CN107474540A - 一种改性耐高温空滤器硅胶进气软管 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种改性耐高温空滤器硅胶进气软管，其由硅橡胶复合材料挤制而成,所述硅橡胶复合材料的原料按重量份包括以下组分：硅橡胶50‑65份，丙烯酸酯胶40‑55份，聚硼硅氧烷20‑30份，硬脂酸0.5‑3份，硫磺0.8‑2.5份，纳米氧化锌2‑8份，固体石腊45‑60份，液体石蜡10‑25份，高耐磨炭黑0.5‑2.5份，碳酸钙0.5‑2份，软化剂0.8‑2.5份，碱性肥皂0.5‑2份，防老剂0.5‑2份，促进剂0.5‑2份，多乙烯多胺1‑5份。本发明工艺简单，成品率高，产品耐高温性能好，力学性能佳。

Description

一种改性耐高温空滤器硅胶进气软管
技术领域
本发明涉及一种硅橡胶制品，尤其是涉及一种改性耐高温空滤器硅胶进气软管。
背景技术
汽车发动机是非常精密的机件，极小的杂质都会损伤发动机。因此，空气在进入气缸之前，必须先经过空气滤清器（空滤器）的细密的过滤，才能进入气缸。如果汽车行驶中使用过脏的空滤器，会使发动机进气不足，使燃油燃烧不完全，导致发动机工作不稳定，动力下降、耗油量增加的现象发生。因此，汽车必须保持空滤器的清洁，空滤器是发动机的守护神，空滤器状态的好坏关系着发动机的寿命长短。其中与空滤器性能息息相关的是空滤器的进气软管，由于空滤器在运行过程中需要长时间在高温条件下工作，因此进气软管也需要能够耐高温，以免影响空滤器整体的工作效率。有机硅橡胶是有机硅产业中生产量最大的一种产品，因而成为有机硅领域中最为重要的一个分支。由于有机硅橡胶中的Si-O-Si键以交联网络的形式存在，因此有机硅橡胶具有良好的耐高低温性能，耐候性、温耐辐射和绝缘性等特殊性质，在日常生活生活、电气、工业以及航空航天等领域有着其广泛而独特的用途。
例如一种在中国专利文件上公布的一种耐高温车用橡胶管，其申请公布号为 CN104592606 A，其主要由氢化丁腈橡胶，丁腈橡胶，三元乙丙橡胶以及其他助剂构成。这种耐高温车用橡胶管，不仅耐油性能提高，同时具备良好的耐高温性能，在120℃高温中不易出现老化、***、发脆、断裂的问题，使用寿命大大增长。但是这种耐高温橡胶管仍然有许多不足的地方，比如其主要成分为氢化丁腈橡胶、丁腈橡胶，虽然这些橡胶具有一定的耐高温性能，但其耐高温的上限较低，往往只能在150℃下稳定工作，因此当使用温度超过150℃时便无法继续工作。
发明内容
本发明是为了克服现有技术耐高温性能较差，无法在高温条件下长期使用的问题，提供一种具有较好耐高温性能，能长期在高温条件下使用的一种改性耐高温空滤器硅胶进气软管。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种改性耐高温空滤器硅胶进气软管，其由硅橡胶复合材料挤制而成,所述硅橡胶复合材料的原料按重量份包括以下组分：硅橡胶50-65份，丙烯酸酯胶40-55份，聚硼硅氧烷20-30份，硬脂酸0.5-3份，硫磺0.8-2.5份，纳米氧化锌2-8份，固体石腊45-60份，液体石蜡10-25份，高耐磨炭黑0.5-2.5份，碳酸钙0.5-2份，软化剂0.8-2.5份，碱性肥皂0.5-2份，防老剂0.5-2份，促进剂0.5-2份，多乙烯多胺1-5份。
