一种汽车水箱面料及其制备方法
【专利摘要】本申请公开了一种汽车水箱面料及其制备方法，按照重量份数配比称取PP、马来酸酐、氢化苯乙烯、EPR、丁二烯、HDPE、交联剂、LDPE、POE、氧化锌、抗氧剂、硬脂酸铅、滑石粉、硬脂酸钡和苯乙烯，混合均匀后挤出拉片造粒、模压后即可；拉伸强度35-55MPa，冲击强度1300-1500J/m；弯曲强度45-65MPa，弯曲模量3300-3700MPa；热变形温度120-130℃，耐寒性-30℃对折无裂纹，洛氏硬度60-70。
【专利说明】一种汽车水箱面料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本申请属于水箱面料制备工艺领域，尤其涉及一种汽车水箱面料及其制备方法。
【背景技术】
[0002]水箱即散热器，水箱(散热器)负责循环水的冷却，为了避免发动机过热，燃烧室周围的零部件(缸套、缸盖、气门等)必须进行适当的冷却。汽车发动机冷却装置以水冷却为主，用气缸水道内的循环水冷却，把水道内受热的水引入水箱(散热器)，通过风冷却后再返回到水道内。水箱(散热器)兼作储水及散热作用。水箱(散热器)的水管和散热片多用铝材制成，铝制水管做成扁平形状，散热片带波纹状，注重散热性能，安装方向垂直于空气流动的方向，尽量做到风阻要小，冷却效率要高。汽车散热器是汽车水冷发动机冷却系统中不可缺少的重要部件，正朝着轻型、高效、经济的方向发展。汽车散热器结构也不断适应新发展。最常见的汽车散热器的结构形式可分为直流型和横流型两类。散热器芯部的结构形式主要有管片式和管带式两大类。管片式散热器芯部是由许多细的冷却管和散热片构成，冷却管大多采用扁圆形截面，以减小空气阻力，增加传热面积。散热器芯部应具有足够的通流面积，让冷却液通过，同时也应具备足够的空气通流面积，让足量的空气通过以带走冷却液传给散热器的热量。同时还必须具有足够的散热面积，来完成冷却液、空气和散热片之间的热量交换。管带式散热器是由波纹状散热带和冷却管相间排列经焊接而成。与管片式散热器相比，管带式散热器在同样的条件下，散热面积可以增加12%左右，另外散热带上开有扰动气流的类似百叶窗的孔，以破坏流动空气在散热带表面上的附着层，提高散热能力。为了避免发动机过热，燃烧室周围的零部件(缸套、缸盖、气门等)必须进行适当的冷却。为了保证冷却效果，汽车冷却系统一般由散热器、节温器、水泵、缸体水道、缸盖水道、风扇等组成。散热器负责循环水的冷却，它的水管和散热片多用铝材制成，铝制水管做成扁平形状，散热片带波纹状，注重散热性能，安装方向垂直于空气流动的方向，尽量做到风阻要小，冷却效率要高。冷却液在散热器芯内流动，空气在散热器芯外通过。热的冷却液由于向空气散热而变冷，冷空气则因为吸收冷却液散出的热量而升温，所以散热器是一个热交换器。
[0003]散热器属于汽车冷却系统，发动机水冷系统中的散热器由进水室、出水室、主片及散热器芯等三部分构成。散热器冷却已经到达高温的冷却液。当散热器的管子和散热片暴露在冷却风扇产生的气流及车辆运动产生的气流中时，散热器中的冷却液变冷。按照散热器中冷却液流动的方向可将散热器分为纵流式和横流式两种。散热器芯部的结构形式主要有管片式和管带式两大类。汽车散热器主要有两种:铝质和铜制，前者用于一般乘用车，后者用于大型商用车。汽车散热器材料与制造技术发展很快。铝散热器以其在材料轻量化上的明显优势，在轿车与轻型车领域逐步取代铜散热器的同时，铜散热器制造技术和工艺有了长足的发展，铜硬钎焊散热器在客车、工程机械、重型卡车等发动机散热器方面优势明显。国外轿车配套的散热器多为铝散热器，主要是从保护环境的角度来考虑(尤其是欧美国家)。在欧洲新型的轿车中，铝散热器占有的比例平均为64%。从我国汽车散热器生产的发展前景看，硬钎焊生产的铝散热器逐渐增多。硬钎焊铜散热器也在公共汽车、载货汽车和其他工程设备上得到应用。