一种汽车散热器进水室

摘要

本发明涉及汽车散热器的零部件技术领域，具体涉及一种汽车散热器进水室。所述进水室的材料由以下重量份原料组成：尼龙共聚物：55‑80份，玻璃纤维：12‑22份，聚四氟乙烯微粉：8‑15份，抗水解剂：0.5‑2份，相容剂：0.1‑0.5份，其它助剂：0‑2份；所述尼龙共聚物含有苯乙烯接枝聚醚二元醇链段。本发明使用的尼龙材料体系，使得最终获得的出水室具有良好的耐水解性、高强度、高韧性以及高耐热性。

权利要求

1.一种汽车散热器进水室，其特征在于，进水室的材料由以下重量份原料组成：尼龙共聚物：55-80份，

玻璃纤维：12-22份，

聚四氟乙烯微粉：8-15份，

抗水解剂：0.5-2份，

相容剂：0.1-0.5份，

其它助剂：0-2份；

所述尼龙共聚物含有苯乙烯接枝聚醚二元醇链段；所述苯乙烯接枝聚醚二元醇链段占尼龙共聚物总量的3-8％；所述苯乙烯接枝聚醚二元醇中苯乙烯含量为20-30％；

聚四氟乙烯微粉与玻璃纤维质量比为1：(1-1.6)；

所述抗水解剂为脂肪族二环氧化合物和双噁唑啉化合物以质量比(1-1.5)：1复合形成的。

2.根据权利要求1所述的一种汽车散热器进水室，其特征在于，所述苯乙烯接枝聚醚二元醇为苯乙烯接枝聚乙二醇、苯乙烯接枝聚丙二醇、苯乙烯接枝聚丁二醇和苯乙烯接枝聚戊二醇中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的一种汽车散热器进水室，其特征在于，所述聚四氟乙烯微粉粒径为1-30μm。

4.根据权利要求1所述的一种汽车散热器进水室，其特征在于，所述脂肪族二环氧化合物为3,4-环氧己烷甲酸-3,4-环氧己烷酯、二(3,4-环氧环己烷)己二酸酯、1,2,7,8-二环氧辛烷和二氧化乙烯基环已烯中的一种或多种；所述双噁唑啉化合物为2，2’-(1，3-亚苯基)-二噁唑啉、2，2’-(1，4-亚苯基)-二噁唑啉、2，2’-(1，2-亚苯基)-二噁唑啉、2，2’-对亚苯基双(4-甲基-2-噁唑啉)、2，2’-间亚苯基双(4-甲基-2-噁唑啉)和2，2’-亚己基双(2-噁唑啉)中的一种或多种。

说明书

一种汽车散热器进水室

技术领域

[0001] 本发明涉及汽车散热器的零部件技术领域，具体涉及一种汽车散热器进水室。

背景技术

[0002] 汽车发动机冷却系统主要由汽车散热器、风扇、冷却水套、水泵和节温器组成，散热器位于整个冷却系统的前端，是发动机强制循环冷却系统的很重要的部分，由进水室、进水室及散热器芯三部分组成。汽车进水室是汽车散热器的重要组成部分，该汽车进水室一般设置在散热器的上部和下部，其作用是用于缓冲流入散热器芯体内的冷却水，并将散热器冷却后的冷却水重新输送至发动机保证发动机的散热效果。

[0003] 一般使用的是加入玻璃纤维的尼龙注塑加工成散热器的进进水室，并以机械方式与散热器芯部接合装配，通过橡胶密封圈使接合面上达到密封的目的，同时还起防振作用。但是尼龙分子因含有极性酰胺基团以及极性末端胺基和羧基而具有吸水性，水分子进入PA分子间，降低了分子间作用力，使链段活动能力增强，同时水分子能与酰胺基团结合形成氢键，取代原来分子链间氢键，减小了分子链间氢键密度，使尼龙力学性能下降。而汽车散热器进水室内长期流动着冷却液，其材料必须具有良好的耐水性，因此提高进水室材料的耐水性能，延长进水室的使用寿命非常重要。