硅橡胶具有极好的耐高低温性能，其耐高温最高温度可达250-300℃，而丙烯酸酯胶目前也可以在175℃下长期使用，因此将这两种材料作为空滤器硅胶进气软管的主要材料能够使得空滤器硅胶进气软管能够在200℃条件下高温下长期稳定使用，其瞬时最高耐温温度甚至可达330℃。聚硼硅氧烷(PBS)是指聚硅氧烷的硅氧骨架中的一些硅原子被硼原子取代而得到的聚合物，聚硼硅氧烷分子中的 B-O 键和 Si-O 键均为高键能化学键 , 键能分别为 537.6kJ/mo1 、422.5kJ/mol , 结构中又存在 p-π、d-π共轭 , 均使得聚硼硅氧烷较普通的有机聚硅氧烷有更优异的耐高温性，将聚硼硅氧烷添加到硅橡胶中，能够大大提升硅橡胶的耐高温性能以及在高温下的力学性能。通过添加固体石腊、液体石蜡、多乙烯多胺、碱性肥皂、软化剂以及防老剂等可以提升橡胶橡胶组分之间的相容性，增加了橡胶的塑性，改善了橡胶的耐老化性能，并使橡胶的外观平整无瑕疵，提高了最终产品的外观。硬脂酸、氧化锌、硫磺和促进剂的加入使得橡胶的硫化过程能够有效地进行，从而使得是塑性橡胶转化为弹性橡胶，得到定型的具有实用价值的橡胶制品。而高耐磨炭黑和碳酸钙可以补强整体的橡胶制品，使得最终的空滤器进气软管具有较高的力学强度。
作为优选，所述硅橡胶复合材料的原料中，硅橡胶、丙烯酸酯胶与聚硼硅氧烷的重量比为50-60：40-60：20-30。
作为优选，所述的聚硼硅氧烷的合成步骤如下：所述的聚硼硅氧烷的合成步骤如下：将3-8份硼酸，2-6份苯基三乙氧基硅烷，10-15份二甲基二乙氧基硅烷，6-10份甲基乙烯基二甲氧基硅烷，50-70份无水乙醇，10-15份去离子水，3-6份5mol/L的盐酸，依次加入到反应釜中，搅拌，回流反应2-3小时，蒸出溶剂，水洗至中性，80℃真空干燥5小时，得到聚硼硅氧烷。聚硼硅氧烷通过硼酸与烷氧基硅烷在盐酸催化下的水解反应合成，合成方法简单，后处理简单，易于实施。
作为优选，所述硅橡胶复合材料的原料中，还包括有机硅MQ树脂5-15份，所述硅橡胶复合材料的原料中，还包括有机硅MQ树脂5-15份，所述的MQ树脂的合成步骤如下：将50-60份四乙氧基硅烷，4-8份六甲基二硅氧烷，3-6份1,3-二乙烯基1,1,3,3,-四甲基二硅氧烷加入反应釜中搅拌均匀，然后再加入10-15份水，3-5份37%浓盐酸，升温至60℃，反应3小时，蒸出乙醇，加入100份甲苯萃取，水洗至中性，然后蒸出甲苯，80℃真空干燥8小时，得到MQ树脂。MQ树脂由于其分子主链为Si-O键与硅橡胶相同，因此与硅橡胶的相容性非常好，同时由于其支化结构，因此能够与硅橡胶主链形成网状结构，起到补强的作用。
作为优选，所述的高耐磨炭黑经过改性，其步骤如下：取一定量的硅烷偶联剂溶于水-乙醇1:1溶液中，室温下加入高耐磨炭黑，超声分散5分钟，加热到50℃，搅拌反应1小时，过滤，将得到的滤饼用无水乙醇洗涤3次，70℃下真空干燥3小时，得到经硅烷偶联剂改性的高耐磨炭黑。
由于高耐磨炭黑表面也存在着较多的羟基，因此为了提高高耐磨炭黑与橡胶的相容性，同时提升纳米高耐磨炭黑的补强性能，也需要经过表面处理。
作为优选，所述的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH-550、硅烷偶联剂KH-560、硅烷偶联剂KH-580或硅烷偶联剂KH-792中的一种或多种的混合物，所述的硅烷偶联剂与水-乙醇1:1溶液的质量比为1:5，所述的硅烷偶联剂其用量为高耐磨炭黑的10%。
硅烷偶联剂能够有效的和高耐磨炭黑表面的羟基进行反应，从而使得羟基数量减少，同时，由于本空滤器硅胶进气软管的主体材料为硅胶，使用硅烷偶联剂也能增加以及高耐磨炭黑与硅胶之间的相容性。
