橡塑共混汽车液压制动橡胶皮碗胶料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种橡塑共混汽车液压制动橡胶皮碗胶料，它包括三元乙丙橡胶，PBT，硫化剂，氧化锌，活性剂，防老剂，分散脱模剂、炭黑及增塑剂。本发明采用可交联聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）复合物主体的橡塑合金EPDM-P共混体系，加入辅料，采用高温密炼机二段混炼方法即可，制备方法简单，所制得的橡胶皮碗的物理机械性能均达到美国汽车工程师学会（SAE）标准，具有高往复疲劳、高耐磨和在较宽的使用温度-55～150℃范围内使用时材料性能保持很小变化的优异性能，使用寿命基本上与液压制动总成相同，同时对节约资源也有巨大的促进作用，实现了由“易损件”向“永久件”的转变，极大的提高了产品的使用寿命。

权利要求

1. 一种橡塑共混汽车液压制动橡胶皮碗胶料的制备方法，其特征在于：按重量份数计算，它包括三元乙丙橡胶40～60份，橡塑合金40～60份，硫化剂4～8份，氧化锌4～6份，活性剂1～3份，防老剂2～4份，分散脱模剂1～3份、炭黑40～60份及增塑剂2～

8份；橡胶合金由等量的PBT与三元乙丙橡胶高温共混组成；PBT为可交联聚对苯二甲酸丁二醇酯复合物；将PBT与等量的分散剂混合并搅拌均匀后放入烘箱内，在160℃下塑化2小时，得到预塑化的PBT；将双辊开炼机的辊温升到150～160℃，并将辊距调至4～6mm后，加入预塑化的PBT开始塑炼，塑炼至预塑化的PBT呈均匀透明的薄膜后，打五个三角包下片，得到塑炼好的PBT；将塑炼好的PBT与等量的三元乙丙橡胶一起投入高温捏炼机，按常规塑炼工艺操作，得到塑炼好的橡塑合金出卷备用；先将三元乙丙橡胶与塑炼好的橡塑合金按配方重量一起在高温密炼机中按常规工艺进行塑炼，完成一段塑炼；再用逆混法，按混炼工艺操作，依次向一段塑炼的胶料中加入活性剂、防老剂、炭黑、增塑剂、分散脱模剂、氧化锌，混炼870～930秒后，在130～150℃的排胶温度下出片，混炼后出片停放24小时，得到胶片；将开炼机的辊距调至6～8mm，投入胶片，包辊后划下余胶仅余包辊胶料，加入硫化剂，混炼880～920秒后，调小辊距至6～8mm，薄通，打4～6个三角包，并观察胶片的颜色均匀一致后，将辊距调至4～6mm，在115～125℃下出片，即获得橡塑共混汽车液压制动橡胶皮碗胶料。

2.根据权利要求1所述的橡塑共混汽车液压制动橡胶皮碗胶料的制备方法，其特征在于：所述的加入硫化剂，具体是依次加入硫化促进剂NA-22、硫磺、硫化剂DCP、助硫化剂TAIC。

说明书

橡塑共混汽车液压制动橡胶皮碗胶料及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种汽车部件的胶料及制备方法，尤其是一种橡塑共混汽车液压制动橡胶皮碗胶料。

背景技术

[0002] 目前，汽车液压制动橡胶皮碗是用于轿车、轻型车、面包车、部分载重车的液压制动系统及离合器操纵系统中起传递压力和密封作用的橡胶密封件。汽车液压制动橡胶皮碗按照使用部位可分为主缸皮碗和轮缸皮碗。其功能是将液压压力转化为机械推力，起到车辆制动作用。它是汽车液压制动系统的执行元件，也是汽车上的重要保安件。在使用中的橡胶皮碗必须有优异的弹性和压缩变形及耐磨性，以保证皮碗在使用过程中具有传递液压的一定回位能力和密封能力。并且在高温（100～120℃）及低温（-30～50℃）下耐液压介质性好，橡胶皮碗在制动密封装置中较长时间与制动液接触，故要求它对制动液（合成液、矿物油）具有良好的抗溶胀性，不允许在高温、低温及静态室温下发生渗漏。

[0003] 汽车液压制动橡胶皮碗作为制动系统的核心部件，它的性能好坏直接影响制动系统的使用寿命。目前汽车液压制动橡胶皮碗一般是由三元乙丙橡胶制成，单一三元乙丙橡胶所制成的橡胶皮碗其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往复寿命低、耐磨性能和高低温性能较差，不能满足汽车工业对高速、舒适、可靠性、安全性的需求。现在对汽车液压制动系统关键部件之一的橡胶皮碗提出了更高的要求。对其使用环境温度范围要求更高，高温达到150℃以上。低温能耐-55℃以下；而且对其耐制动液的要求也更为苛刻，不仅要求对主体材料为醇醚类制动液能长期适应，而且还要求对脂类制动液也能普遍适用。因此，加快国内汽车液压制动橡胶皮碗的技术研发，提高其使用寿命和适用性，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