发明内容

[0004] 本发明的目的是提供一种汽车散热器的进水室，通过进水室材料的优化，使得制备得到的进水室具有良好的高强度和耐水解性等优点。

[0005] 为了达到上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

[0006] 一种汽车散热器进水室，进水室的材料由以下重量份原料组成：

[0007] 尼龙共聚物：55-80份，

[0008] 玻璃纤维：12-22份，

[0009] 聚四氟乙烯微粉：8-15份，

[0010] 抗水解剂：0.5-2份，

[0011] 相容剂：0.1-0.5份，

[0012] 其它助剂：0-2份；

[0013] 所述尼龙共聚物含有苯乙烯接枝聚醚二元醇链段。

[0014] 苯乙烯接枝聚醚二元醇主链为聚醚二元醇，支链为苯乙烯，在尼龙中引入苯乙烯接枝聚醚二元醇链段，主链聚醚二元醇的醚键结构可以提高尼龙的耐水性：尼龙的吸水性一大部分取决于酰胺基团之间亚甲基链节的长短，即取决于分子链中CH2/CONH的比值，在尼龙分子链中引入苯乙烯接枝聚醚二元醇，提高分子链中CH2的含量，从而降低尼龙的吸水性。而尼龙共聚物中大量存在的支链苯乙烯能够产生相互作用力，卷绕形成复杂网络结构，进一步提高尼龙共聚物的耐水解性以及力学性能。在尼龙的链段结构中，苯乙烯接枝聚醚二元醇链段嵌入地分布于尼龙长链中，在一条尼龙长链上，可间断地有多个苯乙烯接枝聚醚二元醇链段。

[0015] 本发明在玻璃纤维补强尼龙体系中引入聚四氟乙烯(PTFE)微粉。PTFE微粉降低了玻璃纤维的自身团聚趋势，促进其在尼龙中的均匀分散，形成稳固的填料网络结构，且PTFE微粉自身在基体中的均匀分散，可以形成增强网络，从而提供尼龙的强度。PTFE微粉和尼龙基体界面结合紧密，有效改善玻璃纤维与尼龙基体相容性。而聚四氟乙烯(PTFE)微粉具有良好的耐腐蚀性和耐热性等性能，使其作为尼龙添加剂，实现尼龙相关性能的提高。

[0016] 作为优选，所述苯乙烯接枝聚醚二元醇链段占尼龙共聚物总量的3-8％。苯乙烯接枝聚醚二元醇链段占尼龙共聚物比重越大，尼龙的吸水性降低越大，但是苯乙烯接枝聚醚二元醇以嵌段形式进入尼龙大分子链段，这在一定程度上打乱了PA6本来规整的分子链序列，对尼龙的力学性能产生影响。所以聚乙二醇链段控制为尼龙共聚物总量的3-8％。

[0017] 作为优选，所述苯乙烯接枝聚醚二元醇中苯乙烯含量为20-30％。当苯乙烯含量太少，苯乙烯相互之间产生的作用力较小，形成较弱的网络结构，因此对尼龙的性能提高不明显；而当苯乙烯含量太高时，反而会降低尼龙的性能。

[0018] 作为优选，所述苯乙烯接枝聚醚二元醇为苯乙烯接枝聚乙二醇、苯乙烯接枝聚丙二醇、苯乙烯接枝聚丁二醇和苯乙烯接枝聚戊二醇中的一种或多种。

[0019] 作为优选，所述尼龙共聚物制备方法包括以下步骤：己内酰胺熔化后，加入氢氧化钠或氢氧化钾搅拌5-10min，然后加入苯乙烯接枝聚醚二元醇和异氰酸酯，置于双螺杆挤出机中，挤出反应温度控制在200-260℃，挤出出料得尼龙共聚物。

[0020] 作为优选，所述聚四氟乙烯微粉与玻璃纤维质量比为1：(1-1.6)。本发明以PTFE和玻璃纤维复合物作为尼龙的增强剂，实验证明，在此配比下的复合物对尼龙的性能提高最佳。

[0021] 作为优选，所述聚四氟乙烯微粉的制备过程为：将聚四氟乙烯与助磨剂均匀混合，碾磨后制得聚四氟乙烯微粉。上述助磨剂为SiO2、TiO2、A12O3、铁粉、铜粉、锌粉、BaSO4、CaCO3、硅灰石、高岭土、蒙脱土、石英、云母或石墨中的一种或多种。

[0022] 作为优选，所述聚四氟乙烯微粉粒径为1-30μm。

[0023] 作为优选，所述玻璃纤维长度为1-20mm，直径5-20μm。玻璃纤维的尺寸越大，其增强效果越佳，但是长玻璃纤维在基体中分散不均匀，容易外露，影响玻纤的增强效果以及降低制品的光洁度。