作为优选，所述的软化剂为邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯或癸二酸二辛酯中的一种或多种的混合物。这些软化剂它本身能和橡胶有着良好的相容性亲和性，在改善橡胶加工过程中，能够减少混炼动力的消耗，促进各种辅料的均匀分散，提高硫化胶的伸长率回弹性等工艺性能。
作为优选，所述的防老剂为防老剂4010NA、防老剂1010、防老剂1076或亚磷酸酯中的一种或多种。橡胶中配入一些防老剂，从而延长橡胶及其制品的贮存期和使用寿命。
作为优选，所述的促进剂为N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺(NS)、2-巯基苯并噻唑（促进剂M）或二硫化二苯并噻唑（DM）中的一种或多种。加入促进剂可缩短硫化时间，降低硫化温度，减少硫化剂用量和提高橡胶的物理机械性能等。
作为优选，耐高温空滤器硅胶进气软管的制备方法包括如下具体步骤：
（a）首先进行一段混炼，将开炼机升温至50℃，先加入硅橡胶、丙烯酸酯进行充分塑炼，再加入硬脂酸、固体石腊、液体石蜡胶，再经过二段混炼, 将开炼机升温至80℃加入一段混炼得到的胶料，再依次加入碳酸钙、碱性肥皂、防老剂、高耐磨炭黑、软化剂、氧化锌、硫磺、促进剂，最后加入多乙烯多胺，混炼均匀后，调节辊距为0.5-1mm，薄通4次，得到混炼胶；
（b）将步骤（a）中得到的混炼胶通过挤出机挤出成型得到管胚，机头温度为35-45℃，口型温度为75-85℃；
（c）将成型好的管胚套装在模芯上，放入蒸汽硫化罐中进行硫化，硫化蒸汽压力为0.3-0.6MPa，硫化时间为1小时，得到胶管；
（d）将上述经过硫化的胶管从模芯上脱下，切割清洗处理后，放入烘箱中进行烘干温度为175℃，硫化时间为6小时，得到成品。
步骤（a）中采用两段混炼法，避免了一段混炼法过程中混炼时间长，胶料温度低的缺点，二段混炼法具有每次炼胶时间短，混炼温度低，配合剂分散更均匀，胶料质量高的特点。步骤（b）中采用挤出成型工艺，使胶料达到挤压和初步造型的目的。
因此，本发明具有如下有益效果：（1）耐高温性能好；（2）产品的生产工艺简单，生产效率高。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明的技术方案作以进一步描述说明。
如果无特殊说明，本发明的实施例中说采用的原料均为本领域常用的原料，实施例中所采用的方法，均为本领域的常规方法。
实施例1
本实施例提供一种改性耐高温空滤器硅胶进气软管，其由硅橡胶复合材料挤制而成,所述硅橡胶复合材料的原料按重量份包括以下组分：硅橡胶50份，丙烯酸酯胶40份，聚硼硅氧烷20份，硬脂酸0.5份，硫磺0.8份，纳米氧化锌2份，固体石腊45份，液体石蜡10份，高耐磨炭黑0.5份，碳酸钙0.5份，软化剂邻苯二甲酸二辛酯0.8份，碱性肥皂0.5份，防老剂4010NA0.5份，促进剂N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺0.5份，多乙烯多胺1份，MQ树脂5份。
聚硼硅氧烷的合成步骤如下：将3份硼酸，2份苯基三乙氧基硅烷，10份二甲基二乙氧基硅烷，6份甲基乙烯基二甲氧基硅烷，50份无水乙醇，10份去离子水，3份5mol/L的盐酸，依次加入到反应釜中，搅拌，回流反应3小时，蒸出溶剂，水洗至中性，80℃真空干燥5小时，得到聚硼硅氧烷。
