[发明专利]耐高低温真空助力器橡胶隔膜胶料配方

说明书

技术领域

本发明涉及真空助力器橡胶隔膜，特别是涉及耐高低温真空助力器橡胶隔膜胶料配方。

背景技术

真空助力器橡胶隔膜是起传递压力作用的全胶隔膜，可用于汽车制动系统中,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。工作压力一般是:-66.7±0.13KPa(500mmHg)，工作温度为: -40～70℃。

随着汽车工业的迅捷发展，人们对汽车的速度和舒适性的需求愈来愈高，因此要求制动距离、制动时间和制动时的反应敏捷度达到短、快、灵，也就是要求制动的性能大大提高，真空助力器就是帮助驾驶员提高制动速度的装置，没有助力器，驾驶员在制动时用力较大，增大了制动的时间，从而也就增加了危险。助力器可极大地改善汽车的制动性能，提高汽车行驶的安全性、平顺性，减少生命财产损失，提高经济效益。

真空助力器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。国内汽车真空助力器总成的台架使用寿命按照我国标准QC/T307-1999的规定为不少于50万次。随着汽车工业朝着高速、舒适等方面的发展，真空助力器橡胶隔膜的使用工况不再局限在-40～70℃温度内。在气候恶劣的环境里低温长时间使用可能达到-40℃，而在高温环境里也会达到120℃。现有的真空助力器橡胶隔膜是用天然橡胶或丁腈橡胶生产的，由于所用的主体材料的限制，存在耐臭氧和耐气候性能不好以及耐高低温不好的致命缺陷，寿命台架试验维持在50万次以下，达不到严寒气候条件下长期使用的环境要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有橡胶隔膜使用寿命短和安全性差的缺陷，提供一种以三元乙丙橡胶和聚苯硫醚为主体材料的真空助力器橡胶隔膜胶料配方，以提高隔膜的耐高低温性能，从而提高隔膜的抗疲劳性能，同时该橡胶隔膜还具有高耐动态曲挠变形、高耐磨性能，在-55～155℃温度范围内能长期使用并同时保证材料性能变化很小。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：

本发明耐高低温真空助力器橡胶隔膜胶料配方主要由如下重量份的原料组成：

三元乙丙橡胶100份、聚苯硫醚8～12份、硫化剂4～6份、纳米氧化锌4～6份、硬脂酸1～3份、防老剂3～5份、分散剂1～2份、炭黑45～55份和石蜡油19～22份。

进一步的，上述橡胶隔膜胶料配方中的原料优选为如下重量份：

三元乙丙橡胶100份、聚苯硫醚10份、硫化剂5.8份、纳米氧化锌5份、硬脂酸1份、防老剂4份、分散剂2份、炭黑50份和石蜡油20份。

前述耐高低温真空助力器橡胶隔膜胶料配方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RD 1.5份、防老剂BLE 1.5份、防老剂MB 1份组成；硫化剂由交联剂DCP 3.5份、助交联剂TAIC 2份和不溶性硫黄0.3份组成；炭黑是由快压出炭黑N550 20份、中超炭黑N220 20份和半补强炭黑N774 10份组成。

本发明的技术关键点在于：

1、该胶料配方的主体材料是以三元乙丙橡胶和热塑性弹性体聚苯硫醚（PPS）为主体的并用共混体系，该共混体系兼有橡胶和热塑性弹性体的多重性能，更具有耐高低温、耐动态曲挠疲劳的优异性能。

2、热塑性弹性体聚苯硫醚（PPS）的应用范围及其广泛，其本身耐高温，可长期在265℃下保持原有特性不变,热稳定性高；刚度强；尺寸稳定性佳；阻燃UL94-0级，体轻、密度仅为1.34g/cm³，绝缘性能好，体积电阻率为1×10¹⁶Ω·cm，表面电阻率1×10¹⁵Ω·cm，电压强度＞18Kv/mm，耐磨性突出，摩擦系数在0.01－0.02之间，滑动摩擦特性良好，磨损小；耐酸、耐碱、耐氧化剂，强度高、吸水性（23℃浸泡24小时）0.5%，良好的耐化学性；强度好,易于加工；不易形成应力裂缝等优异的使用性能。

3、按本发明配方加工的三元乙丙橡胶和热塑性弹性体聚苯硫醚（PPS）为主体共混后制造成的真空助力器橡胶隔膜胶料，兼有橡胶和热塑性弹性体的多重性能，更具有优良的耐动态疲劳、耐高低温、耐气候的优异性能，较单种橡胶或几种橡胶并用所制成的混炼胶的性能优越很多。

4、主体材料和各种助剂的选型搭配、硫化剂份数的确定；进行了多次试验,优化后最终确定的耐高低温汽车真空助力器橡胶隔膜胶料配方表如下；

表1：耐高低温汽车真空助力器橡胶隔膜胶料配方表