一种汽车涡轮增压管用硅橡胶及其制备方法与流程

文档序号:20681315发布日期:2020-05-08 18:25阅读:363来源:国知局

【技术领域】

本发明涉及高分子材料领域,具体涉及一种汽车涡轮增压管用硅橡胶及其制备方法。



背景技术:

涡轮增压发动机具有燃油燃烧充分、功率输出大和排放低等特点,顺应节能减排、安全环保的汽车发展趋势,因而得到越来越广泛的应用。涡轮增压发动机无论采用机械增压系统、废气涡轮增压系统还是符合增压系统,被压缩的气体离开压缩室后温度都会升高,进入到涡轮增压器出气胶管的温度一般在190~250℃之间;气体在压缩室与发动机之间需要冷却,冷却后的气体温度因进气温度、中冷器冷却效果和管路布置的不同而有所不同,一般进入到中冷器出气橡胶管的温度在90~180℃之间。

汽车涡轮增压系统用胶管对材料的要求包括耐高温性、耐油性、高强度和低压缩永久变形性等。这是因为涡轮增压的气体经过压缩和剧烈摩擦而产生高温,即使经过冷却的气体温度一般也达到100℃以上。因此,应用于涡轮增压系统用胶管材料必须能够承受较高的温度,普通的天然橡胶、丁苯橡胶和顺丁橡胶都无法满足高温条件下的使用要求,故必须采用耐高温的特种橡胶材料。其次,经过涡轮增压系统胶管的气体一般混有油气,因此胶管必须具备一定的耐油性能,尤其是耐高温油气的性能。另外涡轮增压系统不仅高温,而且还有一定的压力,为了满足生产工艺和使用装配的需要,要求涡轮增压系统胶管橡胶材料具有较高的拉伸强度和撕裂强度。一般情况下,涡轮增压胶管通过卡箍与金属管连接在一起形成管路。在高温下,橡胶应有较好的抗变形能力,否则压缩永久变形过大,会使卡箍松落、胶管脱落,造成质量事故,故汽车涡轮增压系统用胶管材料必须具有较低的压缩永久变形性。

中国专利cn103589100a公开了一种用氟硅胶制备的涡轮增压胶管,氟硅胶组成和质量分数为:甲基乙烯基硅橡胶20~30份;氟橡胶预混胶35~45份;氟硅树脂5~7份;羟基硅油2~3份;过氧化物硫化剂1.5~2份;交联助剂0.5~1份;沉淀法白炭黑2~4份;炭黑(n990)10~15份;氧化镁5~10份。该发明制备的氟硅胶具有优异的耐热性能、耐油性能,但是其和硅橡胶的粘接工艺复杂、粘接强度低,且在高温环境下粘接强度下降较快。

中国专利cn104558807a公开了一种用于涡轮增压管的乙烯丙烯酸酯橡胶配方,由以下重量份的原料组成:乙烯丙烯酸酯橡胶70~90份;甲基乙烯基硅橡胶10~30份;硬脂酸1~2份;炭黑30~60份;防老剂1~2份;微晶蜡1~2份;硫化剂4~7份;气相白炭黑4~15份;交联助剂0.1~0.3份。该发明制备的橡胶组合物具有较好的耐油气性能、减振性能优良、压缩永久变形低,但是其耐高低温性较差,价格相对较高,工艺敏感性高,生产过程控制难度大。

硅橡胶具有优异的耐高低温性能,可以在-50~250℃之间长期使用,正是这一突出特点使得硅橡胶成为制造涡轮增压系统胶管的首选材料;但是硅橡胶也有一些缺点,如耐油性差、机械性能差等。

因此,开发具有高强度、低压缩永久变形性、优异耐高温性能和耐油性能的汽车涡轮增压发动机用硅橡胶具有重要意义。



技术实现要素:

本发明目的是克服了现有技术的不足,提供一种汽车涡轮增压管用硅橡胶,该汽车涡轮增压管用硅橡胶具有高强度、低压缩永久变形性以及优异的耐高温性能和耐油性能等。

本发明是通过以下技术方案实现的:

