一种气制动气室用夹布膜片材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种气制动气室用夹布膜片材料，以及该材料的制备方法，属于汽车 制动系统技术领域。
【背景技术】
[0002] 载重量3吨以上的各种中、重型汽车制动系统上均安装有制动气室装置，为驾驶员 刹车时提供助力，橡胶夹布膜片是汽车制动部件中的核心零件，该类膜片一般采用橡胶与 纤维织物制成，起到传递压力作用，膜片对制动气室制动性能起决定性作用。不仅要承受较 高的气压，还必须具备长久的工作耐久能力，其性能直接关系到汽车行驶安全性。
[0003] 气室膜片要求耐0.8MPa左右的高气压，保证100万次以上的使用寿命。在使用气室 膜片时，汽车在制动时产生〇.8MPa左右的高气压，此气压推动气室夹布膜片进而向前推动 推杆，最后将推动力传给轮鼓中的刹车贴片而达到刹车的目的。现有技术中的该类国产膜 片未采用橡胶与夹布粘合技术，皮膜工作一段时间后就出现脱胶，甚至发生开裂的现象，严 重影响制动密封，并且该类膜片制备过程中大都采用普通的炭黑，产品耐久性及耐磨性较 差，广品寿命短。
【发明内容】
[0004] 为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了具有高强度、高抗撕裂、低温柔韧性 好、加工安全性好以及与夹布之间具有优异粘结性的夹布膜片材料，具体技术方案如下： 一种气制动气室用夹布膜片材料，该夹布膜片材料包括NR生胶、活性剂、流动助剂、抗 氧化剂、增塑剂、补强剂和硫化剂，其特征在于，上述组分按照以下重量份数： NR生胶 80份~120份 活性剂 2份~7份 流动助剂 1份~3份 抗氧化剂 〇份~1份 增塑剂 5份~15份 补强剂 60份~80份 硫化剂 3份~6份 进行混合制备。
[0005] 作为上述技术方案的改进，所述夹布膜片材料中各组分的重量份数依次为NR生胶 1〇〇份、活性剂5份、流动助剂2份、抗氧化剂0.5份、增塑剂8份、补强剂70份、硫化剂4份。
[0006] 作为上述技术方案的改进，所述夹布膜片材料还包括防老剂、加工助剂和促进剂。
[0007] 作为上述技术方案的改进，所述活性剂为氧化锌和/或氧化镁;所述流动助剂为石 蜡类流动助剂;所述抗氧化剂为硫代亚酰胺类抗氧剂;所述增塑剂为高纯度直链烃类增塑 剂;所述补强剂为炭黑FEF和/或无机填料碳酸妈;所述硫化剂为硫磺或过氧化物。
[0008] 上述技术方案得到的夹布膜片材料不仅具有高强度、高抗撕裂、低温柔韧性好、加 工安全性好的特点，并且材料与夹布之间的粘结性也非常好，从而增强了制动密封性和灵 敏性，提高了夹布膜片产品的耐久性能及制动器的使用寿。
[0009]本发明还提供了一种气制动气室用夹布膜片材料的制备方法，包括以下步骤:步 骤一，一次混炼;步骤二，二次混炼； 所述步骤一中，将重量份数为80份~120份的NR生胶、2份~7份的活性剂、1份~3份的 流动助剂、〇份~1份的抗氧化剂、5份~15份的增塑剂和60份~80份的补强剂混合后放入密 炼设备中进行第一次混炼，然后排胶出片，得到一次混炼胶； 所述步骤二中，将重量份数为3份~6份的硫化剂与步骤一中得到的一次混炼胶混合后 放入密炼设备中进行第二次混炼，得到二次混炼胶，然后排胶出片、冷却后贮存，得到气制 动气室用夹布膜片材料。
[0010]作为上述技术方案的改进，所述步骤一中，一次混炼分三步进行： (1) 第一阶段投料，先向密炼设备中放入NR生胶； (2) 第二阶段投料，再向密炼设备中放入活性剂、流动助剂、抗氧化剂和一部分补强剂； (3) 第三阶段投料，最后向密炼设备中放入另一部分补强剂和增塑剂。
[0011] 作为上述技术方案的改进，所述步骤一的第二阶段投料中，其中一部分补强剂为 无机填料碳酸钙;所述步骤一的第三阶段投料中，其中另一部分补强剂为炭黑FEF。
[0012] 作为上述技术方案的改进，所述步骤一的第一阶段投料温度为58°C~62°C，第一 阶段投料完成后45s~51s进行第二阶段投料，第三阶段投料温度为103°C~107°C。
