CN111171406A - 一种发动机小循环进水管及其制备方法 - Google Patents

一种发动机小循环进水管及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111171406A
CN111171406A CN201911394846.7A CN201911394846A CN111171406A CN 111171406 A CN111171406 A CN 111171406A CN 201911394846 A CN201911394846 A CN 201911394846A CN 111171406 A CN111171406 A CN 111171406A
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
engine
small
carbon black
mixing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201911394846.7A
Other languages
English (en)
Inventor
闻浩泉
林开阳
王金钟
管建华
穆祥松
贺一舟
邱国强
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhejiang Jiuyun Auto Parts Co ltd
Original Assignee
Zhejiang Jiuyun Auto Parts Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhejiang Jiuyun Auto Parts Co ltd filed Critical Zhejiang Jiuyun Auto Parts Co ltd
Priority to CN201911394846.7A priority Critical patent/CN111171406A/zh
Publication of CN111171406A publication Critical patent/CN111171406A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L9/00—Compositions of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
    • C08L9/02—Copolymers with acrylonitrile
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2296—Oxides; Hydroxides of metals of zinc
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/011—Nanostructured additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00—Properties
    • C08L2201/08—Stabilised against heat, light or radiation or oxydation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2203/00—Applications
    • C08L2203/18—Applications used for pipes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

本发明涉及汽车零部件技术领域，尤其涉及一种发动机小循环进水管及其制备方法，所述发动机小循环进水管由以下重量份的组分组成：丁腈橡胶100~120份，白炭黑30~40份，g‑C3N4改性炭黑50~60份，纳米氧化锌2~5份，硬脂酸20~30份，防老剂2~3份，促进剂DM 0.5~1份，硫磺1.5~3份，碳酸钙60~80份，过氧化二异丙苯1.2~2.5份，PVC改性邻苯二甲酸二辛酯2.5~5份。本发明以丁腈橡胶为主料，并通过多组分复配协同作用增效，具有优异的耐低温、耐水性和较高拉伸强度；工艺简单，条件易于控制，借助可见光催化辅助塑炼，光催化产生大量的自由基和光生载流子，能够有效活化原料分子，降低塑炼温度，降低能耗，缩短塑炼时间，提高生产效率，易于产业化。

