CN106433066A - 基于硅藻土改性的汽车空调鼓风壳体及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于硅藻土改性的汽车空调鼓风壳体及其制备方法，该制备方法包括：1)将淀粉、硅胶、环糊精、十二烷基乙氧基磺基甜菜碱、石墨烯和鸟氨酸进行球磨以制得改性淀粉；2)将硅藻土、石墨、辉钼矿和钨酸钠在保护气的存在下进行煅烧以制得改性组合物；3)将PC、PP、PA、松香、羟乙基纤维素、玻璃纤维、钛酸酯、二甲基硅油、邻苯二甲酸二异癸酯、氧化锌、改性淀粉与改性组合物进行混炼、成型以制得基于硅藻土改性的汽车空调鼓风壳体。通过该方法制得的基于硅藻土改性的汽车空调鼓风壳体具有优异的耐候性和力学性能，同时该制备方法步骤简单，原料易得。

Description

基于硅藻土改性的汽车空调鼓风壳体及其制备方法
技术领域
本发明涉及汽车空调零部件，具体地，涉及一种基于硅藻土改性的汽车空调鼓风壳体及其制备方法。
背景技术
汽车空调鼓风壳体是汽车空调鼓风机的重要组成部分，汽车空调鼓风机起到的主要是将热风或冷风吹出来起到气体循环的作用，而汽车空调鼓风壳体起到的是保护汽车空调鼓风机的内部的零部件的作用，同时也起到形成风道的作用。
目前，汽车空调鼓风壳体一般通过高分子材料制成。由于汽车空调鼓风壳体在工作过程中的温度与停止工作后的温度存在较大的温差，在这样的大温差的条件下，汽车空调鼓风壳体往往会出现变形的情况进而影响了扇叶的工作性能，同时其力学性能也会随之大幅度的降低。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于硅藻土改性的汽车空调鼓风壳体及其制备方法，通过该方法制得的基于硅藻土改性的汽车空调鼓风壳体具有优异的耐候性和力学性能，同时该制备方法步骤简单，原料易得。
为了实现上述目的，本发明提供了一种基于硅藻土改性的汽车空调鼓风壳体的制备方法，包括：
1)将淀粉、硅胶、环糊精、十二烷基乙氧基磺基甜菜碱、石墨烯和鸟氨酸进行球磨以制得改性淀粉；
2)将硅藻土、石墨、辉钼矿和钨酸钠在保护气的存在下进行煅烧以制得改性组合物；
3)将PC(聚碳酸酯)、PP(聚丙烯)、PA(聚酰胺)、松香、羟乙基纤维素、玻璃纤维、钛酸酯、二甲基硅油、邻苯二甲酸二异癸酯、氧化锌、改性淀粉与改性组合物进行混炼、成型以制得基于硅藻土改性的汽车空调鼓风壳体。
本发明还提供了一种基于硅藻土改性的汽车空调鼓风壳体，该基于硅藻土改性的汽车空调鼓风壳体通过上述的制备方法制备而得。
在上述技术方案中，本发明提供制备方法中的各步骤以及各原料之间的协同作用使得制得的基于硅藻土改性的汽车空调鼓风壳体具有优异的耐候性和力学性能，同时该制备方法步骤简单，原料易得。
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
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。
本发明提供了一种基于硅藻土改性的汽车空调鼓风壳体的制备方法，包括：
1)将淀粉、硅胶、环糊精、十二烷基乙氧基磺基甜菜碱、石墨烯和鸟氨酸进行球磨以制得改性淀粉；
2)将硅藻土、石墨、辉钼矿和钨酸钠在保护气的存在下进行煅烧以制得改性组合物；
3)将PC(聚碳酸酯)、PP(聚丙烯)、PA(聚酰胺)、松香、羟乙基纤维素、玻璃纤维、钛酸酯、二甲基硅油、邻苯二甲酸二异癸酯、氧化锌、改性淀粉与改性组合物进行混炼、成型以制得基于硅藻土改性的汽车空调鼓风壳体。
在本发明的步骤1)中，球磨的具体条件可以在宽的范围内选择，但是为了使制得的基于硅藻土改性的汽车空调鼓风壳体具有更优异的耐候性和力学性能，优选地，在步骤1)中，球磨至少满足以下条件：球磨至少满足以下条件：球磨温度为110-130℃，球磨时间为12-16h。
