商用车发动机柔性护风圈材料的制作方法

文档序号:26050799发布日期:2021-07-27 15:25阅读:134来源:国知局

本发明属于发动机冷却技术领域,具体地说是一种商用车发动机柔性护风圈材料。



背景技术:

发动机冷却系统对维持发动机正常工作起着至关重要的作用,冷却系统基本采用水冷的冷却方式,即利用水泵提高冷却液的压力,腔室冷却液在发动机中循环流动,冷却风扇产生的高速空气流带走热量,维持发动机冷却液温度在所有工况下均在适当的范围内。

冷却系统主要由水箱、水泵、风扇、节温器等构成,为了提高风扇的冷却效率,使通过水箱芯体的气流均匀分布,减少发动机舱内热空气回流,在水箱和风扇之间设置有导风罩、密封套和商用车发动机柔性护风圈材料,其中,导风罩是将气流从水箱导入或导出,减少风量损失的零件,一般与水箱总成供货;商用车发动机柔性护风圈材料是将气流导入风扇,减少风量损失的零件,在发动机上广泛使用;密封套用于防护商用车发动机柔性护风圈材料与导风罩间隙,减少风量损失,与商用车发动机柔性护风圈材料总成供货。但是,现有技术的商用车发动机柔性护风圈材料材质为铝材或铁,原来铁制品或铝制品重量重,成本高,不容易维护更换,故障率高,强度不佳,耐热性能和耐老化性能较差。



技术实现要素:

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足,提供一种商用车发动机柔性护风圈材料,抗老化性能更强、耐热性能好、强度更大,使用寿命更长,节约成本。

本发明提供的技术方案为:

一种商用车发动机柔性护风圈材料,其中:按重量份计,包括以下材料:尼龙50~100份,玻璃纤维40~50份,相容剂1~5份,润滑剂1~10份,稳定剂1~10份。

聚酰胺纤维最突出的优点为耐磨性较其它纤维优越﹐其次为它的弹性佳﹐其弹性回复率可媲美羊毛﹐还有其质轻﹐比重为1.14﹐聚酰胺纤维的断裂强度、耐疲劳性和弹性回复率均很优异,通过加入玻璃纤维提高商用车发动机柔性护风圈材料的耐热性能和强度。

优选的是,所述的商用车发动机柔性护风圈材料,其中:所述相容剂为聚偏氟乙烯、聚丙烯接枝马来酸酐和环氧树脂接枝聚丙烯酸酯胶乳中的一种或多种。相容剂起到降低界面张力、增加界面层厚度、降低分散粒子尺寸的作用,使体系最终形成具有宏观均匀微观相分离特征的热力学稳定的相态结构,本发明优选的相容剂为聚偏氟乙烯、聚丙烯接枝马来酸酐和环氧树脂接枝聚丙烯酸酯胶乳中的一种或多种。

优选的是,所述的商用车发动机柔性护风圈材料,其中:所述润滑剂包括35~40%季戊四醇硬脂酸酯和60~65wt%聚氧杂降冰片烯。

季戊四醇硬脂酸酯聚氧杂降冰片烯协同作为润滑剂,减少熔体与螺杆和内部熔体之间的摩擦和附着力,提高流动性,促进加工和成型,并提高生产能力和产品外观质量以及表面光洁度。

优选的是,所述的商用车发动机柔性护风圈材料,其中:所述稳定剂由如下质量份的组分组成:

四氟丙醇20~30wt%;

吡啶硫酮锌35~45wt%;

n,n-1,6-亚已基-双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰胺25~45wt%。

吡啶硫酮锌与自由基反应,终止自由基的反应;n,n-1,6-亚已基-双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰胺分解过氧化物,减少自由基的数目;四氟丙醇本身不具有热稳定作用,与吡啶硫酮锌和n,n-1,6-亚已基-双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰胺一起协同作用,产生热稳定效果,并促进了吡啶硫酮锌和n,n-1,6-亚已基-双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰胺的稳定效果。

优选的是,所述的商用车发动机柔性护风圈材料,其中:所述商用车发动机柔性护风圈材料还包括2~4份的ti3sic2。ti3gec2具有协效作用,其与尼龙结合后,可协同提高商用车发动机柔性护风圈材料的抗老化性能和耐热性能,降低体系内部应力,使得其具有最高的抗压强度,且长时间使用后,商用车发动机柔性护风圈材料的抗老化性能和耐热性能几乎不变。

优选的是,所述的商用车发动机柔性护风圈材料,其中:所述商用车发动机柔性护风圈材料还包括3~7份的聚丙交酯纤维丝。聚丙交酯纤维丝增加商用车发动机柔性护风圈材料的机械强度和结构韧性,从而增加商用车发动机柔性护风圈材料的抗风性能,以保证风扇的气流平稳,提高风扇的冷却效果,减少风量损失,保持密封套两侧的气压相同,降低风阻,以避免风扇的温度过热。

