CN113337056A - 一种满足国六排放标准的中冷器进出气用合成胶管的制备配方及制备方法及专用制备设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种满足国六排放标准的中冷器进出气用合成胶管的制备配方，该配方中各组分重量分数如下：氟橡胶100～120份，活性氧化镁6～8份，氢氧化钙6～11份，增粘剂2～5份，无味DCP1～2份，高耐磨炭黑38～60份，增塑剂3～5份，硫酸钡8～12份；同时公开了此配方的制备方法及制备设备，得到的高粘合特性的氟橡胶(FKM))与硅橡胶(VMQ)具有良好的粘合效果，并且在220℃*168H的热空气老化状态下，氟橡胶(FKM))与硅橡胶(VMQ)的粘接强度仍＞0.5KN/m以上，符合T7高端商用车的技术标准。本发明提高了氟胶(FKM)和硅胶(VMQ)粘合能力，实现降低了产品使用过程中失效的风险的目的。本发明适用于橡胶生产工艺的技术领域。

Description

一种满足国六排放标准的中冷器进出气用合成胶管的制备配 方及制备方法及专用制备设备
技术领域
本发明属于橡胶生产工艺的技术领域，具体的说，涉及一种满足国六排放标准的中冷器进出气用合成胶管的制备配方及制备方法及专用制备设备。
背景技术
目前，普通的硅胶或氟硅胶可以满足长时间耐温200℃的要求，但无法满足耐油气的要求。在长时间的工作条件下，纯硅胶或氟硅胶所制成的结构会出现渗油的现象，从而造成产品失效。为同时满足耐长时间耐高温和耐油气渗透的问题，现在行业内部普遍采用内层为氟胶(FKM)，中间层为硅胶(VMQ)的工艺结构。但是由于氟胶(FKM)和硅胶(VMQ)本身的属性问题，致使两者之间的粘合效果比较差。因此亟需一种用于与硅橡胶粘接的氟橡胶，用来提高氟胶(FKM)和硅胶(VMQ)粘合能力，进而用以将失效的风险降低。
发明内容
本发明提供一种用于与硅橡胶粘接的氟橡胶配方及制备方法及专用制备设备，用以提高氟胶(FKM)和硅胶(VMQ)粘合能力，实现降低产品使用过程中失效的风险。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：
一种满足国六排放标准的中冷器进出气用合成胶管的制备配方，该配方中各组分重量分数如下：氟橡胶100～120份，活性氧化镁6～8份，氢氧化钙6～11份，增粘剂2～5份，无味DCP1～2份，高耐磨炭黑38～60份，增塑剂3～5份，硫酸钡8～12份。
进一步的，氟橡胶105～113份，活性氧化镁6～7份，氢氧化钙8～10份，增粘剂4～5份，无味DCP1～2份，高耐磨炭黑48～54份，增塑剂3～4份，硫酸钡10～12份。
进一步的，氟橡胶111份，活性氧化镁6份，氢氧化钙10份，增粘剂5份，无味DCP1份，高耐磨炭黑53份，增塑剂4份，硫酸钡12份。
本发明还公开了一种满足国六排放标准的中冷器进出气用合成胶管的制备方法，包括如下步骤：
S1、将预定量的氟橡胶、活性氧化镁、氢氧化钙及高耐磨炭黑加入聚合釜内；
S2、控制聚合釜的搅拌机构，搅拌32～45min，使步骤S1中的各组分混合；
S3、将预定量的增粘剂、无味DCP、增塑剂及硫酸钡加入聚合釜，密封聚合釜后，对聚合釜进行加压至5Mpa；
S4、16～22min后，泄掉一部分压力，使聚合釜的压力降至3.5～4Mpa；
S5、20～25min后，将聚合釜的压力降至略高于常压的范围，打开聚合釜的出料管上的出料阀，将混合反应充分的液态氟橡胶排入管状冷却定型装置内，随着液态氟橡胶排出，逐渐加压，以使液态氟橡胶顺利排出聚合釜；
S6、管状冷却定型装置对液态氟橡胶冷却，并使液态氟橡胶形成管状结构。