一种汽车涡轮增压管用硅橡胶,按重量份数计,包括以下组分:

甲基乙烯基硅橡胶生胶,100~130份;

白炭黑,60~80份;

硅藻土,10~20份;

纳米氧化铈,0.5~2.0份;

苯基硅油,1~5份;

结构化控制剂,5~10份;

内脱模剂,0.2~0.5份;

有机过氧化物硫化剂,0.5~2份。

进一步地,所述甲基乙烯基硅橡胶生胶的乙烯基含量为0.15%~0.2%、摩尔质量为60~70万g/mol。

进一步地,所述硅藻土的粒径为1~2μm。

进一步地,所述白炭黑为气相亲水性白炭黑,其bet法比表面积为150~380m2/g。

进一步地,所述纳米氧化铈为气相法纳米氧化铈,其粒径为7~10nm。

进一步地,所述结构化控制剂为羟基硅油。所述羟基硅油中羟基质量分数为3~4%,黏度为25~35厘泊。

进一步地,所述内脱模剂为硬脂酸锌、硬脂酸和硬脂酸钙中的一种或两种以上混合。

进一步地,所述苯基硅油黏度300~400厘泊。

进一步地,所述有机过氧化物硫化剂为2,4-二氯过氧化苯甲酰。

进一步地,本发明还添加少量硅烷偶联剂,用来改善粉体与硅橡胶生胶之间的相容性,提高物理性能,如拉伸强度、撕裂强度等。

另外,本发明还提供一种汽车涡轮增压管用硅橡胶的制备方法,包括以下步骤:

a、在高速搅拌器中加入硅藻土,以100r/min的速度边缓慢搅拌并滴加硅烷偶联剂,滴加完成后以1000r/min的速度高速分散30min,然后密封放置24h以上,得到物料ⅰ;

b、在捏合机中加入全部甲基乙烯基硅橡胶生胶和部分白炭黑,再将结构化控制剂和内脱模剂倒入白炭黑上方,并搅拌捏合成团,然后分别加入剩余白炭黑、上述物料ⅰ和纳米氧化铈搅拌,得到物料ⅱ;

c、将上述物料ⅱ在室温下放置一段时间后再倒入捏合机中并加入苯基硅油加热搅拌,然后出料冷却,得到物料ⅲ;

d、将有机过氧化物硫化剂加入到上述物料ⅲ中,搅拌均匀后可得汽车涡轮增压管用硅橡胶。

其中,步骤b中搅拌捏合成团的温度控制在50~80℃,首次加入的部分白炭黑的质量为总加入的白炭黑的10~30%,步骤c中混合物料ⅱ的室温放置时间为12h以上,加热搅拌温度为150~175℃、时间为1.5~2.5h。

以下就本发明的设计思路和机理做详细阐述:

本发明的高强度阻燃硅橡胶采用甲基乙烯基硅橡胶生胶、白炭黑、硅藻土、纳米氧化铈、苯基硅油、结构化控制剂、内脱模剂、有机过氧化物硫化剂配制而成,制得的硅橡胶具有高强度、低压缩永久变形性以及优异的耐高温性能和耐油性能等。

甲基乙烯基硅橡胶生胶是二甲基硅氧烷链节与甲基乙烯基硅氧烷链节的共聚物。通常在该共聚物中,甲基乙烯基硅氧烷链节的摩尔分数为0.05%~0.5%,即相当于共聚物中1万个硅氧烷链节中含有约5~50个甲基乙烯基硅氧烷链节。虽然不饱和基团含量这样少,但能有效地提高硅橡胶的硫化活性;扩大了使用有机过氧化物品种的范围,简化了原制品的硫化工艺,提高了硅橡胶制品的耐高温老化性。

