一种氢能源汽车硅胶管内层及其制备方法技术

本申请公开了一种氢能源汽车硅胶管内层及其制备方法，涉及硅胶管技术领域。一种氢能源汽车硅胶管内层，按重量份计，包括以下组分：聚甲基硅橡胶20份

【技术实现步骤摘要】
一种氢能源汽车硅胶管内层及其制备方法


[0001]本申请涉及硅胶管
，特别涉及一种氢能源汽车硅胶管内层及其制备方法。

技术介绍

[0002]氢能源汽车具有无污染，零排放，储量丰富等优势，而且氢气在燃烧时比汽油的发热量高，具有更高的能量利用率。而正是由于氢气燃烧的发热量高，其冷却系统具有较高的温度，因此要求氢能源汽车的硅胶管具有较好的耐高温性能。但常规的硅胶管耐高温性能并不佳，且硅胶管内层容易与氢气发生电离反应，进而析出影响氢气纯度的杂质，并且在氢气的输送过程中，压力发生变化时，硅胶管内层的耐压和耐渗透性能容易受到影响，这些都限制了橡胶材料在氢能源汽车胶管中的发展应用。

技术实现思路

[0003]本申请的主要目的是提供一种氢能源汽车硅胶管内层及其制备方法，旨在解决现有的氢能源汽车硅胶管不利于对氢气的输送的技术问题。
[0004]为实现上述目的，本申请提出了一种氢能源汽车硅胶管内层，按重量份计，包括以下组分：聚甲基硅橡胶20份
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30份、乙烯基硅橡胶15份
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30份、三元乙丙橡胶30份
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50份、二元乙丙橡胶接枝硅烷10份
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20份、铂金配位硫化剂2份
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8份、片状氧化铝20份
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40份、石墨烯纳米片20份
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40份、硅烷偶联剂1份
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3份、间位芳纶纤维浆粕8份
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15份、交联剂1份
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2份、防老剂1份
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2份和补强剂8份
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15份。
[0005]可选地，所述铂金配位硫化剂的制备方法，包括以下步骤：
[0006]将1,3
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二乙烯基四甲基二硅氧烷加入氯铂酸和异丙醇的混合液中，再加入NaHCO3，于70℃
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80℃下反应1h
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2h后，加入抑制性配位体，并通入惰性气体后，继续在70℃
‑
80℃下反应1h
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2h，再经冷却、过滤后，即得铂金配位硫化剂。
[0007]可选地，所述交联剂包括双异丙苯。
[0008]可选地，所述防老剂为环氧化植物油与对苯二胺的缩合物。
[0009]可选地，所述补强剂包括白炭黑、炭黑N220以及炭黑N330中的一种或多种。
[0010]本申请还提出了一种氢能源汽车硅胶管内层的制备方法，包括以下步骤：
[0011]将石墨烯纳米片超声分散于水中，得到石墨烯溶液，将硅烷偶联剂与片状氧化铝进行偶联后置于所述石墨烯溶液中，进行接枝反应，得到片层状多孔结构；
[0012]将聚甲基硅橡胶、乙烯基硅橡胶、三元乙丙橡胶、二元乙丙橡胶接枝硅烷和交联剂混合并进行塑化，再加入片层状多孔结构、铂金配位硫化剂、间位芳纶纤维浆粕、防老剂和补强剂进行混炼，再进行薄通处理后，得到胶料；
[0013]将所述胶料挤出，得到硅胶管坯；
[0014]将所述硅胶管坯进行硫化处理，得到成品硅胶管内层。
[0015]可选地，所述将聚甲基硅橡胶、乙烯基硅橡胶、三元乙丙橡胶、二元乙丙橡胶接枝
硅烷和交联剂混合并进行塑化的步骤，包括：
[0016]将聚甲基硅橡胶、乙烯基硅橡胶、三元乙丙橡胶、二元乙丙橡胶接枝硅烷和交联剂混合，并于20℃
‑
30℃下进行塑化1min
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3min。
[0017]可选地，所述加入片层状多孔结构、铂金配位硫化剂、间位芳纶纤维浆粕、防老剂和补强剂进行混炼，再进行薄通处理后，得到胶料的步骤，包括：
[0018]加入片层状多孔结构、铂金配位硫化剂、间位芳纶纤维浆粕、防老剂和补强剂并于80℃
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100℃下进行混炼1h
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2h，再进行薄通4次
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6次后，静置22h
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24h，得到胶料。
[0019]可选地，所述将所述胶料挤出，得到硅胶管坯的步骤，包括：
[0020]将所述胶料通过双螺杆挤出机进行挤出，得到硅胶管坯；
[0021]其中，所述双螺杆挤出机的挤出段温度为80℃
