一种抗冻汽车发动机中空管及其制备方法

摘要

本发明公开了一种抗冻汽车发动机中空管及其制备方法，该制备方法包括：1）将异戊橡胶、二硫化二甲基二苯基秋兰姆、2‑硫醇基苯并噻唑、过氧化锶于封闭环境中进行硫化处理以制得改性异戊橡胶；2）将硅橡胶、氯丁橡胶、纳米滑石粉、羟甲基纤维素、石蜡、硬脂酸锌、3‑氨丙基三乙氧基硅烷、碳纤维混合，接着进行第一熔融；然后将改性异戊橡胶添加至第一熔融的体系中进行第二熔融以制得熔融产物；3）将熔融产物进行成型处理以制得抗冻汽车发动机中空管；其中，在步骤1）中，硫化处理中的压强由连续交替的高压强段与低压强段组成，高压强段的压强为2‑4MPa，低压强段的压强为0.1‑0.5MPa。该抗冻汽车发动机中空管具有优异的耐寒性。

权利要求

1.一种抗冻汽车发动机中空管的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

1）将异戊橡胶、二硫化二甲基二苯基秋兰姆、2-硫醇基苯并噻唑、过氧化锶于封闭环境中进行硫化处理以制得改性异戊橡胶；

2）将硅橡胶、氯丁橡胶、纳米滑石粉、羟甲基纤维素、石蜡、硬脂酸锌、3-氨丙基三乙氧基硅烷、碳纤维混合，接着进行第一熔融；然后将所述改性异戊橡胶添加至所述第一熔融的体系中进行第二熔融以制得熔融产物；

3）将所述熔融产物进行成型处理以制得所述抗冻汽车发动机中空管；

其中，在步骤1）中，所述硫化处理中的压强由连续交替的高压强段与低压强段组成，所述高压强段的压强为2-4MPa，所述低压强段的压强为0.1-0.5MPa，所述第一熔融过程同时进行锤炼且锤炼的压力为3-4MPa  ，所述第二熔融过程同时进行锤炼且锤炼的压力为1-

2.5MPa 。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，在步骤1）中，所述异戊橡胶、二硫化二甲基二苯基秋兰姆、2-硫醇基苯并噻唑、过氧化锶的重量比为1：0.15-0.30：0.01-0.03：0.01-

0.03。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其中，在步骤1）中，所述硫化处理满足以下条件：硫化温度为80-120℃，硫化时间为5-8h。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其中，在步骤1）中，所述高压强段与低压强段的时间比为1：2-3。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的制备方法，其中，在步骤2）中，所述硅橡胶、氯丁橡胶、纳米滑石粉、羟甲基纤维素、石蜡、硬脂酸锌、3-氨丙基三乙氧基硅烷、碳纤维、改性异戊橡胶的重量比为1：1-1.2：0.1-0.15：0.02-0.06：0.2-0.4：0.03-0.06：0.1-0.18：0.06-

0.10：0.4-0.6。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其中，在步骤2）中，所述第一熔融至少满足以下条件：熔融温度为245-255℃，熔融时间为4-6h。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其中，在步骤2）中，所述第二熔融至少满足以下条件：熔融温度为225-240℃，熔融时间为40-60min。

8.根据权利要求6或7所述的制备方法，其中，在步骤3）中，所述成型处理采用注塑的方式进行，并且，注塑模头的温度为190-210℃。

9.一种抗冻汽车发动机中空管，其特征在于，所述抗冻汽车发动机中空管通过权利要求1-8中任意一项所述的制备方法制备而得。

说明书

一种抗冻汽车发动机中空管及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及汽车部件，具体地，涉及一种抗冻汽车发动机中空管及其制备方法。

背景技术

[0002] 汽车发动机中空管是汽车发动机中重要的管道构件，由于汽车发动机的工作强度大、内部的温度高、且中空管需要输送燃油，故而对汽车发动机中空管不仅要求具有优异的机械强度，同时还需要具有优异的耐寒特性。因为在北方地区，冬季的温度低至零下几十度，在此情形下极易导致中空管脆化进而导致汽车发动机不能正常启动。

发明内容

[0003] 本发明的目的是提供一种抗冻汽车发动机中空管及其制备方法，该抗冻汽车发动机中空管具有优异的耐寒性，同时该制备方法具有工序简单和原料易得的优点。

[0004] 为了实现上述目的，本发明提供了一种抗冻汽车发动机中空管的制备方法，该制备方法包括：

[0005] 1）将异戊橡胶、二硫化二甲基二苯基秋兰姆、2-硫醇基苯并噻唑、过氧化锶于封闭环境中进行硫化处理以制得改性异戊橡胶；

[0006] 2）将硅橡胶、氯丁橡胶（聚碳酸酯）、纳米滑石粉、羟甲基纤维素、石蜡、硬脂酸锌、3-氨丙基三乙氧基硅烷、碳纤维混合，接着进行第一熔融；然后将改性异戊橡胶添加至第一熔融的体系中进行第二熔融以制得熔融产物；

