一种轿车真空助力器用反应橡胶材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及轿车真空助力器的技术领域，尤其涉及一种轿车真空助力器用反应橡 胶材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 真空助力器是轿车制动系统的一个关键部件，对行车安全起着重要的作用，而反 应橡胶的性能直接影响助力器的随动性和操控性，通过补偿作用使真空助力器易于到达平 衡状态。
[0003] 反应橡胶的材料有要求受力表面各处压强相等的特性，使得伺服力随控制阀推杆 输入力的逐渐增加而成固定比例增长，以实现制动时的随动性和操控性。
[0004] 反应橡胶又需要具有补偿作用。当空气阀口开启的瞬间，空气阀柱断面没能接触 到反馈盘的主面或当空气阀柱端面接触到反馈盘主面时空气阀未能开启，助力器均不能到 达平衡状态。此时需要反应橡胶良好的形变特性（形变补偿设计加工造成的间隙），通过及 时变形使助力器快速达到平衡。
[0005] 反应橡胶要实现上述功能，尤其是高低温环境下的功能，反应橡胶材料必须具有 优良的柔韧性（形变能力，尤其是低温环境下）、抗压缩变形能力（尤其是高温环境下）和 剪切强度等性能。
[0006] 现有技术中，反应橡胶采用NBR作生胶，虽适用于含有燃油蒸汽的压缩空气的环 境。然而，因 NBR材质所限，普遍存在高温抗压缩变形能力较差、低温柔韧性性较差、抗撕裂 性较差和强度较小的技术缺陷。
【发明内容】
[0007] 有鉴于此，本发明一方面提供一种轿车真空助力器用反应橡胶材料，该反应橡胶 材料具有高强度、高抗撕裂、低压缩永久变形及优良的低温柔韧性。
[0008] -种轿车真空助力器用反应橡胶材料，其原料按照质量份包含100份EPDM生胶、 2~6份活性剂、1~3份流动助剂、5~15份增塑剂、1~3份抗氧化剂、30~70份补强剂 和3~7份硫化剂。
[0009] 进一步，其原料优选包含100份EPDM生胶、2. 5份活性剂、2份流动助剂、12份增塑 剂、2份抗氧化剂、45份补强剂和5. 5份硫化剂。
[0010] 这里，补强剂可以为炭黑FEF和/或炭黑HAF，优选为FEF和炭黑HAF的混合物，炭 黑FEF具有中等补强效果，炭黑HAF为高结构度的补强剂。
[0011] 这里，活性剂可以为间接法氧化锌或沉淀法氧化锌，优选为选用沉淀法制备的高 表面积的高活性氧化锌，沉淀法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。
[0012] 这里，硫化剂可以为硫磺或过氧化物，优选为过氧化物，例如二叔丁基类过氧化 物，当然其他本领域常见的过氧化物也可适应于本方案，例如DCP。
[0013] 这里，增塑剂采用对低温动态弹性模量影响很小的高纯度直链烃类增塑剂例如汉 圣PI0NIER系列的增塑剂。这类增塑剂可对材料低温下弹性模量变化很小的增塑剂的配合 运用，进一步提升了反应橡胶的低温柔韧性，低温-30°C弹性模量E'符合标准要求，低温 环境下材料弹性模量E'上升幅度较小，反应橡胶低温补偿能力得到保证。
[0014] 这里，EPDM生胶即三元乙丙橡胶，优选为低乙烯含量、低第三单体含量及中等门尼 的EPDM。这类EPDM不仅提升了反应橡胶材料的低温性能和抗压缩变形能力，同时反应橡胶 良好的硫化成型工艺要求也得到保证。
[0015] 这里，抗抗氧化剂为酮胺类抗氧剂，流动助剂为脂肪酸衍生物类流动助剂。至于其 具体的实例可适用本领域之常用，在此不再赘述。
