本发明属于汽车制动系统技术领域，涉及一种夹布膜片材料及其制备方法。
背景技术：
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。
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0.8MPa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，产品寿命短。
CN 105623000 A公开了一种气制动气室用夹布膜片材料，包括以下重量份数的原料：NR生胶80～120份、活性剂2～7粉、流动助剂1～3份、抗氧化剂0～1份、增塑剂5～15份、补强剂60～80份、硫化剂3～6份。制备得到的夹布膜片材料具有高强度、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。但是，其扯断强度和直角割口撕裂强度仍相对较低，不能满足实际应用的需求。
技术实现要素：
为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种具有高强度、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：
第一方面，本发明提供一种夹布膜片材料，所述夹布膜片材料包括以下组分：
其中，所述充油的三元乙丙橡胶的充油量在50～60％，分子量在100万～200万，乙烯含量在50～55％。
所述充油的三元乙丙橡胶的重量份为80份～120份，例如可为80份、9095份、100份、110份、115份或120份等。
所述活性剂的重量份为0.5份～1份，例如可为0.5份、0.6份、0.7份、0.8份或1份等。
本发明中，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。
所述流动助剂的重量份为1份～3份，例如可为1份、1.5份、1.8份、2份、2.2份、2.5份或3份等。
本发明中，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。
所述抗氧化剂的重量份为0份～1份，例如可为0份、0.3份、0.6份、0.8份或1份等，其中，抗氧化剂的重量份为0份指不添加抗氧化剂。
所述脂肪油系增塑剂的重量份为1份～3份，例如可为1份、1.5份、1.8份、2份、2.5份或3份等。
所述中超耐磨炭黑的重量份为20份～35份，例如可为20份、23份、25份、30份、33份或35份等。
所述环烷油的重量份为30～40份，例如可为30份、32份、34份、36份、38份或40份等。
所述硫化剂的重量份为3份～6份，例如可为3份、4份、4.5份、5份或6份等。
本发明中，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。
作为上述技术方案的优选技术方案，一种夹布膜片材料，所述夹布膜片材料按照重量份数包括以下组分：
其中，所述充油的三元乙丙橡胶的充油量在60％，分子量在150万，乙烯含量在52％。
优选地，所述中超耐磨炭黑的粒径为50nm～80nm，例如可为50nm、55nm、60nm、65nm、70nm、75nm或80nm等。
作为上述技术方案的改进，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。
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；所述硫化剂为硫磺或过氧化物。
第二方面，本发明还提供了一种如上所述的夹布膜片材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，一次混炼：将重量份数为80份～120份的充油的三元乙丙橡胶、0.5份～1份的活性剂、1份～3份的流动助剂、0份～1份的抗氧化剂、1份～3份的脂肪油系增塑剂、30～40份环烷油和20份～35份的中超耐磨炭黑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；
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，然后排胶出片、冷却后贮存，得到夹布膜片材料。
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充油的三元乙丙橡胶；
(2)第二阶段投料，再向密炼设备中放入活性剂、流动助剂、抗氧化剂和补强剂、30～40wt％的脂肪油系增塑剂；
(3)第三阶段投料，最后向密炼设备中放入剩余的脂肪油系增塑剂和环烷油。
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40℃～50℃，第一阶段投料完成后3min～5min进行第二阶段投料，第三阶段投料温度为115℃～120℃。
作为上述技术方案的改进，所述步骤一中一次混炼时间为400s～500s，一次混炼后的排胶温度为145℃～150℃。
作为上述技术方案的改进，所述步骤二中二次混炼时间为150s，二次混炼温度为80℃，二次混炼后的排胶温度为95℃。
与已有技术相比，本发明具有以下技术效果：
