阅读说明：本技术 汽车油管用耐高温耐油弹性体及其制备方法 (High-temperature-resistant oil-resistant elastomer for automobile oil pipe and preparation method thereof ) 是由 夏玉洁 曹春林 王江玉 吴章柱 黄慧 于 2020-06-29 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种汽车油管用耐高温耐油弹性体及其制备方法,该耐高温耐油弹性体的原料包括增韧母料、耐油母料,增韧母料的使用提高了弹性体的韧性、抗拉性能、断裂性能,耐油母料的使用提高了弹性体的耐油性能和耐高温性能,使得得到的弹性体具有优良的增塑和耐油效果,而且还能保持良好的力学性能；该制备方法中通过使用物料粉碎装置制备增韧母料、耐油母料,通过将辐照后增韧料条或者耐油料条粉碎,在筛板和粉碎板的配合下,保证了得到的增韧母料、耐油母料两种母料均为60目以下的粉末,能保证其均匀分散于热塑性树脂中,进一步的提高了该弹性体的增塑和耐油效果,提高了该弹性体的品质,提高了生产的汽车油管的使用寿命。(The invention discloses a high-temperature-resistant oil-resistant elastomer for an automobile oil pipe and a preparation method thereof, wherein the raw materials of the high-temperature-resistant oil-resistant elastomer comprise toughening master batch and oil-resistant master batch, the toughening master batch is used for improving the toughness, tensile property and fracture property of the elastomer, and the oil-resistant master batch is used for improving the oil resistance and high-temperature resistance of the elastomer, so that the obtained elastomer has excellent plasticizing and oil resistance effects and can also keep good mechanical property; according to the preparation method, the toughening master batch and the oil-resistant master batch are prepared by using the material crushing device, the toughening material strips or the oil-resistant material strips after irradiation are crushed, and under the matching of the sieve plate and the crushing plate, the obtained toughening master batch and the oil-resistant master batch are both powder with the particle size of less than 60 meshes, so that the toughening master batch and the oil-resistant master batch can be uniformly dispersed in thermoplastic resin, the plasticizing and oil-resistant effects of the elastomer are further improved, the quality of the elastomer is improved, and the service life of the produced automobile oil pipe is prolonged.)

汽车油管用耐高温耐油弹性体及其制备方法

技术领域

本发明涉及汽车油管原料领域，具体涉及一种汽车油管用耐高温耐油弹性体及其制备方法。

背景技术

汽车油管常常采用热塑性弹性体作为原料，热塑性弹性体又称人造橡胶或合成橡胶，其产品既具备传统交联硫化橡胶的高弹性、耐老化、耐油性各项优异性能，同时又具备普通塑料加工方便、加工方式广的特点；热塑性弹性体可采用注塑、挤出、吹塑等加工方式生产，既简化加工过程，又降低加工成本，因此热塑性弹性体已成为取代传统橡胶的最新材料，其环保、无毒、手感舒适、外观精美，使产品更具创意。因此也是一支更具人性化、高品位的新型合成材料，也是世界化标准性环保材料。

汽车油管直接在高温油的环境下工作，但是当前使用的普通热塑性弹性体由于耐热、耐油、耐溶剂性差，无法满足以上苛刻的使用条件，且现有的耐高温耐油弹性体制备过程中，需要将原料粉碎后在混合，粉碎效果差，均匀度低，易于导致生产的汽车油管品质差，使用寿命短。

因此，如何改善现有的汽车油管耐热、耐油、耐溶剂性差，使用寿命低是本发明需要解决的问题。

发明内容

为了克服上述的技术问题，本发明的目的在于提供了汽车油管用耐高温耐油弹性体及其制备方法：(1)通过由增韧母料、耐油母料为主要原料制备弹性体，且增韧母料由线性低密度聚乙烯、甲基乙烯基硅橡胶与增韧剂、辐照交联助剂、补强剂制备而成，增韧母料的使用提高了弹性体的韧性、抗拉性能、断裂性能，耐油母料由腈硅橡胶与润滑剂、补强剂、填充剂、辐照交联助剂、耐热助剂制备而成，耐油母料的使用提高了弹性体的耐油性能和耐高温性能，解决了现有的汽车油管耐热、耐油、耐溶剂性差的问题；(2)通过将辐照后增韧料条或者耐油料条从物料粉碎装置的进料斗加入至粉碎仓中，通过驱动电机运转实现了若干个粉碎板的粉碎刀刃循环穿过相邻粉碎凸钉之间的区域，在粉碎刀刃以及粉碎凸钉的联合作用下，将辐照后增韧料条或者耐油料条粉碎，直至粉碎成粉末，粉末从筛板上的若干个筛孔中穿过，落至储料箱内腔中储存，得到相应的增韧母料或者耐油母料，解决了现有的汽车油管使用寿命低的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