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100℃，所述双螺杆挤出机的塑化段温度为70℃
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90℃。
[0022]可选地，所述将所述硅胶管坯进行硫化处理的步骤，包括：
[0023]将所述硅胶管坯进行一段硫化，所述一段硫化的温度为130℃
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150℃，所述一段硫化的时间为20min
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40min；
[0024]再将一段硫化后的硅胶管坯进行二段硫化，所述二段硫化的温度为160℃
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180℃，所述二段硫化的时间为40min
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60min。
[0025]本申请将聚甲基硅橡胶、乙烯基硅橡胶和三元乙丙橡胶共用来制备硅胶管内层，可使聚甲基硅橡胶、乙烯基硅橡胶与三元乙丙橡胶的性能互补，以改善胶料的高温低温性能和压缩永久变形性，但若聚甲基硅橡胶、乙烯基硅橡胶与三元乙丙橡胶直接共混，由于相分离，会造成胶料的力学性能和耐热性能都较差，故本申请再以二元乙丙橡胶接枝硅烷来加强聚甲基硅橡胶、乙烯基硅橡胶与三元乙丙橡胶三者分子间的相互作用，以加强分散效果，使三者能够共硫化，以提高所得硅胶管内层的性能；催化剂采用铂金配位硫化剂，对硅橡胶进行铂金硫化处理，其不含硫，使得该材料的电导率低，并且在与氢气接触的过程中，不会产生电离等物理化学反应，不析出影响氢气纯度的杂质，同时可以实现绝缘功能；再以片状氧化铝、石墨烯纳米片、硅烷偶联剂来制备片层状多孔结构，可使胶料能够穿插于片层状多孔结构中，使片层状多孔结构作为胶料的载体，可加强胶料的散热性能，进而提高胶料的耐热性能；而间位芳纶纤维浆粕可改善硅胶管内层的力学性能，提升硅胶管内层的承压能力及疲劳寿命，避免使用织物来做骨架增强材料，省去了传统的贴布工艺。因此，本申请的硅胶管内层具有较好的耐高温性能，同时可以实现绝缘功能，不与氢气发生电离反应，且在氢气输送过程中具有较好的耐压和耐渗透性能。
具体实施方式
[0026]下面对本申请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申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0027]由于氢气燃烧的发热量高，其冷却系统具有较高的温度，因此要求氢能源汽车的硅胶管具有较好的耐高温性能。但常规的硅胶管耐高温性能并不佳，且硅胶管内层容易与氢气发生电离反应，进而析出影响氢气纯度的杂质，并且在氢气的输送过程中，压力发生变
化时，硅胶管内层的耐压和耐渗透性能容易受到影响。
[0028]针对上述现有的氢能源硅胶管内层所存在的技术问题，本申请的实施例提供了一种氢能源汽车硅胶管内层，按重量份计，包括以下组分：聚甲基硅橡胶20份...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氢能源汽车硅胶管内层，其特征在于，按重量份计，包括以下组分：聚甲基硅橡胶20份
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30份、乙烯基硅橡胶15份
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30份、三元乙丙橡胶30份
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50份、二元乙丙橡胶接枝硅烷10份
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20份、铂金配位硫化剂2份
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8份、片状氧化铝20份
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40份、石墨烯纳米片20份
‑
40份、硅烷偶联剂1份
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3份、间位芳纶纤维浆粕8份
‑
15份、交联剂1份
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2份、防老剂1份
‑
2份和补强剂8份
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15份。2.根据权利要求1所述的氢能源汽车硅胶管内层，其特征在于，所述铂金配位硫化剂的制备方法，包括以下步骤：将1,3
‑
二乙烯基四甲基二硅氧烷加入氯铂酸和异丙醇的混合液中，再加入NaHCO3，于70℃
‑
80℃下反应1h
‑
2h后，加入抑制性配位体，并通入惰性气体后，继续在70℃
‑
80℃下反应1h
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2h，再经冷却、过滤后，即得铂金配位硫化剂。3.根据权利要求1所述的氢能源汽车硅胶管内层，其特征在于，所述交联剂包括双异丙苯。4.根据权利要求1所述的氢能源汽车硅胶管内层，其特征在于，所述防老剂为环氧化植物油与对苯二胺的缩合物。5.根据权利要求1所述的氢能源汽车硅胶管内层，其特征在于，所述补强剂包括白炭黑、炭黑N220以及炭黑N330中的一种或多种。6.一种如权利要求1
‑
5任一项所述的氢能源汽车硅胶管内层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将石墨烯纳米片超声分散于水中，得到石墨烯溶液，将硅烷偶联剂与片状氧化铝进行偶联后置于所述石墨烯溶液中，进行接枝反应，得到片层状多孔结构；将聚甲基硅橡胶、乙烯基硅橡胶、三元乙丙橡胶、二元乙丙橡胶接枝硅烷和交联剂混合...

【专利技术属性】
技术研发人员：马启宾，程琪，鞠明贵，王洪，
申请(专利权)人：成都恒兴昌科技有限公司，
类型：发明
国别省市：