[0024] 作为优选，所述抗水解剂为脂肪族二环氧化合物和双噁唑啉化合物以质量比(1-1.5)：1复合形成的。脂肪族二环氧化合物与尼龙分子的胺基反应，双噁唑啉化合物主要跟羧基反应，两种化合物的复合使用，可以有效对尼龙的胺基和羧基进行封端处理，从而提高尼龙体系的耐水性能。封端反应后，尼龙分子的柔软性增加，提高尼龙的韧性。

[0025] 作为优选，所述脂肪族二环氧化合物为3,4-环氧己烷甲酸-3,4-环氧己烷酯、双((3,4-环氧环己基)甲基)己二酸酯、1,2,7,8-二环氧辛烷和二氧化乙烯基环已烯中的一种或多种。

[0026] 作为优选，所述双噁唑啉化合物为2，2’-(1，3-亚苯基)-二噁唑啉、2，2’-(1，4-亚苯基)-二噁唑啉、2，2’-(1，2-亚苯基)-二噁唑啉、2，2’-对亚苯基双(4-甲基-2-噁唑啉)、2，2’-间亚苯基双(4-甲基-2-噁唑啉)和2，2’-亚己基双(2-噁唑啉)中的一种或多种。

[0027] 作为优选，所述相容剂为马来酸酐接枝SEBS、马来酸酐接枝苯乙烯和马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物的一种或多种。

[0028] 作为优选，其它助剂为抗氧剂、热稳定剂、润滑剂中的一种或多种。所述抗氧剂为聚磷酸盐、正磷酸盐、硬脂酸钾、氟磷灰石、三乙胺中的一种或多种；所述热稳定剂为硬脂酸盐、苯甲酸盐、β-二酮、异辛酸镧、蓖麻油酸锌、高熔点多元醇中的一种或多种；所述润滑剂为聚乙二醇、硬脂酸钡、聚丙烯酰胺、偏硼酸钙、水杨酸盐中的一种或多种。

[0029] 所述进水室材料的制备方法，包括以下步骤：按照重量份数称取原料后，除玻璃纤维外，将其它原料放入高混机中混合3-5min；然后将玻璃纤维加入混合原料中，置入双螺杆挤出机内，挤出造粒。其中，双螺杆挤出机转速为50-150r/min，双螺杆挤出机的一区温度为250-265℃，二区温度为260-275℃，三区温度为260-280℃，四区温度为270-280℃，五区温度为270-280℃，六区温度为265-280℃，七区温度为265-275℃。

[0030] 本发明使用嵌有苯乙烯接枝聚醚二元醇链段尼龙共聚物，配合由脂肪族二环氧化合物和双噁唑啉化合物复合而成的抗水解剂，有效提高了尼龙材料的耐水解性和韧性；同时，使用玻璃纤维与聚四氟乙烯微粉作为尼龙补强填充剂，进一步提高尼龙的强度和耐热性。本发明使用的尼龙材料体系，使得最终获得的出水室具有良好的耐水解性、高强度、高韧性以及高耐热性。

具体实施方式

[0031] 下面通过具体实施例对本发明的技术方案作进一步描述说明。如果无特殊说明，本发明的实施例中所采用的原料均为本领域常用的原料，实施例中所采用的方法，均为本领域的常规方法。

[0032] 实施例1：

[0033] 按以下重量份数称取各组分：尼龙共聚物：65份，玻璃纤维：12份，聚四氟乙烯微粉：8份，3,4-环氧己烷甲酸-3,4-环氧己烷酯：0.5份，2，2’-(1，3-亚苯基)-二噁唑啉：0.4份，马来酸酐接枝SEBS：0.2份，苯甲酸盐：0.1份。其中，尼龙共聚物中，苯乙烯接枝聚乙二醇链段占尼龙共聚物总量的6％，苯乙烯接枝聚乙二醇中苯乙烯含量为40％，玻璃纤维长度为5mm，直径10μm，聚四氟乙烯微粉粒径为5μm。

[0034] 除玻璃纤维外，将上述原料放入高混机中混合3min；然后将玻璃纤维加入混合原料中，置入双螺杆挤出机内，挤出造粒。其中，双螺杆挤出机转速为50r/min，双螺杆挤出机的一区温度为255℃，二区温度为265℃，三区温度为270℃，四区温度为270℃，五区温度为275℃，六区温度为270℃，七区温度为265℃。