汽车油管用耐高温耐油弹性体，该汽车油管用耐高温耐油弹性体由以下重量份组分制备得到：

增韧母料8～10份、耐油母料20～30份、聚丙烯粉末5～8份、丁腈橡胶粉40～50份；

其中，所述增韧母料由以下重量份组分制备得到：

线性低密度聚乙烯10～20份、甲基乙烯基硅橡胶30～40份、增韧剂30～40份、辐照交联助剂1～2份、补强剂10～15份；

其中，所述耐油母料由以下重量份组分制备得到：

腈硅橡胶80～100份、润滑剂3～5份、补强剂10～20份、填充剂10～20份、辐照交联助剂1～2份、耐热助剂3～5份；

该汽车油管用耐高温耐油弹性体由以下步骤制备得到：

步骤一、制备增韧母料：将线性低密度聚乙烯、甲基乙烯基硅橡胶、增韧剂、辐照交联助剂、补强剂按重量份加入密炼机中，密炼后排入单螺杆挤出机中进行挤出、拉条，卷绕收条后，得到增韧料条，再用电子加速器对增韧料条进行辐照，然后将其粉碎成细度在60目以下的粉末，得到增韧母料；

步骤二、制备耐油母料：将腈硅橡胶、润滑剂、补强剂、填充剂、辐照交联助剂、耐热助剂按重量份加入到密炼机中，密炼后排入橡胶挤出机中进行挤出、拉条，卷绕收条后，得到到耐油料条，再用电子加速器对耐油料条进行辐照，然后将其粉碎成细度在60目以下的粉末，得到耐油母料；

步骤三、制备汽车油管用耐高温耐油弹性体：将聚丙烯粉末、丁腈橡胶粉、增韧母料、耐油母料按重量份加入到高速混合机中混合3～5min，混合均匀后，再排入到平行双螺杆挤出机中进行熔融挤出、拉条切粒，得到物料颗粒，然后将物料颗粒脱水后烘干，得到该汽车油管用耐高温耐油弹性体。

作为本发明进一步的方案：所述聚丙烯粉末为聚丙烯树脂，所述增韧剂为丙烯酸酯橡胶，所述辐照交联助剂为三烯丙基异氰脲酸酯，所述补强剂为白炭黑，所述润滑剂为甲基苯基硅油，所述填充剂为氢氧化镁，所述耐热助剂为三氧化二铁。

作为本发明进一步的方案：所述制备增韧母料步骤中的密炼机的密炼温度为85～95℃，密炼时间为7～8min，辐照剂量为14～16兆拉德。

作为本发明进一步的方案：所述制备耐油母料步骤中的密炼机的密炼温度为75～85℃，密炼时间为5～6min，辐照剂量为14～16兆拉德。

作为本发明进一步的方案：汽车油管用耐高温耐油弹性体的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、制备增韧母料：将线性低密度聚乙烯、甲基乙烯基硅橡胶、增韧剂、辐照交联助剂、补强剂按重量份加入密炼机中，密炼后排入单螺杆挤出机中进行挤出、拉条，卷绕收条后，得到增韧料条，再用电子加速器对增韧料条进行辐照，然后将辐照后的增韧料条从物料粉碎装置的进料斗加入至粉碎仓中，通过驱动电机运转实现了若干个粉碎板的粉碎刀刃循环穿过相邻粉碎凸钉之间的区域，在粉碎刀刃以及粉碎凸钉的联合作用下，将辐照后的增韧料条粉碎成细度在60目以下的粉末，得到增韧母料；

步骤二、制备耐油母料：将腈硅橡胶、润滑剂、补强剂、填充剂、辐照交联助剂、耐热助剂按重量份加入到密炼机中，密炼后排入橡胶挤出机中进行挤出、拉条，卷绕收条后，得到到耐油料条，再用电子加速器对耐油料条进行辐照，然后将辐照后的耐油料条从物料粉碎装置的进料斗加入至粉碎仓中，在粉碎刀刃以及粉碎凸钉的联合作用下，将辐照后的耐油料条粉碎成细度在60目以下的粉末，得到耐油母料；