本发明中所述的甲基乙烯基硅橡胶生胶的每分子中至少有两个硅键合的烯基,不含有硅键合的羟基,且不含有硅键合的烷氧基(不含有硅键合的羟基和烷氧基是指生胶分子链端上不含有端羟基和端甲氧基类基团)。由于端羟基和端甲氧基很容易与白炭黑上的羟基形成氢键,从而大大加重了混炼胶结构化的程度,另外,端羟基过多还会使硫化胶易粘模导致脱模困难。脱模困难既降低了生产效率,又增加了制品的破损率。大量端羟基的存在还会降低硫化胶的耐热性。

本发明中的甲基乙烯基硅橡胶生胶的乙烯基含量为为0.15%~0.2%,优选乙烯基含量为0.16%~0.18%。

本发明中的甲基乙烯基硅橡胶生胶的摩尔质量为60~70万g/mol,优选65~70万g/mol。

硅橡胶生胶的分子链非常柔软,键间相互作用弱,因此它的补强效果与一般有机橡胶有明显的区别,补强填料是混炼硅橡胶的必需成分。

白炭黑是高度分散的二氧化硅,主要用作补强性填料,该补强性填料可以使交联的聚硅氧烷硅橡胶具有足够的机械强度。

白炭黑的粒径越小、比表面积越大,补强效果越好。相同粒径的白炭黑,由于制法不同,其表面的化学与物理性质、所含微量杂质等差异很大,所以补强效果差异很大。白炭黑按制法分为气相法(也称燃烧法)和沉淀法(也称湿法)。气相白炭黑是由四氯化硅在氢气和氧气中燃烧制得的,一般含有微量的氯化氢,但纯度高;用其配置的混炼硅橡胶电性能、密封耐热性、疲劳耐久性、热空气硫化性非常好,补强效果也高。沉淀法白炭黑是由水玻璃(硅酸钠)在盐酸或硫酸中反应制得,一般含有少量水洗不掉的电解质,吸水性大;用其配置的混炼硅橡胶,在电性能、耐热性方面不如气相法白炭黑补强的硅橡胶,且在热空气硫化挤出成形时,易产生发泡现象;但压缩永久变形小,油中膨润性小,回弹好。

基于100重量份的甲基乙烯基硅橡胶生胶,根据本发明的组合物中补强性填料的含量优选为1至100份重量份,更优选为30至50重量份。若低于1重量份,则交联硅橡胶的机械强度不足,若含量超过100重量份,则硅橡胶变脆。

气相法白炭黑作补强填料,混炼硅橡胶硫化后的拉伸强度可以达到10mpa以上的水平,提高强度的目标是提供撕裂强度。

本发明中的白炭黑为气相白炭黑,其bet法比表面积为150~380m2/g,优选bet法比表面积为200~300m2/g。

本发明还使用硅藻土与白炭黑作为混合填料,其中硅藻土充当半补强填料和增量填料,其耐燃性高、吸水性小、粒径小,不影响硫化、不影响混炼硅橡胶的储存稳定性。加入硅藻土目的主要是为了调整混炼硅橡胶的硬度、改善加工性及降低造价。

硅藻土,平均粒径为1~10μm、比表面积约10m2/g的品种稍有补强性,但不能像石英粉那样大量配合。因为硅藻土自身的硬度比石英粉低,容易崩裂,所以其摩擦性小,适合作油密封用硅橡胶制件。

本发明中的硅藻土粒径为1~2μm。

用白炭黑作补强填料配置热硫化硅橡胶胶料过程中,白炭黑表面含有的活性si-oh基使得它与生胶很难润湿,混炼困难;并且白炭黑表面的si-oh基与生胶分子中的si-o键或链端的si-oh基也会形成氢键,产生物理吸附和化学结合,使得配制的胶料在存放过程中逐渐失去塑性和加工性能,这种现象称之为“结构化”。在配制混炼硅橡胶胶料过程中,添加能与白炭黑表面si-oh基反应,使之疏水化的结构化控制剂,可以改善白炭黑在生胶中的分散及抑制胶料的结构化。

本发明可以选用的结构化控制剂有:低摩尔质量的端羟基聚二甲基硅氧烷、二苯基硅二醇、二甲基二烷氧基硅烷、六甲基二硅氮烷及其他含有硅官能团性基团的化合物。结构化控制剂的种类和用量对胶料的配制工艺及其硫化后制品的物理力学性能等都有很大的影响,正确选择结构化控制剂及合理的使用工艺是配制高品质硅橡胶胶料的关键。

