本發(fā)明涉及柴油機(jī)材料領(lǐng)域，尤其涉及一種柴油機(jī)零部件用料及其制備方法。
背景技術(shù)：
柴油發(fā)動(dòng)機(jī)是燃燒柴油來獲取能量釋放的發(fā)動(dòng)機(jī)。它是由德國(guó)發(fā)明家魯?shù)婪颉さ胰麪枺≧udolf Diesel）于1892年發(fā)明的，為了紀(jì)念這位發(fā)明家，柴油就是用他的姓Diesel來表示，而柴油發(fā)動(dòng)機(jī)也稱為狄塞爾發(fā)動(dòng)機(jī)。
柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是扭矩大、經(jīng)濟(jì)性能好。柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的工作過程與汽油發(fā)動(dòng)機(jī)有許多相同的地方，每個(gè)工作循環(huán)也經(jīng)歷進(jìn)氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)沖程。但由于柴油機(jī)用的燃料是柴油，它的粘度比汽油大，不容易蒸發(fā)，而其自燃溫度卻比汽油低，因此，可燃混合氣的形成及點(diǎn)火方式都與汽油機(jī)不同。不同之處主要有，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸中的混合氣是壓燃的，而非點(diǎn)燃的。柴油發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，進(jìn)入氣缸的是空氣，氣缸中的空氣壓縮到終點(diǎn)的時(shí)候，溫度可以達(dá)到500-700℃，壓力可以達(dá)到40—50個(gè)大氣壓?；钊咏现裹c(diǎn)時(shí)，供油系統(tǒng)的噴油嘴以極高的壓力在極短的時(shí)間內(nèi)向氣缸燃燒室噴射燃油，柴油形成細(xì)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(chǎn)生爆發(fā)力，推動(dòng)活塞下行做功，此時(shí)溫度可達(dá)1900-2000℃，壓力可達(dá)60-100個(gè)大氣壓，產(chǎn)生的扭矩很大，所以柴油發(fā)動(dòng)機(jī)廣泛的應(yīng)用于大型柴油設(shè)備上。
傳統(tǒng)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)：熱效率和經(jīng)濟(jì)性較好，柴油機(jī)采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(diǎn)，這時(shí)再噴入柴油、柴油噴霧和空氣混合的同時(shí)自己點(diǎn)火燃燒。因此，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)無需點(diǎn)火系統(tǒng)。同時(shí)，柴油機(jī)的供油系統(tǒng)也相對(duì)簡(jiǎn)單，因此柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性要比汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的好。由于不受爆燃的限制以及柴油自燃的需要，柴油機(jī)壓縮比很高。熱效率和經(jīng)濟(jì)性都要好于汽油機(jī)，同時(shí)在相同功率的情況下，柴油機(jī)的扭矩大，最大功率時(shí)的轉(zhuǎn)速低，適合于載貨汽車的使用。
但柴油機(jī)由于工作壓力大，要求各有關(guān)零件具有較高的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度，所以柴油機(jī)比較笨重，體積較大；柴油機(jī)的噴油泵與噴嘴制造精度要求高，所以成本較高；另外，柴油機(jī)工作粗暴，振動(dòng)噪聲大；柴油不易蒸發(fā)，冬季冷車時(shí)起動(dòng)困難。由于上述特點(diǎn)，以前柴油發(fā)動(dòng)機(jī)一般用于大、中型載重貨車上。傳統(tǒng)上，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)由于比較笨重，升功率指標(biāo)不如汽油機(jī)(轉(zhuǎn)速較低)，噪聲、振動(dòng)較高，炭煙與顆粒(PM)排放比較嚴(yán)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(fā)動(dòng)機(jī)的新發(fā)展，一批先進(jìn)的技術(shù)，例如電控直噴、共軌、渦輪增壓、中冷等技術(shù)得以在小型柴油發(fā)動(dòng)機(jī)上應(yīng)用，使原來柴油發(fā)動(dòng)機(jī)存在的缺點(diǎn)得到了較好的解決，而柴油機(jī)在節(jié)能排放方面的優(yōu)勢(shì)，則是包括汽油機(jī)在內(nèi)的所有熱力發(fā)動(dòng)機(jī)無法取代的，成為“綠色發(fā)動(dòng)機(jī)”。