本发明还公开了一种满足国六排放标准的中冷器进出气用合成胶管的专用制备设备，包括聚合釜和安装于聚合釜下方的管状冷却定型装置，所述管状冷却定型装置包括同轴套装于固型外筒内的固型内筒，且固型内筒经传动机构传动而自转，于所述固型外筒和固型内筒之间形成容置液体氟橡胶的固型腔。
进一步的，所述固型外筒的内壁和外壁之间形成有第一冷却腔，于固型外筒的下部和上部分别构造有与第一冷却腔相连通的第一冷却介质进口管和第一冷却介质出口管，于所述第一冷却介质进口管和第一冷却介质出口管上分别安装有进口控制阀和出口控制阀。
进一步的，所述固型内筒为具有第二冷却腔的管状结构，于固型内筒的下端和上端分别构造有第二冷却介质进口管和第二冷却介质出口管。
进一步的，于所述管状冷却定型装置的下端安装有丝线张紧机构，多根丝线由固型腔的上端沿竖向伸至固型腔的下端，并且与丝线张紧机构固连，且所述多根丝线沿固型内筒的周向均匀设置。
进一步的，所述丝线张紧机构包括丝线夹持盘和固定盘，所述丝线夹持盘具有沿其周向均匀设置的多个条形豁口，各所述条形豁口由丝线夹持盘的边沿沿丝线夹持盘的径向向内延伸，于所述丝线夹持盘的下端且位于各条形豁口的两侧分别构造有弹性夹板，所述弹性夹板的厚度沿竖向向下减缩，于所述固定盘上且与各条形豁口相对应的位置处开设有束紧豁口，位于条形豁口两侧的弹性夹板伸入束紧豁口并夹紧穿过条形豁口的丝线，于所述丝线夹持盘的中心位置处构造有连接管，固型内筒的下端伸入连接管内并与其转动连接，于所述连接管上螺纹连接有一紧固螺母，所述紧固螺母顶接于固定盘远离丝线夹持盘的一端端面上。
进一步的，所述管状冷却定型装置为多个，并且分为多排。
本发明由于采用了上述的结构，其与现有技术相比，所取得的技术进步在于：根据本配方得到的高粘合特性的氟橡胶(FKM))与硅橡胶(VMQ)具有良好的粘合效果，并且在220℃*168H的热空气老化状态下，氟橡胶(FKM))与硅橡胶(VMQ)的粘接强度仍＞0.5KN/m以上，符合T7高端商用车的技术标准；同时，由于本发明得到的高粘合特性的氟橡胶(FKM)，具有良好的加工流动性，可以方便对其加工，并且与硅胶(VMQ)共硫化得到的內氟外硅胶管具有良好的粘接性能；本发明所得到的产品在持续200℃的工作条件下，依然具有良好的耐燃油特性，老化之后的氟橡胶(FKM))与硅橡胶(VMQ)仍具有良好的粘合效果；综上可知，本发明提高了氟胶(FKM)和硅胶(VMQ)粘合能力，实现降低了产品使用过程中失效的风险的目的。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
在附图中：
图1为本发明实施例多个专用制备设备连接的结构示意图；
图2为本发明实施例管状冷却定型装置的结构示意图；
图3为本发明实施例管状冷却定型装置的轴向结构剖视图；
图4为本发明实施例管状冷却定型装置拆分后的结构示意图；
图5为本发明实施例丝线张紧机构的结构示意图；
图6为本发明实施例固定盘的结构示意图；
图7为本发明实施例丝线夹持盘的结构示意图；
图8为本发明实施例丝线夹持盘另一角度的结构示意图；
图9为本发明实施例丝线夹持盘的局部结构示意图。
