一种油冷电机密封喷油环用聚苯硫醚改性塑料的制作方法

文档序号:34967050发布日期:2023-08-01 11:39阅读:39来源:国知局

本发明属于密封喷油环,具体涉及一种油冷电机密封喷油环用聚苯硫醚改性塑料。


背景技术:

1、密封件是防止流体或固体微粒从相邻结合面间泄漏以及防止外界杂质如灰尘与水分等侵入机器设备内部的零部件的材料或零件。密封件按照作用分类可分为轴用密封、孔用密封、防尘密封、导向环、固定密封和回转密封,按照材料分类可分为丁氰橡胶、三元乙丙橡胶、氟橡胶、硅胶、氟硅橡胶、尼龙、聚氨酯和工程塑料等。

2、电机是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置,按照冷却方式一般可分为水冷电机和油冷电机,油冷电机冷媒介质以及热交换方式与水冷电机不同。控制住电机的热量,才能最大程度挖掘出电机的最大输出潜力,同时提高电机的可靠性,加上目前新能源汽车行业的发展,电机的转速越来越高,电机轴承的可靠性面临巨大挑战。油冷电机能够直接通过喷油环冷却温度最高的绕组端部,尤其是裸露面积更大的扁线绕组,能够主动冷却到内部转子部件,冷却效果更好,同时有利于电机与变速箱的集成,提高轴承的润滑冷却效果,很好解决轴承润滑冷却的难题。

3、喷油环的喷油均匀性和喷油角度需要十分精确,不然容易出现局部过热或冷却不均的问题,所以对喷油环的结构稳定性和耐热性有较高的要求,但是现有玻璃纤维填充的塑料的增强效果有限,因此提出一种油冷电机密封喷油环用聚苯硫醚改性塑料。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种油冷电机密封喷油环用聚苯硫醚改性塑料,以解决背景技术中的问题。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现:

3、一种油冷电机密封喷油环用聚苯硫醚改性塑料,按质量份计,包括如下组分:

4、改性聚苯硫醚50-60份、改性玻璃纤维40份、改性氮化硅10-15份、聚醚醚酮10-15份、润滑剂0.5-1份。

5、进一步地,润滑剂为乙撑双硬脂酸酰胺。

6、将上述原料放入高速剪切机中剪切30-60min,然后在60-70℃的烘箱中干燥4-6h,然后转移至双螺杆挤出机中,在375-385℃的条件下挤出造粒,得到油冷电机密封喷油环用聚苯硫醚改性塑料。

7、进一步地,改性聚苯硫醚通过如下步骤制备:

8、向反应釜中加入聚苯硫醚、对氯苯酚和n-甲基吡咯烷酮,在氮气保护和400-600r/min搅拌的条件下,按照1-1.5℃/min的速率升温至260-270℃并保温3-4h,然后按照1-1.5℃/min的速率降温至215-220℃并保温20-30min,最后按照0.2-0.5℃/min的速率降温至140-150℃并保温10-15min,反应过程中,聚苯硫醚端部的巯基与对氯苯酚发生反应并生成氯化氢,生产的氯化氢通过反应釜动态去除,旋转蒸发除去n-甲基吡咯烷酮,再将剩余产物用去离子水洗涤3-5次,在60-80℃的条件下真空干燥,得到改性聚苯硫醚。采用的聚苯硫醚的巯基含量为3500mg/kg。

9、进一步地,聚苯硫醚、对氯苯酚和n-甲基吡咯烷酮的用量比为24g:5-6g:120-150ml。

10、进一步地,改性氮化硅通过如下步骤制备:

11、步骤一:将氮化硅晶须、质量分数为25%的氨水和去离子水搅拌混合,然后在冰浴的条件下超声分散5-15min,然后加入质量分数为10%正硅酸乙酯乙醇溶液,在室温下搅拌反应4-5h,在10000r/min的条件下离心8-10min,将沉淀用无水乙醇洗涤3-5次,在40-60℃条件下真空干燥后得到纳米二氧化硅包覆的包覆型氮化硅;

12、进一步地,氮化硅晶须、氨水、去离子水和正硅酸乙酯乙醇溶液的用量比为1g:25-30ml:80-100ml:10ml。

13、步骤二:将包覆型氮化硅、无水乙醇和去离子水搅拌混合,然后在冰浴的条件下超声分散10-20min,得到包覆型氮化硅分散液;将硅烷偶联剂溶液加入包覆型氮化硅分散液中,在60℃的条件下搅拌反应4-5h,然后在10000r/min的条件下离心8-10min,将沉淀用无水乙醇洗涤3-5次,在40℃的条件下真空干燥,得到改性氮化硅。

14、进一步地,包覆型氮化硅、无水乙醇和去离子水的用量比为2g:500ml:500ml。

15、进一步地,包覆型氮化硼和硅烷偶联剂溶液的用量比为2g:1ml。

16、进一步地,改性玻璃纤维通过如下步骤制备:

17、将玻璃纤维用质量分数为25-30%的丙酮水溶液浸泡1-2h,然后用去离子水洗涤3-5次,在100-110℃的条件下鼓风干燥,得到预处理玻璃纤维;将预处理玻璃纤维用10倍质量的硅烷偶联剂溶液浸泡1-2h,然后在40-60℃的条件下真空干燥,得到改性玻璃纤维。