[0035] 将上述材料通过本领域常规方法成型为进水室样品。

[0036] 实施例2

[0037] 按以下重量份数称取各组分：尼龙共聚物：65份，玻璃纤维：12份，聚四氟乙烯微粉：8份，3,4-环氧己烷甲酸-3,4-环氧己烷酯：0.5份，2，2’-(1，3-亚苯基)-二噁唑啉：0.4份，马来酸酐接枝SEBS：0.2份，苯甲酸盐：0.1份。其中，尼龙共聚物中，苯乙烯接枝聚乙二醇链段占尼龙共聚物总量的6％，苯乙烯接枝聚乙二醇中苯乙烯含量为25％，玻璃纤维长度为5mm，直径10μm，聚四氟乙烯微粉粒径为5μm。

[0038] 除玻璃纤维外，将上述原料放入高混机中混合3min；然后将玻璃纤维加入混合原料中，置入双螺杆挤出机内，挤出造粒。其中，双螺杆挤出机转速为50r/min，双螺杆挤出机的一区温度为255℃，二区温度为265℃，三区温度为270℃，四区温度为270℃，五区温度为275℃，六区温度为270℃，七区温度为265℃。

[0039] 将上述材料通过本领域常规方法成型为进水室样品。

[0040] 实施例3

[0041] 按以下重量份数称取各组分：尼龙共聚物：70份，玻璃纤维：16份，聚四氟乙烯微粉：8份，双((3,4-环氧环己基)甲基)己二酸酯：0.6份，2，2’-(1，4-亚苯基)-二噁唑啉：0.6份，马来酸酐接枝苯乙烯：0.3份，三乙胺：0.1份，苯甲酸盐：0.1份。其中，尼龙共聚物中，苯乙烯接枝聚丙二醇链段占尼龙共聚物总量的7％，苯乙烯接枝聚丙二醇中苯乙烯含量为20％，玻璃纤维长度为8mm，直径20μm，聚四氟乙烯微粉粒径为10μm。

[0042] 除玻璃纤维外，将上述原料放入高混机中混合4min；然后将玻璃纤维加入混合原料中，置入双螺杆挤出机内，挤出造粒。其中，双螺杆挤出机转速为70r/min，双螺杆挤出机的一区温度为260℃，二区温度为265℃，三区温度为270℃，四区温度为275℃，五区温度为275℃，六区温度为270℃，七区温度为270℃。

[0043] 将上述材料通过本领域常规方法成型为进水室样品。

[0044] 实施例4

[0045] 按以下重量份数称取各组分：尼龙共聚物：70份，玻璃纤维：12份，聚四氟乙烯微粉：12份，双((3,4-环氧环己基)甲基)己二酸酯：0.6份，2，2’-(1，4-亚苯基)-二噁唑啉：0.6份，马来酸酐接枝苯乙烯：0.3份，三乙胺：0.1份，苯甲酸盐：0.1份。其中，尼龙共聚物中，苯乙烯接枝聚丙二醇链段占尼龙共聚物总量的7％，苯乙烯接枝聚丙二醇中苯乙烯含量为20％，玻璃纤维长度为8mm，直径20μm，聚四氟乙烯微粉粒径为10μm。

[0046] 除玻璃纤维外，将上述原料放入高混机中混合4min；然后将玻璃纤维加入混合原料中，置入双螺杆挤出机内，挤出造粒。其中，双螺杆挤出机转速为70r/min，双螺杆挤出机的一区温度为260℃，二区温度为265℃，三区温度为270℃，四区温度为275℃，五区温度为275℃，六区温度为270℃，七区温度为270℃。

[0047] 将上述材料通过本领域常规方法成型为进水室样品。

[0048] 实施例5

[0049] 按以下重量份数称取各组分：尼龙共聚物：75份，玻璃纤维：15份，聚四氟乙烯微粉：10份，1,2,7,8-二环氧辛烷：1.0份，马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物：0.3份，三乙胺：0.2份，硬脂酸钡：0.1份。尼龙共聚物中，苯乙烯接枝聚丁二醇链段占尼龙共聚物总量的5％，苯乙烯接枝聚丁二醇中苯乙烯含量为25％，玻璃纤维长度为10mm，直径15μm，聚四氟乙烯微粉粒径为15μm。