在本发明的步骤1)中，各物料的用量可以在宽的范围内选择，但是为了使制得的基于硅藻土改性的汽车空调鼓风壳体具有更优异的耐候性和力学性能，优选地，在步骤1)中，相对于100重量份的淀粉，硅胶的用量为22-30重量份，环糊精的用量为34-51重量份，十二烷基乙氧基磺基甜菜碱的用量为14-22重量份，石墨烯的用量为6-10重量份，鸟氨酸的用量为22-29重量份。
在本发明的步骤2)中，各物料的用量可以在宽的范围内选择，但是为了使制得的基于硅藻土改性的汽车空调鼓风壳体具有更优异的耐候性和力学性能，优选地，在步骤2)中，相对于100重量份的硅藻土，石墨的用量为45-61重量份，辉钼矿的用量为7-11重量份，钨酸钠的用量为32-46重量份。
在本发明的步骤2)中，煅烧的条件可以在宽的范围内选择，但是为了使制得的基于硅藻土改性的汽车空调鼓风壳体具有更优异的耐候性和力学性能，优选地，在步骤2)中，煅烧至少满足以下条件：煅烧温度为550-640℃，煅烧时间为3-5h。
在本发明的步骤2)中，保护气的种类可以在宽的范围内选择，但是为了使制得的基于硅藻土改性的汽车空调鼓风壳体具有更优异的耐候性和力学性能，优选地，保护气选自氮气、氦气和氩气中的一种或多种。
为了进一步提高制得的基于硅藻土改性的汽车空调鼓风壳体具有更优异的耐候性和力学性能，优选地，在煅烧之前，步骤2)还包括升温工序：将原料自15-35℃以1-3℃/min的速率升温至350-420℃并保温1-2h，接着以0.5-1.2℃/min的速率升温至550-640℃并保温。
在本发明的步骤3)中，各物料的用量可以在宽的范围内选择，但是为了使制得的基于硅藻土改性的汽车空调鼓风壳体具有更优异的耐候性和力学性能，优选地，在步骤3)中，相对于100重量份的PC，PP的用量为66-74重量份，PA的用量为22-34重量份，松香的用量为15-31重量份，羟乙基纤维素的用量为5-7重量份，玻璃纤维的用量为20-28重量份，钛酸酯的用量为9-15重量份，二甲基硅油的用量为33-54重量份，邻苯二甲酸二异癸酯的用量为28-41重量份，氧化锌的用量为20-29重量份，改性淀粉的用量为30-45重量份，改性组合物的用量为17-23重量份。
在本发明的步骤3)中，混炼的具体条件可以在宽的范围内选择，但是为了使制得的基于硅藻土改性的汽车空调鼓风壳体具有更优异的耐候性和力学性能，优选地，在步骤3)中，混炼至少满足以下条件：混炼温度为185-200℃，混炼时间为2-4h。
在本发明的步骤3)中，高分子原料的分子量可以在宽的范围内选择，但是为了使制得的基于硅藻土改性的汽车空调鼓风壳体具有更优异的耐候性和力学性能，优选地，在步骤3)中，PC的重均分子量为2000-5000，PP的重均分子量为6000-9000，PA的重均分子量为4000-8000。
本发明还提供了一种基于硅藻土改性的汽车空调鼓风壳体，该基于硅藻土改性的汽车空调鼓风壳体通过上述的制备方法制备而得。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
实施例1
1)将淀粉、硅胶、环糊精、十二烷基乙氧基磺基甜菜碱、石墨烯和鸟氨酸按照100：28：39：20：8：25的重量比于120℃下球磨14h以制得改性淀粉。
2)将硅藻土、石墨、辉钼矿和钨酸钠按照100：51：10：38的重量比混合；并在在氮气的存在下，自25℃以2℃/min的速率升温至380℃并保温1.5h，接着以0.8℃/min的速率升温至580℃并保温4h以制得改性组合物。
3)将PC(重均分子量为4000)、PP(重均分子量为7000)、PA(重均分子量为6000)、松香、羟乙基纤维素、玻璃纤维、钛酸酯、二甲基硅油、邻苯二甲酸二异癸酯、氧化锌、改性淀粉与改性组合物按照100：68：29：21：6：25：12：38：31：27：39：20的重量比混合，并于190℃下混炼3h、成型以制得基于硅藻土改性的汽车空调鼓风壳体A1。
实施例2
1)将淀粉、硅胶、环糊精、十二烷基乙氧基磺基甜菜碱、石墨烯和鸟氨酸按照100：22：34：14：6：22的重量比于110℃下球磨12h以制得改性淀粉。