柴油發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用廣泛，處在所屬產(chǎn)業(yè)鏈的相對(duì)核心的位置。在過去十多年的發(fā)展中，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)業(yè)形成了一系列的配套企業(yè)，很多的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)企業(yè)更多充當(dāng)了總承裝配者的角色，而柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的一些關(guān)鍵的零部件：曲柄連桿、活塞、氣缸套、凸輪已交由專業(yè)公司生產(chǎn)。專業(yè)化分工使得柴油發(fā)動(dòng)機(jī)廠商能更加集中自身的優(yōu)勢(shì)，專注于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)的和制造。
柴油機(jī)的零部件如：柴油濾、機(jī)油濾、空氣濾、機(jī)油、水箱液、皮帶等；也有人把柴油機(jī)常用易損配件說成是：中修件或大修件；如：柴油濾、機(jī)油濾、空氣濾、機(jī)油、水箱液、皮帶、缸套、活塞、活塞環(huán)、大修包、氣門、氣門座圈、連桿瓦、主軸瓦等。隨著社會(huì)城市化、科技化、人性化的發(fā)展，設(shè)計(jì)一種沖擊強(qiáng)度高、拉伸強(qiáng)度高、斷裂伸長(zhǎng)率高、硬度高和彎曲強(qiáng)度高的柴油機(jī)零部件用料及其制備方法，以滿足市場(chǎng)需求，是非常必要的。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
解決的技術(shù)問題：
本申請(qǐng)針對(duì)現(xiàn)有柴油機(jī)零部件用料拉伸強(qiáng)度低、沖擊強(qiáng)度低、斷裂伸長(zhǎng)率低和彎曲強(qiáng)度低低等技術(shù)問題，提供一種柴油機(jī)零部件用料及其制備方法。
技術(shù)方案：
一種柴油機(jī)零部件用料，原料按重量份數(shù)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(lián)劑0.5-4.50份，不銹鋼金屬粉25-65份，丁二烯橡膠13-17份，抗氧劑1010為15-35份。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案：所述柴油機(jī)零部件用料的原料按重量份數(shù)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(lián)劑1.5-3.50份，不銹鋼金屬粉35-55份，丁二烯橡膠14-16份，抗氧劑1010為20-30份。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案：所述柴油機(jī)零部件用料的原料按重量份數(shù)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(lián)劑1.5份，不銹鋼金屬粉35份，丁二烯橡膠14份，抗氧劑1010為20份。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案：所述柴油機(jī)零部件用料的原料按重量份數(shù)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(lián)劑3.50份，不銹鋼金屬粉55份，丁二烯橡膠16份，抗氧劑1010為30份。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案：所述柴油機(jī)零部件用料的原料按重量份數(shù)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(lián)劑2.50份，不銹鋼金屬粉45份，丁二烯橡膠15份，抗氧劑1010為25份。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案：所述柴油機(jī)零部件用料的制備方法步驟為：
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(lián)劑、不銹鋼金屬粉、丁二烯橡膠和抗氧劑1010；
第二步：將PP、聚乙烯、不銹鋼金屬粉和丁二烯橡膠投入設(shè)有攪拌器和溫度計(jì)的反應(yīng)釜中，升溫至60-70℃，攪拌50-60min，攪拌速度為500-700轉(zhuǎn)/分鐘；
第三步：加入剩余原料，投入捏合機(jī)中，在80-100℃下捏合40-50min，雙螺桿擠出料筒溫度150-160℃、155-165℃、160-170℃、165-175℃、170-180℃，機(jī)頭溫度175-185℃，模具壓力0.7-0.9MPa。
