專利名稱：大口徑薄壁耐高溫高壓散熱器輸水膠管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種大口徑薄壁耐高溫高壓散熱器輸水膠管，屬于散熱器輸水膠管技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，重型卡車大部分采用大馬力增壓發(fā)動機，由于水循環(huán)量比較大，還存在高溫高壓等問題，散熱器輸水膠管多數(shù)采用硅橡膠夾布膠管，不但成本高，而且質(zhì)量不穩(wěn)定，生產(chǎn)效率低，裝配困難。有的車型為了降低成本，采用EPDM橡膠管，用聚酯線繩或滌綸線繩增強，價格較低，但是存在高溫膨脹、接頭易脫落、壁厚較大安裝困難、長期使用出現(xiàn)龜裂、爆裂、泄漏等質(zhì)量問題。采用國外技術(shù)或合資企業(yè)生產(chǎn)的重型卡車，也有采用芳綸線繩增強的EPDM橡膠管，但壁厚較大，一般外徑50 mm以上的膠管，壁厚為6 mm 10 mm，裝配困難，容易脫落。 同時因為壁厚大，剛度增大，減振性能降低，還增加了成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種大口徑薄壁耐高溫高壓散熱器輸水膠管，該膠管實現(xiàn)了大口徑膠管薄壁化，高溫高壓輸水膠管輕量化和產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定化，該膠管具備突出的耐熱性、耐寒性、耐介質(zhì)性和耐臭氧性。本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的大口徑薄壁耐高溫高壓散熱器輸水膠管，其特征在于內(nèi)膠層采用改進配方的三元乙丙橡膠制成，以芳綸線繩作為增強層，外膠層采用改進配方的三元乙丙橡膠制成；膠管本體采用擠出工藝成型，芳綸線繩增強層采用鎖針織成型，擠出內(nèi)膠層時，控制內(nèi)膠層厚度為2. 5 mm，擠出外膠層時，控制外膠層厚度為1.5 mm，對于內(nèi)徑范圍在Φ50 mm Φ90 mm的大口徑膠管，壁厚為4. 5 mm 士 0. 5 mm;所述的內(nèi)膠層按重量份數(shù)由以下原料組成三元乙丙橡膠100，氧化鋅4 5，硬脂酸1. 2 1. 5，古馬龍5 5. 5，松香 1. 5 2. 0，防老劑 4010 1. 0 1. 2，防老劑 RDl. 0 1. 2，N550 95 97，N330 15 20，輕鈣15 20，石賭油50 60，促進劑CZ0. 8 0. 9，促進劑DTDM1. 3 1. 5，促進劑 TT 0. 3 0. 4，硫黃 1. 0 1. 1。具體制備方法按以下步驟實現(xiàn)三元乙丙橡膠密煉2 min，加入氧化鋅、硬脂酸、古馬龍、松香、防老劑4010、防老劑RD，密煉2 min，加入N550、N330密煉4 min，加入輕鈣、石蠟油，密煉4 min，溫度控制在110°C左右，總計密煉12 min，得到母煉膠；之后進行開煉，將母煉膠投入輥內(nèi)，開煉1 min，加入促進劑CZ、促進劑DTDM、促進劑TT和硫黃等，開煉8 min 10 min;采用擠出工藝其內(nèi)膠層擠出溫度為機頭80°C 士 5°C，擠出段70°C 士 5°C，塑化段 60°C 士5°C，喂料段 50°C 士5°C，螺桿段 40°C 士5°C，螺桿轉(zhuǎn)速為 20 r. p. m 40 r. p. m，鎖針織采用8錠32針，線速度為300下/min，傾斜角為討° 44'；
