一種柴油機零部件用料及其製備方法與流程
2023-06-21 15:56:16 1
本發明涉及柴油機材料領域，尤其涉及一種柴油機零部件用料及其製備方法。
背景技術：
柴油發動機是燃燒柴油來獲取能量釋放的發動機。它是由德國發明家魯道夫·狄塞爾（Rudolf Diesel）於1892年發明的，為了紀念這位發明家，柴油就是用他的姓Diesel來表示，而柴油發動機也稱為狄塞爾發動機。
柴油發動機的優點是扭矩大、經濟性能好。柴油發動機的工作過程與汽油發動機有許多相同的地方，每個工作循環也經歷進氣、壓縮、做功、排氣四個衝程。但由於柴油機用的燃料是柴油，它的粘度比汽油大，不容易蒸發，而其自燃溫度卻比汽油低，因此，可燃混合氣的形成及點火方式都與汽油機不同。不同之處主要有，柴油發動機的氣缸中的混合氣是壓燃的，而非點燃的。柴油發動機工作時，進入氣缸的是空氣，氣缸中的空氣壓縮到終點的時候，溫度可以達到500-700℃，壓力可以達到40—50個大氣壓。活塞接近上止點時，供油系統的噴油嘴以極高的壓力在極短的時間內向氣缸燃燒室噴射燃油，柴油形成細微的油粒，與高壓高溫的空氣混合，可燃混合氣自行燃燒，猛烈膨脹產生爆發力，推動活塞下行做功，此時溫度可達1900-2000℃，壓力可達60-100個大氣壓，產生的扭矩很大，所以柴油發動機廣泛的應用於大型柴油設備上。
傳統柴油發動機的特點：熱效率和經濟性較好，柴油機採用壓縮空氣的辦法來提高空氣溫度，使空氣溫度超過柴油的自燃點，這時再噴入柴油、柴油噴霧和空氣混合的同時自己點火燃燒。因此，柴油發動機無需點火系統。同時，柴油機的供油系統也相對簡單，因此柴油發動機的可靠性要比汽油發動機的好。由於不受爆燃的限制以及柴油自燃的需要，柴油機壓縮比很高。熱效率和經濟性都要好於汽油機，同時在相同功率的情況下，柴油機的扭矩大，最大功率時的轉速低，適合於載貨汽車的使用。
但柴油機由於工作壓力大，要求各有關零件具有較高的結構強度和剛度，所以柴油機比較笨重，體積較大；柴油機的噴油泵與噴嘴製造精度要求高，所以成本較高；另外，柴油機工作粗暴，振動噪聲大；柴油不易蒸發，冬季冷車時起動困難。由於上述特點，以前柴油發動機一般用於大、中型載重貨車上。傳統上，柴油發動機由於比較笨重，升功率指標不如汽油機(轉速較低)，噪聲、振動較高，炭煙與顆粒(PM)排放比較嚴重，所以一直以來很少受到轎車的青睞。特別是小型高速柴油發動機的新發展，一批先進的技術，例如電控直噴、共軌、渦輪增壓、中冷等技術得以在小型柴油發動機上應用，使原來柴油發動機存在的缺點得到了較好的解決，而柴油機在節能排放方面的優勢，則是包括汽油機在內的所有熱力發動機無法取代的，成為「綠色發動機」。
柴油發動機應用廣泛，處在所屬產業鏈的相對核心的位置。在過去十多年的發展中，柴油發動機生產業形成了一系列的配套企業，很多的柴油發動機企業更多充當了總承裝配者的角色，而柴油發動機的一些關鍵的零部件：曲柄連杆、活塞、氣缸套、凸輪已交由專業公司生產。專業化分工使得柴油發動機廠商能更加集中自身的優勢，專注於柴油發動機的設計的和製造。
柴油機的零部件如：柴油濾、機油濾、空氣濾、機油、水箱液、皮帶等；也有人把柴油機常用易損配件說成是：中修件或大修件；如：柴油濾、機油濾、空氣濾、機油、水箱液、皮帶、缸套、活塞、活塞環、大修包、氣門、氣門座圈、連杆瓦、主軸瓦等。隨著社會城市化、科技化、人性化的發展，設計一種衝擊強度高、拉伸強度高、斷裂伸長率高、硬度高和彎曲強度高的柴油機零部件用料及其製備方法，以滿足市場需求，是非常必要的。