标注部件：100-固型外筒，101-第一冷却腔，102-第一冷却介质进口管，103-进口控制阀，104-第一冷却介质出口管，105-出口控制阀，106-固型腔，107-进口总管，108-出口总管，200-固型内筒，201-第二冷却介质进口管，202-第二冷却介质出口管，203-第二冷却腔，300-固定盘，301-束紧豁口，302-装配孔，400-丝线夹持盘，401-条形豁口，402-弹性夹板，403-连接管，500-紧固螺母，600-盖板。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明。应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明公开了一种满足国六排放标准的中冷器进出气用合成胶管的制备配方，该配方中各组分重量分数如下：氟橡胶100～120份，活性氧化镁6～8份，氢氧化钙6～11份，增粘剂2～5份，无味DCP1～2份，高耐磨炭黑38～60份，增塑剂3～5份，硫酸钡8～12份。本发明的工作原理及优势在于：根据本配方得到的高粘合特性的氟橡胶(FKM))与硅橡胶(VMQ)具有良好的粘合效果，并且在220℃*168H的热空气老化状态下，氟橡胶(FKM))与硅橡胶(VMQ)的粘接强度仍＞0.5KN/m以上，符合T7高端商用车的技术标准。
作为本发明一个优选的实施例，氟橡胶105～113份，活性氧化镁6～7份，氢氧化钙8～10份，增粘剂4～5份，无味DCP1～2份，高耐磨炭黑48～54份，增塑剂3～4份，硫酸钡10～12份。其中，活性氧化镁活性为150，增粘剂为石油树脂。优选的，氟橡胶111份，活性氧化镁6份，氢氧化钙10份，增粘剂5份，无味DCP1份，高耐磨炭黑53份，增塑剂4份，硫酸钡12份。下图为本发明与现有的产品的数据对比：
Figure BDA0003090321360000051
本发明得到的高粘合特性的氟橡胶(FKM)，具有良好的加工流动性，可以方便对其加工，并且与硅胶(VMQ)共硫化得到的內氟外硅胶管具有良好的粘接性能。此产品在持续200℃的工作条件下，依然具有良好的耐燃油特性，老化之后的氟橡胶(FKM))与硅橡胶(VMQ)仍具有良好的粘合效果。
本发明还公开了一种满足国六排放标准的中冷器进出气用合成胶管的制备方法，包括如下步骤：
S1、将预定量的氟橡胶、活性氧化镁、氢氧化钙及高耐磨炭黑加入聚合釜内；
S2、控制聚合釜的搅拌机构，搅拌32～45min，使步骤S1中的各组分混合；
S3、将预定量的增粘剂、无味DCP、增塑剂及硫酸钡加入聚合釜，密封聚合釜后，对聚合釜进行加压至5Mpa；
S4、16～22min后，泄掉一部分压力，使聚合釜的压力降至3.5～4Mpa；
S5、20～25min后，将聚合釜的压力降至略高于常压的范围，打开聚合釜的出料管上的出料阀，将混合反应充分的液态氟橡胶排入管状冷却定型装置内，随着液态氟橡胶排出，逐渐加压，以使液态氟橡胶顺利排出聚合釜；
S6、管状冷却定型装置对液态氟橡胶冷却，并使液态氟橡胶形成管状结构。
作为本发明一个优选的实施例，为了提高氟橡胶的强度及具体的环境需求，在步骤S5中，预先在管状冷却定型装置内设置有丝线，液态氟橡胶注入管状冷却定型装置内，这样使得胶管的管壁内包含丝线。
本发明还公开了一种满足国六排放标准的中冷器进出气用合成胶管的专用制备设备，包括聚合釜和安装在聚合釜下方的管状冷却定型装置，如图2-3所示，该管状冷却定型装置包括固型外筒100和固型内筒200，固型外筒100套装在固型内筒200外且二者的轴线重合，固型内筒200可经传动机构传动而发生自转，以便于橡胶管固型后的脱模。本实施例在固型外筒100和固型内筒200之间形成容置液体氟橡胶的固型腔106。其中，为了使液体氟橡胶充分冷却，并可使固型的橡胶管在被向下拉出一部分后，上方未固型的部分向下运动，进而完成橡胶管的连续生产，具体的，如图3所示，固型外筒100的内壁和外壁之间形成有第一冷却腔101，在固型外筒100的下部和上部分别构造有第一冷却介质进口管102和第一冷却介质出口管104，且第一冷却介质进口管102和第一冷却介质出口管104分别与第一冷却腔101相连通，在第一冷却介质进口管102和第一冷却介质出口管104上分别安装有进口控制阀103和出口控制阀105。