[0004] 本发明的目的是：提供一种橡塑共混汽车液压制动橡胶皮碗胶料及其制备方法，利用它至制备得到的产品具有高定伸应力、高耐动态往复变形及高耐磨性能，能在-55～150℃温度范围内长期使用，以克服现有技术的不足。

[0005] 本发明是这样实现的：橡塑共混汽车液压制动橡胶皮碗胶料，按重量份数计算，它包括三元乙丙橡胶40～60份，橡塑合金40～60份，硫化剂4～8份，氧化锌4～6份，活性剂1～3份，防老剂2～4份，分散脱模剂1～3份、炭黑40～60份及增塑剂2～8份。

[0006] 更优选的方案是，按重量份数计算，它包括三元乙丙橡胶50份，橡塑合金50份，硫化剂6.8份，氧化锌5份，活性剂1.5份，防老剂2.5份，分散脱模剂2份、炭黑45份及增塑剂6份。

[0007] 每6.8份硫化剂由3 份硫化剂DCP、2份助硫化剂TAIC、0.3份硫磺及1.5份硫化促进剂NA-22组成。

[0008] 每2.5防老剂由1份防老剂RD及1.5份液状的防老剂BLE组成。

[0009] 每45份炭黑由25份半补强炭黑及20份快压出炭黑组成。

[0010] 每6份增塑剂由4份石蜡油2280及2份EPG-4000组成。

[0011] 所述的橡胶合金由等量的PBT与三元乙丙橡胶高温共混组成；PBT为可交联聚对苯二甲酸丁二醇酯复合物。

[0012] 橡塑共混汽车液压制动橡胶皮碗胶料的制备方法，将PBT与等量的分散剂混合并搅拌均匀后放入烘箱内，在160℃下塑化2小时，得到预塑化的PBT；将双辊开炼机的辊温升到150～160℃，并将辊距调至4～6mm后，加入预塑化的PBT开始塑炼，塑炼至预塑化的PBT呈均匀透明的薄膜后，打五个三角包下片，得到塑炼好的PBT；将塑炼好的PBT与等量的三元乙丙橡胶投入一起投入高温捏炼机，按常规塑炼工艺操作，得到塑炼好的橡塑合金出卷备用；先将三元乙丙橡胶与塑炼好的橡塑合金按配方重量一起在高温密炼机中进行按常规工艺进行塑炼，完成一段塑炼；再用逆混法，按混炼工艺操作，依次向一端塑料的胶料中加入活性剂、防老剂、炭黑、增塑剂、分散脱模剂、氧化锌，混炼870～930秒后，在130～150℃的排胶温度下出片，混炼后出片停放24小时，得到胶片；将开炼机的辊距调至6～
8mm，投入胶片，包辊后划下余胶仅余包辊胶料，加入硫化剂，混炼880～920秒后，调小辊距至6～8mm，薄通，打4～6个三角包，并观察胶片的颜色应均匀一致后，将辊距至4～6mm，在115～125℃下出片，即获得橡塑共混汽车液压制动橡胶皮碗胶料。

[0013] 所述的加入硫化剂，具体是依次加入硫化促进剂NA-22、硫磺、硫化剂DCP、助硫化剂TAIC。

[0014] 三元乙丙橡胶采用型号为Bayer3850。

[0015] PBT采用德固赛(中国)有限公司高性能聚合物部推出的可交联聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）复合物牌号为：VESTODUR® X7095，它能与三元乙丙橡胶共混。上述的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）与三元乙丙橡胶共混后制造成的橡胶皮碗胶料，兼有橡胶和塑性弹性体的多重性能，更具有高往复疲劳、高耐磨、耐温范围广的优异性能。

[0016] 硫化剂中的采用不溶性硫磺。

[0017] 活性剂为硬脂酸。

[0018] 石蜡油的牌号为2280。

[0019] 半补强炭黑为软质炭黑中的一个主要品种，赋予胶料高伸长率、低生热、高弹性和良好的耐老化性能等，多用于胎体缓冲胶、帘布胶用各种橡胶制品。可采用卡博特公司生产的市售产品。

[0020] 快压出炭黑又名易压出炉黑吗，是软质炭黑的一个品种，由于粒径较大，结构较高，能赋予胶料良好的加工性能和较高的定伸应力，伸长率和硬度较低，生热小且导热性良好，耐高温性能优越。可采用卡博特公司生产的市售产品。