Description

一种发动机小循环进水管及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种汽车配件，尤其是涉及一种发动机小循环进水管及其制备方法。
背景技术
目前，汽车发动机冷却系统多采用强制循环式水冷系，利用水泵强制水在冷却系统中循环流动。发动机冷却系统不仅具有冷却作用，还具有保温作用，该过程主要通过节温器实现发动机冷却系统的“大、小循环”的切换。当冷却液低于规定值时，节温器感温体内的石蜡呈固态，节温器阀关闭发动机与散热器间的通道，冷却液只在暖风里的小散热器内进行小循环；当冷却液温度达到规定值后，节温器感温体内的石蜡融化逐渐变成液体，体积随之增大压迫橡胶管使其收缩，节温器阀开启，冷却液经由散热器和节温器阀，再经水泵流回发动机，冷却液在发动机的散热器和暖风的小散热器中进行大循环。
在发动机冷却系统进行小循环模式时，温度较低的冷却液通过发动机小循环进水管流入小循环系统。现有的发动机小循环进水管多采用橡胶管，其主要材质为丁腈橡胶(NBR)。丁腈橡胶是由丁二烯与丙烯腈共聚而制得的一种合成橡胶，具有优异的耐油、物理机械性能和加工性能，但是其耐寒性和拉伸强度较差，发动机小循环进水管在冷却液长期低温的流通环境下，容易发生冻结现象，变硬、变脆，弹性降低，产生裂纹，甚至发生破裂，导致发动机冷却系统的小循环出现故障，影响汽车的正常使用。此外，发动机小循环进水管中丁腈橡胶内部大量不饱和双键的存在，导致其耐老化性、耐极性溶剂性能差和耐氧化性较差，其内壁长期与冷却液接触，置于潮湿的环境中，易腐蚀，使用寿命低，更换成本高。因此，开发一种性能优异的发动机小循环进水管材料，具有重要的研究意义。
中国专利文献上公开了“一种耐低温丁腈橡胶及其制备方法”，其公告号为CN110157058A，该发明通过各组分的合理配比，提高了丁腈橡胶的耐低温性能，能达到零下65摄氏度不破坏，满足橡胶制品在低温下性能持续有效的密封作用。但是，该发明的丁腈橡胶耐水性不好，且工艺能耗较高，不适合应用于发动机小循环进水管。
发明内容
本发明为了克服传统发动机小循环进水管耐寒性、耐水性及拉伸强度差的问题，提供了一种具有优异的耐低温、耐水性和较高拉伸强度的发动机小循环进水管，使用寿命长，更换周期短，降低发动机冷却系统的小循环故障率。
本发明还提供了一种发动机小循环进水管的制备方法，该方法工艺条件易于控制，对设备无特殊要求，能耗低，生产效率高，易于产业化。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种发动机小循环进水管，由以下重量份的组分制成：丁腈橡胶100～120份，白炭黑30～40 份，g-C3N4改性炭黑50～60份，纳米氧化锌2～5份，硬脂酸20～30份，防老剂2～3份，促进剂DM 0.5～1份，硫磺1.5～3份，碳酸钙60～80份，过氧化二异丙苯1.2～2.5份，PVC改性邻苯二甲酸二辛酯2.5～5份。本发明的发动机小循环进水管以丁腈橡胶为主料，并与其他助剂复配制得。传统的丁腈橡胶通常加入炭黑作为补强剂，但是炭黑在橡胶体系中的分散性较差，容易发生团聚，补强效果差。本发明采用g-C3N4改性炭黑替代传统炭黑，在炭黑表面包覆类石墨相的g-C3N4，g-C3N4是一种近似石墨烯的平面二维片层结构，具有缺电子结构，能够同时与丁腈橡胶分子中的极性基团-CN和白炭黑表面的羟基发生络合作用，形成网络结构，在提高分散性，增强补强效果的同时，进一步提高发动机小循环进水管的拉伸强度。