优选的是,所述的商用车发动机柔性护风圈材料,其中:所述商用车发动机柔性护风圈材料还包括0.2~2份的丙烯酸辛酯-丁二烯共聚物。丙烯酸辛酯-丁二烯共聚物在与尼龙纤维丝结合后,可增加商用车发动机柔性护风圈材料的机械强度和耐老化性,同时可有效提高商用车发动机柔性护风圈材料的耐热温度,以保证商用车发动机柔性护风圈材料长时间使用不老化。

优选的是,所述的商用车发动机柔性护风圈材料,其中:所述丙烯酸辛酯-丁二烯共聚物的数均分子量为3200~3400g/mol

优选的是,所述的商用车发动机柔性护风圈材料,其中:所述ti3sic2的粒径为60~100nm。

本发明的优点在于:

(1)本发明的商用车发动机柔性护风圈材料,以尼龙为主材,利用各类高分子材料的优势,将其结合后进行取长补短,提高了商用车发动机柔性护风圈材料的机械强度,改善了商用车发动机柔性护风圈材料的耐热性能、耐老化性能、尺寸稳定性,商用车发动机柔性护风圈材料材料可代替铝材,降低了商用车发动机柔性护风圈材料成本和车辆重量。

(2)本发明的的商用车发动机柔性护风圈材料,使用尼龙作为主要材料,通过加入ti3gec2其与尼龙结合后,可协同提高商用车发动机柔性护风圈材料的抗老化性能和耐热性能,降低体系内部应力,使得其具有最高的抗压强度,且长时间使用后,商用车发动机柔性护风圈材料的抗老化性能和耐热性能几乎不变;聚丙交酯纤维丝增加商用车发动机柔性护风圈材料的机械强度和结构韧性,从而增加商用车发动机柔性护风圈材料的抗风性能,以保证风扇的气流平稳,提高风扇的冷却效果,减少风量损失,保持密封套两侧的气压相同,降低风阻,以避免风扇的温度过热;丙烯酸辛酯-丁二烯共聚物在与尼龙纤维丝结合后,可增加商用车发动机柔性护风圈材料的机械强度和耐老化性,同时可有效提高商用车发动机柔性护风圈材料的耐热温度,以保证商用车发动机柔性护风圈材料长时间使用不老化。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

一种商用车发动机柔性护风圈材料,其中:按重量份计,包括以下材料:尼龙50份,玻璃纤维40份,相容剂1份,润滑剂1份,稳定剂1份,ti3sic22份,聚丙交酯纤维丝3份,丙烯酸辛酯-丁二烯共聚物0.2份。

相容剂为聚偏氟乙烯,润滑剂包括35%季戊四醇硬脂酸酯和65wt%聚氧杂降冰片烯;稳定剂由如下质量份的组分组成:四氟丙醇20wt%,吡啶硫酮锌35wt%,n,n-1,6-亚已基-双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰胺45wt%,丙烯酸辛酯-丁二烯共聚物的数均分子量为3200g/mol,ti3sic2的粒径为60nm。

一种商用车发动机柔性护风圈材料的制备方法,包括以下步骤:

s1.按重量份称取尼龙,相容剂,润滑剂,稳定剂,ti3sic2,聚丙交酯纤维丝和丙烯酸辛酯-丁二烯共聚物,将尼龙、相容剂、润滑剂、稳定剂、ti3sic2和丙烯酸辛酯-丁二烯共聚物混合3min;

s2.将上述混合和的原料加入主喂料机,侧向喂料机投入玻璃纤维和聚丙交酯纤维丝,然后通过双螺杆挤出机加工,熔融温度280°,制得成品颗粒。

实施例2

一种商用车发动机柔性护风圈材料,其特征是:按重量份计,包括以下材料:尼龙80份,玻璃纤维45份,相容剂3份,润滑剂5份,稳定剂4份,ti3sic23份,聚丙交酯纤维丝4份,丙烯酸辛酯-丁二烯共聚物1份,

相容剂为聚丙烯接枝马来酸酐,润滑剂包括36%季戊四醇硬脂酸酯和64wt%聚氧杂降冰片烯,稳定剂由如下质量份的组分组成:四氟丙醇25wt%,吡啶硫酮锌40wt%,n,n-1,6-亚已基-双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰胺35wt%;丙烯酸辛酯-丁二烯共聚物的数均分子量为3300g/mol,ti3sic2的粒径为80nm。