本发明中优选羟基硅油作为结构化控制剂,其黏度为25~35厘泊(cp),优选黏度为28~30厘泊,有助于提高硅橡胶的物理机械性能。本发明选择的羟基硅油,相比六甲基硅氮烷及其他含有硅官能团性基团的化合物,其价格便宜、安全、对环境及人体危害小。羟基硅油的黏度选择,粘度太低易挥发,黏度太高,羟基含量少,处理效果不明显。

在甲基乙烯基硅橡胶中添加特定黏度的苯基硅油可以改善其耐油性能,而且对其他物理性能影响很小。其中,二甲基硅油的聚合度为10~100。当硅橡胶接触燃油时,苯基硅油能置换燃以抑制硅橡胶的膨胀。苯基硅油的聚合度不能大于100,否则没有置换的效果;但黏度太低的苯硅油(聚合度在10以下)在硅橡胶硫化时易挥发。

本发明中的苯基硅油黏度为300~400厘泊,优选黏度为300~350厘泊。

氧化铈是一种廉价、用途极广的轻稀土氧化物,用作混炼硅橡胶的耐热性添加剂,少量添加就有很显著的改善耐热性效果,并可用于浅色硅橡胶制品。纳米氧化铈的制备方法主要有固相烧结法、液相法和气相法。

固相烧结法是一种传统的粉体制备工艺,是在高温下通过固-固反应制备产品的方法,具有产量大、制备工艺简单易行等优点,但由于能耗大、效率低、杂质易混入等缺点,一般较少使用。液相法相对于固相法和气相法而言具有不需苛刻的物理条件、易中式放大、操作方便、粒子可控的特点,因而研究广泛。目前主要采用液相法中的沉淀法、溶胶-凝胶法、水热法、微乳液法、超声波化学法、喷雾反应法等来制备纳米氧化铈。气相法是指两种或两种以上单质或化合物在气相中发生化学反应生成纳米级新化合物的方法。气相法包括低压气体中蒸发法(气体冷凝法)、活性氢-熔融金属反应法、溅射法、通电加热蒸发法、挥发性化合物混合法、激光诱导化学气相沉积等。

本发明中使用的纳米氧化铈为气相法纳米氧化铈,其粒径为7~10nm,有助于提高硅橡胶的耐高温性。

混炼硅橡胶模压成形后,制品在脱模时易被撕裂,且多次模压后金属模具表面也容易被污染。其解决方法是在混炼胶中添加高级脂肪酸或其金属盐作为内脱模剂。本发明可以选用的内脱模剂有:月桂酸、硬脂酸、棕榈酸、油酸、硬脂酸锌、硬脂酸镁、硬脂酸钙、硬酯酸铝、月桂酸锌、月桂酸镁、油酸钠等。用量为100份硅橡胶生胶中加入0.05~0.5份,可与白炭黑、结构化控制剂一起加入,也可以在硫化前与硫化剂一起加入。

采用高级脂肪酸与其金属盐作为内脱模剂的混炼胶在制取结构复杂的制品,特别是一模多件制品时,脱模性不理想,存在脱模力大,制品破损率高的问题。如果将高级脂肪酸及其金属盐与水、含氢硅油、甲基苯基硅油或羟基硅油并用,则脱模效果明显改进。

本发明中优选硬脂酸锌、硬脂酸和硬脂酸钙中的一种或两种以上混合作内脱模剂,与羟基硅油协同使用。硬脂酸锌、硬脂酸和硬脂酸钙可以以任意比例混合。

混炼硅橡胶在硫化前不具有橡胶特性,只有在硫化剂作用下,通过化学交联形成三维网状结构,才具有橡胶特性。本发明可用的有机过氧化物硫化剂有:过氧化苯甲酰(bp)、2,4-二氯过氧化苯甲酰(dcbp)、过氧化苯甲酰叔丁酯(tbpb)、过氧化二叔丁基(dtbp)、过氧化二异丙苯(dcp)、2,5-二甲基-2,5二叔丁基过氧化己烷。

