CN109852074A - 一种用于汽车中冷器的密封硅胶条的制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于汽车中冷器的密封硅胶条的制备方法，包括以下制备步骤：氨基硅胶的制备→聚酰胺胺改性硅胶的制备→混炼，本发明通过对硅胶先后进行化学改性和物理改性后，得到专用于汽车中冷器的密封硅胶条，所述专用于汽车中冷器的密封硅胶条具有强抗氧化性、耐高温蒸汽、耐低温、耐腐蚀和耐油的特性，能够解决传统硅胶或橡胶在中冷器中应用时寿命短、易泄露等问题。
Description
技术领域
本发明涉及汽车零配件领域，具体为一种用于汽车中冷器的密封硅胶条的制备方法。
背景技术
中冷器一般只有在安装了增压器的车才能看到，属于汽车中冷器中的一种。因为中冷器实际上是涡轮增压的配套件，其作用在于降低增压后的高温空气温度、以降低发动机的热负荷，提高进气量，进而增加发动机的功率。而中冷器的核心部件之一密封条，若其出问题则整个散热系统瘫痪，导致汽车无法使用（如拉缸爆缸、烧机油、自燃等）。
传统的中冷器生产中，现行主流采用传统硅胶条切割后，采用水室+密封硅胶条+主片三种产品扣压在一起形成密封，因此常常遇到密封硅胶条长度不一，扭曲变形，漏装等等问题而导致散热器冷却液泄露，冷却液泄露则导致散热系统瘫痪损坏汽车，且传统的橡胶和硅胶由于耐热性能和抗氧化性能不足，寿命很短，更换水室密封条的频率较高。
硅胶是一种分子链兼具无机和有机性质的高分子弹性材料，被广泛应用于航天、化工、农业和医疗卫生等领域，但硅胶的强度、耐油、耐腐蚀、抗氧化和耐蒸汽性能存在一定不足，因此硅胶的改性研究一直是热门科研方向，目前常用的硅胶改性方法分为化学改性和物理改性，化学改性的工艺复杂，操作繁琐，而物理改性虽然简单，但物理改性需要考量改性物质之间的相容性问题，因此近年来人们对硅胶改性的研究仍在不断开展和深入。
因此，申请人希望通过研究得到一种专用于汽车中冷器的密封硅胶条，具有比现有常用密封硅胶条或硅胶条更强的性能，且生产工艺简单，成本低廉的特点。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于汽车中冷器的密封硅胶条的制备方法。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
一种用于汽车中冷器的密封硅胶条的制备方法，包括以下制备步骤：
（1）氨基硅胶的制备：向装有0.01mol/L的氢氧化钠溶液的容器中加入硅烷偶联剂得到混合溶液，所述氢氧化钠溶液和硅烷偶联剂的重量份数比为50:1，超声波搅拌滴加正硅酸乙酯，所述混合溶液与正硅酸乙酯的重量份数比40:1为将反应混合物加热至30～50℃，回流提取5～12h后再加热至50～80℃，回流提取5～12h，待反应停止后，将所得产物用甲醇洗涤1～5次后送入温度为40～60℃的真空干燥箱中干燥18～30h，得到所述氨基硅胶固体粉末；
（2）聚酰胺胺改性硅胶的制备：将氨基硅胶固体粉末倒入甲醇中，并加入丙烯酸甲酯，甲醇与氨基硅胶固体粉末的重量份数比为1.5：1，加热至30～50℃搅拌回流18～30h后停止反应，带反应冷却后真空过滤产物，再用甲醇洗涤产物1～3次后送入温度为40～60℃的真空干燥箱中干燥24h，得到所述聚酰胺胺改性硅胶固体；
（3）将制得的聚酰胺胺改性硅胶固体与氟橡胶放入密炼机中加压4～6分钟，再加入防老剂RD 1～3份、氧化锌 5～10份、硬脂酸0.1～1份和石蜡油 20～40份加压4～5分钟后排胶得到混炼胶，所述加压压力为12～14Mpa；
（4）将混炼得到的混炼胶停放10～15小时后，送入开炼机，加入硫磺粉0.1～0.2份，出片薄通，薄通厚度0.5～1mm，薄通4次；
（5）将薄通后的混炼胶切成厚度6～12mm，宽度70～120mm的条状，得到所述用于汽车中冷器的密封硅胶条。
所述超声搅拌的超声频率为8～20kHz。
硅胶改性的原理：
首先将正硅酸乙酯在硅烷偶联剂的作用下碱性水解，得到氨基硅胶，再通过酰胺化缩合反应合成以硅胶为核的聚酰胺胺改性硅胶。