2)将硅藻土、石墨、辉钼矿和钨酸钠按照100：45：7：32的重量比混合；并在在氦气的存在下，自15℃以1℃/min的速率升温至350℃并保温1h，接着以0.5℃/min的速率升温至550℃并保温3h以制得改性组合物。
3)将PC(重均分子量为2000)、PP(重均分子量为6000)、PA(重均分子量为4000)、松香、羟乙基纤维素、玻璃纤维、钛酸酯、二甲基硅油、邻苯二甲酸二异癸酯、氧化锌、改性淀粉与改性组合物按照100：66：22：15：5：20：9：33：28：20：30：17的重量比混合，并于185℃下混炼2h、成型以制得基于硅藻土改性的汽车空调鼓风壳体A2。
实施例3
1)将淀粉、硅胶、环糊精、十二烷基乙氧基磺基甜菜碱、石墨烯和鸟氨酸按照100：30：51：22：10：29的重量比于130℃下球磨16h以制得改性淀粉。
2)将硅藻土、石墨、辉钼矿和钨酸钠按照100：61：11：46的重量比混合；并在在氩气的存在下，自35℃以3℃/min的速率升温至420℃并保温2h，接着以1.2℃/min的速率升温至640℃并保温5h以制得改性组合物。
3)将PC(重均分子量为5000)、PP(重均分子量为9000)、PA(重均分子量为8000)、松香、羟乙基纤维素、玻璃纤维、钛酸酯、二甲基硅油、邻苯二甲酸二异癸酯、氧化锌、改性淀粉与改性组合物按照100：74：34：31：7：28：15：54：41：29：45：23的重量比混合，并于200℃下混炼4h、成型以制得基于硅藻土改性的汽车空调鼓风壳体A3。
对比例1
按照实施例1的方法进行制得基于硅藻土改性的汽车空调鼓风壳体B1，不同的是，步骤1)中未使用硅胶。
对比例2
按照实施例1的方法进行制得基于硅藻土改性的汽车空调鼓风壳体B2，不同的是，步骤1)中未使用环糊精。
对比例3
按照实施例1的方法进行制得基于硅藻土改性的汽车空调鼓风壳体B3，不同的是，步骤1)中未使用石墨烯。
对比例4
按照实施例1的方法进行制得基于硅藻土改性的汽车空调鼓风壳体B4，不同的是，步骤1)中未使用鸟氨酸。
对比例5
按照实施例1的方法进行制得基于硅藻土改性的汽车空调鼓风壳体B5，不同的是，步骤1)中未使用十二烷基乙氧基磺基甜菜碱。
对比例6
按照实施例1的方法进行制得基于硅藻土改性的汽车空调鼓风壳体B6，不同的是，步骤2)中未使用石墨。
对比例7
按照实施例1的方法进行制得基于硅藻土改性的汽车空调鼓风壳体B7，不同的是，步骤2)中未使用辉钼矿。
对比例8
按照实施例1的方法进行制得基于硅藻土改性的汽车空调鼓风壳体B8，不同的是，步骤2)中未使用钨酸钠。
对比例9
按照实施例1的方法进行制得基于硅藻土改性的汽车空调鼓风壳体B9，不同的是，步骤3)中未使用改性淀粉。
对比例10
按照实施例1的方法进行制得基于硅藻土改性的汽车空调鼓风壳体B10，不同的是，步骤3)中未使用改性组合物。
检测例1
1)检测上述汽车空调鼓风壳体的弯曲强度(σ1/MPa)和抗压强度(σbc1/kg·cm-2)；
2)将上述汽车空调鼓风壳体置于-10℃下处理2h，接着置于170℃下处理2h，然后检测弯曲强度(σ2/MPa)和抗压强度(σbc2/kg·cm-2)，结果如表1所示。
表1
σ1/MPa σ2/MPa σbc1/kg·cm-2 σbc2/kg·cm-2
A1 200 189 240 231
A2 205 188 244 233
A3 203 190 239 230
B1 149 122 165 132
B2 157 118 158 121
B3 168 123 149 112
B4 146 124 154 127
B5 158 127 160 124
B6 147 115 163 123
B7 161 128 157 131
B8 162 137 152 130
B9 145 115 144 118
B10 143 112 140 119
通过上述实施例、对比例和检测例可知，本发明提供的基于硅藻土改性的汽车空调鼓风壳体具有优异的耐候性和力学性能。