所述的外膠層按重量份數(shù)由以下原料組成三元乙丙橡膠100，氧化鋅4 5，硬脂酸1.2 1.5，古馬龍6 6. 5，松香0.8 1.0，防老劑4010 1. 0 1. 2，防老劑RD 1. 0 1. 2, N550 105 110，N660 ；35 40，輕鈣 8 10，石賭油 55 60，促進劑 CZ0. 8 0. 9， 促進劑DTDM1. 6 1. 8，促進劑TT 0. 5 0. 6，硫黃0. 8 1. 0。具體制備方法按以下步驟實現(xiàn)首先將三元乙丙橡膠密煉2 min，加入氧化鋅、 硬脂酸、古馬龍、松香、防老劑4010、防老劑RD后，密煉2 min,加入N550、N660、輕鈣、石蠟油，密煉4 min，溫度控制在110°C左右，總計密煉8 min，得到母煉膠，將母煉膠投入輥內(nèi)，開煉1 min，加入促進劑CZ、促進劑DTDM、促進劑TT和硫黃等，開煉8 min 10 min, 得到表面光滑無氣泡的膠片，外膠層厚度為1.5 mm左右，進行3次以上的過濾，濾網(wǎng)分別為200目、400目 600目、800目；采用擠出工藝其外膠層擠出溫度為機頭85°C 士5°C， 擠出段75°C 士5°C，塑化段60°C 士5°C，喂料段50°C 士5°C，螺桿段40°C 士5°C，螺桿轉(zhuǎn)速 20 r. p. m 40 r. p. m，硫化條件為升溫段時間為5 min 士 2 min ；正硫化時間為5 min 士 2 min，溫度為 151°C 士2°C，壓力為 0.42 MPa士0. 02 MPa;降溫段時間為 5 min士2 min。本發(fā)明的積極效果在于薄壁膠管連接簡便牢固，不易脫落；用膠量少，質(zhì)輕價廉；剛度相對較小，減振效果好。本發(fā)明的膠管在130°C高溫環(huán)境中Ih以上，在高溫下施加
0.壓力，外徑變化率< 15%，用于重型車渦輪增壓發(fā)動機散熱器的輸水膠管，解決了普通EPDM擠出膠管高溫膨脹、脫落等質(zhì)量問題。代替手工纏繞成型的硅橡膠管，不但能夠?qū)崿F(xiàn)降重降成本，而且生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，減振效果好。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明如圖1所示， 實施例1
內(nèi)膠層3按重量份數(shù)由以下原料組成三元乙丙橡膠為100，氧化鋅為4，硬脂酸為
1.2，古馬龍為5，松香為1.5，防老劑4010為1.0，防老劑RD為1. 0，N550為95，N330為15， 輕鈣為15，石蠟油為50，促進劑CZ為0. 8，促進劑DTDM為1. 3，促進劑TT為0. 3，硫黃為1.0。 具體步驟如下三元乙丙橡膠密煉2 min，加入氧化鋅、硬脂酸、古馬龍、松香、防老劑4010、 防老劑RD等，密煉2 min，加入N550、N330密煉4 min，加入輕鈣、石蠟油，密煉4 min。溫度控制在110°C左右，總計密煉12 min，得到母煉膠。之后進行開煉，將母煉膠投入輥內(nèi)，開煉1 min,加入促進劑CZ、促進劑DTDM、促進劑TT和硫黃等，開煉8 min 10 min,得到表面光滑無氣泡的膠片。采用芳綸線繩做為增強層2，選擇杜邦公司生產(chǎn)的芳綸線繩，型號為 T956。外膠層1按重量份數(shù)由以下原料組成三元乙丙橡膠為100，氧化鋅為4，硬脂酸為1. 