MQ树脂的合成步骤如下：将50份四乙氧基硅烷，4份六甲基二硅氧烷，3份1,3-二乙烯基1,1,3,3,-四甲基二硅氧烷加入反应釜中搅拌均匀，然后再加入10份水，3份37%浓盐酸，升温至60℃，反应3小时，蒸出乙醇，加入100份甲苯萃取，水洗至中性，然后蒸出甲苯，80℃真空干燥8小时，得到MQ树脂。
高耐磨炭黑的改性方法步骤如下：取10g的硅烷偶联剂KH-560溶于水-乙醇1:1溶液50g中，室温下加入高耐磨炭黑100g，超声分散5分钟，加热到50℃，搅拌反应1小时，过滤，将得到的滤饼用无水乙醇洗涤3次，70℃下真空干燥3小时，得到经硅烷偶联剂KH-560改性的高耐磨炭黑。
一种改性耐高温空滤器硅胶进气软管的制备方法包括如下具体步骤：
（a）首先进行一段混炼，将开炼机升温至50℃，先加入硅橡胶、丙烯酸酯、聚硼硅氧烷进行充分塑炼，再加入硬脂酸、固体石腊、液体石蜡胶，再经过二段混炼, 将开炼机升温至80℃加入一段混炼得到的胶料，再依次加入碳酸钙、碱性肥皂、防老剂、高耐磨炭黑、MQ树脂、软化剂、氧化锌、硫磺、促进剂，最后加入多乙烯多胺，混炼均匀后，调节辊距为0.5mm，薄通4次，得到混炼胶；
（b）将步骤（a）中得到的混炼胶通过挤出机挤出成型得到管胚，机头温度为35℃，口型温度为75℃；
（c）将成型好的管胚套装在模芯上，放入蒸汽硫化罐中进行硫化，硫化蒸汽压力为0.3MPa，硫化时间为1小时，得到胶管；
（d）将上述经过硫化的胶管从模芯上脱下，切割清洗处理后，放入烘箱中进行烘干温度为175℃，硫化时间为6小时，得到成品。
所述的成品经过力学性能测试，其邵氏硬度为79，拉伸强度为12.6MPa，断裂伸长率为400%；成品经过力TGA测试，其条件如下，温度范围50-800℃，升温速率10℃/min，氮气条件下，热分解5%时温度为313℃，热分解50%时的温度为506℃，热分解终点温度为600℃，残碳量为35%。
实施例2
本实施例提供一种改性耐高温空滤器硅胶进气软管，其由硅橡胶复合材料挤制而成,所述硅橡胶复合材料的原料按重量份包括以下组分：硅橡胶55份，丙烯酸酯胶45份, 聚硼硅氧烷30份，硬脂酸1份，硫磺1.25份，纳米氧化锌5份，固体石腊55份，液体石蜡20份，高耐磨炭黑1.75份，碳酸钙1份，软化剂邻苯二甲酸二丁酯1.5份，碱性肥皂1份，防老剂1010 1份，促进剂2-巯基苯并噻唑1份，多乙烯多胺2.5份，MQ树脂15份。
聚硼硅氧烷的合成步骤如下：将8份硼酸， 6份苯基三乙氧基硅烷， 15份二甲基二乙氧基硅烷，6-10份甲基乙烯基二甲氧基硅烷，50-70份无水乙醇，10-15份去离子水， 6份5mol/L的盐酸，依次加入到反应釜中，搅拌，回流反应2小时，蒸出溶剂，水洗至中性，80℃真空干燥5小时，得到聚硼硅氧烷。
MQ树脂的合成步骤如下：将50-60份四乙氧基硅烷， 8份六甲基二硅氧烷， 6份1,3-二乙烯基1,1,3,3,-四甲基二硅氧烷加入反应釜中搅拌均匀，然后再加入15份水， 5份37%浓盐酸，升温至60℃，反应3小时，蒸出乙醇，加入100份甲苯萃取，水洗至中性，然后蒸出甲苯，80℃真空干燥8小时，得到MQ树脂。
高耐磨炭黑的改性方法步骤如下：取20g的硅烷偶联剂KH-550溶于水-乙醇1:1溶液100g中，室温下加入高耐磨炭黑200g，超声分散5分钟，加热到50℃，搅拌反应1小时，过滤，将得到的滤饼用无水乙醇洗涤3次，70℃下真空干燥3小时，得到经硅烷偶联剂KH-550改性的高耐磨炭黑。