步骤三、制备汽车油管用耐高温耐油弹性体：将聚丙烯粉末、丁腈橡胶粉、增韧母料、耐油母料按重量份加入到高速混合机中混合3～5min，混合均匀后，再排入到平行双螺杆挤出机中进行熔融挤出、拉条切粒，得到物料颗粒，然后将物料颗粒脱水后烘干，得到该汽车油管用耐高温耐油弹性体。

作为本发明进一步的方案：所述物料粉碎装置的工作过程如下：

步骤一：将辐照后增韧料条或者耐油料条从进料斗加入至粉碎仓中，启动驱动电机，驱动电机运转带动主动皮带轮转动，通过皮带以及从动皮带轮带动了转动主轴转动；

步骤二：转动的转动主轴带动安装板转动，从而实现了若干个粉碎板的粉碎刀刃循环穿过相邻粉碎凸钉之间的区域，在粉碎刀刃以及粉碎凸钉的联合作用下，将辐照后增韧料条或者耐油料条粉碎，直至粉碎成粉末，粉末从筛板上的若干个筛孔中穿过，落至储料箱内腔中储存，得到相应的增韧母料或者耐油母料。

本发明的有益效果：

(1)本发明的汽车油管用耐高温耐油弹性体的制备方法，该耐高温耐油弹性体的原料包括增韧母料、耐油母料，且增韧母料由线性低密度聚乙烯、甲基乙烯基硅橡胶与增韧剂、辐照交联助剂、补强剂制备而成，增韧母料的使用提高了弹性体的韧性、抗拉性能、断裂性能，耐油母料由腈硅橡胶与润滑剂、补强剂、填充剂、辐照交联助剂、耐热助剂制备而成，耐油母料的使用提高了弹性体的耐油性能和耐高温性能，使得得到的汽车油管用耐高温耐油弹性体具有优良的增塑和耐油效果，而且还能保持良好的力学性能；

对该汽车油管用耐高温耐油弹性体进行性能检测，检测结果：拉伸强度12-15MPa，断裂伸长率580-630％；耐油性能：耐油后断裂伸长率变化率±14-19％，耐油后拉伸强度变化率±13-20％；热老化实验：老化后拉伸强度变化率±16-18％，老化后断裂伸长率变化率±15-16％；

(2)本发明的汽车油管用耐高温耐油弹性体的制备方法，通过使用物料粉碎装置制备增韧母料、耐油母料，通过将辐照后增韧料条或者耐油料条从进料斗加入至粉碎仓中，启动驱动电机，驱动电机运转带动主动皮带轮转动，通过皮带以及从动皮带轮带动了转动主轴转动，转动的转动主轴带动安装板转动，从而实现了若干个粉碎板的粉碎刀刃循环穿过相邻粉碎凸钉之间的区域，在粉碎刀刃以及粉碎凸钉的联合作用下，将辐照后增韧料条或者耐油料条粉碎，直至粉碎成粉末，粉末从筛板上的若干个筛孔中穿过，落至储料箱内腔中储存，得到相应的增韧母料或者耐油母料；该物料粉碎装置通过将辐照后增韧料条或者耐油料条粉碎，通过筛板和粉碎板的配合，保证了得到的增韧母料、耐油母料两种母料均为60目以下的粉末，能保证其均匀分散于热塑性树脂中，起到优良的增塑和耐油效果，进一步提高了该汽车油管用耐高温耐油弹性体的品质，提高了生产的汽车油管的使用寿命。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明中物料粉碎装置的立体图一；

图2是本发明中物料粉碎装置的立体图二；

图3是本发明中安装箱、动力箱的内部结构示意图；

图4是本发明中粉碎仓的内部结构示意图；

图5是本发明中筛板的结构示意图；

图6是本发明中安装板的侧视图；

图7是本发明中粉碎板的正视图。

图中：101、进料斗；102、粉碎仓；103、安装箱；104、储料箱；105、安装架；106、驱动电机；107、动力箱；108、取料口；109、轴承座；110、配重轮；111、主动皮带轮；112、从动皮带轮；113、转动主轴；114、安装板；115、粉碎板；116、筛板；117、筛孔；118、粉碎凸钉；119、尖端安装区；120、粉碎刀刃。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