[0016] 本发明中的反应橡胶材料除了包含上述原料外，本领域常用的其它加工助剂，例 如促进剂、老化剂等，根据实际产品的性能需求可添加。
[0017] 本发明另一方面提供一种制备轿车真空助力器用反应橡胶材料的方法，由该方法 获得的反应橡胶材料具有高强度、高抗撕裂、低压缩永久变形及优良的低温柔韧性。
[0018] -种制备制备轿车真空助力器用反应橡胶材料的方法，包括以下步骤：
[0019] (1)按照质量份将100份EPDM生胶、2~6份活性剂、1~3份流动助剂、5~15 份增塑剂、1~3份抗氧化剂、30~70份补强剂置入密炼设备中进行第一次混炼，得到一次 混炼胶；
[0020] (2)将所述一次混炼胶和3~7份硫化剂置入密炼设备中进行第二次混炼，得到二 次混炼胶。
[0021] 第一次混炼的投料方式优选为分四阶段进行。即第一阶段投料为EPDM生胶；第二 阶段投料为部分补强剂、活性剂、抗氧化剂和流动助剂，例如可以单独选用一种补强器，例 如炭黑FEF ;第三阶段投料为部分增塑剂，优选为占全部增塑剂的一半；第四阶段投料为剩 余补强剂和剩余增塑剂，这里的补强剂优选为炭黑HAF。
[0022] 以上各阶段投料的温度具体优选方案为，第一阶段投料的温度为68~72°C，第二 阶段投料于第一阶段投料后的43~47s，第三阶段投料投料的温度为103~107°C，第四阶 段投料的温度为108~112°C。值得说明的是，于第一阶段投料和第二阶段投料的时间间隔 里，生胶在密炼设备发生塑炼过程。
[0023] 第一次混炼的排胶温度优选为157~163°C，第一次混炼的时间优选为480~ 600s。第二次混炼的投料温度优选为58~62°C，第二次混炼的排胶温度优选为107~ 113°C ;第二次混炼的时间优选为240~300s。
[0024] 本发明的混炼工艺采用二次混炼方法。一次混炼排胶温度高，原材料中较高熔点 的防老剂、加工助剂及包装袋在混炼过程中得以充分熔融、分散；二次混炼排胶温度偏低， 降低了胶料焦烧影响产品品质的风险。
[0025] 本发明的轿车真空助力器用反应橡胶材料选用EPDM生胶、活性剂、流动助剂、增 塑剂、抗氧化剂、补强剂和硫化剂的用量为组成原料，通过对各组成原料的用量优化，使得 反应橡胶材料具有高强度、高抗撕裂、低压缩永久变形及优良的低温柔韧性，从而加快国际 品牌轿车真空助力器用反应橡胶的国产化进程而提升了配套高端车型同类产品的竞争力。
【具体实施方式】
[0026] 下面结合实施例来进一步说明本发明的技术方案。
[0027] 实施例1
[0028] 按照质量份原料组成为：100份EPDM、2. 5份沉淀法活性氧化锌、2份脂肪酸衍生物 类流动助剂、12份增塑剂（汉圣PI0NIER系列）、2份酮胺类抗氧剂、27份炭黑FEF、18份炭 黑FAF和5. 5份二叔丁基类过氧化物硫化剂。
[0029] 第一次混炼：首先，第一阶段投料，即待将密炼室的温度调节为68°C后将EPDM生 胶投入密炼室中进行塑炼。接着第二阶段投料投料，即将待塑炼47s后向密炼室中投入炭 黑FEF、活性氧化锌、抗氧化剂和脂肪酸衍生物类流动助剂。然后第三阶段投料，即待将密 炼室的温度调节为l〇3°C后向其中投入一半增塑剂。最后第四阶段投料，即待将密炼室的 温度调节为l〇8°C后向其中投入炭黑HAF和剩余的增塑剂。待上述投料完成后，混炼480s 后，于157 °C排胶出片冷却后贮存，得到一次混炼胶。
[0030] 第二次混炼：待密炼室的温度调节为58°C后将上述得到的一次混炼胶和二叔丁 基类过氧化物硫化剂投入其中进行240s混炼。待温度达到11(TC时，排胶出片、冷却后贮 存，得到轿车真空