用于发动机的进气阀的制作方法_3

文档序号:9322645阅读:来源:国知局
热涂布 组合物的涂布层、涂布薄膜或涂布膜的导热性和密度,可能难以保证充足的绝热性质,从绝 热涂布组合物制造的绝热膜的耐热性可能减少。
[0065] 另外,如果以聚合物树脂计的气凝胶的含量非常大,可能难以充分地保证得自绝 热涂布组合物的涂布层、涂布薄膜或涂布膜的机械性质,在从绝热涂布组合物产生的绝热 膜中可能产生裂缝,或可能难以维持绝热膜的坚固涂布形式。
[0066] 在高沸点有机溶剂或水性溶剂中的聚酰胺酰亚胺树脂的固体含量不多做限制,但 考虑到绝热涂布组合物的均匀性或物理性质,固体含量可以为5重量%至75重量%。
[0067] 另外,在低沸点有机溶剂中的气凝胶的固体含量不多做限制,但考虑到绝热涂布 组合物的均匀性或物理性质,固体含量可以为5重量%至75重量%。
[0068] 如上所述,由于高沸点有机溶剂或水性溶剂和低沸点有机溶剂不容易相互溶解或 混合,在施用并干燥示例性实施方案的绝热涂布组合物之前,在聚酰胺酰亚胺树脂和气凝 胶之间的直接接触可以最小化,可以防止聚酰胺酰亚胺树脂渗入气凝胶或孔的内部,或被 浸入气凝胶或孔中。
[0069] 具体地,高沸点有机溶剂和低沸点有机溶剂之间的沸点差可以为10 °C或更大、 20°C或更大、或者10至200°C。作为高沸点有机溶剂,可以使用沸点为110°C或更高的有机 溶剂。
[0070] 高沸点溶剂的特定的实施例可以包括茴香醚、甲苯、二甲苯、甲基乙基酮、甲基异 丁基酮、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚、醋酸丁酯、环己酮、乙二醇单乙醚醋 酸酯(BCA)、苯、已烷、DMSO、N,N' -二甲基甲酰胺、或这些物质的两种或更多种的混合物。
[0071] 作为低沸点有机溶剂,可以使用沸点小于110°C的有机溶剂。
[0072] 低沸点有机溶剂的特定的实施例可以包括甲醇、乙醇、丙醇、正丁醇、异丁醇、叔丁 醇、丙酮、二氯甲烷、乙二醇二乙酸酯、异丙醇、或这些物质中的两种或更多种的混合物。
[0073] 同时,水性溶剂的特定的实例可以包括水、甲醇、乙醇、乙酸乙酯或这些物质的两 种或更多种的混合物。
[0074] 另一方面,根据本发明的另一示例性实施方案,可以提供包含聚酰胺酰亚胺树脂 和分散在聚酰胺酰亚胺树脂中的气凝胶且导热性为〇. 60W/m或更小的绝热涂布层。
[0075] 本发明人制造绝热涂布层,所述绝热涂布层可以保证高机械性质和耐热性并同时 具有低导热性和低密度,并被施用至内燃机以减少释放至外部的热能,并因此通过使用示 例性实施方案的上述绝热涂布组合物来改进内燃机的效率和车辆的燃料效率。
[0076] 在绝热涂布层中,气凝胶均匀地分散在聚酰胺酰亚胺树脂的整个区域上,因此实 现来自气凝胶的物理性质,例如,可以更容易地保证低导热性和低密度,并可以以与仅使用 聚酰胺酰亚胺树脂的情况下相同水平或更多地实现源自聚酰胺酰亚胺树脂的特性,例如高 机械性质、耐热性等。
[0077] 绝热涂布层可以具有低导热性和高热容量,具体地,绝热涂布层可以具有0. 60W/ m或更小、0. 55W/m或更小、或者0. 60W/m至0. 200W/m的导热性,绝热涂布层可以具有 1,250KJ/m3K或更小、或者1,000至1,250KJ/m3K的热容量。
[0078] 同时,如上所述,因为示例性实施方案的绝热涂布组合物包括分散在高沸点有机 溶剂或水性溶剂中的聚酰胺酰亚胺树脂和分散在低沸点有机溶剂中的气凝胶,在施用和干 燥涂布组合物之前,使得在聚酰胺酰亚胺树脂和气凝胶之间的直接接触可以最小化,聚酰 胺酰亚胺树脂可以不渗入包括在最终制造的绝热涂布层中的气凝胶或孔的内部,或不被浸 入气凝胶或孔中。
[0079] 具体地,聚酰胺酰亚胺树脂基本上可以不存在于在聚酰胺酰亚胺树脂中分散的气 凝胶中,例如,聚酰胺酰亚胺树脂可以以2重量%或更小或者1重量%或更小的含量存在于 气凝胶中。