水箱是水冷式发动机的重要部件，作为水冷式发动机散热回路的一个重要组成部件，能够吸收缸体的热量，防止发动机过热由于水的比热容较大，吸收缸体的热量后温度升高并不是很多，所以发动机的热量通过冷却水这个液体回路，利用水作为载热体传导热，再通过大面积的散热片以对流的方式散热，以维持发动机的合适工作温度。当发动机的水温高的时候，水泵泵水反复循环借此来降低发动机的温度，(水箱是的构成是一根根空心的铜管。高温水进到水箱经过风冷又循环到发动机缸壁)达到保护发动机的目的，冬天水温如果过低，这个时候就会停止水的循环，避免发动机温度过低。
[0004]散热器罩有一压力阀，其给冷却液加压。压力下的冷却液温度升至100°C以上，这使得冷却液温度和空气温度的差别更大。这样可以改善冷却效果。当散热器压力增加时，压力阀打开，并将冷却液送回储液罐口，当散热器解压时，真空阀打开，使储液罐放出冷却液。增加压力期间，压力上升(高温)减压期间，压力下降(冷却)。汽车水箱又称散热器，是汽车冷却系统中主要机件；其功用是散发热量，冷却水在水套中吸收热量，流到散热器后将热量散去，再回到水套内而循环不断。从而达到散热调温的效果。它还是汽车发动机的重要组成部分。汽车水箱又称汽车散热器，是汽车冷却系统中主要机件；其功用是散发热量，冷却水在水套中吸收热量，流到散热气后将热量散去，再回到水套内而循环不断。从而达到散热调温的效果。它还是汽车发动机的重要组成部分。汽车水箱及配件汽车水箱主要是由散热器芯子、水管、散热空气叶片、上水箱及下水箱等组合而成。上水箱在散热器上，由水管将上水箱与散热器下面之水箱相连通，热水由上而下流到下水箱时变为温水，散热空气叶片则构成孔道，由风扇的抽吸及车子前进行驶时的相对风速，使大量的冷空气经空气孔道，将流经水管中冷却水的热量吸收，再发散于大气中。冷却系统的功用是将引擎中多余而无用的热量，从引擎中散发出去，使引擎在各种速率或行驶状况下均能保持在正常温度下运作。水箱是水冷式引擎的热交换器，以空气对流冷却之方式，维持引擎正常工作温度。一旦水箱内的引擎冷却水因高温沸腾且汽化膨胀，压力超过设定值时，由水箱盖(A)溢出泄压，造成冷却水减少并防止冷却系统管路爆裂。平时行车应注意仪表板上的引擎冷却水温度表指针是否正常。其他如引擎冷却风扇故障而造成引擎冷却水温升高或冷却系统管路泄漏亦可能造成冷却水减少，在添加蒸馏水前请留意冷却水减少的量及周期是否正常。
[0005]中国专利CN 103571066A公开了一种玻璃长纤维增强聚丙烯汽车水箱支架，由无规共聚聚丙烯65-68份、均聚聚丙烯3-5份、长玻璃纤维19-21份、相容剂5_6份和添加剂4-5份。本发明的玻璃长纤维增强聚丙烯汽车水箱支架制备方法简单，综合性能优越，具有优异的抗冲击性能，高模量、高强度，而且本发明具有与金属相近的热膨胀系数，各向同性，低收缩，低蠕性，高尺寸稳定性以及优异的耐磨、耐疲劳性和耐化学性，但是拉伸强度低和热变形温度低；中国专利CN 103709515A公开了一种汽车水箱用透明PP材料及其制备方法，采用均聚PP20-40，第一共聚PP20-50，第二共聚PP10-20，热塑性弹性体8_25，极性改性剂2-8，抗氧剂0.1-0.3 ;其制备方法包括混合、挤出、造粒步骤；本发明提供的材料性能可以达到使用要求，且材料成本较低，但是弯曲强度和冲击强度低。而随着人性化理念的普及，及新型和谐社会的构成，设计一种拉伸强度高、弯曲强度高、弯曲模量高且冲击强度高的汽车水箱面料及其制备方法是非常必要的。
【发明内容】
[0006]解决的技术问题:
本申请针对上述技术问题，提供一种汽车水箱面料及其制备方法，解决现有汽车水箱面料拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量和冲击强度低等技术问题。
[0007]技术方案:
一种汽车水箱面料，所述汽车水箱面料的原料按重量份数配比如下=PPlOO份；马来酸酐40-60份；氢化苯乙烯1-10份；EPR30-70份；丁二烯1_3份；HDPE45_65份；交联剂5_25份；LDPE35-45份；Ρ0Ε20_40份；氧化锌为2_8份；抗氧剂20-40份；硬脂酸铅为0.5-2.5份；滑石粉30-50份；硬脂酸钡1.5-5.5份；苯乙烯为35-55份。
[0008]作为本发明的一种优选技术方案:所述汽车水箱面料的原料按重量份数配比如下:ΡΡ100份；马来酸酐45-55份；氢化苯乙烯3-8份；EPR40_60份；丁二烯1.5-2.5份；HDPE50-60份；交联剂10-20份；LDPE38_42份；P0E25_35份；氧化锌为4_6份；抗氧剂25-35份；硬脂酸铅为1-2份；滑石粉35-45份；硬脂酸钡2.5-4.5份；苯乙烯为40-50份。
[0009]作为本发明的一种优选技术方案:所述汽车水箱面料的原料按重量份数配比如下:PP100份；马来酸酐50份；氢化苯乙烯5份；EPR50份；丁二烯2份；HDPE55份；交联剂15份；LDPE40份；P0E30份；氧化锌为5份；抗氧剂30份；硬脂酸铅为1.5份；滑石粉40份；硬脂酸钡3.5份；苯乙烯为45份。
[0010]作为本发明的一种优选技术方案:所述交联剂采用三聚氰胺甲醛树脂或2，5-二甲基-2，5- 二 (叔丁基过氧化)己烷。
[0011]作为本发明的一种优选技术方案:所述抗氧剂采用CA抗氧剂或抗氧剂DLTP。
[0012]作为本发明的一种优选技术方案:所述汽车水箱面料的制备方法，包括如下步骤:
第一步:按照重量份数配比称取PP、马来酸酐、氢化苯乙烯、EPR、丁二烯、HDPE、交联齐U、LDPE、Ρ0Ε、氧化锌、抗氧剂、硬脂酸铅、滑石粉、硬脂酸钡和苯乙烯；
第二步:将PP、马来酸酐、氢化苯乙烯、EPR和丁二烯投入反应釜中加热至50-70°C，搅拌20-40min，然后加入剩余原料，升温至80-100°C，搅拌30_50min ；
第三步:将混合后的物料投入挤出机中挤出，料筒温度185°C、190°C、205°C、210°C、220°C、235°C和 240°C，机头温度 200_220°C ；
第四步:在4-5MPa下模压成型即可。
[0013]作为本发明的一种优选技术方案:所述第二步中的搅拌速度均为300-400转/分钟。
[0014]作为本发明的一种优选技术方案:所述第三步中挤出机为单螺杆挤出机。
[0015]有益效果:
本发明所述一种汽车水箱面料及其制备方法采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果:1、产品拉伸强度35-55MPa，冲击强度1300_1500J/m ;2、弯曲强度45_65MPa，弯曲模量3300-3700MPa ;3、热变形温度120_130°C，耐寒性_30°C对折无裂纹；4、洛氏硬度60-70，可以广泛生产并不断代替现有材料。
【具体实施方式】
[0016]实施例1: 按照重量份数配比称取PPlOO份；马来酸酐40份；氢化苯乙烯I份；EPR30份；丁二烯I份；HDPE45份；2，5- 二甲基-2，5- 二(叔丁基过氧化)己烷5份；LDPE35份；P0E20份；氧化锌为2份；抗氧剂DLTP20份；硬脂酸铅为0.5份；滑石粉30份；硬脂酸钡1.5份；苯乙烯为35份。
[0017]将PP、马来酸酐、氢化苯乙烯、EPR和丁二烯投入反应釜中加热至50°C，搅拌20min,搅拌速度为300转/分钟，然后加入剩余原料，升温至80°C，搅拌30min，搅拌速度为300转/分钟。
[0018]将混合后的物料投入单螺杆挤出机中挤出，料筒温度185°C、190°C、205°C、210°C、220°C、235°C和240°C，机头温度200°C，在4MPa下模压1min成型即可。