固型内筒200为具有第二冷却腔203的管状结构，在固型内筒200的下端和上端分别构造有第二冷却介质进口管201和第二冷却介质出口管202，第二冷却介质进口管201和第二冷却介质出口管202均与第二冷却腔203连通。冷却介质自下而上运动，使得第一冷却腔101和第二冷却腔203的下端温度低于上端温度，这样便于位于下部的固型橡胶管的逐渐拉出，上部的未固型橡胶管逐渐向下运动，并逐渐固型，使得整个工序处于连续的状态。
作为本发明一个优选的实施例，为了加强橡胶管的强度，可在橡胶管内设置加强丝线，具体的，需要专用的部件来实现加强丝线的固定，如图3-4所示，在管状冷却定型装置的下端安装有丝线张紧机构，多根丝线由固型腔106的上端沿竖向伸至固型腔106的下端，并且与丝线张紧机构固定连接，且这些丝线沿固型内筒200的周向均匀设置。其中，丝线张紧机构优选的结构为：如图5-9所示，丝线张紧机构包括丝线夹持盘400和固定盘300，丝线夹持盘400具有沿其周向均匀设置的多个条形豁口401，每个条形豁口401由丝线夹持盘400的边沿沿丝线夹持盘400的径向向内延伸，在丝线夹持盘400的下端且位于各条形豁口401的两侧分别构造有弹性夹板402，其中，弹性夹板402的厚度沿竖向向下减缩，在固定盘300上且与各条形豁口401相对应的位置处开设有束紧豁口301，位于条形豁口401两侧的弹性夹板402伸入束紧豁口301并夹紧穿过条形豁口401的丝线。本实施例为了适应不同粗细的加强丝线，使得加强丝线被充分夹紧，如图8所示，在丝线夹持盘400的中心位置处构造有连接管403，在固定盘300的中心处开设有装配孔302，连接管403穿过该装配孔302，固型内筒200的下端伸入连接管403内并与其转动连接，在连接管403上螺纹连接有一紧固螺母500，紧固螺母500顶接在固定盘300远离丝线夹持盘400的一端端面上，操作人员通过旋转紧固螺母500，使得连接管403带动丝线夹持盘400向固定盘300运动，进而使得条形豁口401相对应的两弹性夹板402逐渐伸入束紧豁口301内，并且使得两弹性夹板402逐渐靠近，进而将加强丝线夹紧。本实施例可在每个条形豁口401内穿过多根加强丝线，这些加强丝线沿条形豁口401的延伸方向间隔设置，进而提高橡胶管的强度。本实施例在固型外筒100的下端可拆卸连接有盖板600，该盖板600与固定盘300可拆卸连接，当下部的橡胶管固型后，可将盖板600拆除，之后逐渐下拉橡胶管。
作为本发明一个优选的实施例，为了提高生产效率，如图1所示，管状冷却定型装置为多个，并且这些管状冷却定型装置分为多排，位于同一排的管状冷却定型装置的第一冷却介质进口管102均连接在进口总管107上，位于同一排的管状冷却定型装置的第一冷却介质出口管104均连接在出口总管108上。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明权利要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种满足国六排放标准的中冷器进出气用合成胶管的制备配方，其特征在于，该配方中各组分重量分数如下：氟橡胶100～120份，活性氧化镁6～8份，氢氧化钙6～11份，增粘剂2～5份，无味DCP1～2份，高耐磨炭黑38～60份，增塑剂3～5份，硫酸钡8～12份。
