi que du sable,de la silice fondue et du disthène calciné, qui est du silicate d'aluminium. Des modificateurs de friction incorporées à l'élément composite de friction pour stabiliser le coefficient de frottement du sabot dans différentes conditions climatiques et de fonctionne- ment auxquelles le sabot est exposé en vue de lui conférer une bonne résistance à l'usure peuvent être constitués par des matières organiques ou inorganiques telles que du graphite et des substances solides à base de résine de noix de cajou partiellement durciesdu disthène calciné (Al2SiO)ainsi que du plomb et des composés de plomb,tels que du sulfure de plomb. Des fibres de renforcement à base de polymère d'arami- de et appropriées pour être utilisées dans la mise en oeuvre de la présente invention pour remplacer l'amiante sont disponibles dans le commerce,par exemple des fibres vendues sous la désignation commerciale "KEVLAR" par la Société E.I. Du Pont de Nemours.Comme exemple de fibres du type KEVLAR appropriées pour être utilisées dans la mise en pratique de l'invention,on.peut citer "KEVLAR 29",qui est un fil à filaments continus ayant les propriétés physiques suivan- tes: 2476253. TABLEAU I Propriétés physiques de KEVLAR 29 - Densité Diamètre de filament Denier par filament * 'Allongement à la rupture * Résistance à la traction ** Résistance à la traction spécifique * Module de tension ** Module spécifique Résistance à la température 1, 44g/cm3 12 microns 1,5 3-4 % 28,12.10 kg/cm2 000 cm ,97.105 kg/cm2 4,15 cm utilisable jusqu'à entre 215 et 260 C (40% de réduc- tion de la résistance à la traction à 2600C). *Essai de fil à sec ** Propriété du fil divisée par la densité. Le terme "polymère d'aramide" utilisé dans la présente description définit une résine de polymère synthétique qui est généralement désignée dans ce domaine par l'expression "polycarbo- namide aromatique". Un "prlymère d'aramide" est un polymère qui a été décrit dans les brevets US 3.652.510, US 3.699 085 et US 3.673.143 et qu'on estime avoir une composition définie dans la suite. Dans les brevets en question,les polymères décrits contien- nent des polymères formant des fibres de poids moléculaire élevé, possédant par exemple une viscosité intrinsèque d'au moins environ O,7,et caractérisés par des unités récurrentes correspon- dant à la formule suivante: H H 0 AtI - NI - Al 2 N - Ar -N- C - Ar2 C - o Ar1 est du p-phénylène et/ou du p-phénylène chloro-substitué, et/ou du diphényl méthane substitué en 4,4',c'est-à-dire O et/ou et/ou CH2 - Cl tandis que Ar2 désigne du p-phénylène,c'est-à-dire: Comme exemples de polycarbonamides rentrant dans la définition de la formule indiquée cidessus,on peut citer le poly(p-phénylène téréphtalamide), le poly(p-phénylène téréphtala- mide)chloro-substitué et des copolymères desdites substances. La désignation de la position des groupes substituants sur les noyaux aromatiques du polymère d'aramide se réfère à la position des substituants sur le diamide aromatique,le diacide ou autres co-réactants à partir desquels le polymère d'aramide est préparé. Bien que.le polymère d'aramide ou le polycarbonamide aromatique puisse se composer essentiellement de liaisons carbo- namides (-CONH-) et de noyaux cycliques aromatiques,conformément à la formule indiquée ci-dessus,ce polymère peut contenir jusqu'à 20% molaires, et de préférence de O à 5% molaires,d'unités comonomères non conformes qui introduisent dans la chaîne de polycarbonamide des unités différentes de H H O 0 Ii, -N -Ar1 - N- et -C -Ar2 telles que des unités de carbonamide aromatique dont les liai- sons d'extension de chaîne sont coaxiales ou parallèles et dirigées dans des sens opposés,par exemple: ON HNH,---^'C H ! O _ t _ - N N-h des unités de méta-phénylène,des groupes non aromatiques et non ami des. On pourra trouver une description plus complète de la composition des polymères d'aramide dans les brevets US 3.673.143 et US 3.817 941. Des essais analytiques indépendants et une analyse faite aux rayons infrarouges ont montré que le