g-C3N4是一种典型的聚合物半导体，禁带宽度为2.7eV，具有可见光催化作用，可以吸收太阳光谱中波长小于475的蓝紫光，当其包覆于比表面积较高的炭黑表面后，催化活性位点进一步增多，能在可见光条件下有效活化分子氧，产生超氧自由基，能够有效活化原料分子，产生超氧负离子，直接使得橡胶分子产生氧化断链，同时与橡胶机械断链所生成的小分子自由基结合，阻止其重新聚结，降低塑炼温度，降低能耗，缩短塑炼时间，提高生产效率。纳米氧化锌(P型半导体)的加入一方面可以与炭黑表面的g-C3N4形成异质结结构，扩宽禁带宽度，提高可见光吸收率，提高光催化效率，另一方面可以作为硫化剂使用，与硬脂酸反应生成锌离子，具有较高的溶解能力，与多硫键发生络合，降低多硫键的数目，提高耐老化性能，同时纳米氧化锌还具有杀菌性能，提高发动机小循环进水管的使用寿命。
经硫化后的橡胶在室温附近很大的温度区域内都拥有弹性，随着温度下降，微粒的布朗运动减弱，橡胶会因内部粘性的增加而呈现出皮革状。当温度进一步降低微粒的布朗运动完全停止，橡胶就会产生冻结现象，既进入脆化玻璃状区域。这就是结晶性橡胶的结晶现象。本发明以PVC改性邻苯二甲酸二辛酯作为增塑剂，PVC是一种非结晶性材料，支化度较小，与邻苯二甲酸二辛酯和丁腈橡胶均具有较好的相容性，PVC改性邻苯二甲酸二辛酯是一种非极性增塑剂，加入到丁腈橡胶体系后，能够无规律渗透到大分子间，增大分子间的间距，削弱大分子间的作用力，使得大分子间滑移容易，在低温环境下分子流动性提高，结晶性降低，提高耐低温性；此外，结合g-C3N4改性炭黑的加入，基于g-C3N4类石墨相结构能够促进橡胶体系中的分子流动，低温下分子间的凝集能量相对得小，熔融熵较大，分子间的运动相对地容易而且结晶性低，PVC改性邻苯二甲酸二辛酯与g-C3N4改性炭黑协同提高材料的耐低温性能。
作为优选，所述g-C3N4改性炭黑的制备方法为：将炭黑与尿素按照质量比(2～4)：1混合均匀，于氩气气氛中，550～600℃煅烧2～3h，降温后，得到g-C3N4改性炭黑。
炭黑具有较高的耐高温性能，尿素则极易分解，本发明将其混合均匀后，通过简单的热分解反应，炭黑间隙的尿素发生分解反应在炭黑表面生成g-C3N4包覆层，得到g-C3N4改性炭黑。尿素的用量不易过多，否则容易团聚。
作为优选，所述g-C3N4改性炭黑的平均粒径为20～80nm，煅烧改性过程中，炭黑进一步被活化，粒径得到缩小，纳米级的g-C3N4改性炭黑具有更高的光催化活性位点，降低塑炼温度，降低能耗。
作为优选，所述纳米氧化锌的平均粒径为30～50nm，该粒径范围内的氧化锌，一方面能够较好的与与炭黑表面的g-C3N4形成异质结结构，扩宽禁带宽度，提高可见光吸收率，提高光催化效率；另一方面容易产生活性氧，破坏细菌的增殖能力，具有更好的杀菌性，提高发动机小循环进水管的使用寿命。
作为优选，所述PVC改性邻苯二甲酸二辛酯的制备方法为：将邻苯二甲酸二辛酯与软质聚氯乙烯按照质量比1：(0.2～0.5)混合均匀，于100～120℃热处理1～1.5h，冷却后，得到 PVC改性邻苯二甲酸二辛酯。
软质聚氯乙烯具有较好的柔软性、断裂伸长率、和耐寒性，为无定形结构的白色粉末，支化度较小，本发明通过在邻苯二甲酸二辛酯中加入少量的软质聚氯乙烯，并经过高温活化复配，得到PVC改性邻苯二甲酸二辛酯增塑剂，作为母粒添加到丁腈橡胶体系，引入非结晶性材料，用来提高橡胶体系的耐低温性能。
作为优选，所述防老剂选自防老剂4010和防老剂MBZ中的一种或两种。
一种发动机小循环进水管的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照上述配比，将丁腈橡胶，g-C3N4改性炭黑、1/3纳米氧化锌、防老剂和促进剂DM送入混炼机中，于可见光照射条件下，塑炼，得塑炼胶，停放，备混炼用；该步骤以包覆在炭黑表面的g-C3N4与纳米氧化锌形成的异质结结构为光催化剂，采用可见光催化辅助塑炼，光催化产生大量的自由基和光生载流子，能够有效活化原料分子，产生超氧负离子，直接使得橡胶分子产生氧化断链，同时与橡胶机械断链所生成的小分子自由基结合，阻止其重新聚结，降低塑炼温度，降低能耗，缩短塑炼时间，提高生产效率。
(2)依次将1/3硬脂酸和白炭黑加入到步骤(1)停放后得塑炼胶中，于混炼机中一段混炼，得到混炼胶，排胶；该步骤中加入硬脂酸作为固体软化剂，加入的白炭黑在一段混炼过程中，表面的羟基会与近似石墨烯的平面二维片层结构的g-C3N4是发生络合作用，提高白炭黑在橡胶体系的分散性。