2.根据权利要求1所述的一种满足国六排放标准的中冷器进出气用合成胶管的制备配方，其特征在于：氟橡胶105～113份，活性氧化镁6～7份，氢氧化钙8～10份，增粘剂4～5份，无味DCP1～2份，高耐磨炭黑48～54份，增塑剂3～4份，硫酸钡10～12份。
3.根据权利要求1所述的一种满足国六排放标准的中冷器进出气用合成胶管的制备配方，其特征在于：氟橡胶111份，活性氧化镁6份，氢氧化钙10份，增粘剂5份，无味DCP1份，高耐磨炭黑53份，增塑剂4份，硫酸钡12份。
4.一种满足国六排放标准的中冷器进出气用合成胶管的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、将预定量的氟橡胶、活性氧化镁、氢氧化钙及高耐磨炭黑加入聚合釜内；
S2、控制聚合釜的搅拌机构，搅拌32～45min，使步骤S1中的各组分混合；
S3、将预定量的增粘剂、无味DCP、增塑剂及硫酸钡加入聚合釜，密封聚合釜后，对聚合釜进行加压至5Mpa；
S4、16～22min后，泄掉一部分压力，使聚合釜的压力降至3.5～4Mpa；
S5、20～25min后，将聚合釜的压力降至略高于常压的范围，打开聚合釜的出料管上的出料阀，将混合反应充分的液态氟橡胶排入管状冷却定型装置内，随着液态氟橡胶排出，逐渐加压，以使液态氟橡胶顺利排出聚合釜；
S6、管状冷却定型装置对液态氟橡胶冷却，并使液态氟橡胶形成管状结构。
5.一种满足国六排放标准的中冷器进出气用合成胶管的专用制备设备，其特征在于：包括聚合釜和安装于聚合釜下方的管状冷却定型装置，所述管状冷却定型装置包括同轴套装于固型外筒内的固型内筒，且固型内筒经传动机构传动而自转，于所述固型外筒和固型内筒之间形成容置液体氟橡胶的固型腔。
6.根据权利要求5所述的一种满足国六排放标准的中冷器进出气用合成胶管的专用制备设备，其特征在于：所述固型外筒的内壁和外壁之间形成有第一冷却腔，于固型外筒的下部和上部分别构造有与第一冷却腔相连通的第一冷却介质进口管和第一冷却介质出口管，于所述第一冷却介质进口管和第一冷却介质出口管上分别安装有进口控制阀和出口控制阀。
7.根据权利要求5所述的一种满足国六排放标准的中冷器进出气用合成胶管的专用制备设备，其特征在于：所述固型内筒为具有第二冷却腔的管状结构，于固型内筒的下端和上端分别构造有第二冷却介质进口管和第二冷却介质出口管。
8.根据权利要求5所述的一种满足国六排放标准的中冷器进出气用合成胶管的专用制备设备，其特征在于：于所述管状冷却定型装置的下端安装有丝线张紧机构，多根丝线由固型腔的上端沿竖向伸至固型腔的下端，并且与丝线张紧机构固连，且所述多根丝线沿固型内筒的周向均匀设置。
9.根据权利要求8所述的一种满足国六排放标准的中冷器进出气用合成胶管的专用制备设备，其特征在于：所述丝线张紧机构包括丝线夹持盘和固定盘，所述丝线夹持盘具有沿其周向均匀设置的多个条形豁口，各所述条形豁口由丝线夹持盘的边沿沿丝线夹持盘的径向向内延伸，于所述丝线夹持盘的下端且位于各条形豁口的两侧分别构造有弹性夹板，所述弹性夹板的厚度沿竖向向下减缩，于所述固定盘上且与各条形豁口相对应的位置处开设有束紧豁口，位于条形豁口两侧的弹性夹板伸入束紧豁口并夹紧穿过条形豁口的丝线，于所述丝线夹持盘的中心位置处构造有连接管，固型内筒的下端伸入连接管内并与其转动连接，于所述连接管上螺纹连接有一紧固螺母，所述紧固螺母顶接于固定盘远离丝线夹持盘的一端端面上。
10.根据权利要求5所述的一种满足国六排放标准的中冷器进出气用合成胶管的专用制备设备，其特征在于：所述管状冷却定型装置为多个，并且分为多排。
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