KEVLAR 29 pouvait être formé en prédominance (95% en poids) de poly(p-phénylène diamine téréphtalamide)et pouvait être chimiquement défini comme un poly(p-phénylène diamine téréphtalamide)-co-poly(4,4'-diamino- diphényl-méthane téréphtalamide). Il est essentiel pour la mise en pratique de l'in- vention que les fibres de renforcement utilisées dans l'élément composite de friction conforme à l'invention soient formées de polymères d'aramide. Ainsi,en cours de freinage,des sabots de frein pour véhicules sur rails peuvent absorber de grandes quan- tités d'énergie sous la forme de chaleur engendrée par contact frottant entre les sabots et la roue en acier de la locomotive, ce qui fait monter la température dans l'interface du sabot jus- qu'à des valeurs de l'ordre de 1093 C. On estime que,du fait de la résistance à la traction relativement élevée et de la bonne résistance à la température des fibres d'aramide,qui sont par exemple de 28,12 x 0l 3 kg/cm2 et de 215 à 260 C,les fibres d'aramide,lorsqu'elles; sont incorporées à l'élément de friction selon l'invention,conservent leurs propriétés fonctionnelles de renforcement lorsqu'elles sont soumises aux hautes températures se produisant en cours de freinage. Il est également essentiel pour la mise en oeuvre de la présente invention que les charges à fort coefficient d'absorption soient utilisées en combinaison avec les fibres de renforcement à base de polymère d'aramide. Des charges convenant pour remplir cette fonction sont constituées par des charges organiques ou inorganiques ayant une grande surface spécifique de manière que la perte de capacité d'absorption résultant de l'absence d'amiante soit compensée par la charge à fort coef- ficient d'absorption. Le terme "charge à fort coefficient d'absorption" utilisé dans la présente description désigne une charge ayant un coefficient d'absorption d'huile au moins égal à 30. Le terme "coefficient d'absorption d'huile" utilisé dans la présente description correspond au nombre de millilitres d'huile de graines de lin qui sont nécessaires pour mouiller un volume prédéterminé,à savoir 100 centimètres cubes,de la charge. Pour la détermination de ce coefficient d'absorption d'huile, on place 20 grammes de poudre de la charge dans une cuvette en céramique peu profonde et on introduit dans la cuvette des quantités mesurées d'huile de graines de lin brute à l'aide d'une burette. L'huile déchargée par la burette est agitée et pétrie avec la poudre. L'addition de l'huile à la poudre produit une agglomération de cette dernière sous la forme de petites boulettes dont les dimensions augmentent,et le nombre diminue,à mesure qu'on déverse de l'huile dans la cuvette à l'aide de la1 burette. On poursuit l'addition d'huile jusqu'à ce que la poudre mouillée par l'huile soit agglomérée sous la forme d'une seule boule. Le nombre de millilitres d'huile qui provoquent la coalescence ou l'agglomération de la poudre sous la forme d'une seule boulette est multiplié par cinq pour obtenir le degré d'ab- sorption d'huile. Ce degré d'absorption d'huile est ensuite multiplié par la masse spécifique de la charge et ce dernier produit est appelé "coefficient d'absorption d'huile ". On a donné ci-dessous dans le tableau II les valeurs des coefficients d'absorption d'huile d'un certain nombre de charges utilisables dans la mise en oeuvre de la présente invention. TABLEAU II Coefficients d'absorption d'huile de différentes charges. Charge Coefficient d'absorption d'huile Trihydrate d'alumine,type A 92 Trihydrate d'alumine,type B 102 Trihydrate d'alumine,type C 78 Baryte (BaSO4)type A 49 Baryte (Ba904) type B 63 Baryte (grossière pour fabrication du verre) 40 Baryte (fine pour fabrication du verre) 72 Rottenstone (Schiste broyé),Pennsylvanie 86 Charbon anthraciteux (99,9% à 0,043 mm) 72 Oxyde de magnésium 83 Argile,Georgie,qualité caoutchouc A 138 Argile,Georgie,qualité caoutchouc B 140 Les exemples donnés dans la suite illustrent la mise en pratique de la présente invention. EXEMPLES I-V On a préparé une