(3)下片冷却，二段混炼，依次加入硫磺、过氧化二异丙苯、1/3硬脂酸和剩余的2/3纳米氧化锌，加压硫化，得橡胶组合物；纳米氧化锌作为硫化剂使用，与硬脂酸反应生成锌离子，具有较高的溶解能力，与多硫键发生络合，降低多硫键的数目，提高耐老化性能，同时具有杀菌性能，提高发动机小循环进水管的使用寿命。
(4)将剩余的1/3硬脂酸与碳酸钙于球磨机中球磨处理，得疏水改性碳酸钙；硬脂酸分子的一端为长链烷基与聚合物的相容性好，另一端为RCOO-，在球磨机的剪切力的作用下，硬脂酸中的RCOO-与碳酸钙表面的钙离子形成化学键，对碳酸钙表面进行活化改性产生活化包覆层。该包覆层一方面可以防止碳酸钙在橡胶体系中发生团聚，提高分散性，另一方面将碳酸钙由亲水性改性为疏水性，提高橡胶的耐水性。
(5)将步骤(4)得到的疏水改性碳酸钙和PVC改性邻苯二甲酸二辛酯加入到步骤(3) 得到的橡胶组合物中，挤出成型，得到发动机小循环进水管。将疏水改性碳酸钙加入到橡胶体系中大大提高发动机小循环进水管的耐水性，延长使用寿命；PVC改性邻苯二甲酸二辛酯则作为增塑剂与g-C3N4改性炭黑协同提高材料的耐低温性能。
作为优选，步骤(1)中，可见光的波长为400～700nm。
作为优选，步骤(1)中，塑炼温度为25～35℃；停放时间为3～6h。可见光催化体系有效降低塑炼温度及停放时间，降低能耗，缩短塑炼时间，提高生产效率。
作为优选，步骤(2)中，一段混炼的温度为95～110℃，混炼时间为30～60min。
作为优选，步骤(3)中，硫化采用分段硫化：一段硫化温度为120～140℃，时间为30～45min；二段硫化温度为100～120℃，时间为10～20min。
因此，本发明具有如下有益效果：
(1)本发明的发动机小循环进水管以丁腈橡胶为主料，并通过多组分复配协同作用增效，具有优异的耐低温、耐水性和较高拉伸强度，使用寿命长，更换周期短，能够降低发动机冷却系统的小循环故障率；
(2)本发明的制备工艺简单，条件易于控制，借助可见光催化辅助塑炼，光催化产生大量的自由基和光生载流子，能够有效活化原料分子，降低塑炼温度，降低能耗，缩短塑炼时间，提高生产效率，易于产业化。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明做进一步的描述。
下面通过具体实施例，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
在本发明中，若非特指，所有设备和原料均可从市场购得或是本行业常用的，下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域常规方法。
本发明以下实施例中所用丁腈橡胶购自中国石油兰州化学工业有限公司，产品型号为 NBR1806，结合腈含量为17％-20％。软质聚氯乙烯购自佛山市顺德区朗威塑料有限公司，注塑级。
实施例1
一、制备g-C3N4改性炭黑：
将炭黑N220与尿素按照质量比3：1混合均匀，于氩气气氛中，580℃煅烧2.5h，降温后，得到平均粒径为50nm的g-C3N4改性炭黑备用。
二、制备PVC改性邻苯二甲酸二辛酯
将邻苯二甲酸二辛酯与软质聚氯乙烯按照质量比1：0.4混合均匀，于110℃热处理80min，冷却后，得到PVC改性邻苯二甲酸二辛酯，备用。
三、制备发动机小循环进水管：
(1)将110kg丁腈橡胶，55kg g-C3N4改性炭黑(平均粒径为50nm)、1kg纳米氧化锌(平均粒径为40nm)、1kg防老剂4010、1.5kg防老剂MBZ和0.8kg促进剂DM送入混炼机中，于波长为400～700nm的可见光照射条件下，30℃温度条件下塑炼，得塑炼胶，停放4h，备混炼用；
(2)依次将8kg硬脂酸和35kg白炭黑加入到步骤(1)停放后得塑炼胶中，于混炼机中100℃温度条件下一段混炼50min，得到混炼胶，排胶；
(3)下片冷却，二段混炼，依次加入2kg硫磺、2kg过氧化二异丙苯、8kg硬脂酸和剩余的2kg纳米氧化锌(3kg)，加压硫化，硫化采用分段硫化：一段硫化温度为130℃，时间为35min；二段硫化温度为110℃，时间为15min，得橡胶组合物；