一种改性耐高温空滤器硅胶进气软管的制备方法包括如下具体步骤：
（a）首先进行一段混炼，将开炼机升温至50℃，先加入硅橡胶、丙烯酸酯、聚硼硅氧烷进行充分塑炼，再加入硬脂酸、固体石腊、液体石蜡胶，再经过二段混炼, 将开炼机升温至80℃加入一段混炼得到的胶料，再依次加入碳酸钙、碱性肥皂、防老剂、高耐磨炭黑、MQ树脂、软化剂、氧化锌、硫磺、促进剂，最后加入多乙烯多胺，混炼均匀后，调节辊距为1 mm，薄通4次，得到混炼胶；
（b）将步骤（a）中得到的混炼胶通过挤出机挤出成型得到管胚，机头温度为45℃，口型温度为85℃；
（c）将成型好的管胚套装在模芯上，放入蒸汽硫化罐中进行硫化，硫化蒸汽压力为0.49MPa，硫化时间为1小时，得到胶管；
（d）将上述经过硫化的胶管从模芯上脱下，切割清洗处理后，放入烘箱中进行烘干温度为175℃，硫化时间为6小时，得到成品。
所述的成品经过力学性能测试，其邵氏硬度为78，拉伸强度为13.2MPa，断裂伸长率为345%；成品经过力TGA测试，其条件如下，温度范围50-800℃，升温速率10℃/min，氮气条件下，热分解5%时温度为305℃，热分解50%时的温度为469℃，热分解终点温度为595℃，残碳量为33%。
实施例3
本实施例提供一种改性耐高温空滤器硅胶进气软管，其由硅橡胶复合材料挤制而成,所述硅橡胶复合材料的原料按重量份包括以下组分：硅橡胶65份，丙烯酸酯胶55份, 聚硼硅氧烷23份，硬脂酸3份，硫磺2.5份，纳米氧化锌8份，固体石腊60份，液体石蜡25份，高耐磨炭黑2.5份，碳酸钙2份，软化剂癸二酸二辛酯2.5份，碱性肥皂2份，防老剂1076 2份，促进剂2-巯基苯并噻唑1份，促进剂二硫化二苯并噻唑1份，多乙烯多胺2.5份，MQ树脂10份。
聚硼硅氧烷的合成步骤如下：将5份硼酸，4份苯基三乙氧基硅烷，12份二甲基二乙氧基硅烷，8份甲基乙烯基二甲氧基硅烷，60份无水乙醇，13份去离子水，5份5mol/L的盐酸，依次加入到反应釜中，搅拌，回流反应2.5小时，蒸出溶剂，水洗至中性，80℃真空干燥5小时，得到聚硼硅氧烷。
MQ树脂的合成步骤如下：将50-60份四乙氧基硅烷，5份六甲基二硅氧烷，5份1,3-二乙烯基1,1,3,3,-四甲基二硅氧烷加入反应釜中搅拌均匀，然后再加入12份水，4份37%浓盐酸，升温至60℃，反应3小时，蒸出乙醇，加入100份甲苯萃取，水洗至中性，然后蒸出甲苯，80℃真空干燥8小时，得到MQ树脂。
高耐磨炭黑的改性方法步骤如下：取20g的硅烷偶联剂KH-580溶于水-乙醇1:1溶液100g中，室温下加入高耐磨炭黑200g，超声分散5分钟，加热到50℃，搅拌反应1小时，过滤，将得到的滤饼用无水乙醇洗涤3次，70℃下真空干燥3小时，得到经硅烷偶联剂KH-580改性的高耐磨炭黑。
一种改性耐高温空滤器硅胶进气软管的制备方法包括如下具体步骤：
（a）首先进行一段混炼，将开炼机升温至50℃，先加入硅橡胶、丙烯酸酯、聚硼硅氧烷进行充分塑炼，再加入硬脂酸、固体石腊、液体石蜡胶，再经过二段混炼, 将开炼机升温至80℃加入一段混炼得到的胶料，再依次加入碳酸钙、碱性肥皂、防老剂、高耐磨炭黑、MQ树脂、软化剂、氧化锌、硫磺、促进剂，最后加入多乙烯多胺，混炼均匀后，调节辊距为1 mm，薄通4次，得到混炼胶；
（b）将步骤（a）中得到的混炼胶通过挤出机挤出成型得到管胚，机头温度为45℃，口型温度为85℃；
（c）将成型好的管胚套装在模芯上，放入蒸汽硫化罐中进行硫化，硫化蒸汽压力为0.4MPa，硫化时间为1小时，得到胶管；