série d'éléments composites de friction dans lesquels on a fait varier les quantités de liant,de charges et de polymère d'aramide. Les différentes compositions des matières composites de friction sont indiquées - dans le tableau III ci-dessous. Composants de liant Caoutchouc synthé- tique GRS Soufre Litharge (PbO) Polymère de cajou Poudre de plomb Noir de carbone Hexaméthylène tétramine MgO ZnO TABLEAU III Exemples Pourcentaae en I II III 6,48 1,76 4,40 2,96 1,48 0,80 0,40 1,96 6,00 1,60 4,00 2,72 1,40 0,72 0, 36 1,80 6,00 1,60 4,00 2,72 1,40 0,72 0,36 1,80 Total des compo- sants de liant Charges Fines de graphite synthétique Galène (PbS) Galène (PbS) Solides de résine de cajou 10,92 Disthène calciné (3A1203.SiO2) 13, 64 Coke de pétrole calciné 6,04 Grenaille de fer 22,88 Baryte (BaSO4) 3, 76 Oxyde d'aluminium fondu -- Ferrocène Trihydrate d'alumine -- - Schiste finement broyé -- ,24 18,60 18,60 20,24 Exemples Pourcentage en poids I II III IV 6,80 7,00 7,00 6,80 ,84 11,00 11,00 10,84 ,00 10,00 10,80 14,00 6,40 23,00 8,20 14,00 6,40 23,00 6,40 -- 0,40 13,64 6,04 22,88 3,76 0,12 Fibres Polymère d'aramide (KEVLAR 29) 4, 88 , 00 poids IV 6,48 1,76 4,40 2,96 1,48 0,80 0,40 1,96 V 6,57 1,72 2, 99 0,37 ,86 17,51 V ,26 13,70 6,18 23,07 7,47 11,72 8,30- 3,20 ,00 4 88 , 00 1,79 ,00 1 80 ,00 On a utilisé dans les exemples précités du caout- chouc GRS constitué par un polymère d'émulsion de styrènebutadiè-- ne à 23%. Le "polymère de cajou" utilisé était constitué par un liquide d'huile de coquille de noix de cajou broyable,partielle- ment polymérisé et qu'on a fait réticuler à l'aide. de l'hexamé- thylène tétramine à des températures contrôlées. La "résine de cajou" est celle vendue sous la désignation commerciale NC-300 par la Société Minnesota Mining and Manufacturing Co,cette résine de cajou étant constituée par une solution à 80% d'une résine polymérisée dans du toluène,la résine étant dérivée d'un liquide de coquille de noix de cajou ayant une viscosité de 000 à 18 000 cps à 250C et un temps de gel de 20 à 55 minutes à 83 C. Le coke de pétrole calciné correspondait au produit W- 8300 de "National Carbon" et la grenaille de fer au produit G-120 de "Cleveland Metal Abrasive". On a mélangé les ingrédients des exemples I-V de la façon suivante: Le composant caoutchouté,se présentant sous une forme de morceaux,et la grenaille de fer ont été imprégnés de toluène dans un récipient hermétique pendant 24 heures à une température d'environ 65 C puis ils ont été broyés dans un mélangeur à. palettes de dispersion. Tous les autres composants,excepté les fibres de polymère d'aramide,ont été ajoutés aumeaunge dans le récipient et on a brassé la charge dans un mélangeur à palettes et on l'a transformée en une pate. On a ensuite ajoute les tioreb ue po.yimre d'aramide et le produit résultant a été malaxé intimement jusqu'à ce qu'il devienne homogène. On a fait passer ensuite le mélange.résultant dans un broyeur à marteaux puis on l'a séché dans un' four maintenu à une température de 65 C en vue d'éliminer complètement le toluène contenu dans le mélange mais de ne pas faire progresser les matières du liant au- delà du point de fluage. Les mélanges résultants des exemples I-V ont été$ pressés à froid sous forme de briquettes.On a ensuite moulé la briquette en forme de sabot de frein dans un moule approprié en opérant pendant une heure à 1770C et sous une pression de 1,76 x 10 g/cm2,afin d'assurer la vulcanisation et le durcisse- ment du mélange. Des sabots de frein fabriqués par moulage à partir des matières composites de friction des exemples I à V ont été soumis à des essais dynamométriques et à des essais de frottement conformément à la norme de contrôle M-926-72 de AAR (Associa- tion of American Railroad). Dans l'essai dynamométrique,on a soumis 3 sabots de frein choisis au hasard à une série de phases de freinage léger et d'arrêt avec freinage fort à partir de vitesses comprises entre 16 et 145 km/h dans une séquence prescrite. On a déterminé la perte de matière pendant les essais