(4)将剩余的8kg硬脂酸与70kg碳酸钙于球磨机中球磨处理，得疏水改性碳酸钙；
(5)将步骤(4)得到的疏水改性碳酸钙和3kgPVC改性邻苯二甲酸二辛酯加入到步骤(3)得到的橡胶组合物中，挤出成型，得到发动机小循环进水管。
实施例2
一、制备g-C3N4改性炭黑：
将炭黑N220与尿素按照质量比2：1混合均匀，于氩气气氛中，550℃煅烧3h，降温后，得到平均粒径为80nm的g-C3N4改性炭黑备用。
二、制备PVC改性邻苯二甲酸二辛酯
将邻苯二甲酸二辛酯与软质聚氯乙烯按照质量比1：0.2混合均匀，于100℃热处理1.5h，冷却后，得到PVC改性邻苯二甲酸二辛酯，备用。
三、制备发动机小循环进水管：
(1)将100kg丁腈橡胶，60kg g-C3N4改性炭黑(平均粒径为80nm)、1.6kg纳米氧化锌(平均粒径为30nm)、2防老剂4010和0.5kg促进剂DM送入混炼机中，于波长为400～700nm的可见光照射条件下，25℃温度条件下塑炼，得塑炼胶，停放6h，备混炼用；
(2)依次将6.67kg硬脂酸和30kg白炭黑加入到步骤(1)停放后得塑炼胶中，于混炼机中95℃温度条件下一段混炼60min，得到混炼胶，排胶；
(3)下片冷却，二段混炼，依次加入3kg硫磺、1.2kg过氧化二异丙苯、6.67kg硬脂酸和剩余的3.4kg纳米氧化锌，加压硫化，硫化采用分段硫化：一段硫化温度为140℃，时间为30min；二段硫化温度为100℃，时间为20min，得橡胶组合物；
(4)将剩余的6.66kg硬脂酸与80kg碳酸钙于球磨机中球磨处理，得疏水改性碳酸钙；
(5)将步骤(4)得到的疏水改性碳酸钙和5kgPVC改性邻苯二甲酸二辛酯加入到步骤(3)得到的橡胶组合物中，挤出成型，得到发动机小循环进水管。
实施例3
一、制备g-C3N4改性炭黑：
将炭黑N220与尿素按照质量比4：1混合均匀，于氩气气氛中，600℃煅烧2h，降温后，得到平均粒径为20nm的g-C3N4改性炭黑备用。
二、制备PVC改性邻苯二甲酸二辛酯
将邻苯二甲酸二辛酯与软质聚氯乙烯按照质量比1：0.5混合均匀，于120℃热处理1h，冷却后，得到PVC改性邻苯二甲酸二辛酯，备用。
三、制备发动机小循环进水管：
(1)将120kg丁腈橡胶，50kg g-C3N4改性炭黑(平均粒径为20nm)、0.67kg纳米氧化锌(平均粒径为50nm)、3kg防老剂MBZ和1kg促进剂DM送入混炼机中，于波长为400～700nm 的可见光照射条件下，35℃温度条件下塑炼，得塑炼胶，停放3h，备混炼用；
(2)依次将10kg硬脂酸和40kg白炭黑加入到步骤(1)停放后得塑炼胶中，于混炼机中110℃温度条件下一段混炼30min，得到混炼胶，排胶；
(3)下片冷却，二段混炼，依次加入1.5kg硫磺、2.5kg过氧化二异丙苯、10kg硬脂酸(20kg) 和剩余的1.33kg纳米氧化锌(2kg)，加压硫化，硫化采用分段硫化：一段硫化温度为120℃，时间为45min；二段硫化温度为120℃，时间为10min，得橡胶组合物；
(4)将剩余的10kg硬脂酸与60kg碳酸钙于球磨机中球磨处理，得疏水改性碳酸钙；
(5)将步骤(4)得到的疏水改性碳酸钙和2.5kgPVC改性邻苯二甲酸二辛酯加入到步骤(3) 得到的橡胶组合物中，挤出成型，得到发动机小循环进水管。
对比例1
对比例1为市售发动机小循环进水管，配方为：丁腈橡胶100kg，炭黑N220 50kg，白炭黑30kg，防老剂(聚酰胺胺)1g，防老剂4010 1kg，促进剂DM 0.5kg，氧化锌2.5kg，硬脂酸2.0kg，碳酸钙60kg，过氧化物DCP 1.2kg，氧化锌4.0kg，硫黄1.5kg；采用常规工艺，进行塑炼(50℃)、混炼、硫化、挤塑成型，制得发动机小循环进水管。
对比例2
对比例2与实施例1的区别在于，将g-C3N4改性炭黑替换为炭黑N220；步骤(1)塑炼工艺中未采用可见光照射，其余配方及工艺完全相同。
对比例3
对比例3与实施例1的区别在于，将PVC改性邻苯二甲酸二辛酯替换为邻苯二甲酸二辛酯；其余工艺完全相同。
对比例4
对比例4与实施例1的区别在于，步骤(2)中加入1/2的硬脂酸，步骤(3)中加入剩余的1/2的硬脂酸，步骤(4)中，碳酸钙未经改性处理；其余工艺完全相同。