技術實現要素：
解決的技術問題：
本申請針對現有柴油機零部件用料拉伸強度低、衝擊強度低、斷裂伸長率低和彎曲強度低低等技術問題，提供一種柴油機零部件用料及其製備方法。
技術方案：
一種柴油機零部件用料，原料按重量份數配比如下：PP100份，聚乙烯10-30份，輔助抗氧劑DSTP0.05-0.45份，白油5-25份，亞磷酸三苯酯0.2-0.6份，硬脂酸鈣12-18份，乙丙橡膠30-50份，抗氧劑CA0.25-0.65份，DCP0.4-0.8份，苯甲酸鈉1.5-5.5份，鋁酸酯偶聯劑0.5-4.50份，不鏽鋼金屬粉25-65份，丁二烯橡膠13-17份，抗氧劑1010為15-35份。
作為本發明的一種優選技術方案：所述柴油機零部件用料的原料按重量份數配比如下：PP100份，聚乙烯15-25份，輔助抗氧劑DSTP0.15-0.35份，白油10-20份，亞磷酸三苯酯0.3-0.5份，硬脂酸鈣13-17份，乙丙橡膠35-45份，抗氧劑CA0.35-0.55份，DCP0.5-0.7份，苯甲酸鈉2.5-4.5份，鋁酸酯偶聯劑1.5-3.50份，不鏽鋼金屬粉35-55份，丁二烯橡膠14-16份，抗氧劑1010為20-30份。
作為本發明的一種優選技術方案：所述柴油機零部件用料的原料按重量份數配比如下：PP100份，聚乙烯15份，輔助抗氧劑DSTP0.15份，白油10份，亞磷酸三苯酯0.3份，硬脂酸鈣13份，乙丙橡膠35份，抗氧劑CA0.35份，DCP0.5份，苯甲酸鈉2.5份，鋁酸酯偶聯劑1.5份，不鏽鋼金屬粉35份，丁二烯橡膠14份，抗氧劑1010為20份。
作為本發明的一種優選技術方案：所述柴油機零部件用料的原料按重量份數配比如下：PP100份，聚乙烯25份，輔助抗氧劑DSTP0.35份，白油20份，亞磷酸三苯酯0.5份，硬脂酸鈣17份，乙丙橡膠45份，抗氧劑CA0.55份，DCP0.7份，苯甲酸鈉4.5份，鋁酸酯偶聯劑3.50份，不鏽鋼金屬粉55份，丁二烯橡膠16份，抗氧劑1010為30份。
作為本發明的一種優選技術方案：所述柴油機零部件用料的原料按重量份數配比如下：PP100份，聚乙烯20份，輔助抗氧劑DSTP0.25份，白油15份，亞磷酸三苯酯0.4份，硬脂酸鈣15份，乙丙橡膠40份，抗氧劑CA0.45份，DCP0.6份，苯甲酸鈉3.5份，鋁酸酯偶聯劑2.50份，不鏽鋼金屬粉45份，丁二烯橡膠15份，抗氧劑1010為25份。
作為本發明的一種優選技術方案：所述柴油機零部件用料的製備方法步驟為：
第一步：稱取PP、聚乙烯、輔助抗氧劑DSTP、白油、亞磷酸三苯酯、硬脂酸鈣、乙丙橡膠、抗氧劑CA、DCP、苯甲酸鈉、鋁酸酯偶聯劑、不鏽鋼金屬粉、丁二烯橡膠和抗氧劑1010；
第二步：將PP、聚乙烯、不鏽鋼金屬粉和丁二烯橡膠投入設有攪拌器和溫度計的反應釜中，升溫至60-70℃，攪拌50-60min，攪拌速度為500-700轉/分鐘；
第三步：加入剩餘原料，投入捏合機中，在80-100℃下捏合40-50min，雙螺杆擠出料筒溫度150-160℃、155-165℃、160-170℃、165-175℃、170-180℃，機頭溫度175-185℃，模具壓力0.7-0.9MPa。
有益效果：