2，古馬龍為6，松香為0.8，防老劑4010為1.0，防老劑RD為1.0，N550為105，N660為 35，輕鈣為8，石蠟油為55，促進劑CZ為0. 8，促進劑DTDM為1. 6，促進劑TT為0. 5，硫黃為0.8。具體步驟如下三元乙丙橡膠密煉2 min，加入氧化鋅、硬脂酸、古馬龍、松香、防老劑4010、防老劑RD等，密煉2 min，加入N550、N660、輕鈣、石蠟油，密煉4 min。溫度控制在 110°C左右，總計密煉8 min，得到母煉膠。之后進行開煉，將母煉膠投入輥內(nèi)，開煉1 min，加入促進劑CZ、促進劑DTDM、促進劑TT和硫黃等，開煉8 min 10 min，得到表面光滑無氣泡的膠片。外膠層厚度為1.5 mm左右，相對較薄，所以必須保證膠料混煉均勻無雜質(zhì)，因此需要進行3次以上的過濾，濾網(wǎng)分別為200目、400目、800目。將內(nèi)膠層3膠片裁切后放入擠出機，擠出內(nèi)膠層，內(nèi)膠層擠出溫度為機頭75°C， 擠出段65°C，塑化段55°C，喂料段45°C，螺桿段35°C，螺桿轉(zhuǎn)速為20 r. p. m,鎖針織采用8 錠32針，線速度為300下/min，傾斜角為44'。內(nèi)膠層厚度為2. 5 mm左右。在內(nèi)膠層上采用鎖針織工藝針織增強層2。將外膠層1膠片裁切后放入擠出機，在增強層外擠出外膠層，外膠層擠出溫度為機頭80°C，擠出段70°C，塑化段55°C，喂料段45°C，螺桿段35°C。 螺桿轉(zhuǎn)速20 r. p. m。硫化條件為升溫段時間為3 min;正硫化時間為3 min，溫度為149°C， 壓力為0. 40 MPa ；降溫段時間為3 min。外膠層厚度為1. 5 mm左右。經(jīng)冷卻裁切后成為膠管毛坯，進行檢驗。之后將膠管毛坯套裝在模具芯軸上，放入硫化罐進行硫化。硫化完成后取出，經(jīng)脫芯、冷卻和清洗后，進行切頭修整。經(jīng)過檢驗，即可包裝運輸使用產(chǎn)品。實施例2
內(nèi)膠層按重量份數(shù)由以下原料組成三元乙丙橡膠為100，氧化鋅為3，硬脂酸為1. 35， 古馬龍為5. 25，松香為1. 75，防老劑4010為1. 1，防老劑RD為1. 1，N550為96，N330為 17. 5，輕鈣為17. 5，石蠟油為55，促進劑CZ為0. 85，促進劑DTDM為1. 4，促進劑TT為0. 35， 硫黃為1. 05。具體步驟如下三元乙丙橡膠密煉2 min，加入氧化鋅、硬脂酸、古馬龍、松香、 防老劑4010、防老劑RD等，密煉2 min，加入N550、N330密煉4 min，加入輕鈣、石蠟油，密煉4 min ；溫度控制在110°C左右，總計密煉12 min，得到母煉膠。之后進行開煉，將母煉膠投入輥內(nèi)，開煉1 min，加入促進劑CZ、促進劑DTDM、促進劑TT和硫黃等，開煉8 min 10 min，得到表面光滑無氣泡的膠片。采用芳綸線繩做為增強層，選擇杜邦公司生產(chǎn)的芳綸線繩，型號為T956。外膠層按重量份數(shù)由以下原料組成三元乙丙橡膠為100，氧化鋅為4. 5，硬脂酸為1.35，古馬龍為6. 25，松香為0.9，防老劑4010為1. 1，防老劑RD為1. 1，N550為107.5， N660為37. 5，輕鈣為9，石蠟油為57. 5，促進劑CZ為0. 85，促進劑DTDM為1. 7，促進劑TT為 0.5，硫黃為0.9。具體步驟如下三元乙丙橡膠密煉2 min，加入氧化鋅、硬脂酸、古馬龍、松香、防老劑4010、防老劑RD等，密煉2 min，加入N550、N660、輕鈣、石蠟油，密煉4 min。