[发明专利]高抗疲劳的汽车制动气室橡胶隔膜胶料配方

说明书

技术领域

本发明涉及汽车制动气室橡胶隔膜技术领域，特别是涉及高抗疲劳的汽车制动气室橡胶隔膜胶料配方。

背景技术

汽车制动气室橡胶隔膜是用于汽车制动气室中起传递压力作用的橡胶夹织物膜片，其功能是将压缩空气的压力转化为机械推力，起到车辆制动作用。它是汽车制动系统的执行元件，也是汽车上的重要保安件。其工作压力一般为0.5～0.8MPa，工作温度一般在-40～70℃。

汽车制动气室橡胶隔膜作为制动气室的核心部件，它的性能好坏直接影响制动气室的使用寿命。国内汽车制动气室橡胶隔膜成品的台架使用寿命按照我国化工行业标准HG2950-1999的规定为不少于25万次，目前各主机配套行业的寿命指标均已达到或超过50万次左右。汽车制动气室橡胶隔膜一般是由一种或几种橡胶并用制成，制成的汽车制动气室橡胶隔膜其使用工况、使用寿命和安全性越来越不适应汽车工业的发展要求，其最大的缺点是动态屈挠性能、耐磨性能和高低温性能较差，一般在汽车二保或三保时就要更换。随着汽车工业对高速、舒适、可靠性、安全性的要求越来越高，对汽车制动气室关键部件之一的橡胶隔膜提出了更高的要求。美国汽车工程师学会(SAE)已经对汽车气室橡胶隔膜新标准进行了起草和测试，SAE对汽车气室橡胶隔膜的最新标准为-50℃的情况下能正常工作，使用寿命为200万次。因此，加快国内汽车制动气室橡胶隔膜的技术研发，提高其使用寿命，达到和超过国际先进水平，对确保我国汽车运输行业的行车安全具有重大的现实意义。

发明内容

本发明的目的在于：解决现有技术中汽车制动气室橡胶隔膜的抗疲劳性能不高的缺陷，提供一种以天然橡胶、丁苯橡胶和聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)为主体材料的高抗疲劳的汽车制动气室橡胶隔膜配方，该橡胶隔膜配方同时还具有高定伸应力、高强伸性能、高耐动态曲挠变形、高耐磨性能，在-55～100℃温度范围内使用时材料性能变化很小。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：

本发明高抗疲劳的汽车制动气室橡胶隔膜胶料配方主要为如下重量份的原料：

天然橡胶60～70份、丁苯橡胶18～22份、聚对苯二甲酸丁二醇酯13～17份、硫化剂1～2份、氧化锌3～5份、硬脂酸2～3份、防老剂3～5份、分散剂1～2份、促进剂1.5～2.5份、炭黑45～55份、芳烃油9～11份和白炭黑7～9份。

优选地，它主要为如下重量份的原料：

天然橡胶65份、丁苯橡胶20份、聚对苯二甲酸丁二醇酯15份、硫化剂1.5份、氧化锌4份、硬脂酸2.5份、防老剂4份、分散剂2份、促进剂1.98份、炭黑50份、芳烃油10份和白炭黑10份。

为了保证高抗疲劳的汽车制动气室橡胶隔膜的混炼胶与尼龙骨架有极佳的粘合性能，在前述的原料中加入碳酸钙4～6份和粘合剂3～5份。

最佳地，前述高抗疲劳的汽车制动气室橡胶隔膜配方为如下重量份的原料：

天然橡胶65份、丁苯橡胶20份、聚对苯二甲酸丁二醇酯15份、硫化剂1.5份、氧化锌4份、硬脂酸2.5份、防老剂4份、分散剂1.5份、促进剂1.98份、炭黑50份、芳烃油10份、白炭黑10份、碳酸钙5份和粘合剂5份。

前述高抗疲劳的汽车制动气室橡胶隔膜中所用到的原料使用如下配比时，所得的橡胶隔膜性能更好：防老剂由防老剂4020 1份、防老剂BLE 1.5份、防老剂DFC-34 1.5份组成。促进剂由促进剂M 0.5份、促进剂CZ 1.2份、促进剂TETD 0.2份和促进剂TMTD 0.08份组成。炭黑由炭黑N22030份和炭黑N76220份组成。

前述高抗疲劳的汽车制动气室橡胶隔膜中的硫化剂为不溶性硫磺。

本发明的技术关键点在于：

1、本项目配方主体材料选择以天然橡胶、丁苯橡胶和热塑性弹性体PBT为主体的并用共混体系，该技术属国内首创。常规的PBT不能与天然橡胶很好共混，采用德固赛(中国)有限公司高性能聚合物部推出的通过改性和接枝的特种聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)复合物，解决了天然橡胶、丁苯橡胶与PBT共混的难题。

2、由于特种聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)具有以下特性：热稳定性高；刚度强；尺寸稳定性佳；良好的强度；滑动摩擦特性良好，磨损小；良好的耐化学性；易于加工；不易形成应力裂缝等优异的使用性能，按本发明配方加工的特种聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)与天然橡胶、丁苯橡胶共混后制造成的气室隔膜胶料，兼有橡胶和热塑性弹性体的多重性能，更具有高耐疲劳的优异性能。