[0080] 另外,在绝热涂布层中,气凝胶可以存在并同时分散在聚酰胺酰亚胺树脂中,在此 情况下,气凝胶的外部可以与聚酰胺酰亚胺树脂接触或结合,但聚酰胺酰亚胺可以不存在 于气凝胶中。具体地,在对应于从包含在绝热涂布层中的气凝胶的表面计的最长直径的5% 或更大的深度处可以不存在所述聚酰胺酰亚胺树脂。
[0081] 因为聚酰胺酰亚胺树脂不渗入气凝胶或孔的内部或者被浸入气凝胶或孔中,气凝 胶可以具有在气凝胶分散在聚酰胺酰亚胺树脂中之前和之后的相同水平的孔隙率,更具体 地,包含在绝热涂布层中的每个气凝胶在分散在聚酰胺酰亚胺树脂中的同时可以具有92 % 至99 %的孔隙率。
[0082] 示例性实施方案的绝热涂布层可以提供绝热材料、绝热结构等,其可以在反复施 用高温和高压条件的内燃机中长时期维持,具体地,示例性实施方案的绝热涂布层可以形 成在内燃机的内部表面或作为内燃机的部件的进气阀上。
[0083] 示例性实施方案的绝热涂布层的厚度可以根据应用领域或位置或所需物理性质 确定,例如可以为50ym至500ym。
[0084] 以100重量份的聚酰胺酰亚胺树脂计,示例性实施方案的绝热涂布层可以包括含 量为5至50重量份或10至45重量份的气凝胶。
[0085] 如果以聚酰胺酰亚胺树脂计的气凝胶的含量非常小,可能难以减小绝热涂布层的 导热性和密度,可能难以确保充分的绝热性质,绝热涂布层的耐热性可能减小。另外,如果 以聚合物树脂计的气凝胶的含量非常大,可能难以充分地保证绝热涂布层的机械性质,可 能产生绝热涂布层的裂缝,或可能难以维持绝热膜的坚固涂布形式。
[0086] 聚酰胺酰亚胺树脂可以具有3, 000至300, 000或4, 000至100, 000的重均分子量。
[0087] 气凝胶可以包括选自氧化硅、碳、聚酰亚胺和金属碳化物的化合物的一种或多种。
[0088] 气凝胶可以具有100cm3/g至1,000cm3/g的比表面积。
[0089] 聚酰胺酰亚胺树脂和气凝胶的特定含量包括上述示例性实施方案的绝热涂布组 合物的含量。
[0090] 同时,示例性实施方案的绝热涂布层可以通过干燥示例性实施方案的绝热涂布组 合物获得。可以用于干燥示例性实施方案的绝热涂布组合物的设备或方法不多做限制,可 以使用在室温或更高的温度下的自然干燥方法、加热至50°C或更高的温度的干燥方法等。
[0091] 例如,示例性实施方案的绝热涂布组合物可以施用在涂布目标上,例如内燃机的 内部表面或内燃机的部件的外部表面,并在50°C至200°C的温度下半干燥一次或多次,半 干燥的涂布组合物可在200°C或更高的温度下被完全干燥以形成绝热涂布层。然而,示例性 实施方案的绝热涂布层的特定的制造方法不限于此。
[0092] 本发明将在如下实施例中更详细描述。然而,提出如下实施例以说明本发明,但本 发明的内容不受限于如下实施例。
[0093] [实施例1至3]
[0094] (1)绝热涂布组合物的制造
[0095] 将分散在乙醇中的多孔二氧化硅气凝胶(比表面积:约500cm3/g)和分散在二甲 苯中的聚酰胺酰亚胺树脂(由SolvaySA制造的产品,重均分子量:约11,000)注射入20g 反应器,向其添加氧化锆珠(440g),并在室温的温度和常压的条件下以150至300rpm的速 度进行球磨来制造绝热涂布组合物(涂布溶液)。
[0096] 在此情况下,以聚酰胺酰亚胺树脂计的多孔二氧化硅气凝胶的重量比如下表1中 所述。
[0097] (2)绝热涂布层的形成
[0098] 所得绝热涂布组合物通过喷涂法被施用至用于车辆发动机的部件上。此外,绝热 涂布组合物被施用至部件上,在约150°C下进行初次半干燥约10分钟,再施用绝热涂布组 合物,在约150°C下进行二次半干燥约10分钟。在二次半干燥后,再次施用绝热涂布组合 物,并在约250°C下进行完全干燥约60分钟,以在部件上形成绝热涂布层。在此情况下,形 成的涂
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