[0050] 除玻璃纤维外，将上述原料放入高混机中混合5min；然后将玻璃纤维加入混合原料中，置入双螺杆挤出机内，挤出造粒。其中，双螺杆挤出机转速为100r/min，双螺杆挤出机的一区温度为250℃，二区温度为260℃，三区温度为270℃，四区温度为275℃，五区温度为280℃，六区温度为275℃，七区温度为270℃。

[0051] 将上述材料通过本领域常规方法成型为进水室样品。

[0052] 实施例6

[0053] 按以下重量份数称取各组分：尼龙共聚物：75份，玻璃纤维：15份，聚四氟乙烯微粉：10份，1,2,7,8-二环氧辛烷：0.7份，2，2’-对亚苯基双(4-甲基-2-噁唑啉)：0.3份，马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物：0.3份，三乙胺：0.2份，硬脂酸钡：0.1份。尼龙共聚物中，苯乙烯接枝聚丁二醇链段占尼龙共聚物总量的5％，苯乙烯接枝聚丁二醇中苯乙烯含量为25％，玻璃纤维长度为10mm，直径15μm，聚四氟乙烯微粉粒径为15μm。

[0054] 除玻璃纤维外，将上述原料放入高混机中混合5min；然后将玻璃纤维加入混合原料中，置入双螺杆挤出机内，挤出造粒。其中，双螺杆挤出机转速为100r/min，双螺杆挤出机的一区温度为250℃，二区温度为260℃，三区温度为270℃，四区温度为275℃，五区温度为280℃，六区温度为275℃，七区温度为270℃。

[0055] 将上述材料通过本领域常规方法成型为进水室样品。

[0056] 实施例7

[0057] 按以下重量份数称取各组分：尼龙共聚物：75份，玻璃纤维：15份，聚四氟乙烯微粉：10份，1,2,7,8-二环氧辛烷：0.5份，2，2’-对亚苯基双(4-甲基-2-噁唑啉)：0.5份，马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物：0.3份，三乙胺：0.2份，硬脂酸钡：0.1份。尼龙共聚物中，苯乙烯接枝聚丁二醇链段占尼龙共聚物总量的5％，苯乙烯接枝聚丁二醇中苯乙烯含量为25％，玻璃纤维长度为10mm，直径15μm，聚四氟乙烯微粉粒径为15μm。

[0058] 除玻璃纤维外，将上述原料放入高混机中混合5min；然后将玻璃纤维加入混合原料中，置入双螺杆挤出机内，挤出造粒。其中，双螺杆挤出机转速为100r/min，双螺杆挤出机的一区温度为250℃，二区温度为260℃，三区温度为270℃，四区温度为275℃，五区温度为280℃，六区温度为275℃，七区温度为270℃。

[0059] 将上述材料通过本领域常规方法成型为进水室样品。

[0060] 为了说明本发明各组分的效用，设计了以下对比例与实施例4进行对比。

[0061] 对比例1

[0062] 对比例1与实施例4的区别在于，尼龙共聚物中没有苯乙烯接枝聚丙二元醇链段，其它与实施例4相同，不在此赘述。

[0063] 对比例2

[0064] 对比例2与实施例4的区别在于，苯乙烯接枝聚醚二元醇链段占尼龙共聚物的10％，其它与实施例4相同，不在此赘述。

[0065] 对比例3

[0066] 对比例3与实施例4的区别在于，不含聚四氟乙烯微粉，其它与实施例4相同，不在此赘述。

[0067] 实施例和对比例所得的进水室物性见表1所示。

[0068] 耐水解性测试：将样条放置在的沸水中蒸煮100h后，测试拉伸强度保持率和弯曲强度保持率。

[0069] 表1实施例1-7和对比例1-3制备的进水室样品的性能参数

[0070]

[0071] 从表1可以看出，实施例使用本发明优选的组分和制备方法，制备出的进水室力学性能和耐水解性能优异，而对比例因组分或制备方法不完整，得到的进水室性能远远低于实施例。

[0072] 另外，本发明要求保护的技术范围中点值未穷尽之处以及在实施例技术方案中对单个或者多个技术特征的同等替换所形成的新的技术方案，同样都在本发明要求保护的范围内；同时本发明方案所有列举或者未列举的实施例中，在同一实施例中的各个参数仅仅表示其技术方案的一个实例(即一种可行性方案)。

[0073] 本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。