过氧化物用作混炼硅橡胶的硫化剂时,其用量受多种因素影响,主要与生胶品种、填料类型和用量、过氧化物交联程度有关。过氧化物用量越少越好;但实际用量往往大于理论量,主要考虑了加工因素的影响,如混炼硅橡胶的不均匀性、存放过程中过氧化物的损耗、硫化时空气和其它配合剂的阻碍等。随着生胶中乙烯基含量的增加,过氧化物的用量应适量减少。对于一些特殊类型的混炼硅橡胶,可采取两种过氧化物并用。为计量准确和分散均匀,各种硫化剂一般都复配成一定质量分数的硅油或硅橡胶生胶膏状物使用。

本发明中优选2,4-二氯过氧化苯甲酰作为有机过氧化物硫化剂,有助于提高硅橡胶的物理机械性能。

本发明的优选方案为:甲基乙烯基硅橡胶生胶,100~130份;白炭黑,60~80份;硅藻土,10~20份;纳米氧化铈,0.5~2.0份;苯基硅油,1~5份;羟基硅油,5~10份;硬脂酸锌,0.2~0.5份;2,4-二氯过氧化苯甲酰,0.5~2份。

本发明的优选制备方法为:

a、在高速搅拌器中加入硅藻土,以100r/min的速度边缓慢搅拌混合粉体并滴加硅藻土质量1%的乙烯基三甲氧基硅烷和二甲基二甲氧基硅烷的混合物(混合比例为1:2),滴加完成后以1000r/min的速度高速分散30min,然后密封放置24h以上,得到物料ⅰ;

b、在捏合机中加入全部甲基乙烯基硅橡胶生胶和部分白炭黑,再将羟基硅油和硬脂酸锌倒入白炭黑上方,并在50℃~80℃下搅拌捏合成团(冷搅拌),然后分批加入剩余白炭黑、上述物料ⅰ和纳米氧化铈搅拌,得到物料ⅱ;

c、将物料ⅱ在室温下放置12h以上,再倒入捏合机中并加入苯基硅油升温至150~175℃之间搅拌1.5~2.5h,然后出料冷却至室温,得到物料ⅲ;

d、将2,4-二氯过氧化苯甲酰加入到上述物料ⅲ中,搅拌均匀,得到汽车涡轮增压管用硅橡胶。

本发明产品在制备时,白炭黑分两部分加入,步骤b中首次加入的部分白炭黑的质量为白炭黑总质量的10~30%,这样可以使得白炭黑与硅橡胶生胶充分混合均匀。

本发明的制备方法考虑到原材料成本、用水用电、安全生产、规模化生产、环境污染等诸多因素以及要求,以最终产品性能为着眼点,优化了原有生产工艺,从原材料选取、各工艺参数的设置、原材料的添加顺序等均作出了改进。具体而言,加入了能与本发明硅橡胶生胶混合相容性较好的处理硅藻土,以及加入了纳米氧化铈和苯基硅油,其在机理上相辅相成,共同提升了混炼硅橡胶的耐高温跟耐油性能。

另外,本发明步骤a的粉体前处理主要作用是可以提高硅藻土与硅橡胶的相容性,从而提高产品的物理性能。步骤b、c的捏合挤出工艺中,本发明室温放置12h的目的是使结构化处理剂羟基硅油完全扩散到白炭黑表面,从而使得白炭黑表面的羟基处理得更加完全,减少结构化现象。

与现有技术相比,本发明的有益效果在于:

1、本发明在制备汽车涡轮增压管用硅橡胶中使用乙烯基三甲氧基硅烷和二甲基二甲氧基硅氧烷的混合物处理硅藻土,不仅能够提高硅藻土在硅橡胶中的分散性,而且能够提高硅橡胶的拉伸强度和撕裂强度。