[0007] 3）将熔融产物进行成型处理以制得抗冻汽车发动机中空管；

[0008] 其中，在步骤1）中，硫化处理中的压强由连续交替的高压强段与低压强段组成，高压强段的压强为2-4MPa，低压强段的压强为0.1-0.5MPa，所述第一熔融过程同时进行锤炼且锤炼的压力为3-4Mpa，所述第二熔融过程同时进行锤炼且锤炼的压力为1-2.5Mpa。

[0009] 本发明还提供了一种抗冻汽车发动机中空管的制备方法，该抗冻汽车发动机中空管通过上述的制备方法制备而得。

[0010] 在上述技术方案中，本发明首先通过高压交替的方式对异戊橡胶进行硫化处理进而得到改性异戊橡胶，然后将该改性异戊橡胶作为改性剂以提高制得的抗冻汽车发动机中空管的耐寒特性；同时该制备方法具有工序简单和原料易得的优点。

[0011] 本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

具体实施方式

[0012] 以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

[0013] 本发明提供了一种抗冻汽车发动机中空管的制备方法，该制备方法包括：

[0014] 1）将异戊橡胶、二硫化二甲基二苯基秋兰姆、2-硫醇基苯并噻唑、过氧化锶于封闭环境中进行硫化处理以制得改性异戊橡胶；

[0015] 2）将硅橡胶、氯丁橡胶（聚碳酸酯）、纳米滑石粉、羟甲基纤维素、石蜡、硬脂酸锌、3-氨丙基三乙氧基硅烷、碳纤维混合，接着进行第一熔融；然后将改性异戊橡胶添加至第一熔融的体系中进行第二熔融以制得熔融产物；

[0016] 3）将熔融产物进行成型处理以制得抗冻汽车发动机中空管；

[0017] 其中，在步骤1）中，硫化处理中的压强由连续交替的高压强段与低压强段组成，高压强段的压强为2-4MPa，低压强段的压强为0.1-0.5MPa，所述第一熔融过程同时进行锤炼且锤炼的压力为3-4Mpa，所述第二熔融过程同时进行锤炼且锤炼的压力为1-2.5Mpa。

[0018] 在本发明中的步骤1）中，各物料的用量可以在宽的范围内选择，但是为了使制得的汽车发动机中空管具有更优异的耐寒特性，优选地，在步骤1）中，异戊橡胶、二硫化二甲基二苯基秋兰姆、2-硫醇基苯并噻唑、过氧化锶的重量比为1：0.15-0.30：0.01-0.03：0.01-0.03。

[0019] 在本发明中的步骤1）中，硫化处理的条件可以在宽的范围内选择，但是为了使制得的汽车发动机中空管具有更优异的耐寒特性，优选地，在步骤1）中，硫化处理满足以下条件：硫化温度问80-120℃，硫化时间为5-8h。

[0020] 在本发明中的步骤1）中，高压强段与低压强段的时间比可以在宽的范围内选择，但是为了使制得的汽车发动机中空管具有更优异的耐寒特性，优选地，在步骤1）中，高压强段与低压强段的时间比为1：2-3。

[0021] 在本发明中的步骤2）中，各物料的用量可以在宽的范围内选择，但是为了使制得的汽车发动机中空管具有更优异的耐寒特性，优选地，在步骤2）中，硅橡胶、氯丁橡胶、纳米滑石粉、羟甲基纤维素、石蜡、硬脂酸锌、3-氨丙基三乙氧基硅烷、碳纤维、改性异戊橡胶的重量比为1：1-1.2：0.1-0.15：0.02-0.06：0.2-0.4：0.03-0.06：0.1-0.18：0.06-0.10：0.4-0.6。

[0022] 在本发明中的步骤2）中，第一熔融的条件可以在宽的范围内选择，但是为了使制得的汽车发动机中空管具有更优异的耐寒特性，优选地，在步骤2）中，第一熔融至少满足以下条件：熔融温度为245-255℃，熔融时间为4-6h。

[0023] 在本发明中的步骤2）中，第二熔融的条件可以在宽的范围内选择，但是为了使制得的汽车发动机中空管具有更优异的耐寒特性，优选地，在步骤2）中，第二熔融至少满足以下条件：熔融温度为225-240℃，熔融时间为40-60min。

[0024] 在本发明中的步骤2）中，成型处理的方式可以在宽的范围内选择，但是为了使制得的汽车发动机中空管具有更优异的耐寒特性，优选地，在步骤3）中，成型处理采用注塑的方式进行，并且，注塑模头的温度为190-210℃。

[0025] 本发明还提供了一种抗冻汽车发动机中空管的制备方法，该抗冻汽车发动机中空管通过上述的制备方法制备而得。

[0026] 以下将通过实施例对本发明进行详细描述。

[0027] 实施例1

[0028] 1）将异戊橡胶、二硫化二甲基二苯基秋兰姆、2-硫醇基苯并噻唑、过氧化锶按照1：0.2：0.02：0.02的重量比于封闭环境中进行硫化处理（硫化温度问100℃，硫化时间为6h；压强由连续交替的高压强段与低压强段组成，高压强段的压强为3MPa，低压强段的压强为
0.3MPa；高压强段与低压强段的时间比为1：2.5）以制得改性异戊橡胶；