d'arrêt en pesant les sabots avant et après la séquence de freinage. Pour que les sabots soient acceptables,la moyenne de la perte accumulée en volume des trois sabots ne doit pas dépasser 19,6 cm3 par sabot. Des essais de frottement par trémie ont permis de mesurer les forces de ralentissement exercées par le sabot d'essai,ces forces ne devant pas dépasser des valeurs minimales prescrites;par exempledans l'essai de freinage légerla condi- tion est que,avec une charge de 419 kg + 11 kg exercée sur le sabot de frein,la force minimale'de ralentissement produite par le sabot ne doit pas être inférieure à 136 kgalors quedans l'essai de freinage fort (charge de 646 kg + 11 kg),la force de ralentissement ne doit pas être inférieure à 181 kg. Les résultats de ces essais sont résumés dans le tableau IV ci-dessous. TABLEAU IV Matière composite Essai dynamométrique Essai de trainée de friction de. AAR,perte de matière AAR,force de de friction de. apres terminaison de ralentissement l'exemple correspon- la séquence de freina- freinage freinage dant ge prescrite, léger fort cm3/sabot kg kg 04- 15A I 10,32 151 168 - 22A II 7,54 136 177 1Q 05 - 25A III 5,41 136+ 181+ - 24A IV 5,08 136+ 181+ - 25A V 20,32 136+ 181+ Les exemples décrits ci-dessus montrent que des sabots de frein formés d'une composition exempte d'amiante,mais contenant des fibres de polymères d'aramide et une charge à fort coefficient d'absorption d'huile, donnent des résultats d'essai de freinage acceptables pour des sabots de véhicules sur rails. A titre de comporaison,on a répété les opérations correspondant aux exemples I à V,excepté qu'on a utilisé une fibre autre qu'un polymère d'aramide dans la préparation de la matière composite de friction. Les compositions des matières composites.de comparai-- son,désignées par le symbole "C",sont résumées dans le tableau V ci-dessous. TABLEAU V MATIERES DE FRICTION COMPARATIVES c2 c ci C 3 C4 Composants de liant POURCENTAGE EN POIDS Caoutchouc synthétique GRS 5,58 6,12 6,08 5,62 Soufre 1,67 1,84 1,65 1,53 Litharge (PbO) 4,19 4,59 4,13 3,81 Polymère de cajou 2,79 3,06 2,78 2,57 Poudre de plomb 1,40 1,53 1,39 1,28 Noir de carbone 0,74 0,82 0,75 0,69 Hexaméthylène tétramine 0,37 0,41 0,38 0,35 MgO 1,86 2o04 1,84 1,70 Matières de charge Graphite 6,4 -- 6,38 5,89 Galène (PbS) 10,1 11,23 10,17 9,40 Solides de résine de cajou 10,3 7,84 10,24 9,47 Grenaille de fer 21,5 23,69 -- 19,83 Barytes(BaS04) -- -- 14,30 -- Mullite (silicate d'aluminium)12,8 14,67 12,79 11,82 Coke de pétrole 5,6 6,15 5,67 5,24 Liquide de coquille de noix de cajou complètement vulcanisé -- 6,57 _ Fibres Wollastonite F-1 14,7 --.. _ Mica -- 10,06 -- -- Fibres de fonte (2,5 mm x 0,0125 mm) -- --.21,46 Fiberfrax (silicate d'alumi- nium) fibres courtes groupées -- -- -- 20,80 Des sabots de frein moulés à partir des matières composites de friction de compositions comparatives C1-C4 ont été soumis à des essais dynamométriques et de freinage AAR en utilisant$ les mêmes processus que ceux utilisés pour.contrôler les sabots de frein moulés à partir des matières composites de friction des exemples I à V. Des sabots de frein formés par moulage de la matière composite de friction C1 n'ont pas satisfait à l'essai dynamomé- trique AAR du fait qu'ils n'ont pas pu donner des résultats valables lors de l'essai de freinage fort jusqu'à arrêt à * partir d'une vitesse de 113 km/h et sous une charge de 2722 kg. Des sabots de frein formés par moulage de la.matière composite de friction C2 ont satisfait aux essais dynamométriques AAR mais on a enregistré de grandes fluctuations dans les essais de ralentissementet d'autre part la matière de friction a posé des problèmes en ce qui concerne la résistance physique à cause du mauvais aspect des sabots après la fin des essais. Les sabots de frein fabriqués par moulage à partir de la matière composite de friction C3 n'ont pas satisfait à l'essai dynamométrique AAR et à l'essai de freinage jusqu'à l'arrêt. Des sabots de frein fabriqués par moulage à partir de la matière composite de