一种商用车发动机柔性护风圈材料的制备方法,包括以下步骤:

s1.按重量份称取尼龙,相容剂,润滑剂,稳定剂,ti3sic2,聚丙交酯纤维丝和丙烯酸辛酯-丁二烯共聚物,将尼龙、相容剂、润滑剂、稳定剂、ti3sic2和丙烯酸辛酯-丁二烯共聚物混合3min;

s2.将上述混合和的原料加入主喂料机,侧向喂料机投入玻璃纤维和聚丙交酯纤维丝,然后通过双螺杆挤出机加工,熔融温度280°,制得成品颗粒。

实施例3

一种商用车发动机柔性护风圈材料,其中:按重量份计,包括以下材料:尼龙100份,玻璃纤维50份,相容剂5份,润滑剂10份,稳定剂10份,ti3sic24份,聚丙交酯纤维丝7份,丙烯酸辛酯-丁二烯共聚物2份。

相容剂为环氧树脂接枝聚丙烯酸酯胶乳;润滑剂包括40%季戊四醇硬脂酸酯和60wt%聚氧杂降冰片烯,稳定剂由如下质量份的组分组成四氟丙醇30wt%,吡啶硫酮锌45wt%,n,n-1,6-亚已基-双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰胺25wt%;丙烯酸辛酯-丁二烯共聚物的数均分子量为3400g/mol,ti3sic2的粒径为100nm。

一种商用车发动机柔性护风圈材料的制备方法,包括以下步骤:

s1.按重量份称取尼龙,相容剂,润滑剂,稳定剂,ti3sic2,聚丙交酯纤维丝和丙烯酸辛酯-丁二烯共聚物,将尼龙、相容剂、润滑剂、稳定剂、ti3sic2和丙烯酸辛酯-丁二烯共聚物混合3min;

s2.将上述混合和的原料加入主喂料机,侧向喂料机投入玻璃纤维和聚丙交酯纤维丝,然后通过双螺杆挤出机加工,熔融温度280°,制得成品颗粒。

对比例1

一种商用车发动机柔性护风圈材料,其中:按重量份计,包括以下材料:尼龙50份,玻璃纤维40份,相容剂1份,润滑剂1份,稳定剂1份,ti3sic22份,聚丙交酯纤维丝3份,丙烯酸辛酯-丁二烯共聚物0.2份。

相容剂为聚偏氟乙烯,润滑剂为聚氧杂降冰片烯;稳定剂由如下质量份的组分组成:四氟丙醇20wt%,吡啶硫酮锌35wt%,n,n-1,6-亚已基-双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰胺45wt%,丙烯酸辛酯-丁二烯共聚物的数均分子量为3200g/mol,ti3sic2的粒径为60nm。

一种商用车发动机柔性护风圈材料的制备方法,包括以下步骤:

s1.按重量份称取尼龙,相容剂,润滑剂,稳定剂,ti3sic2,聚丙交酯纤维丝和丙烯酸辛酯-丁二烯共聚物,将尼龙、相容剂、润滑剂、稳定剂、ti3sic2和丙烯酸辛酯-丁二烯共聚物混合3min;

s2.将上述混合和的原料加入主喂料机,侧向喂料机投入玻璃纤维和聚丙交酯纤维丝,然后通过双螺杆挤出机加工,熔融温度280°,制得成品颗粒。

对比例2

一种商用车发动机柔性护风圈材料,其中:按重量份计,包括以下材料:尼龙50份,玻璃纤维40份,相容剂1份,润滑剂1份,稳定剂1份,ti3sic22份,聚丙交酯纤维丝3份,丙烯酸辛酯-丁二烯共聚物0.2份。

相容剂为聚偏氟乙烯,润滑剂包括35%季戊四醇硬脂酸酯和65wt%聚氧杂降冰片烯;稳定剂由如下质量份的组分组成:四氟丙醇55wt%,n,n-1,6-亚已基-双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰胺45wt%,丙烯酸辛酯-丁二烯共聚物的数均分子量为3200g/mol,ti3sic2的粒径为60nm。

一种商用车发动机柔性护风圈材料的制备方法,包括以下步骤:

s1.按重量份称取尼龙,相容剂,润滑剂,稳定剂,ti3sic2,聚丙交酯纤维丝和丙烯酸辛酯-丁二烯共聚物,将尼龙、相容剂、润滑剂、稳定剂、ti3sic2和丙烯酸辛酯-丁二烯共聚物混合3min;

s2.将上述混合和的原料加入主喂料机,侧向喂料机投入玻璃纤维和聚丙交酯纤维丝,然后通过双螺杆挤出机加工,熔融温度280°,制得成品颗粒。

对比例3

一种商用车发动机柔性护风圈材料,其特征是:按重量份计,包括以下材料:尼龙80份,玻璃纤维45份,相容剂3份,润滑剂5份,稳定剂4份,聚丙交酯纤维丝4份,丙烯酸辛酯-丁二烯共聚物1份,