（d）将上述经过硫化的胶管从模芯上脱下，切割清洗处理后，放入烘箱中进行烘干温度为175℃，硫化时间为6小时，得到成品。
所述的成品经过力学性能测试，其邵氏硬度为81，拉伸强度为13.6MPa，断裂伸长率为365%；成品经过力TGA测试，其条件如下，温度范围50-800℃，升温速率10℃/min，氮气条件下，热分解5%时温度为315℃，热分解50%时的温度为499℃，热分解终点温度为609℃，残碳量为48%。
实施例4
本实施例提供一种改性耐高温空滤器硅胶进气软管，其由硅橡胶复合材料挤制而成,所述硅橡胶复合材料的原料按重量份包括以下组分：硅橡胶50份，丙烯酸酯胶40份，聚硼硅氧烷28份，硬脂酸3份，硫磺2.5份，纳米氧化锌8份，固体石腊60份，液体石蜡25份，高耐磨炭黑2.5份，碳酸钙2份，软化剂癸二酸二辛酯2.5份，碱性肥皂2份，防老剂1076 1份，防老剂1076 1份，二硫化二苯并噻唑2份，多乙烯多胺5份，MQ树脂15份。
聚硼硅氧烷的合成步骤如下：将12份硼酸，4份苯基三乙氧基硅烷，14份二甲基二乙氧基硅烷，8份甲基乙烯基二甲氧基硅烷， 70份无水乙醇， 15份去离子水，5份5mol/L的盐酸，依次加入到反应釜中，搅拌，回流反应2小时，蒸出溶剂，水洗至中性，80℃真空干燥5小时，得到聚硼硅氧烷。
MQ树脂的合成步骤如下：将55份四乙氧基硅烷，5份六甲基二硅氧烷，4份1,3-二乙烯基1,1,3,3,-四甲基二硅氧烷加入反应釜中搅拌均匀，然后再加入13份水，6份37%浓盐酸，升温至60℃，反应3小时，蒸出乙醇，加入100份甲苯萃取，水洗至中性，然后蒸出甲苯，80℃真空干燥8小时，得到MQ树脂。
高耐磨炭黑的改性方法步骤如下：取20g的KH-792溶于水-乙醇1:1溶液100g中，室温下加入高耐磨炭黑200g，超声分散5分钟，加热到50℃，搅拌反应1小时，过滤，将得到的滤饼用无水乙醇洗涤3次，70℃下真空干燥3小时，得到经硅烷偶联剂KH-792改性的高耐磨炭黑。
一种改性耐高温空滤器硅胶进气软管的制备方法包括如下具体步骤：
（a）首先进行一段混炼，将开炼机升温至50℃，先加入硅橡胶、丙烯酸酯、聚硼硅氧烷进行充分塑炼，再加入硬脂酸、固体石腊、液体石蜡胶，再经过二段混炼, 将开炼机升温至80℃加入一段混炼得到的胶料，再依次加入碳酸钙、碱性肥皂、防老剂、高耐磨炭黑、MQ树脂、软化剂、氧化锌、硫磺、促进剂，最后加入多乙烯多胺，混炼均匀后，调节辊距为0.5 mm，薄通4次，得到混炼胶；
（b）将步骤（a）中得到的混炼胶通过挤出机挤出成型得到管胚，机头温度为45℃，口型温度为85℃；
（c）将成型好的管胚套装在模芯上，放入蒸汽硫化罐中进行硫化，硫化蒸汽压力为0.6MPa，硫化时间为1小时，得到胶管；
（d）将上述经过硫化的胶管从模芯上脱下，切割清洗处理后，放入烘箱中进行烘干温度为175℃，硫化时间为6小时，得到成品。
所述的成品经过力学性能测试，其邵氏硬度为84，拉伸强度为13.2MPa，断裂伸长率为330%；成品经过力TGA测试，其条件如下，温度范围50-800℃，升温速率10℃/min，氮气条件下，热分解5%时温度为319℃，热分解50%时的温度为488℃，热分解终点温度为603℃，残碳量为39%。
实施例5