溫度控制在110°C左右，總計密煉8 min，得到母煉膠。之后進行開煉，將母煉膠投入輥內(nèi)，開煉1 min,加入促進劑CZ、促進劑DTDM、促進劑TT和硫黃等，開煉8 min 10 min,得到表面光滑無氣泡的膠片。外膠層厚度為1.5 mm左右，相對較薄，所以必須保證膠料混煉均勻無雜質(zhì)，因此需要進行3次以上的過濾，濾網(wǎng)分別為200目、500目、800目。將內(nèi)膠層膠片裁切后放入擠出機，擠出內(nèi)膠層，內(nèi)膠層擠出溫度為機頭80°C，擠出段70°C，塑化段60°C，喂料段50°C，螺桿段40°C。螺桿轉(zhuǎn)速為30 r. p. m。鎖針織采用8 錠32針，線速度為300下/min，傾斜角為討° 44'。內(nèi)膠層厚度為2. 5 mm左右。在內(nèi)膠層上采用鎖針織工藝針織增強層。將外膠層膠片裁切后放入擠出機，在增強層外擠出外膠層，外膠層擠出溫度為機頭85°C，擠出段75°C，塑化段60°C，喂料段50°C，螺桿段40°C。螺桿轉(zhuǎn)速30 r.p.m。硫化條件為升溫段時間為5 min ；正硫化時間為5 min，溫度為151°C， 壓力為0.42 MPa;降溫段時間為5 min。外膠層厚度為1.5 mm左右，經(jīng)冷卻裁切后成為膠管毛坯，進行檢驗，之后將膠管毛坯套裝在模具芯軸上，放入硫化罐進行硫化，硫化完成后取出，經(jīng)脫芯、冷卻和清洗后，進行切頭修整，經(jīng)過檢驗，即可包裝運輸使用產(chǎn)品。實施例3 內(nèi)膠層按重量份數(shù)由以下原料組成三元乙丙橡膠為100，氧化鋅為5， 硬脂酸為1. 5，古馬龍為5. 5，松香為2. 0，防老劑4010為1. 2，防老劑RD為1. 2，N550為97， N330為20，輕鈣為20，石蠟油為60，促進劑CZ為0. 9，促進劑DTDM為1. 5，促進劑TT為0. 4， 硫黃為1.1。具體步驟如下三元乙丙橡膠密煉2 min，加入氧化鋅、硬脂酸、古馬龍、松香、 防老劑4010、防老劑RD等，密煉2 min，加入N550、N330密煉4 min，加入輕鈣、石蠟油，密煉4 min。溫度控制在110°C左右，總計密煉12 min，得到母煉膠。之后進行開煉，將母煉膠投入輥內(nèi)，開煉1 min，加入促進劑CZ、促進劑DTDM、促進劑TT和硫黃等，開煉8 min 10 min，得到表面光滑無氣泡的膠片。采用芳綸線繩做為增強層。選擇杜邦公司生產(chǎn)的芳綸線繩，型號為T956。外膠層按重量份數(shù)由以下原料組成三元乙丙橡膠為100，氧化鋅為5，硬脂酸為 1.5，古馬龍為6. 5，松香為1.0，防老劑4010為1.2，防老劑RD為1·2，Ν550為110，Ν660為 40，輕鈣為10，石蠟油為60，促進劑CZ為0. 9，促進劑DTDM % 1.8,促進劑TT為0. 5，硫黃為1.0。具體步驟如下三元乙丙橡膠密煉2 min，加入氧化鋅、硬脂酸、古馬龍、松香、防老劑4010、防老劑RD等，密煉2 min，加入N550、N660、輕鈣、石蠟油，密煉4 min。溫度控制在 110°C左右，總計密煉8 min，得到母煉膠。之后進行開煉，將母煉膠投入輥內(nèi)，開煉1 min， 加入促進劑CZ、促進劑DTDM、促進劑TT和硫黃等，開煉8 min 10 min，得到表面光滑無氣泡的膠片。外膠層厚度為1.5 mm左右，相對較薄，所以必須保證膠料混煉均勻無雜質(zhì)，因此需要進行3次以上的過濾，濾網(wǎng)分別為200目、600目、800目。