相容剂为聚丙烯接枝马来酸酐,润滑剂包括36%季戊四醇硬脂酸酯和64wt%聚氧杂降冰片烯,稳定剂由如下质量份的组分组成:四氟丙醇25wt%,吡啶硫酮锌40wt%,n,n-1,6-亚已基-双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰胺35wt%;丙烯酸辛酯-丁二烯共聚物的数均分子量为3300g/mol。

一种商用车发动机柔性护风圈材料的制备方法,包括以下步骤:

s1.按重量份称取尼龙,相容剂,润滑剂,稳定剂,ti3sic2,聚丙交酯纤维丝和丙烯酸辛酯-丁二烯共聚物,将尼龙、相容剂、润滑剂、稳定剂和丙烯酸辛酯-丁二烯共聚物混合3min;

s2.将上述混合和的原料加入主喂料机,侧向喂料机投入玻璃纤维和聚丙交酯纤维丝,然后通过双螺杆挤出机加工,熔融温度280°,制得成品颗粒。

对比例4

一种商用车发动机柔性护风圈材料,其特征是:按重量份计,包括以下材料:尼龙80份,玻璃纤维45份,相容剂3份,润滑剂5份,稳定剂4份,ti3sic23份,丙烯酸辛酯-丁二烯共聚物1份,

相容剂为聚丙烯接枝马来酸酐,润滑剂包括36%季戊四醇硬脂酸酯和64wt%聚氧杂降冰片烯,稳定剂由如下质量份的组分组成:四氟丙醇25wt%,吡啶硫酮锌40wt%,n,n-1,6-亚已基-双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰胺35wt%;丙烯酸辛酯-丁二烯共聚物的数均分子量为3300g/mol,ti3sic2的粒径为80nm。

一种商用车发动机柔性护风圈材料的制备方法,包括以下步骤:

s1.按重量份称取尼龙,相容剂,润滑剂,稳定剂,ti3sic2,聚丙交酯纤维丝和丙烯酸辛酯-丁二烯共聚物,将尼龙、相容剂、润滑剂、稳定剂、ti3sic2和丙烯酸辛酯-丁二烯共聚物混合3min;

s2.将上述混合和的原料加入主喂料机,侧向喂料机投入玻璃纤维,然后通过双螺杆挤出机加工,熔融温度280°,制得成品颗粒。

对比例5

一种商用车发动机柔性护风圈材料,其中:按重量份计,包括以下材料:尼龙100份,玻璃纤维50份,相容剂5份,润滑剂10份,稳定剂10份,ti3sic24份,聚丙交酯纤维丝7份。

相容剂为环氧树脂接枝聚丙烯酸酯胶乳;润滑剂包括40%季戊四醇硬脂酸酯和60wt%聚氧杂降冰片烯,稳定剂由如下质量份的组分组成四氟丙醇30wt%,吡啶硫酮锌45wt%,n,n-1,6-亚已基-双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰胺25wt%;ti3sic2的粒径为100nm。

一种商用车发动机柔性护风圈材料的制备方法,包括以下步骤:

s1.按重量份称取尼龙,相容剂,润滑剂,稳定剂,ti3sic2,聚丙交酯纤维丝,将尼龙、相容剂、润滑剂、稳定剂、ti3sic2混合3min;

s2.将上述混合和的原料加入主喂料机,侧向喂料机投入玻璃纤维和聚丙交酯纤维丝,然后通过双螺杆挤出机加工,熔融温度280°,制得成品颗粒。

下面列出实施例1-3和对比例1-5的性能测试结果:

表1

从表1可知,本发明实施例1~4制备的商用车发动机柔性护风圈材料的抗冲击性能和拉伸性能均优于对比例1~5,通过加入ti3gec2,其与尼龙结合后,可协同提高商用车发动机柔性护风圈材料的抗老化性能和耐热性能,聚丙交酯纤维丝增加商用车发动机柔性护风圈材料的机械强度和结构韧性,从而增加商用车发动机柔性护风圈材料的抗风性能,以保证风扇的气流平稳,提高风扇的冷却效果,减少风量损失,保持密封套两侧的气压相同,降低风阻,以避免风扇的温度过热;丙烯酸辛酯-丁二烯共聚物在与尼龙纤维丝结合后,可增加商用车发动机柔性护风圈材料的机械强度和耐老化性,同时可有效提高商用车发动机柔性护风圈材料的耐热温度,以保证商用车发动机柔性护风圈材料长时间使用不老化。

最后所应说明的是,以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照实例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

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