friction C4 n'ont pas satisfait à l'essai dynamométrique AAR et ont posé des problèmes de soufflure et d'écaillage. REVENDICATIONS 1. Sabot de frein,comprenant un corps constitué d'une matière composite de friction comportant une matrice compo- sée d'un liant en caoutchouc vulcanisé dans lequel sont répar- ties plusieurs particules de charge contenant des charges minérales dures, des modificateurs de friction et une fibre de renforcement,au moins un des composants des particules de charge ayant une capacité d'absorption suffisante pour absorber des liants décomposés en cours de freinage, caractérisé en ce que la charge d'absorption a un coefficient d'absôrption d'huile au: - moins égal à 30 et intervient dans le corps avec une concentra- tion comprise entre environ 30 et 50% en poids tandis que la fibre de renforcement est constituée d'un polymère caractérisé par des unités récurrentes de formule H H 0 0 -N - Ar1 - N- C- Ar2- C o Ar1 est choisi dans le groupe comprenant du pphénylène,un p-phénylène chloro-substitué et du diphényl méthane substitué en 4,4',tandis que Ar2 est du p-phénylènelet que la fibre résistant dans le corps intervient avec une concentration comprise entre environ 0,5 et 10,0% en poids. 2. Sabot de frein selon la revendication 1,caractérisé en ce que les charges minérales dures sont choisies dans les groupes comprenant le minerai de fer,la grenaille de fer,le sable,la silice fondue et le silicate d'aluminium. 3. Sabot de frein selon l'une des revendications 1 ou 2,caractérisé en ce que les modificateurs de friction sont choisis dans le groupe se composant du graphite,des substances solides à base de résine de cajou partiellement vulcanisée,du plomb et du sulfure de plomb. 4. Sabot de frein selon l'une des revendications 1 à 3,caractérisé en ce que la charge à grand coefficient d'absorption d'huile est choisie dans le groupe comprenant le trihydrate d'alumine,BaS04,du schiste broyé,du charbon anthraci- teux,de l'oxyde de magnésium et de l'argile. 5. Sabot de frein selon l'une des revendications 1 à 4,caractérisé en ce que les fibres de polymère sont formées de poly(pphénylèpe diamine téréphtalamide)-co-poly(4,4'-diamino diphényl méthane téréphtalamide). 6. Sabot de frein selon-l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le liant caoutchouté intervient dans le corps en matière composite de friction avec une concentration comprise entre environ 15 et 30% en poids,en ce que les charges minérales dures interviennent dans le corps composite de friction avec une concentration comprise entre environ 25 et 50% en poids et en ce que les modificateurs de friction interviennent dans le corps composite de friction avec une concentration comprise entre environ 15 et 30% en poids. 7. Composition pour sabot de frein,contenant une certaine quantité d'un agent de friction,une certaine quantité. d'un liant caoutchouté vulcanisable,une certaine quantité de fibres de renforcement synthétiques qui sont formées à partir d'un polymère de structure définie par des unités récurrentes de formule _ H H 0 ' - Ar - N- C- Ar2 4 o Ar1 est choisi dans le groupe comprenant du pphénylène,un p-phénylneochloro-substitué et du diphényl méthane substitué en 4,4',tandis que Ar2 est du p-phénylène,une certaine quantité d'agents d'absorption et une certaine quantité de modificateurs de friction, caractérisée en ce que ledit agent de friction contient des charges minérales dures, en ce que ledit liant contient un caoutchouc vulcanisable,une résine synthétique et des agents de vulcanisation intervenant en réaction,en ce que ladite fibre de renforcement synthétique a une haute résistance,est chimiquement inerte et résistante aux hautes températures et présente les caractéristiques physiques suivantes:résistance à la traction d'environ 27,12 x 106 g/cm2, allongement à la rupture compris approximativement entre 3 et 4%,. module de tension se rapprochant de 5,97 x 108 g/cm2 et densité se rapprochant de 1,44 g/cm3,ainsi qu'une température de décompo- sition de l'ordre de 500 C et unP diminution de la résistance à la traction de 40% à 260C,ladite fibre inter- venant dans le mélange avec une proportion comprise entre 0,5 et 10,0% du poids de la composition,et en ce que ledit agent d'absorption contient au moins une charge ayant un coeffi- cient d'absorption d'huile au moins égal à 30 afin d'absorber du liant décomposé en cours de freinage,ledit agent d'absorption intervenant dans le mélange avec un pourcentage en poids compris entre 25 et 50% du poids de la composition. 