(1)本发明通过采用合适种类的充油的三元乙丙橡胶、中超耐磨炭黑、脂肪油系增塑剂、环烷油及其他组分，并调整各组分的含量关系，制备得到性能优良的夹布膜片材料，本发明的夹布膜片材料不仅具有高强度、高抗撕裂、低温柔韧性好的特点，并且材料与夹布之间的粘结性和耐久性也非常好，扯断强度在25MPa以上，直角割口撕裂强度35MPa以上。
(2)本发明的制备中，通过分两次加入合适量的脂肪油系增塑剂，与其他组分配合性反应，制备得到了夹布膜片材料，本发明的方法工艺简洁，加工安全性好，值得产业化推广应用，市场前景广阔。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例1
按照以下方法进行夹布膜片材料的制备：
步骤一，一次混炼：
(1)第一阶段投料，先向密炼设备中放入80份充油的三元乙丙橡胶，该阶段投料温度为50℃；
(2)第二阶段投料，在第一阶段投料完成后3min进行第二阶段投料，然后再向密炼设备中放入1份活性氧化锌、1份流动助剂、1份抗氧化剂和0.3份脂肪油系增塑剂和20份中超耐磨炭黑；
(3)第三阶段投料，最后向密炼设备中放入40份环烷油和0.7份脂肪油系增塑剂，该阶段的投料温度为120℃，这三个阶段总体上的一次混炼时间为400s，然后于150℃排胶出片，冷却后贮存，得到一次混炼胶；
步骤二，二次混炼：
将3份不溶性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150s，二次混炼温度为80℃，待温度达到95℃时排胶出片，冷却后贮存，得到夹布膜片材料。
经测试，本对比例的夹布膜片材料的扯断强度为28MPa，直角割口撕裂强度为38MPa。
实施例2
按照以下方法进行夹布膜片材料的制备：
步骤一，一次混炼：
(1)第一阶段投料，先向密炼设备中放入120份充油的三元乙丙橡胶，该阶段投料温度为40℃；
(2)第二阶段投料，在第一阶段投料完成后5min进行第二阶段投料，然后再向密炼设备中放入0.5份活性氧化锌、3份流动助剂、1份脂肪油系增塑剂、和35份中超耐磨炭黑；
(3)第三阶段投料，最后向密炼设备中放入30份环烷油和2份脂肪油系增塑剂，该阶段的投料温度为115℃，这三个阶段总体上的一次混炼时间为500s，然后于145℃排胶出片，冷却后贮存，得到一次混炼胶；
步骤二，二次混炼：
将6份不溶性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150s，二次混炼温度为80℃，待温度达到95℃时排胶出片，冷却后贮存，得到夹布膜片材料。
经测试，本对比例的夹布膜片材料的扯断强度为27.5MPa，直角割口撕裂强度为36MPa。
实施例3
按照以下方法进行夹布膜片材料的制备：
步骤一，一次混炼：
(1)第一阶段投料，先向密炼设备中放入100份充油的三元乙丙橡胶，该阶段投料温度为45℃；
(2)第二阶段投料，在第一阶段投料完成后4min进行第二阶段投料，然后再向密炼设备中放入0.7份活性氧化锌、2份流动助剂、0.5份抗氧化剂、0.6份脂肪油系增塑剂和30份中超耐磨炭黑；
(3)第三阶段投料，最后向密炼设备中放入35份环烷油和1.4份脂肪油系增塑剂，该阶段的投料温度为118℃，这三个阶段总体上的一次混炼时间为450s，然后于148℃排胶出片，冷却后贮存，得到一次混炼胶；
步骤二，二次混炼：
将4.5份不溶性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150s，二次混炼温度为80℃，待温度达到95℃时排胶出片，冷却后贮存，得到夹布膜片材料。
经测试，本对比例的夹布膜片材料的扯断强度为30MPa，直角割口撕裂强度为39MPa。
实施例4
按照以下方法进行夹布膜片材料的制备：
步骤一，一次混炼：
(1)第一阶段投料，先向密炼设备中放入90份充油的三元乙丙橡胶，该阶段投料温度为46℃；
(2)第二阶段投料，在第一阶段投料完成后4.5min进行第二阶段投料，然后再向密炼设备中放入0.8份活性氧化锌、3份流动助剂、0.8份抗氧化剂、0.9份脂肪油系增塑剂和25份中超耐磨炭黑；
(3)第三阶段投料，最后向密炼设备中放入37份环烷油和2.1份脂肪油系增塑剂，该阶段的投料温度为117℃，这三个阶段总体上的一次混炼时间为475s，然后于146℃排胶出片，冷却后贮存，得到一次混炼胶；
步骤二，二次混炼：
将5份不溶性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150s，二次混炼温度为80℃，待温度达到95℃时排胶出片，冷却后贮存，得到夹布膜片材料。
经测试，本对比例的夹布膜片材料的扯断强度为26MPa，直角割口撕裂强度为38MPa。
对比例1
除不添加脂肪油系增塑剂和环烷油外，其他制备方法和条件与实施例1相同。
经测试，本对比例的夹布膜片材料的扯断强度为17MPa，直角割口撕裂强度为30MPa。
对比例2
除第二阶段加入1g脂肪油系增塑剂，且第三阶段不再加入脂肪油系增塑剂外，其他制备方法和条件与实施例1相同。
经测试，本对比例的夹布膜片材料的扯断强度为18MPa，直角割口撕裂强度为29MPa。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细方法，但本发明并不局限于上述详细方法，即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。