[0021] 分散脱模剂的牌号为FC-606。

[0022] 防老剂RD的化学名称为2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体。

[0023] 防老剂BLW的化学名称为丙酮与二苯胺高温缩合物。

[0024] 由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本发明采用可交联聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）复合物主体的橡塑合金EPDM-P共混体系，加入辅料，采用高温密炼机二段混炼方法即可，制备方法简单，所制得的橡胶皮碗的物理机械性能均达到美国汽车工程师学会（SAE）标准，具有高往复疲劳、高耐磨和在较宽的使用温度-55～150℃范围内使用时材料性能保持很小变化的优异性能，使用寿命基本上与液压制动总成相同，同时对节约资源也有巨大的促进作用，实现了由“易损件”向“永久件”的转变，极大的提高了产品的使用寿命。本发明的原料来源广泛，成本低廉，采用的制备工艺简单，容易实施，根据本发明所制备的产品使用效果好。

具体实施方式

[0025] 本发明的实施例1：橡塑共混汽车液压制动橡胶皮碗胶料的制备：按重量份数计算，将50份PBT与50份分散剂混合并搅拌均匀后放入烘箱内，在160℃下塑化2小时，得到预塑化的PBT；将双辊开炼机的辊温升到155℃，并将辊距调至5mm后，加入预塑化的PBT开始塑炼，塑炼至预塑化的PBT呈均匀透明的薄膜后，打五个三角包下片，得到塑炼好的PBT，使PBT充分分散，达到预塑化的目的，此时物料干爽疏松，不结团，有弹性感；将塑炼好的PBT与50份三元乙丙橡胶投入一起投入高温捏炼机，按常规塑炼工艺操作，得到塑炼好的橡塑合金出卷备用；将50份三元乙丙橡胶与塑炼好的50份橡塑合金一起在高温密炼机中进行按常规工艺进行塑炼，完成一段塑炼；再用逆混法，按混炼工艺操作，依次向完成一段塑炼的胶料中加入1.5份硬脂酸、2.5份防老剂（每2.5份防老剂由1份防老剂RD及1.5份液状的防老剂BLE组成）、45份炭黑（每45份炭黑由25份半补强炭黑及20份快压出炭黑组成）、6份增塑剂（每6份增塑剂由4份石蜡油2280及2份EPG-4000组成）、2份分散脱模剂FC-606、5份氧化锌，混炼900秒后，在140℃的排胶温度下出片，混炼后出片停放24小时，得到胶片；将开炼机的辊距调至7mm，投入胶片，包辊后划下余胶仅余包辊胶料，依次加入1.5份硫化促进剂NA-22、0.3份硫磺、3份硫化剂DCP、2份助硫化剂TAIC，混炼900秒后，调小辊距至7mm，薄通，打5个三角包，并观察胶片的颜色应均匀一致后，将辊距至5mm，在120℃下出片，即获得橡塑共混汽车液压制动橡胶皮碗胶料。

[0026] 本发明的实施例2：橡塑共混汽车液压制动橡胶皮碗胶料的制备：按重量份数计算，将40份PBT与40份分散剂混合并搅拌均匀后放入烘箱内，在160℃下塑化2小时，得到预塑化的PBT；将双辊开炼机的辊温升到150℃，并将辊距调至4mm后，加入预塑化的PBT开始塑炼，塑炼至预塑化的PBT呈均匀透明的薄膜后，打五个三角包下片，得到塑炼好的PBT；将塑炼好的PBT与40份三元乙丙橡胶投入一起投入高温捏炼机，按常规塑炼工艺操作，得到塑炼好的EPDM-P橡塑合金出卷备用；将40份三元乙丙橡胶与塑炼好的40份橡塑合金一起在高温密炼机中进行按常规工艺进行塑炼，完成一段塑炼；再用逆混法，按混炼工艺操作，依次向完成一段塑炼的胶料中加入1份硬脂酸、2份防老剂（每2.5份防老剂由1份防老剂RD及1.5份液状的防老剂BLE组成）、40份炭黑（每45份炭黑由25份半补强炭黑及
20份快压出炭黑组成）、2份增塑剂（每6份增塑剂由4份石蜡油2280及2份EPG-4000组成）、1份分散脱模剂FC-606、4份氧化锌，混炼870秒后，在130℃的排胶温度下出片，混炼后出片停放24小时，得到胶片；将开炼机的辊距调至6mm，投入胶片，包辊后划下余胶仅余包辊胶料，依次加入0.8份硫化促进剂NA-22、0.2份硫磺、1.8份硫化剂DCP、1.2份助硫化