8. Composition pour sabot de frein selon la revendi- cation 7,caractérisée en ce que ladite quantité de fibres de renforcement synthétique est limitée à un pourcentage en poids compris entre 1,8 et 4,88%. 9.Composition pour sabot de frein selon l'une des revendications 7 ou 8,caractérisée en ce que lesdites charges minérales dures sont choisies dans un groupe comprenant la grenaille de fer et le disthène calciné,en ce que ledit liant caoutchouté est constitué par un polymère émulsionn'é de styrène- butadiène,en ce que ladite résine syndhétique intervenant dans le liant est constituée par un polymère de cajou, et en ce que ladite charge d'absorption est choisie dans le groupe compre- nant le sulfate de baryum,le schiste broyé,le trihydrate d'alu- mine et l'oxyde de magnésium. 22: 10. Composition pour sabot de frein selon l'une des revendications 7 ou 8,caractérisée en ce que lesdites charges miné raies dures sont choisies dans le groupe comprenant la grenaille de fer, le minerai de fer,le sable,la silice fondue et le disthène calcinés en ce que ledit liant caoutchouté est constitué par un dite polymère émulsionné de styrène-butadiène pen ce que la résine synthétique intervenant dans le liant est constituée par un polymère de cajou,et en ce que lesdites charges d'absorption sont choisies dans le groupe comprenant le sulfate de baryum,le trihydrate d'alumine,l'oxyde de magnésium *de la pierre pourrie', du charbon anthraciteux ou de l'argile. 11. Composition pour sabot de frein selon l'une des revendications 7 à 10,caractérisée en ce que lesdites charges miné- rales dures interviennent avec un pourcentage en poids compris entre 25 et 50%, en ce que ledit liant intervient avec un pourcen- tage en poids compris entre 15 et 30% et en ce que lesdits modifi- cateurs de friction interviennent avec un pourcentage en poids de à 30%. 12. Composition pour sabot de frein selon l'une des revendications 7 à 11,caractérisée en ce que lesdites charges miné- rales dures interviennent avec un pourcentage en poids approximati- vement de 37% et en ce que ladite charge d'absorption intervient avec un pourcentage en poids approximativement de 25%. 13. Composition pour sabot de freincontenant une certaine quantité d'agents de friction comprenant des charges minérales dures,une certaine quantité d'un liant caoutchouté vul- canisable et une certaine quantité de fibres de renforcement synthé- tiquescaractérisée en ce que lesdites fibres synthétiques sont formées d'un polymère d'aramide,en ce que ledit liant comprend un caoutchouc vulcanisable,de la résine synthétique et des agents de vulcanisation intervenant en réaction,en ce que ladite fibre de renforcement synthétique a une haute résistance,est chimique ment inerte et est résistante à la température et possède les caractéristiques physiques suivantes: résistance à la traction de l'ordre de 28,12 x 10 g/cm2, allongement à la rupture compris entre 3 et 4%,module de tension de l'ordre de 5,97 x 108 g/cm2 et densité de l'ordre de 1,44 g/cm3,et une température de décomposition de l'ordre de'500 C et une diminution de la résis- tance à la traction de 40% à 260 C,ladite fibre intervenant dans la composition avec un pourcentage en poids compris entre 0,5 et 10,0%,et en ce que ledit agent d'absorption contient au moins une charge ayant un coefficient d'absorption d'huile au moins égal à 30 afin d'absorber du liant décomposé en cours de freinage,ledit agent d'absorption intervenant dans la composi- tion avec un pourcentage en poids compris entre 25 et 50%.