对比例5
对比例5与实施例1的区别在于，步骤(1)塑炼工艺中未采用可见光照射，其余工艺完全相同。
对比例6
对比例6与实施例1的区别在于，步骤(1)中未加入纳米氧化锌，步骤(3)中，一次性加入所有的纳米氧化锌，其余工艺完全相同。
对实施例1-3和对比例1-6制得的发动机小循环进水管的性能指标做检测：测试标准为：GB/T 528-2009、GB/T 528-2009、GB/T 528-2009、GB/T 15256-2014，GB/T 1733-1933分别测试其扯断伸长率、撕裂强度、拉伸强度、低温脆性和耐水性的测定，结果如表1所示：
表1.检测结果
Figure RE-GDA0002424455230000071
Figure RE-GDA0002424455230000081
由表1可以看出，本发明相比于市售(对比例1)的发动机小循环进水管具有优异的耐低温、耐水性和较高拉伸强度，通过比较实施例1与对比例2的数据可知，g-C3N4改性炭黑的加入，可以提高橡胶管的拉伸强度；通过比较实施例1与对比例3的数据可知，PVC改性邻苯二甲酸二辛酯的加入，可以提高橡胶管的耐低温性；通过比较实施例1与对比例4的数据可知，对碳酸钙填料表面的疏水改性可以提高橡胶管的耐水性；通过比较实施例1与对比例5的数据可知，同样塑炼温度及停放时间所得的发动机小循环进水管在无可见光催化辅助时，橡胶管的拉伸强度、耐低温性、耐水性均较低，这是因为塑炼温度较低，原料在无可见光催化辅助时未得到充分的混合，导致产品性能降低，说明g-C3N4改性炭黑的加入，结合可见光催化辅助塑炼工艺能够有效提高塑炼效果，提高橡胶管的综合性能；通过比较实施例1与对比例 6的数据可知，塑炼过程中纳米氧化锌的加入，能够与g-C3N4形成异质结结构，提高光催化性能，塑炼效果好，产品性能优异。
通过比较对比例1-6和实施例1-3可以看出，本发明的发动机小循环进水管的配方组分、含量、加料顺序及工艺条件是得到优异性能的橡胶管的必要条件，缺一不可，只有严格按照本发明的配方及工艺才能够制得兼具优异的耐低温、耐水性和较高拉伸强度的发动机小循环进水管，从而延长使用寿命，更换周期短，降低发动机冷却系统的小循环故障率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (10)

1. 一种发动机小循环进水管，其特征在于，由以下重量份的组分制成：丁腈橡胶100~120份，白炭黑30~40份，g-C3N4改性炭黑50~60份，纳米氧化锌2~5份，硬脂酸20~30份，防老剂2~3份，促进剂DM 0.5~1份，硫磺1.5~3份，碳酸钙60~80份，过氧化二异丙苯1.2~2.5份，PVC改性邻苯二甲酸二辛酯2.5~5份。
2.根据权利要求1所述的一种发动机小循环进水管，其特征在于，所述g-C3N4改性炭黑的制备方法为：将炭黑与尿素按照质量比（2~4）：1混合均匀，于氩气气氛中，550~600℃煅烧2~3h，降温后，得到g-C3N4改性炭黑。
3.根据权利要求1所述的一种发动机小循环进水管，其特征在于，所述g-C3N4改性炭黑的平均粒径为20~80nm，所述纳米氧化锌的平均粒径为30~50nm。
4.根据权利要求1所述的一种发动机小循环进水管的制备，其特征在于，所述PVC改性邻苯二甲酸二辛酯的制备方法为：将邻苯二甲酸二辛酯与软质聚氯乙烯按照质量比1：（0.2~0.5）混合均匀，于100~120℃热处理1~1.5h，冷却后，得到PVC改性邻苯二甲酸二辛酯。
5.根据权利要求1所述的一种发动机小循环进水管，其特征在于，所述防老剂选自防老剂4010和防老剂MBZ中的一种或两种。
6.一种如权利要求1-5任一所述的发动机小循环进水管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）按照上述配比，将丁腈橡胶， g-C3N4改性炭黑、1/3纳米氧化锌、防老剂和促进剂DM送入混炼机中，于可见光照射条件下，塑炼，得塑炼胶，停放，备混炼用；
（2）依次将1/3硬脂酸和白炭黑加入到步骤（1）停放后得塑炼胶中，于混炼机中一段混炼，得到混炼胶，排胶；