[0013] 作为上述技术方案的改进，所述步骤一中一次混炼时间为240s~260s，一次混炼 后的排胶温度为127 °C~133 °C。
[0014]作为上述技术方案的改进，所述步骤二中二次混炼时间为100s~120s，二次混炼 温度为68 °C~72 °C，二次混炼后的排胶温度为103 °C~107 °C。
[0015]上述技术方案制得的夹布膜片材料物理性能优异，产品与夹布之间的粘结性好， 制备工艺简洁，值得产业化推广应用，市场前景广阔。
【具体实施方式】
[0016]本发明提供了一种气制动气室用夹布膜片材料，该夹布膜片材料包括NR生胶、活 性剂、流动助剂、抗氧化剂、增塑剂、补强剂和硫化剂，其特征在于，上述组分按照以下重量 份数： NR生胶 80份~120份 活性剂 2份~7份 流动助剂 1份~3份 抗氧化剂 〇份~1份 增塑剂 5份~15份 补强剂 60份~80份 硫化剂 3份~6份 进行混合制备，上述各组分含量优选为NR生胶100份、活性剂5份、流动助剂2份、抗氧化 剂0.5份、增塑剂8份、补强剂70份、硫化剂4份。该技术方案得到的夹布膜片材料不仅具有高 强度、高抗撕裂、低温柔韧性好、加工安全性好的特点，并且材料与夹布之间的粘结性也非 常好，从而增强了制动密封性和灵敏性，提高了夹布膜片产品的耐久性能及制动器的使用 寿。
[0017] 进一步的，所述夹布膜片材料中可以根据产品的性能需求添加适量防老剂、加工 助剂和促进剂，这些添加剂在现有膜片生产工艺中较为普遍，因而可以参照现有技术中采 用的添加比例。
[0018] 在上述方案中，NR生胶即天然橡胶，优先杂质低的优质天然胶； 所述活性剂可以采用氧化锌和/或氧化镁，优选为通过沉淀法制备的高表面积的高活 性氧化锌，活性氧化锌可降低了材料中Zn元素的比例，减少了模具污垢的生成速度； 所述流动助剂为石蜡类流动助剂，所述抗氧化剂为硫代亚酰胺类抗氧剂，两者均为现 有技术中常见添加剂； 所述增塑剂为高纯度直链烃类增塑剂，该类增塑剂在低温条件下的动态弹性模量影响 很小，从而提高夹布膜片的低温柔韧性； 所述补强剂为炭黑FEF和/或无机填料碳酸钙，优选为炭黑FEF和无机填料碳酸钙的混 合物，其中炭黑FEF具有较好的补强效果，无机填料碳酸钙具有较好的粘合效果； 所述硫化剂为硫磺或过氧化物，优选为硫磺，较过氧化物安全性更高，硫磺选用分散效 果好的不溶性硫磺。
[0019] 本发明还提供了一种气制动气室用夹布膜片材料的制备方法，包括以下步骤:步 骤一，一次混炼： (1) 第一阶段投料，先向密炼设备中放入80份~120份的NR生胶，该阶段投料温度为58 。(:~62。。； (2) 第二阶段投料，在第一阶段投料完成后45s~51s进行第二阶段投料，确保在第一阶 段投料和第二阶段投料的时间间隔里，NR生胶在密炼设备发生塑炼过程，然后再向密炼设 备中放入2份~7份的活性剂、1份~3份的流动助剂、0份~1份的抗氧化剂和一部分补强剂； (3) 第三阶段投料，最后向密炼设备中放入另一部分补强剂和5份~15份增塑剂，其中 该阶段投料与第二阶段投料中补强剂共有60份~80份，该阶段的投料温度为103°C~107 °C，这三个阶段总体上的一次混炼时间为240s~260s，然后排胶出片，排胶温度为127°C~ 133°C，得到一次混炼胶； 步骤二，二次混炼： 将重量份数为3份~6份的硫化剂与步骤一中得到的一次混炼胶混合后放入密炼设备 中进行第二次混炼，得到二次混炼胶，二次混炼时间为1 〇〇s~120s，二次混炼温度为68 °C~ 72°C，然后排胶出片，排胶温度为103°C~107°C，冷却后贮存，得到气制动气室用夹布膜片 材料。
[0020] 进一步的，在上述制备方法步骤一的第二阶段投料中，单独选用无机填料碳酸钙 作为补强剂，在第三阶段投料中，单独选用炭黑FEF作为补强剂，提高材料的补强效果。
[0021] 上述制备方法制得的夹布膜片材料物理性能优异，产品与夹布之间的粘结性好， 制备工艺简洁，值得产业化推广应用，市场前景广阔。<