通过化学改性得到聚酰胺胺改性硅胶后，本发明又通过物理改性将聚酰胺胺改性硅胶与氟橡胶进行并用改性，最终获得的用于汽车中冷器的密封硅胶条。
硅胶改性的目的：
首先化学改性的目的是让硅胶具有强抗氧化性，并解决硅胶与氟橡胶之间极性相差很大，相容性较差的问题。
其次物理改性是在化学改性的前提下，使硅胶改性成为了具有强抗氧化性并且提高了与氟橡胶之间相容性的聚酰胺胺改性硅胶，再通过并用改性将聚酰胺胺改性硅胶与氟橡胶混炼制成具有强抗氧化性、耐高温蒸汽、耐低温、耐腐蚀和耐油的用于汽车中冷器的密封硅胶条。
本发明的优点：
（1）本发明针通过将硅胶先进行化学改性，解决硅胶与氟橡胶之间相容性较差的问题，从而可以与氟橡胶并用改性制得具有强抗氧化性、耐高温蒸汽、耐低温、耐腐蚀和耐油的改性硅胶作为汽车中冷器的密封硅胶条。
（2）本发明由于具有强抗氧化性、耐高温蒸汽、耐低温、耐腐蚀和耐油的特性，专用于汽车中冷器的散热水室中，延长中冷器的使用寿命，降低由于中冷器散热故障而引发的车辆受损事故。
（3）本发明的生产工艺简单，具有很好的经济效益前景。
具体实施方式
实施例1
一种用于汽车中冷器的密封硅胶条的制备方法，包括以下制备步骤：
（1）氨基硅胶的制备：向装有0.01mol/L的氢氧化钠溶液的容器中加入硅烷偶联剂得到混合溶液，所述氢氧化钠溶液和硅烷偶联剂的重量份数比为50:1，超声波搅拌滴加正硅酸乙酯，所述混合溶液与正硅酸乙酯的重量份数比40:1为将反应混合物加热至30℃，回流提取5h后再加热至50℃，回流提取5h，待反应停止后，将所得产物用甲醇洗涤2次后送入温度为40℃的真空干燥箱中干燥18h，得到所述氨基硅胶固体粉末；
（2）聚酰胺胺改性硅胶的制备：将氨基硅胶固体粉末倒入甲醇中，并加入丙烯酸甲酯，甲醇与氨基硅胶固体粉末的重量份数比为1.5：1，加热至30℃搅拌回流18h后停止反应，带反应冷却后真空过滤产物，再用甲醇洗涤产物1次后送入温度为40℃的真空干燥箱中干燥24h，得到所述聚酰胺胺改性硅胶固体；
（3）将制得的聚酰胺胺改性硅胶固体与氟橡胶放入密炼机中加压4分钟，再加入防老剂RD 1份、氧化锌 5份、硬脂酸0.1份和石蜡油 20份加压4分钟后排胶得到混炼胶，所述加压压力为12Mpa；
（4）将混炼得到的混炼胶停放10小时后，送入开炼机，加入硫磺粉0.1份，出片薄通，薄通厚度0.5mm，薄通4次；
（5）将薄通后的混炼胶切成厚度6mm，宽度70mm的条状，得到所述用于汽车中冷器的密封硅胶条。
所述超声搅拌的超声频率为8kHz。
所述用于汽车中冷器的密封硅胶条，装配到汽车中冷器水室上后，一并硫化即可固定在汽车中冷器水室上达到极好的密封防泄漏效果。
实施例2
一种用于汽车中冷器的密封硅胶条的制备方法，包括以下制备步骤：
（1）氨基硅胶的制备：向装有0.01mol/L的氢氧化钠溶液的容器中加入硅烷偶联剂得到混合溶液，所述氢氧化钠溶液和硅烷偶联剂的重量份数比为50:1，超声波搅拌滴加正硅酸乙酯，所述混合溶液与正硅酸乙酯的重量份数比40:1为将反应混合物加热至40℃，回流提取5～12h后再加热至70℃，回流提取10h，待反应停止后，将所得产物用甲醇洗涤3次后送入温度为50℃的真空干燥箱中干燥24h，得到所述氨基硅胶固体粉末；
（2）聚酰胺胺改性硅胶的制备：将氨基硅胶固体粉末倒入甲醇中，并加入丙烯酸甲酯，甲醇与氨基硅胶固体粉末的重量份数比为1.5：1，加热至40℃搅拌回流24h后停止反应，带反应冷却后真空过滤产物，再用甲醇洗涤产物2次后送入温度为50℃的真空干燥箱中干燥24h，得到所述聚酰胺胺改性硅胶固体；
（3）将制得的聚酰胺胺改性硅胶固体与氟橡胶放入密炼机中加压5分钟，再加入防老剂RD2份、氧化锌7份、硬脂酸0.5份和石蜡油 30份加压5分钟后排胶得到混炼胶，所述加压压力为13Mpa；
（4）将混炼得到的混炼胶停放12小时后，送入开炼机，加入硫磺粉0.15份，出片薄通，薄通厚度0.7mm，薄通4次；
（5）将薄通后的混炼胶切成厚度10mm，宽度90mm的条状，得到所述用于汽车中冷器的密封硅胶条。