本發明所述一種柴油機零部件用料及其製備方法採用以上技術方案和現有技術相比，具有以下技術效果：1、耐候性和耐蠕變性好，氧指數33-37%，邵氏硬度80-100A，缺口衝擊強度55-75kJ/m3；2、壓縮永久變形30-50%，熱變形溫度110-150℃，25℃下拉伸強度50-70MPa，90℃下拉伸強度20-40MPa；3、耐寒性-50℃對摺無裂紋，熔體流動指數0.1-2g/10min，彎曲強度65-75MPa，斷裂伸長率700-900%；4、撕裂強度45-65kN/m，衝擊回彈性35-55%，球壓痕硬度95-99，彎曲模量1.05-1.45GPa，力學性能好，可以廣泛生產並不斷代替現有材料。
具體實施方式
實施例1:
按重量份數配比稱取PP100份，聚乙烯10份，輔助抗氧劑DSTP0.05份，白油5份，亞磷酸三苯酯0.2份，硬脂酸鈣12份，乙丙橡膠30份，抗氧劑CA0.25份，DCP0.4份，苯甲酸鈉1.5份，鋁酸酯偶聯劑0.5份，不鏽鋼金屬粉25份，丁二烯橡膠13份，抗氧劑1010為15份。
將PP、聚乙烯、不鏽鋼金屬粉和丁二烯橡膠投入設有攪拌器和溫度計的反應釜中，升溫至60℃，攪拌50min，攪拌速度為500轉/分鐘。
加入剩餘原料，投入捏合機中，在80℃下捏合40min，雙螺杆擠出料筒溫度150℃、155℃、160℃、165℃、170℃，機頭溫度175℃，模具壓力0.7MPa。
耐候性和耐蠕變性好，氧指數33%，邵氏硬度80A，缺口衝擊強度55kJ/m3；壓縮永久變形50%，熱變形溫度110℃，25℃下拉伸強度50MPa，90℃下拉伸強度20MPa；耐寒性-50℃對摺無裂紋，熔體流動指數0.1g/10min，彎曲強度65MPa，斷裂伸長率700%；撕裂強度45kN/m，衝擊回彈性35%，球壓痕硬度95，彎曲模量1.05GPa，力學性能好，可以廣泛生產並不斷代替現有材料。
實施例2:
按重量份數配比稱取PP100份，聚乙烯30份，輔助抗氧劑DSTP0.45份，白油25份，亞磷酸三苯酯0.6份，硬脂酸鈣18份，乙丙橡膠50份，抗氧劑CA0.65份，DCP0.8份，苯甲酸鈉5.5份，鋁酸酯偶聯劑4.50份，不鏽鋼金屬粉65份，丁二烯橡膠17份，抗氧劑1010為35份。
將PP、聚乙烯、不鏽鋼金屬粉和丁二烯橡膠投入設有攪拌器和溫度計的反應釜中，升溫至70℃，攪拌60min，攪拌速度為700轉/分鐘。
加入剩餘原料，投入捏合機中，在100℃下捏合50min，雙螺杆擠出料筒溫度160℃、165℃、170℃、175℃、180℃，機頭溫度185℃，模具壓力0.9MPa。
耐候性和耐蠕變性好，氧指數34%，邵氏硬度85A，缺口衝擊強度60kJ/m3；壓縮永久變形45%，熱變形溫度120℃，25℃下拉伸強度55MPa，90℃下拉伸強度25MPa；耐寒性-50℃對摺無裂紋，熔體流動指數0.5g/10min，彎曲強度66MPa，斷裂伸長率750%；撕裂強度50kN/m，衝擊回彈性40%，球壓痕硬度96，彎曲模量1.15GPa，力學性能好，可以廣泛生產並不斷代替現有材料。
實施例3:
按重量份數配比稱取PP100份，聚乙烯15份，輔助抗氧劑DSTP0.15份，白油10份，亞磷酸三苯酯0.3份，硬脂酸鈣13份，乙丙橡膠35份，抗氧劑CA0.35份，DCP0.5份，苯甲酸鈉2.5份，鋁酸酯偶聯劑1.5份，不鏽鋼金屬粉35份，丁二烯橡膠14份，抗氧劑1010為20份。