请参阅图1-7所示，本实施例为汽车油管用耐高温耐油弹性体，该汽车油管用耐高温耐油弹性体由以下重量份组分制备得到：

增韧母料8份、耐油母料20份、聚丙烯粉末5份、丁腈橡胶粉40份；

其中，增韧母料由以下重量份组分制备得到：

线性低密度聚乙烯10份、甲基乙烯基硅橡胶30份、增韧剂30份、辐照交联助剂1份、补强剂10份；

其中，耐油母料由以下重量份组分制备得到：

腈硅橡胶80份、润滑剂3份、补强剂10份、填充剂10份、辐照交联助剂1份、耐热助剂3份；

该汽车油管用耐高温耐油弹性体由以下步骤制备得到：

步骤一、制备增韧母料：将线性低密度聚乙烯、甲基乙烯基硅橡胶、增韧剂、辐照交联助剂、补强剂按重量份加入密炼机中，密炼后排入单螺杆挤出机中进行挤出、拉条，卷绕收条后，得到增韧料条，再用电子加速器对增韧料条进行辐照，然后将其粉碎成细度在60目以下的粉末，得到增韧母料；

步骤二、制备耐油母料：将腈硅橡胶、润滑剂、补强剂、填充剂、辐照交联助剂、耐热助剂按重量份加入到密炼机中，密炼后排入橡胶挤出机中进行挤出、拉条，卷绕收条后，得到到耐油料条，再用电子加速器对耐油料条进行辐照，然后将其粉碎成细度在60目以下的粉末，得到耐油母料；

步骤三、制备汽车油管用耐高温耐油弹性体：将聚丙烯粉末、丁腈橡胶粉、增韧母料、耐油母料按重量份加入到高速混合机中混合3～5min，混合均匀后，再排入到平行双螺杆挤出机中进行熔融挤出、拉条切粒，得到物料颗粒，然后将物料颗粒脱水后烘干，得到该汽车油管用耐高温耐油弹性体。

聚丙烯粉末为聚丙烯树脂，增韧剂为丙烯酸酯橡胶，辐照交联助剂为三烯丙基异氰脲酸酯，补强剂为白炭黑，润滑剂为甲基苯基硅油，填充剂为氢氧化镁，耐热助剂为三氧化二铁。

制备增韧母料步骤中的密炼机的密炼温度为90℃，密炼时间为8min，辐照剂量为15兆拉德。

制备耐油母料步骤中的密炼机的密炼温度为80℃，密炼时间为6min，辐照剂量为15兆拉德。

汽车油管用耐高温耐油弹性体的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、制备增韧母料：将线性低密度聚乙烯、甲基乙烯基硅橡胶、增韧剂、辐照交联助剂、补强剂按重量份加入密炼机中，密炼后排入单螺杆挤出机中进行挤出、拉条，卷绕收条后，得到增韧料条，再用电子加速器对增韧料条进行辐照，然后将辐照后的增韧料条从物料粉碎装置的进料斗101加入至粉碎仓102中，通过驱动电机106运转实现了若干个粉碎板115的粉碎刀刃120循环穿过相邻粉碎凸钉118之间的区域，在粉碎刀刃120以及粉碎凸钉118的联合作用下，将辐照后的增韧料条粉碎成细度在60目以下的粉末，得到增韧母料；

步骤二、制备耐油母料：将腈硅橡胶、润滑剂、补强剂、填充剂、辐照交联助剂、耐热助剂按重量份加入到密炼机中，密炼后排入橡胶挤出机中进行挤出、拉条，卷绕收条后，得到到耐油料条，再用电子加速器对耐油料条进行辐照，然后将辐照后的耐油料条从物料粉碎装置的进料斗101加入至粉碎仓102中，在粉碎刀刃120以及粉碎凸钉118的联合作用下，将辐照后的耐油料条粉碎成细度在60目以下的粉末，得到耐油母料；

步骤三、制备汽车油管用耐高温耐油弹性体：将聚丙烯粉末、丁腈橡胶粉、增韧母料、耐油母料按重量份加入到高速混合机中混合5min，混合均匀后，再排入到平行双螺杆挤出机中进行熔融挤出、拉条切粒，得到物料颗粒，然后将物料颗粒脱水后烘干，得到该汽车油管用耐高温耐油弹性体。

对实施例1的汽车油管用耐高温耐油弹性体进行性能检测，检测结果：拉伸强度12MPa，断裂伸长率580％；耐油性能(20号机油，170℃×70h)：耐油后断裂伸长率变化率±19％，耐油后拉伸强度变化率±20％；热老化实验(170℃×168h)：老化后拉伸强度变化率±18％，老化后断裂伸长率变化率±16％；