18、进一步地,玻璃纤维的长度为3-4μm。

19、进一步地,硅烷偶联剂溶液的制备方法为:将硅烷偶联剂和质量分数为90%的乙醇水溶液搅拌混合,然后用冰醋酸调节ph值至3,得到质量分数为5-10%的硅烷偶联剂溶液。

20、进一步地,硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh550或硅烷偶联剂kh590。

21、本发明的有益效果:

22、本发明聚苯硫醚改性塑料具有较好的力学性能和稳定性,有利于在油冷电机密封喷油环中应用。

23、玻璃纤维通过丙酮水溶液洗涤和硅烷偶联剂改性后,能够与改性聚苯硫醚和聚醚醚酮之间形成更强的氢键作用,增加界面粘结作用。氮化硅晶须具有优良的耐热性,热膨胀系数小,有助于提高聚苯改性塑料的耐磨性;氮化硅晶须通过纳米二氧化硅包覆后和硅烷偶联剂处理后,有助于提高其稳定性和分散性,有助于提高改性氮化硅与改性聚苯硫醚和聚醚醚酮的相容性,聚醚醚酮能够提高聚苯硫醚改性塑料的耐热性和强度,改性玻璃纤维和改性氮化硼共同增强聚苯硫醚改性塑料的强度和耐冲击性。

24、聚苯硫醚端部的巯基与对氯苯酚发生反应并生成氯化氢,生产的氯化氢通过反应釜动态去除,有利于反应正向进行。反应后,聚苯硫醚端部被延长,有助于增加改性聚苯硫醚的粘度,并且其端部含有二苯硫醚结构和酚羟基,羟基有助于和改性氮化硼和改性玻璃纤维形成氢键,进一步增加聚苯硫醚改性塑料的力学性能;二苯硫醚结构具有较好的热稳定性好抗氧化能力,酚羟基能够被氧气氧化成醌,同样具有较好的抗氧化能力,协同增加改性聚苯硫醚的耐腐蚀性能,不必额外添加抗氧剂,同时也避免了抗氧剂迁移的问题。



技术特征:

1.一种油冷电机密封喷油环用聚苯硫醚改性塑料,其特征在于,按质量份计,包括以下组分:

2.根据权利要求1所述的一种油冷电机密封喷油环用聚苯硫醚改性塑料,其特征在于,所述聚苯硫醚、对氯苯酚和n-甲基吡咯烷酮的用量比为24g:5-6g:120-150ml。

3.根据权利要求1所述的一种油冷电机密封喷油环用聚苯硫醚改性塑料,其特征在于,所述润滑剂为乙撑双硬脂酸酰胺。

4.根据权利要求1所述的一种油冷电机密封喷油环用聚苯硫醚改性塑料,其特征在于,所述改性氮化硅通过如下步骤制备:

5.根据权利要求4所述的一种油冷电机密封喷油环用聚苯硫醚改性塑料,其特征在于,所述包覆型氮化硼和硅烷偶联剂溶液的用量比为2g:1ml。

6.根据权利要求4所述的一种油冷电机密封喷油环用聚苯硫醚改性塑料,其特征在于,所述包覆型氮化硼通过如下步骤制备:

7.根据权利要求6所述的一种油冷电机密封喷油环用聚苯硫醚改性塑料,其特征在于,所述氮化硅晶须、氨水、去离子水和正硅酸乙酯乙醇溶液的用量比为1g:25-30ml:80-100ml:10ml。

8.根据权利要求1所述的一种油冷电机密封喷油环用聚苯硫醚改性塑料,其特征在于,所述改性玻璃纤维通过如下步骤制备:

9.根据权利要求4或8所述的一种油冷电机密封喷油环用聚苯硫醚改性塑料,其特征在于,所述硅烷偶联剂溶液的制备方法为:将硅烷偶联剂和乙醇水溶液搅拌混合,用冰醋酸调节ph值至3,得到质量分数为5-10%的硅烷偶联剂溶液。

10.根据权利要求9所述的一种油冷电机密封喷油环用聚苯硫醚改性塑料,其特征在于,所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh550或硅烷偶联剂kh590。


技术总结
本发明公开了一种油冷电机密封喷油环用聚苯硫醚改性塑料,属于密封喷油环技术领域,组分包括改性聚苯硫醚、改性玻璃纤维、改性氮化硅、聚醚醚酮和润滑剂;将聚苯硫醚、对氯苯酚和N‑甲基吡咯烷酮在氮气保护和搅拌的条件下升温至260‑270℃并保温3‑4h,然后降温至215‑220℃并保温20‑30min,最后降温至140‑150℃并保温10‑15min,旋转蒸发,洗涤,干燥,得到改性聚苯硫醚;聚苯硫醚端部被延长,有助于增加改性聚苯硫醚的粘度,含有的二苯硫醚结构和酚羟基有助于进一步增加聚苯硫醚改性塑料的力学性能和抗老化性能;聚苯硫醚改性塑料具有较好的力学性能和稳定性,有利于在油冷电机密封喷油环中应用。

技术研发人员:程飞,俞家胜,侯继康,黄立志,马广丰,程贤安,方勇,汪俊华
受保护的技术使用者:宁国市瑞普密封件有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/1/13
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