將內(nèi)膠層膠片裁切后放入擠出機，擠出內(nèi)膠層，內(nèi)膠層擠出溫度為機頭85°C，擠出段75°C，塑化段65°C，喂料段55°C，螺桿段45°C，螺桿轉(zhuǎn)速為40 r. p. m。鎖針織采用8錠 32針，線速度為300下/min，傾斜角為討° 44'；內(nèi)膠層厚度為2. 5 mm左右。在內(nèi)膠層上采用鎖針織工藝針織增強層。將外膠層膠片裁切后放入擠出機，在增強層外擠出外膠層，外膠層擠出溫度為機頭90°C，擠出段80°C，塑化段65°C，喂料段55°C，螺桿段45°C。螺桿轉(zhuǎn)速40 r.p.m。硫化條件為升溫段時間為7 min ；正硫化時間為7 min，溫度為153°C，壓力為0.44 MPa;降溫段時間為7 min。外膠層厚度為1. 5 mm左右。經(jīng)冷卻裁切后成為膠管毛坯，進行檢驗。之后將膠管毛坯套裝在模具芯軸上，放入硫化罐進行硫化。硫化完成后取出，經(jīng)脫芯、冷卻和清洗后，進行切頭修整。經(jīng)過檢驗，即可包裝運輸使用產(chǎn)品。本發(fā)明的膠管在130°C高溫環(huán)境中Ih以上，在高溫下施加0. 壓力，外徑變化率為11%左右。并且膠管能夠在-45°C的低溫下正常使用。膠管能夠耐臭氧老化，將其放入臭氧濃度為200X10_8ppm臭氧老化箱中，試驗溫度為40°C 士2°C，放置48 h，試驗結(jié)束后用七倍放大鏡觀察橡膠軟管外表面及橡膠軟管端面龜裂情況，都無龜裂。該膠管還有良好的抗撕裂性能和耐磨性能。
權(quán)利要求
1.大口徑薄壁耐高溫高壓散熱器輸水膠管，其特征在于內(nèi)膠層采用改進配方的三元乙丙橡膠制成，以芳綸線繩除作為增強層，外膠層采用改進配方的三元乙丙橡膠制成；膠管本體采用擠出工藝成型，芳綸線繩增強層采用鎖針織成型，擠出內(nèi)膠層時，控制內(nèi)膠層厚度為2. 5 mm，擠出外膠層時，控制外膠層厚度為1.5 mm，對于內(nèi)徑范圍在Φ 50 mm Φ 90 mm 的大口徑膠管，壁厚為4. 5 mm士0.5 mm ；所述的內(nèi)膠層按重量份數(shù)由以下原料組成三元乙丙橡膠100，氧化鋅4 5，硬脂酸1. 2 1. 5，古馬龍5 5. 5，松香1. 5 2. 0，防老劑 4010 1. 0 1. 2，防老劑 RDl. 0 1. 2，N550 95 97，N 330 15 20，輕鈣 15 20，石賭油50 60，促進劑CZ0. 8 0. 9，促進劑DTDMl. 3 1. 5，促進劑TT 0. 3 0. 4，硫黃1. 0 1. 1 ；所述的外膠層按重量份數(shù)由以下原料組成三元乙丙橡膠100，氧化鋅4 5，硬脂酸 1. 2 1. 5，古馬龍6 6. 5，松香0. 8 1. 0，防老劑4010 1. 0 1. 2，防老劑RD 1. 0 1. 2，N550 105 110，N660 35 40，輕鈣 8 10，石賭油 55 60，促進劑 CZ0. 8 0. 9， 促進劑DTDM1. 6 1. 8，促進劑TT 0. 5 0. 5，硫黃0. 8 1. 0。