[0019]拉伸强度35MPa，冲击强度1300J/m ;弯曲强度45MPa，弯曲模量3300MPa ;热变形温度120°C，耐寒性_30°C对折无裂纹，洛氏硬度60。
[0020]实施例2:
按照重量份数配比称取PP10份；马来酸酐60份；氢化苯乙烯10份；EPR70份；丁二烯3份；HDPE65份；2，5- 二甲基-2，5- 二 (叔丁基过氧化)己烷25份；LDPE45份；P0E40份；氧化锌为8份；抗氧剂DLTP40份；硬脂酸铅为2.5份；滑石粉50份；硬脂酸钡5.5份；苯乙烯为55份。
[0021]将PP、马来酸酐、氢化苯乙烯、EPR和丁二烯投入反应釜中加热至70°C，搅拌40min，搅拌速度为400转/分钟，然后加入剩余原料，升温至10(TC，搅拌50min，搅拌速度为400转/分钟。
[0022]将混合后的物料投入单螺杆挤出机中挤出，料筒温度185°C、190°C、205°C、210°C、220°C、235°C和240°C，机头温度220°C，在5MPa下模压30min成型即可。
[0023]拉伸强度40MPa，冲击强度1350J/m ;弯曲强度50MPa，弯曲模量3400MPa ;热变形温度122°C，耐寒性_30°C对折无裂纹，洛氏硬度63。
[0024]实施例3:
按照重量份数配比称取PP100份；马来酸酐45份；氢化苯乙烯3份；EPR40份；丁二烯
1.5份；HDPE50份；三聚氰胺甲醛树脂10份；LDPE38份；P0E25份；氧化锌为4份；抗氧剂DLTP25份；硬脂酸铅为I份；滑石粉35份；硬脂酸钡2.5份；苯乙烯为40份。
[0025]将PP、马来酸酐、氢化苯乙烯、EPR和丁二烯投入反应釜中加热至50°C，搅拌20min,搅拌速度为300转/分钟，然后加入剩余原料，升温至80°C，搅拌30min，搅拌速度为300转/分钟。
[0026]将混合后的物料投入单螺杆挤出机中挤出，料筒温度185°C、190°C、205°C、210°C、220°C、235°C和240°C，机头温度200°C，在4MPa下模压1min成型即可。
[0027]拉伸强度45MPa,冲击强度1400J/m ;弯曲强度55MPa,弯曲模量3500MPa ;热变形温度125°C，耐寒性_30°C对折无裂纹，洛氏硬度65。
[0028]实施例4:
按照重量份数配比称取PP100份；马来酸酐55份；氢化苯乙烯8份；EPR60份；丁二烯
2.5份；HDPE60份；三聚氰胺甲醛树脂20份；LDPE42份；P0E35份；氧化锌为6份'Ck抗氧剂35份；硬脂酸铅为2份；滑石粉45份；硬脂酸钡4.5份；苯乙烯为50份。
[0029]将PP、马来酸酐、氢化苯乙烯、EPR和丁二烯投入反应釜中加热至65°C，搅拌35min,搅拌速度为380转/分钟，然后加入剩余原料，升温至95°C，搅拌45min，搅拌速度为380转/分钟。
[0030]将混合后的物料投入单螺杆挤出机中挤出，料筒温度185°C、190°C、205°C、210°C、220°C、235°C和240°C，机头温度215°C，在5MPa下模压25min成型即可。
[0031]拉伸强度50MPa，冲击强度1450J/m ;弯曲强度60MPa，弯曲模量3600MPa ;热变形温度128°C，耐寒性_30°C对折无裂纹，洛氏硬度66。
[0032]实施例5:
按照重量份数配比称取PP100份；马来酸酐50份；氢化苯乙烯5份；EPR50份；丁二烯
2份；HDPE55份；三聚氰胺甲醛树脂15份；LDPE40份；P0E30份；氧化锌为5份'Ck抗氧剂30份；硬脂酸铅为1.5份；滑石粉40份；硬脂酸钡3.5份；苯乙烯为45份。
[0033]将PP、马来酸酐、氢化苯乙烯、EPR和丁二烯投入反应釜中加热至60°C，搅拌30min,搅拌速度为350转/分钟，然后加入剩余原料，升温至90°C，搅拌40min，搅拌速度为350转/分钟。