（3）下片冷却，二段混炼，依次加入硫磺、过氧化二异丙苯、1/3硬脂酸和剩余的2/3纳米氧化锌，加压硫化，得橡胶组合物；
（4）将剩余的1/3硬脂酸与碳酸钙于球磨机中球磨处理，得疏水改性碳酸钙；
（5）将步骤（4）得到的疏水改性碳酸钙和PVC改性邻苯二甲酸二辛酯加入到步骤（3）得到的橡胶组合物中，挤出成型，得到发动机小循环进水管。
7.根据权利要求6所述的发动机小循环进水管的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，可见光的波长为400~700nm。
8.根据权利要求1所述的发动机小循环进水管的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，塑炼温度为25~35℃；停放时间为3~6h。
9.根据权利要求1所述的发动机小循环进水管的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，一段混炼的温度为95~110℃，混炼时间为30~60min。
10.根据权利要求1所述的发动机小循环进水管的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，硫化采用分段硫化：一段硫化温度为120~140℃，时间为30~45min；二段硫化温度为100~120℃，时间为10~20min。
CN201911394846.7A 2019-12-30 2019-12-30 一种发动机小循环进水管及其制备方法 Pending CN111171406A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911394846.7A CN111171406A (zh) 2019-12-30 2019-12-30 一种发动机小循环进水管及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911394846.7A CN111171406A (zh) 2019-12-30 2019-12-30 一种发动机小循环进水管及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111171406A true CN111171406A (zh) 2020-05-19

Family

ID=70618209

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911394846.7A Pending CN111171406A (zh) 2019-12-30 2019-12-30 一种发动机小循环进水管及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111171406A (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070249770A1 (en) * 2004-06-21 2007-10-25 Sekisui Chemical Co., Ltd. Binder Resin Composition, Paste and Green Sheet
CN103087371A (zh) * 2013-02-06 2013-05-08 福建省鑫橡龙橡塑制品有限公司 汽车用耐油橡胶管
CN104448642A (zh) * 2014-11-19 2015-03-25 杭州顺豪橡胶工程有限公司 汽车油冷却器软管胶料及制备方法
CN105374562A (zh) * 2015-11-03 2016-03-02 渤海大学 石墨相c3n4/导电碳黑复合对电极的制备方法
CN107670682A (zh) * 2017-10-13 2018-02-09 长安大学 一种高比表面积水母状氮化碳光催化材料的制备方法