所述超声搅拌的超声频率为15kHz。
所述用于汽车中冷器的密封硅胶条，装配到汽车中冷器水室上后，一并硫化即可固定在汽车中冷器水室上达到极好的密封防泄漏效果。
实施例3
一种用于汽车中冷器的密封硅胶条的制备方法，包括以下制备步骤：
（1）氨基硅胶的制备：向装有0.01mol/L的氢氧化钠溶液的容器中加入硅烷偶联剂得到混合溶液，所述氢氧化钠溶液和硅烷偶联剂的重量份数比为50:1，超声波搅拌滴加正硅酸乙酯，所述混合溶液与正硅酸乙酯的重量份数比40:1为将反应混合物加热至50℃，回流提取12h后再加热至80℃，回流提取12h，待反应停止后，将所得产物用甲醇洗涤5次后送入温度为60℃的真空干燥箱中干燥30h，得到所述氨基硅胶固体粉末；
（2）聚酰胺胺改性硅胶的制备：将氨基硅胶固体粉末倒入甲醇中，并加入丙烯酸甲酯，甲醇与氨基硅胶固体粉末的重量份数比为1.5：1，加热至50℃搅拌回流30h后停止反应，带反应冷却后真空过滤产物，再用甲醇洗涤产物3次后送入温度为60℃的真空干燥箱中干燥24h，得到所述聚酰胺胺改性硅胶固体；
（3）将制得的聚酰胺胺改性硅胶固体与氟橡胶放入密炼机中加压6分钟，再加入防老剂RD 3份、氧化锌 10份、硬脂酸1份和石蜡油 40份加压5分钟后排胶得到混炼胶，所述加压压力为14Mpa；
（4）将混炼得到的混炼胶停放15小时后，送入开炼机，加入硫磺粉0.2份，出片薄通，薄通厚度1mm，薄通4次；
（5）将薄通后的混炼胶切成厚度12mm，宽度120mm的条状，得到所述用于汽车中冷器的密封硅胶条。
所述超声搅拌的超声频率为20kHz。
所述用于汽车中冷器的密封硅胶条，装配到汽车中冷器水室上后，一并硫化即可固定在汽车中冷器水室上达到极好的密封防泄漏效果。
申请人将本发明制备的用于汽车中冷器的密封硅胶条与普通混炼硅胶条的性能进行对比，对比结果如下表：
| 技术指标 | 本发明 | 通用型混炼硅橡胶 TX-PM20 |
| 拉伸强度/MPa | 12 | 10.1 |
| 断裂伸长率/% | 320 | 215 |
| 耐高温性能/℃ | 317 | 190 |
| 低温性能/℃ | -35 | -5 |
Claims (2)
1.一种用于汽车中冷器的密封硅胶条的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：
（1）氨基硅胶的制备：向装有0.01mol/L的氢氧化钠溶液的容器中加入硅烷偶联剂得到混合溶液，所述氢氧化钠溶液和硅烷偶联剂的重量份数比为50:1，超声波搅拌滴加正硅酸乙酯，所述混合溶液与正硅酸乙酯的重量份数比40:1为将反应混合物加热至30～50℃，回流提取5～12h后再加热至50～80℃，回流提取5～12h，待反应停止后，将所得产物用甲醇洗涤1～5次后送入温度为40～60℃的真空干燥箱中干燥18～30h，得到所述氨基硅胶固体粉末；
（2）聚酰胺胺改性硅胶的制备：将氨基硅胶固体粉末倒入甲醇中，并加入丙烯酸甲酯，甲醇与氨基硅胶固体粉末的重量份数比为1.5：1，加热至30～50℃搅拌回流18～30h后停止反应，带反应冷却后真空过滤产物，再用甲醇洗涤产物1～3次后送入温度为40～60℃的真空干燥箱中干燥24h，得到所述聚酰胺胺改性硅胶固体；
（3）将制得的聚酰胺胺改性硅胶固体与氟橡胶放入密炼机中加压4～6分钟，再加入防老剂RD 1～3份、氧化锌 5～10份、硬脂酸0.1～1份和石蜡油 20～40份加压4～5分钟后排胶得到混炼胶，所述加压压力为12～14Mpa；
（4）将混炼得到的混炼胶停放10～15小时后，送入开炼机，加入硫磺粉0.1～0.2份，出片薄通，薄通厚度0.5～1mm，薄通4次；
（5）将薄通后的混炼胶切成厚度6～12mm，宽度70～120mm的条状，得到所述用于汽车中冷器的密封硅胶条。
2.根据权利要求1所述的用于汽车中冷器的密封硅胶条的制备方法，其特征在于：所述超声搅拌的超声频率为8～20kHz。
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