將PP、聚乙烯、不鏽鋼金屬粉和丁二烯橡膠投入設有攪拌器和溫度計的反應釜中，升溫至60℃，攪拌50min，攪拌速度為500轉/分鐘。
加入剩餘原料，投入捏合機中，在80℃下捏合40min，雙螺杆擠出料筒溫度150℃、155℃、160℃、165℃、170℃，機頭溫度175℃，模具壓力0.7MPa。
耐候性和耐蠕變性好，氧指數33-37%，邵氏硬度80-100A，缺口衝擊強度55-75kJ/m3；壓縮永久變形40%，熱變形溫度130℃，25℃下拉伸強度60MPa，90℃下拉伸強度30MPa；耐寒性-50℃對摺無裂紋，熔體流動指數1g/10min，彎曲強度70MPa，斷裂伸長率800%；撕裂強度55kN/m，衝擊回彈性45%，球壓痕硬度97，彎曲模量1.25GPa，力學性能好，可以廣泛生產並不斷代替現有材料。
實施例4:
按重量份數配比稱取PP100份，聚乙烯25份，輔助抗氧劑DSTP0.35份，白油20份，亞磷酸三苯酯0.5份，硬脂酸鈣17份，乙丙橡膠45份，抗氧劑CA0.55份，DCP0.7份，苯甲酸鈉4.5份，鋁酸酯偶聯劑3.50份，不鏽鋼金屬粉55份，丁二烯橡膠16份，抗氧劑1010為30份。
將PP、聚乙烯、不鏽鋼金屬粉和丁二烯橡膠投入設有攪拌器和溫度計的反應釜中，升溫至70℃，攪拌60min，攪拌速度為700轉/分鐘。
加入剩餘原料，投入捏合機中，在100℃下捏合50min，雙螺杆擠出料筒溫度160℃、165℃、170℃、175℃、180℃，機頭溫度185℃，模具壓力0.9MPa。
耐候性和耐蠕變性好，氧指數36%，邵氏硬度95A，缺口衝擊強度70kJ/m3；壓縮永久變形35%，熱變形溫度140℃，25℃下拉伸強度65MPa，90℃下拉伸強度35MPa；耐寒性-50℃對摺無裂紋，熔體流動指數1.5g/10min，彎曲強度73MPa，斷裂伸長率850%；撕裂強度60kN/m，衝擊回彈性50%，球壓痕硬度98，彎曲模量1.35GPa，力學性能好，可以廣泛生產並不斷代替現有材料。
實施例5:
按重量份數配比稱取PP100份，聚乙烯20份，輔助抗氧劑DSTP0.25份，白油15份，亞磷酸三苯酯0.4份，硬脂酸鈣15份，乙丙橡膠40份，抗氧劑CA0.45份，DCP0.6份，苯甲酸鈉3.5份，鋁酸酯偶聯劑2.50份，不鏽鋼金屬粉45份，丁二烯橡膠15份，抗氧劑1010為25份。
將PP、聚乙烯、不鏽鋼金屬粉和丁二烯橡膠投入設有攪拌器和溫度計的反應釜中，升溫至65℃，攪拌55min，攪拌速度為600轉/分鐘。
加入剩餘原料，投入捏合機中，在90℃下捏合45min，雙螺杆擠出料筒溫度155℃、160℃、165℃、170℃、175℃，機頭溫度180℃，模具壓力0.8MPa。
耐候性和耐蠕變性好，氧指數37%，邵氏硬度100A，缺口衝擊強度75kJ/m3；壓縮永久變形30%，熱變形溫度150℃，25℃下拉伸強度70MPa，90℃下拉伸強度40MPa；耐寒性-50℃對摺無裂紋，熔體流動指數2g/10min，彎曲強度75MPa，斷裂伸長率900%；撕裂強度65kN/m，衝擊回彈性55%，球壓痕硬度99，彎曲模量1.45GPa，力學性能好，可以廣泛生產並不斷代替現有材料。
以上實施例中的所有組分均可以商業購買。
上述實施例只是用於對本發明的內容進行闡述，而不是限制，因此在和本發明的權利要求書相當的含義和範圍內的任何改變，都應該認為是包括在權利要求書的範圍內。