CN109517235A (zh) * 2018-11-07 2019-03-26 太仓冠联高分子材料有限公司 一种发动机进气管用nbr混炼胶及其制备方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070249770A1 (en) * 2004-06-21 2007-10-25 Sekisui Chemical Co., Ltd. Binder Resin Composition, Paste and Green Sheet
CN103087371A (zh) * 2013-02-06 2013-05-08 福建省鑫橡龙橡塑制品有限公司 汽车用耐油橡胶管
CN104448642A (zh) * 2014-11-19 2015-03-25 杭州顺豪橡胶工程有限公司 汽车油冷却器软管胶料及制备方法
CN105374562A (zh) * 2015-11-03 2016-03-02 渤海大学 石墨相c3n4/导电碳黑复合对电极的制备方法
CN107670682A (zh) * 2017-10-13 2018-02-09 长安大学 一种高比表面积水母状氮化碳光催化材料的制备方法
CN109517235A (zh) * 2018-11-07 2019-03-26 太仓冠联高分子材料有限公司 一种发动机进气管用nbr混炼胶及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘宗梅等: "不同前驱体制备g-C3N4光催化性能及稳定性", 《应用化工》 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106832609A (zh) 一种耐制动液、低压缩永久变形三元乙丙橡胶组合物及其制备方法
CN103225716B (zh) 一种三抗阻光复合管材的制造方法
KR20120001729A (ko) 가교성 고무 조성물, 그 용도、그로 제조된 고무펠렛、고무펠렛의 제조방법 및 사출방법
CN106832626A (zh) 一种高耐候型丁腈橡胶/氯磺化聚乙烯橡胶组合物
CN105419038A (zh) 一种制造复合橡胶垫的组合物及其制备方法
CN103012972B (zh) 三元乙丙橡胶/丁腈橡胶/有机蒙脱土耐油材料及其制备方法
CN104710693B (zh) 一种耐低温的门窗密封条及其制备方法
CN102408597A (zh) 一种耐油、耐热的热塑性硫化胶及其制备方法
CN103554686A (zh) 一种辐射硫化三元乙丙橡胶阻燃汽车胶管的生产方法
CN111171406A (zh) 一种发动机小循环进水管及其制备方法
CN110204803B (zh) 一种轻比重橡胶制品及其制备方法
CN111718555B (zh) 一种基于部分氢化聚苯乙烯-b-共轭二烯/二乙烯苯无规共聚物的密封条材料及其制备
CN116063728B (zh) 一种微孔发泡橡胶材料的制备方法和密封条
CN115746541B (zh) 一种自行车内胎专用聚氨酯复合材料
CN110878149B (zh) 低气味乘用车橡胶密封条
CN107022191A (zh) 一种汽车波纹管专用料
CN112745566A (zh) 一种用于抗紫外老化的包胶热塑性弹性体材料及其制法
CN108048062A (zh) 一种堵水调剖剂及其制备方法
CN101629013B (zh) 一种高抗冲击韧性ppe与pa66的塑料合金及其制备方法
CN111171407A (zh) 一种电动汽车电池冷却回路水泵出水软管及其制备方法
CN107163489A (zh) 一种高强度高导热pc/abs塑料及其制备方法
CN112080081B (zh) 一种自行车轮胎用低成本高气体阻隔性热塑性硫化胶及其制备方法
CN106589498A (zh) 一种epdm与sbr共辊改性密封材料及其制备方法
CN110872402B (zh) 一种纳米沸石粉增强丁腈橡胶耐温性能的方法
CN104629191A (zh) 橡塑共混组合物、动态硫化热塑性弹性体及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20200519

RJ01 Rejection of invention patent application after publication