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。
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。
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。

Claims (10)

1.一种基于硅藻土改性的汽车空调鼓风壳体的制备方法，其特征在于，包括：
1)将淀粉、硅胶、环糊精、十二烷基乙氧基磺基甜菜碱、石墨烯和鸟氨酸进行球磨以制得改性淀粉；
2)将硅藻土、石墨、辉钼矿和钨酸钠在保护气的存在下进行煅烧以制得改性组合物；
3)将PC(聚碳酸酯)、PP(聚丙烯)、PA(聚酰胺)、松香、羟乙基纤维素、玻璃纤维、钛酸酯、二甲基硅油、邻苯二甲酸二异癸酯、氧化锌、所述改性淀粉与改性组合物进行混炼、成型以制得所述基于硅藻土改性的汽车空调鼓风壳体。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，在步骤1)中，所述球磨至少满足以下条件：球磨温度为110-130℃，球磨时间为12-16h。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其中，在步骤1)中，相对于100重量份的所述淀粉，所述硅胶的用量为22-30重量份，所述环糊精的用量为34-51重量份，所述十二烷基乙氧基磺基甜菜碱的用量为14-22重量份，所述石墨烯的用量为6-10重量份，所述鸟氨酸的用量为22-29重量份。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其中，在步骤2)中，相对于100重量份的所述硅藻土，所述石墨的用量为45-61重量份，所述辉钼矿的用量为7-11重量份，所述钨酸钠的用量为32-46重量份。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其中，在步骤2)中，所述煅烧至少满足以下条件：煅烧温度为550-640℃，煅烧时间为3-5h；
优选地，所述保护气选自氮气、氦气和氩气中的一种或多种。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其中，在所述煅烧之前，步骤2)还包括升温工序：将原料自15-35℃以1-3℃/min的速率升温至350-420℃并保温1-2h，接着以0.5-1.2℃/min的速率升温至550-640℃并保温。
7.根据权利要求4-6中任意一项所述的制备方法，其中，在步骤3)中，相对于100重量份的所述PC，所述PP的用量为66-74重量份，所述PA的用量为22-34重量份，所述松香的用量为15-31重量份，所述羟乙基纤维素的用量为5-7重量份，所述玻璃纤维的用量为20-28重量份，所述钛酸酯的用量为9-15重量份，所述二甲基硅油的用量为33-54重量份，所述邻苯二甲酸二异癸酯的用量为28-41重量份，所述氧化锌的用量为20-29重量份，所述改性淀粉的用量为30-45重量份，所述改性组合物的用量为17-23重量份。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其中，在步骤3)中，所述混炼至少满足以下条件：混炼温度为185-200℃，混炼时间为2-4h。
9.根据权利要求7所述的制备方法，其中，在步骤3)中，所述PC的重均分子量为2000-5000，所述PP的重均分子量为6000-9000，所述PA的重均分子量为4000-8000。
10.一种基于硅藻土改性的汽车空调鼓风壳体，其特征在于，所述基于硅藻土改性的汽车空调鼓风壳体通过权利要求1-9中任意一项所述的制备方法制备而得。
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