[0034]将混合后的物料投入单螺杆挤出机中挤出，料筒温度185°C、190°C、205°C、210°C、220°C、235°C和240°C，机头温度210°C，在4.5MPa下模压20min成型即可。
[0035]拉伸强度55MPa，冲击强度1500J/m ;弯曲强度65MPa，弯曲模量3700MPa ;热变形温度130°C，耐寒性_30°C对折无裂纹，洛氏硬度70。
[0036]以上实施例中的组合物所有组分均可以商业购买。
[0037]上述实施例只是用于对本发明的内容进行阐述，而不是限制，因此在与本发明的权利要求书相当的含义和范围内的任何改变，都应该认为是包括在权利要求书的范围内。
【权利要求】
1.一种汽车水箱面料，其特征在于所述汽车水箱面料的原料按重量份数配比如下:PPlOO份；马来酸酐40-60份；氢化苯乙烯1-10份；EPR30_70份；丁二烯1-3份；HDPE45_65份；交联剂5-25份；LDPE35-45份；Ρ0Ε20_40份；氧化锌为2_8份；抗氧剂20-40份；硬脂酸铅为0.5-2.5份；滑石粉30-50份；硬脂酸钡1.5-5.5份；苯乙烯为35-55份。
2.根据权利要求1所述的一种汽车水箱面料，其特征在于所述汽车水箱面料原料按重量份数配比如下=PPlOO份；马来酸酐45-55份；氢化苯乙烯3-8份；EPR40_60份；丁二烯 1.5-2.5 份；HDPE50-60 份；交联剂 10-20 份；LDPE38_42 份；POE25_35 份；氧化锌为 4-6份；抗氧剂25-35份；硬脂酸铅为1-2份；滑石粉35-45份；硬脂酸钡2.5-4.5份；苯乙烯为40-50 份。
3.根据权利要求1所述的一种汽车水箱面料，其特征在于所述汽车水箱面料的原料按重量份数配比如下=PPlOO份；马来酸酐50份；氢化苯乙烯5份；EPR50份；丁二烯2份；HDPE55份；交联剂15份；LDPE40份；P0E30份；氧化锌为5份；抗氧剂30份；硬脂酸铅为1.5份；滑石粉40份；硬脂酸钡3.5份；苯乙烯为45份。
4.根据权利要求1所述的一种汽车水箱面料，其特征在于:所述交联剂采用三聚氰胺甲醛树脂或2，5- 二甲基-2，5- 二 (叔丁基过氧化)己烷。
5.根据权利要求1所述的一种汽车水箱面料，其特征在于:所述抗氧剂采用CA抗氧剂或抗氧剂DLTP。
6.一种权利要求1所述汽车水箱面料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤: 第一步:按照重量份数配比称取PP、马来酸酐、氢化苯乙烯、EPR、丁二烯、HDPE、交联齐U、LDPE、POE、氧化锌、抗氧剂、硬脂酸铅、滑石粉、硬脂酸钡和苯乙烯； 第二步:将PP、马来酸酐、氢化苯乙烯、EPR和丁二烯投入反应釜中加热至50-70°C，搅拌20-40min，然后加入剩余原料，升温至80-100°C，搅拌30_50min ； 第三步:将混合后的物料投入挤出机中挤出，料筒温度185°C、190°C、205°C、210°C、220°C、235°C和 240°C，机头温度 200_220°C ； 第四步:在4-5MPa下模压成型即可。
7.根据权利要求6所述的汽车水箱面料的制备方法，其特征在于:所述第二步中的搅拌速度均为300-400转/分钟。
8.根据权利要求6所述的汽车水箱面料的制备方法，其特征在于:所述第三步中挤出机为单螺杆挤出机。
【文档编号】C08K5/01GK104292623SQ201410501068
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年9月26日 优先权日:2014年9月26日
【发明者】翟红波, 杨振枢, 韦洪屹 申请人:苏州博利迈新材料科技有限公司