本实施例提供一种改性耐高温空滤器硅胶进气软管，其由硅橡胶复合材料挤制而成,所述硅橡胶复合材料的原料按重量份包括以下组分：硅橡胶60份，丙烯酸酯胶60份，聚硼硅氧烷26份，硬脂酸2份，硫磺1份，纳米氧化锌8份，固体石腊60份，液体石蜡25份，高耐磨炭黑2.5份，碳酸钙2份，软化剂邻苯二甲酸二辛酯1.2份，软化剂二甲酸二辛酯0.6份，碱性肥皂2份，防老剂1076 2份，促进剂2-巯基苯并噻唑0.5份，促进剂二硫化二苯并噻唑1份，多乙烯多胺2.5份，MQ树脂11份。
聚硼硅氧烷的合成步骤如下：将8份硼酸，5份苯基三乙氧基硅烷，12份二甲基二乙氧基硅烷，9份甲基乙烯基二甲氧基硅烷，66份无水乙醇，12份去离子水，4份5mol/L的盐酸，依次加入到反应釜中，搅拌，回流反应3小时，蒸出溶剂，水洗至中性，80℃真空干燥5小时，得到聚硼硅氧烷。
MQ树脂的合成步骤如下：将60份四乙氧基硅烷，5份六甲基二硅氧烷，5份1,3-二乙烯基1,1,3,3,-四甲基二硅氧烷加入反应釜中搅拌均匀，然后再加入10份水，4份37%浓盐酸，升温至60℃，反应3小时，蒸出乙醇，加入100份甲苯萃取，水洗至中性，然后蒸出甲苯，80℃真空干燥8小时，得到MQ树脂。
高耐磨炭黑的改性方法步骤如下：取10g的硅烷偶联剂KH-792以及10g硅烷偶联剂KH-580溶于水-乙醇1:1溶液100g中，室温下加入高耐磨炭黑200g，超声分散5分钟，加热到50℃，搅拌反应1小时，过滤，将得到的滤饼用无水乙醇洗涤3次，70℃下真空干燥3小时，得到经硅烷偶联剂改性的高耐磨炭黑。
一种改性耐高温空滤器硅胶进气软管的制备方法包括如下具体步骤：
（a）首先进行一段混炼，将开炼机升温至50℃，先加入硅橡胶、丙烯酸酯、聚硼硅氧烷进行充分塑炼，再加入硬脂酸、固体石腊、液体石蜡胶，再经过二段混炼, 将开炼机升温至80℃加入一段混炼得到的胶料，再依次加入碳酸钙、碱性肥皂、防老剂、高耐磨炭黑、MQ树脂、软化剂、氧化锌、硫磺、促进剂，最后加入多乙烯多胺，混炼均匀后，调节辊距为1 mm，薄通4次，得到混炼胶；
（b）将步骤（a）中得到的混炼胶通过挤出机挤出成型得到管胚，机头温度为45℃，口型温度为85℃；
（c）将成型好的管胚套装在模芯上，放入蒸汽硫化罐中进行硫化，硫化蒸汽压力为0.3MPa，硫化时间为1小时，得到胶管；
（d）将上述经过硫化的胶管从模芯上脱下，切割清洗处理后，放入烘箱中进行烘干温度为175℃，硫化时间为6小时，得到成品。
所述的成品经过力学性能测试，其邵氏硬度为84，拉伸强度为13.2MPa，断裂伸长率为330%；成品经过力TGA测试，其条件如下，温度范围50-800℃，升温速率10℃/min，氮气条件下，热分解5%时温度为319℃，热分解50%时的温度为488℃，热分解终点温度为603℃，残碳量为39%。

Claims (10)

1.一种改性耐高温空滤器硅胶进气软管，其特征是，其由硅橡胶复合材料挤制而成,所述硅橡胶复合材料的原料按重量份包括以下组分：硅橡胶50-65份，丙烯酸酯胶40-55份，聚硼硅氧烷20-30份，硬脂酸0.5-3份，硫磺0.8-2.5份，纳米氧化锌2-8份，固体石腊45-60份，液体石蜡10-25份，高耐磨炭黑0.5-2.5份，碳酸钙0.5-2份，软化剂0.8-2.5份，碱性肥皂0.5-2份，防老剂0.5-2份，促进剂0.5-2份，多乙烯多胺1-5份。
2.根据权利要求1所述的一种改性耐高温空滤器硅胶进气软管，其特征是，所述硅橡胶复合材料的原料中，硅橡胶、丙烯酸酯胶与聚硼硅氧烷的重量比为50-60：40-60：20-30。