实施例2：

实施例2的汽车油管用耐高温耐油弹性体与实施例1的区别在于：该汽车油管用耐高温耐油弹性体由以下重量份组分制备得到：

增韧母料10份、耐油母料30份、聚丙烯粉末8份、丁腈橡胶粉50份；

其中，增韧母料由以下重量份组分制备得到：

线性低密度聚乙烯20份、甲基乙烯基硅橡胶40份、增韧剂40份、辐照交联助剂2份、补强剂15份；

其中，耐油母料由以下重量份组分制备得到：

腈硅橡胶100份、润滑剂5份、补强剂20份、填充剂20份、辐照交联助剂2份、耐热助剂5份；

对实施例1的汽车油管用耐高温耐油弹性体进行性能检测，检测结果：

拉伸强度15MPa，断裂伸长率630％；耐油性能(20号机油，170℃×70h)：耐油后断裂伸长率变化率±14％，耐油后拉伸强度变化率±13％；热老化实验(170℃×168h)：老化后拉伸强度变化率±16％，老化后断裂伸长率变化率±15％；

实施例3：

请参阅图1-7所示，本实施例中的物料粉碎装置，包括进料斗101、粉碎仓102、安装箱103、储料箱104、驱动电机106、动力箱107，所述储料箱104一侧开设有取料口108，所述储料箱104顶部安装有粉碎仓102，所述粉碎仓102顶端一侧转动连接有进料斗101，所述粉碎仓102另一侧与进料斗101螺栓连接，所述储料箱104底部一侧面上安装有安装架105，所述安装架105顶部安装有驱动电机106，所述驱动电机106的输出轴位于动力箱107的内腔一端，所述动力箱107底部通过连接板螺栓连接在储料箱104一侧面的顶部，所述粉碎仓102远离动力箱107的一侧设置有安装箱103，所述安装箱103底部通过连接板安装在储料箱104的另一侧面的顶部；

所述安装箱103和动力箱107的内腔中均设置有轴承座109，两个所述轴承座109分别贯穿安装在粉碎仓102的两侧面上，两个所述轴承座109分别套接在转动主轴113的两端上，所述转动主轴113两端分别套接有配重轮110和从动皮带轮112，所述配重轮110位于安装箱103的内腔中，所述从动皮带轮112位于动力箱107内腔一端，所述从动皮带轮112通过皮带连接至主动皮带轮111，所述主动皮带轮111套接在驱动电机106的输出轴上；所述配重轮110用于保持转动主轴113平衡，增加其稳定性；

所述粉碎仓102的内腔安装有筛板116，所述筛板116底部位于储料箱104内腔中，所述筛板116上方设置有若干个安装板114，若干个所述安装板114均套接在转动主轴113上；

所述筛板116上等距开设有若干个筛孔117，所述筛孔117的孔径为60目，所述筛板116上安装有若干个粉碎凸钉118，所述粉碎凸钉118分布于若干个筛孔117的空隙中；

安装板114的外缘设置有若干个尖端安装区119，若干个所述尖端安装区119以安装板114的轴心圆形阵列分布，若干个所述安装板114上同一直线上的尖端安装区119螺栓连接在同一个粉碎板115上；

所述粉碎板115的一侧等距设置有若干个粉碎刀刃120，所述粉碎刀刃120与粉碎凸钉118相配合，所述粉碎凸钉118可以穿过相邻粉碎刀刃120之间的区域，且粉碎刀刃120可以穿过相邻粉碎凸钉118之间的区域。

请参阅图1-7所示，本实施例中的物料粉碎装置的工作过程如下：

步骤一：将辐照后增韧料条或者耐油料条从进料斗101加入至粉碎仓102中，启动驱动电机106，驱动电机106运转带动主动皮带轮111转动，通过皮带以及从动皮带轮112带动了转动主轴113转动；

步骤二：转动的转动主轴113带动安装板114转动，从而实现了若干个粉碎板115的粉碎刀刃120循环穿过相邻粉碎凸钉118之间的区域，在粉碎刀刃120以及粉碎凸钉118的联合作用下，将辐照后增韧料条或者耐油料条粉碎，直至粉碎成粉末，粉末从筛板116上的若干个筛孔117中穿过，落至储料箱104内腔中储存，得到相应的增韧母料或者耐油母料。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。