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大口徑薄壁耐高溫高壓散熱器輸水膠管，其特征在于所述的內(nèi)膠層的具體制備方法按以下步驟實現(xiàn)三元乙丙橡膠密煉2 min，加入氧化鋅、硬脂酸、古馬龍、松香、防老劑4010、防老劑RD，密煉2 min，加入N550、N330密煉4 min，加入輕鈣、石蠟油，密煉4 min，溫度控制在110°C左右，總計密煉12 min，得到母煉膠；之后進行開煉，將母煉膠投入輥內(nèi)，開煉1 min，加入促進劑CZ、促進劑DTDM、促進劑TT和硫黃等，開煉8 min 10 min;采用擠出工藝其內(nèi)膠層擠出溫度為機頭80°C 士 5°C，擠出段70°C 士 5°C，塑化段 60°C 士5°C，喂料段 50°C 士5°C，螺桿段 40°C 士5°C，螺桿轉(zhuǎn)速為 20 r. p. m 40 r. p. m，鎖針織采用8錠32針，線速度為300下/min，傾斜角為44'。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大口徑薄壁耐高溫高壓散熱器輸水膠管，其特征在于所述的外膠層具體制備方法按以下步驟實現(xiàn)首先將三元乙丙橡膠密煉2 min，加入氧化鋅、 硬脂酸、古馬龍、松香、防老劑4010、防老劑RD后，密煉2 min,加入N550、N660、輕鈣、石蠟油，密煉4 min，溫度控制在110°C左右，總計密煉8 min，得到母煉膠，將母煉膠投入輥內(nèi)，開煉1 min，加入促進劑CZ、促進劑DTDM、促進劑TT和硫黃等，開煉8 min 10 min, 得到表面光滑無氣泡的膠片，外膠層厚度為1.5 mm左右，進行3次以上的過濾，濾網(wǎng)分別為200目、400目 600目、800目；采用擠出工藝其外膠層擠出溫度為機頭85°C 士5°C， 擠出段75°C 士5°C，塑化段60°C 士5°C，喂料段50°C 士5°C，螺桿段40°C 士5°C，螺桿轉(zhuǎn)速 20 r. p. m 40 r. p. m，硫化條件為升溫段時間為5 min 士 2 min ；正硫化時間為5 min 士 2 min，溫度為 151°C 士2°C，壓力為 0.42 MPa士0. 02 MPa;降溫段時間為 5 min士2 min。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供一種大口徑薄壁耐高溫高壓散熱器輸水膠管，其特征在于內(nèi)膠層采用改進配方的三元乙丙橡膠制成，以芳綸線繩作為增強層，外膠層采用改進配方的三元乙丙橡膠制成；膠管本體采用擠出工藝成型，芳綸線繩增強層采用鎖針織成型，擠出內(nèi)膠層時，控制內(nèi)膠層厚度為2.5mm，擠出外膠層時，控制外膠層厚度為1.5mm，對于內(nèi)徑范圍在φ50mm～φ90mm的大口徑膠管，壁厚為4.5mm±0.5mm。該膠管實現(xiàn)了大口徑膠管薄壁化，高溫高壓輸水膠管輕量化和產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定化，該膠管具備突出的耐熱性、耐寒性、耐介質(zhì)性和耐臭氧性。薄壁膠管連接簡便牢固，不易脫落；用膠量少，質(zhì)輕價廉；剛度相對較小，減振效果好，解決了普通EPDM擠出膠管高溫膨脹、脫落等質(zhì)量問題。代替手工纏繞成型的硅橡膠管，不但能夠?qū)崿F(xiàn)降重降成本，而且生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，減振效果好。
文檔編號C08L23/16GK102230556SQ20111016344
公開日2011年11月2日 申請日期2011年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月17日
發(fā)明者周宇飛, 張彥彪, 朱熠, 段練, 黃憶南 申請人:中國第一汽車集團公司