2、本发明在制备汽车涡轮增压管用硅橡胶中使用的苯基硅油不具有反应性,硫化时不参加交联,以增塑剂的形式存在于硫化后的制品中,其与润滑油的相容性较好,在接触润滑油时能够与其相互置换使硅橡胶的膨润性下降,改善硅橡胶的耐油性。

3、本发明在制备汽车涡轮增压管用硅橡胶中使用的纳米氧化铈作为耐热添加剂,能够提高生胶的热分解温度,从而提高硅橡胶的使用温度,延长硅橡胶制品的使用寿命。

4、本发明的制备方法工艺控制较为简单,也容易操作,安全可靠,对环境污染小,适合批量化生产。

【具体实施方式】

为了便于本领域技术人员的理解,下面结合实施例对本发明作进一步的说明,实施方式提及的内容并非对本发明的限定。本发明实施例使用的甲基乙烯基硅橡胶生胶,每分子中至少有两个硅键合的烯基,不含有硅键合的羟基,且不含有硅键合的烷氧基。

实施例1

各质量份组分如下:摩尔质量为60万g/mol、乙烯基含量为0.16%的甲基乙烯基硅橡胶生胶120份,bet法比面积为200m2/g的气相法白炭黑72份,粒径为1μm硅藻土15份,粒径为7nm的纳米氧化铈1份,黏度为300厘泊的苯基硅油3份,羟基质量分数为4%、黏度为28厘泊的羟基硅油8份,硬脂酸锌0.3份,2,4-二氯过氧化苯甲酰1.2份。

硅橡胶的制备方法如下:

a、在高速搅拌器中加入硅藻土,以100r/min的速度边缓慢搅拌混合粉体并滴加硅藻土质量1%的乙烯基三甲氧基硅烷和二甲基二甲氧基硅烷的混合物(混合比例为1:2),滴加完成后以1000r/min的速度高速分散30min,然后密封放置24h以上,得到物料ⅰ;

b、在捏合机中加入全部甲基乙烯基硅橡胶生胶和部分白炭黑,再将羟基硅油和硬脂酸锌倒入白炭黑上方,并在50℃~80℃下搅拌捏合成团,然后分批加入剩余白炭黑、上述物料ⅰ和纳米氧化铈搅拌,得到物料ⅱ;

c、将物料ⅱ在室温下放置12h以上,再倒入捏合机中并加入苯基硅油升温至150~175℃之间搅拌1.5~2.5h,然后出料冷却至室温,得到物料ⅲ;

d、将2,4-二氯过氧化苯甲酰加入到上述物料ⅲ中,搅拌均匀,得到汽车涡轮增压管用硅橡胶

实施例2

各质量份组分如下:摩尔质量为65万g/mol、乙烯基含量为0.18%的甲基乙烯基硅橡胶生胶110份,bet法比面积为150m2/g的气相法白炭黑80份,粒径为2μm硅藻土10份,粒径为10nm的纳米氧化铈0,5份,黏度为400厘泊的苯基硅油1份,羟基质量分数为4%、黏度为35厘泊的羟基硅油5份,硬脂酸锌0.2份,2,4-二氯过氧化苯甲酰0.5份。

硅橡胶的制备方法和实施例1相同。

实施例3

各质量份组分如下:摩尔质量为70万g/mol、乙烯基含量为0.2%的甲基乙烯基硅橡胶生胶130份,bet法比面积为300m2/g的气相法白炭黑60份,粒径为1μm硅藻土20份,粒径为7nm的纳米氧化铈2份,黏度为320厘泊的苯基硅油5份,羟基质量分数为4%、黏度为28厘泊的羟基硅油10份,硬脂酸锌0.5份,2,4-二氯过氧化苯甲酰2份。

硅橡胶的制备方法和实施例1相同。

对比例1

各质量份组分如下:摩尔质量为60万g/mol、乙烯基含量为0.16%的甲基乙烯基硅橡胶生胶120份,bet法比面积为200m2/g的气相法白炭黑72份,粒径为1μm硅藻土15份,黏度为300厘泊的苯基硅油3份,羟基质量分数为4.0%、黏度为28厘泊的羟基硅油8份,硬脂酸锌0.3份,2,4-二氯过氧化苯甲酰1.2份。