[0029] 2）将硅橡胶、氯丁橡胶、纳米滑石粉、羟甲基纤维素、石蜡、硬脂酸锌、3-氨丙基三乙氧基硅烷、碳纤维混合，接着进行第一熔融（熔融温度为250℃，熔融时间为5h，锤炼的压力为3.5Mpa）；然后将改性异戊橡胶添加至第一熔融的体系中进行第二熔融（熔融温度为230℃，熔融时间为50min，锤炼的压力为2Mpa）以制得熔融产物（硅橡胶、氯丁橡胶、纳米滑石粉、羟甲基纤维素、石蜡、硬脂酸锌、3-氨丙基三乙氧基硅烷、碳纤维、改性异戊橡胶的重量比为1：1.1：0.12：0.04：0.3：0.05：0.15：0.08：0.5）；

[0030] 3）将熔融产物进行注塑（注塑模头的温度为200℃）以制得抗冻汽车发动机中空管A1。

[0031] 实施例2

[0032] 1）将异戊橡胶、二硫化二甲基二苯基秋兰姆、2-硫醇基苯并噻唑、过氧化锶按照1：0.15：0.01：0.01的重量比于封闭环境中进行硫化处理（硫化温度问80℃，硫化时间为5h；压强由连续交替的高压强段与低压强段组成，高压强段的压强为2MPa，低压强段的压强为
0.1MPa；高压强段与低压强段的时间比为1：2）以制得改性异戊橡胶；

[0033] 2）将硅橡胶、氯丁橡胶、纳米滑石粉、羟甲基纤维素、石蜡、硬脂酸锌、3-氨丙基三乙氧基硅烷、碳纤维混合，接着进行第一熔融（熔融温度为245℃，熔融时间为4h，锤炼的压力为3Mpa）；然后将改性异戊橡胶添加至第一熔融的体系中进行第二熔融（熔融温度为225℃，熔融时间为40min，锤炼的压力为1Mpa）以制得熔融产物（硅橡胶、氯丁橡胶、纳米滑石粉、羟甲基纤维素、石蜡、硬脂酸锌、3-氨丙基三乙氧基硅烷、碳纤维、改性异戊橡胶的重量比为1：1：0.1：0.02：0.2：0.03：0.1：0.06：0.4）；

[0034] 3）将熔融产物进行注塑（注塑模头的温度为190℃）以制得抗冻汽车发动机中空管A2。

[0035] 实施例3

[0036] 1）将异戊橡胶、二硫化二甲基二苯基秋兰姆、2-硫醇基苯并噻唑、过氧化锶按照1：0.30：0.03：0.03的重量比于封闭环境中进行硫化处理（硫化温度问120℃，硫化时间为8h；
压强由连续交替的高压强段与低压强段组成，高压强段的压强为4MPa，低压强段的压强为
0.5MPa；高压强段与低压强段的时间比为1：3）以制得改性异戊橡胶；

[0037] 2）将硅橡胶、氯丁橡胶、纳米滑石粉、羟甲基纤维素、石蜡、硬脂酸锌、3-氨丙基三乙氧基硅烷、碳纤维混合，接着进行第一熔融（熔融温度为255℃，熔融时间为6h，锤炼的压力为4Mpa）；然后将改性异戊橡胶添加至第一熔融的体系中进行第二熔融（熔融温度为240℃，熔融时间为60min，锤炼的压力为2.5Mpa）以制得熔融产物（硅橡胶、氯丁橡胶、纳米滑石粉、羟甲基纤维素、石蜡、硬脂酸锌、3-氨丙基三乙氧基硅烷、碳纤维、改性异戊橡胶的重量比为1：1.2：0.15：0.06：0.4：0.06：0.18：0.10：0.6）；

[0038] 3）将熔融产物进行注塑（注塑模头的温度为210℃）以制得抗冻汽车发动机中空管A3。

[0039] 对比例1

[0040] 按照实施例1的方法制得汽车发动机中空管B1，不同的是，步骤1）中的压强均为高压强段。

[0041] 对比例2

[0042] 按照实施例1的方法制得汽车发动机中空管B2，不同的是，步骤1）中的压强均为低压强段。

[0043] 对比例3

[0044] 按照实施例1的方法制得汽车发动机中空管B3，不同的是，步骤2）中的第一熔融未进行锤炼。

[0045] 对比例4

[0046] 按照实施例1的方法制得汽车发动机中空管B4，不同的是，步骤2）中的第二熔融未进行锤炼。

[0047] 检测例1

[0048] 按照GB/T 5470-2008检测上述汽车发动机中空管的脆化温度，具体结果见表1。

[0049] 表1

[0050]

[0051] 其中，脆化温度越低表明汽车发动机中空管的抗寒性越优异。

[0052] 以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

[0053] 另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

[0054] 此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。