3.根据权利要求1或2所述的一种改性耐高温空滤器硅胶进气软管，其特征是，所述的聚硼硅氧烷的合成步骤如下：将3-8份硼酸，2-6份苯基三乙氧基硅烷，10-15份二甲基二乙氧基硅烷，6-10份甲基乙烯基二甲氧基硅烷，50-70份无水乙醇，10-15份去离子水，3-6份5mol/L的盐酸，依次加入到反应釜中，搅拌，回流反应2-3小时，蒸出溶剂，水洗至中性，80℃真空干燥5小时，得到聚硼硅氧烷。
4.根据权利要求1所述的一种改性耐高温空滤器硅胶进气软管，其特征是，所述硅橡胶复合材料的原料中，还包括有机硅MQ树脂5-15份，所述的MQ树脂的合成步骤如下：将50-60份四乙氧基硅烷，4-8份六甲基二硅氧烷，3-6份1,3-二乙烯基1,1,3,3,-四甲基二硅氧烷加入反应釜中搅拌均匀，然后再加入10-15份水，3-5份37%浓盐酸，升温至60℃，反应3小时，蒸出乙醇，加入100份甲苯萃取，水洗至中性，然后蒸出甲苯，80℃真空干燥8小时，得到MQ树脂。
5.根据权利要求1所述的一种改性耐高温空滤器硅胶进气软管，其特征是，所述的高耐磨炭黑经过改性，其步骤如下：取硅烷偶联剂溶于水-乙醇1:1溶液中，室温下加入高耐磨炭黑，超声分散5分钟，加热到50℃，搅拌反应1小时，过滤，将得到的滤饼用无水乙醇洗涤3次，70℃下真空干燥3小时，得到经硅烷偶联剂改性的高耐磨炭黑。
6.根据权利要求5所述的一种改性耐高温空滤器硅胶进气软管，其特征是，所述的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH-550、硅烷偶联剂KH-560、硅烷偶联剂KH-580或硅烷偶联剂KH-792中的一种或多种的混合物，所述的硅烷偶联剂与水-乙醇1:1溶液的质量比为1:5，所述的硅烷偶联剂其用量为高耐磨炭黑的10%。
7.根据权利要求1所述的一种改性耐高温空滤器硅胶进气软管，其特征是，所述的软化剂为邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯或癸二酸二辛酯中的一种或多种的混合物。
8.根据权利要求1所述的一种改性耐高温空滤器硅胶进气软管，其特征是，所述的防老剂为防老剂4010NA、防老剂1010、防老剂1076或亚磷酸酯中的一种或多种。
9.根据权利要求1所述的一种改性耐高温空滤器硅胶进气软管，其特征是，所述的促进剂为N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺、2-巯基苯并噻唑或二硫化二苯并噻唑中的一种或多种。
10.根据权利要求1所述的一种改性耐高温空滤器硅胶进气软管，其特征是，制备方法包括如下具体步骤：
（a）首先进行一段混炼，将开炼机升温至50℃，先加入硅橡胶、丙烯酸酯、聚硼硅氧烷进行充分塑炼，再加入硬脂酸、固体石腊、液体石蜡胶，再经过二段混炼, 将开炼机升温至80℃加入一段混炼得到的胶料，再依次加入碳酸钙、碱性肥皂、防老剂、高耐磨炭黑、MQ树脂、软化剂、氧化锌、硫磺、促进剂，最后加入多乙烯多胺，混炼均匀后，调节辊距为0.5-1mm，薄通4次，得到混炼胶；
（b）将步骤（a）中得到的混炼胶通过挤出机挤出成型得到管胚，机头温度为35-45℃，口型温度为75-85℃；
（c）将成型好的管胚套装在模芯上，放入蒸汽硫化罐中进行硫化，硫化蒸汽压力为0.3-0.6MPa，硫化时间为1小时，得到胶管；
（d）将上述经过硫化的胶管从模芯上脱下，切割清洗处理后，放入烘箱中进行烘干温度为175℃，硫化时间为6小时，得到成品。
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