硅橡胶的制备方法和实施例1相同。

对比例2

各质量份组分如下:摩尔质量为65万g/mol、乙烯基含量为0.18%的甲基乙烯基硅橡胶生胶110份,bet法比面积为150m2/g的气相法白炭黑80份,粒径为2μm硅藻土10份,粒径为10nm的纳米氧化铈0,5份,羟基质量分数为4%、黏度为35厘泊的羟基硅油5份,硬脂酸锌0.2份,2,4-二氯过氧化苯甲酰0.5份。

硅橡胶的制备方法和实施例1相同。

对比例3

各质量份组分如下:摩尔质量为70万g/mol、乙烯基含量为0.2%的甲基乙烯基硅橡胶生胶130份,bet法比面积为300m2/g的气相法白炭黑60份,粒径为7nm的纳米氧化铈2份,黏度为320厘泊的苯基硅油5份,羟基质量分数为4%、黏度为28厘泊的羟基硅油10份,硬脂酸锌0.5份,2,4-二氯过氧化苯甲酰2份。

硅橡胶的制备方法和实施例1相同。

测试及分析

以下对本发明实施例1~5和对比例1~3进行性能测试,测试项目和方法如下:

硬度测试

根据gb/t531.1-2008中规定的方法“硫化橡胶或热塑性橡胶压入硬度试验方法第1部分:邵氏硬度计法(邵尔硬度)”,利用gs-709n型邵尔a硬度计来测定如上述所产生的硅橡胶的硬度。

拉伸强度和伸长率测试

根据gb/t528-2009中规定的方法“硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定”(i型试样),利用kdⅲ型电子万能试验机来测定如上述所产生的硅橡胶的拉伸强度和拉断伸长率。

撕裂强度测试

根据gb/t529-2008中规定的方法“硫化橡胶或热塑性橡胶撕裂强度的测定(裤形、直角形和新月形试样)”,利用kdⅲ型电子万能试验机来测定如上述所产生的硅橡胶的撕裂强度。

耐高温性能测试

将2mm样品片置于300℃烘箱中放置24h,取出后室温放置2~3h以上,按照上述物理性能测试方法测定高温老化后样片的硬度、拉伸强度、伸长率和撕裂强度的大小。

耐油性能测试

根据gb/t1690-2010中规定的方法“硫化橡胶或热塑性橡胶耐液体试验方法”,选取astm1#矿物油和astm3#矿物油,测试条件为150℃/70h来测定如上述所产生的硅橡胶的耐油性能。

恒定压缩永久变形性能测试

根据gb/t7759.1-2015中规定的方法“硫化橡胶或热塑性橡胶压缩永久变形的测定第1部分:在常温及高温条件下”,测试条件为180℃/12h、压缩比为25%来测定如上述所产生的硅橡胶的恒定压缩永久变形。

测试结果见表1:实施例1~3和对比例1~3所得硅橡胶的性能表。

表1

由表1测试结果可知,由实例1~3制备的汽车涡轮增压管用硅橡胶拉伸强度均大于10mpa,撕裂强度均大于30kn/m,压缩永久变形率小于20%,耐astm1#矿物油和astm3#矿物油性能较好,能够满足汽车涡轮增压系统用硅橡胶材料对用机械性能、耐高温性能、耐油性和低压缩永久变形性的使用要求。当对比例1中不添加纳米氧化铈时,所得硅橡胶的耐高温性和压缩永久变形型均较差,不能满足汽车涡轮增压系统用硅橡胶材料对耐高温性和低压缩永久变形性的使用要求;当对比例2中不添加苯基硅油时,所得硅橡胶的耐油性较差,不能满足汽车涡轮增压系统用硅橡胶材料对耐油性的使用要求;当对比例3中不添加硅藻土时,所得硅橡胶的压缩永久变形和耐油性均较差,不能满足汽车涡轮增压系统用硅橡胶材料对高拉伸强度和高撕裂强度的使用要求。

以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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