有益效果：
本發(fā)明所述一種柴油機(jī)零部件用料及其制備方法采用以上技術(shù)方案和現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果：1、耐候性和耐蠕變性好，氧指數(shù)33-37%，邵氏硬度80-100A，缺口沖擊強(qiáng)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(qiáng)度50-70MPa，90℃下拉伸強(qiáng)度20-40MPa；3、耐寒性-50℃對(duì)折無裂紋，熔體流動(dòng)指數(shù)0.1-2g/10min，彎曲強(qiáng)度65-75MPa，斷裂伸長(zhǎng)率700-900%；4、撕裂強(qiáng)度45-65kN/m，沖擊回彈性35-55%，球壓痕硬度95-99，彎曲模量1.05-1.45GPa，力學(xué)性能好，可以廣泛生產(chǎn)并不斷代替現(xiàn)有材料。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1:
按重量份數(shù)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(lián)劑0.5份，不銹鋼金屬粉25份，丁二烯橡膠13份，抗氧劑1010為15份。
將PP、聚乙烯、不銹鋼金屬粉和丁二烯橡膠投入設(shè)有攪拌器和溫度計(jì)的反應(yīng)釜中，升溫至60℃，攪拌50min，攪拌速度為500轉(zhuǎn)/分鐘。
加入剩余原料，投入捏合機(jī)中，在80℃下捏合40min，雙螺桿擠出料筒溫度150℃、155℃、160℃、165℃、170℃，機(jī)頭溫度175℃，模具壓力0.7MPa。
耐候性和耐蠕變性好，氧指數(shù)33%，邵氏硬度80A，缺口沖擊強(qiáng)度55kJ/m3；壓縮永久變形50%，熱變形溫度110℃，25℃下拉伸強(qiáng)度50MPa，90℃下拉伸強(qiáng)度20MPa；耐寒性-50℃對(duì)折無裂紋，熔體流動(dòng)指數(shù)0.1g/10min，彎曲強(qiáng)度65MPa，斷裂伸長(zhǎng)率700%；撕裂強(qiáng)度45kN/m，沖擊回彈性35%，球壓痕硬度95，彎曲模量1.05GPa，力學(xué)性能好，可以廣泛生產(chǎn)并不斷代替現(xiàn)有材料。
實(shí)施例2:
按重量份數(shù)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(lián)劑4.50份，不銹鋼金屬粉65份，丁二烯橡膠17份，抗氧劑1010為35份。
將PP、聚乙烯、不銹鋼金屬粉和丁二烯橡膠投入設(shè)有攪拌器和溫度計(jì)的反應(yīng)釜中，升溫至70℃，攪拌60min，攪拌速度為700轉(zhuǎn)/分鐘。
加入剩余原料，投入捏合機(jī)中，在100℃下捏合50min，雙螺桿擠出料筒溫度160℃、165℃、170℃、175℃、180℃，機(jī)頭溫度185℃，模具壓力0.9MPa。
耐候性和耐蠕變性好，氧指數(shù)34%，邵氏硬度85A，缺口沖擊強(qiáng)度60kJ/m3；壓縮永久變形45%，熱變形溫度120℃，25℃下拉伸強(qiáng)度55MPa，90℃下拉伸強(qiáng)度25MPa；耐寒性-50℃對(duì)折無裂紋，熔體流動(dòng)指數(shù)0.5g/10min，彎曲強(qiáng)度66MPa，斷裂伸長(zhǎng)率750%；撕裂強(qiáng)度50kN/m，沖擊回彈性40%，球壓痕硬度96，彎曲模量1.15GPa，力學(xué)性能好，可以廣泛生產(chǎn)并不斷代替現(xiàn)有材料。
實(shí)施例3:
按重量份數(shù)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(lián)劑1.5份，不銹鋼金屬粉35份，丁二烯橡膠14份，抗氧劑1010為20份。
將PP、聚乙烯、不銹鋼金屬粉和丁二烯橡膠投入設(shè)有攪拌器和溫度計(jì)的反應(yīng)釜中，升溫至60℃，攪拌50min，攪拌速度為500轉(zhuǎn)/分鐘。
加入剩余原料，投入捏合機(jī)中，在80℃下捏合40min，雙螺桿擠出料筒溫度150℃、155℃、160℃、165℃、170℃，機(jī)頭溫度175℃，模具壓力0.7MPa。
耐候性和耐蠕變性好，氧指數(shù)33-37%，邵氏硬度80-100A，缺口沖擊強(qiáng)度55-75kJ/m3；壓縮永久變形40%，熱變形溫度130℃，25℃下拉伸強(qiáng)度60MPa，90℃下拉伸強(qiáng)度30MPa；耐寒性-50℃對(duì)折無裂紋，熔體流動(dòng)指數(shù)1g/10min，彎曲強(qiáng)度70MPa，斷裂伸長(zhǎng)率800%；撕裂強(qiáng)度55kN/m，沖擊回彈性45%，球壓痕硬度97，彎曲模量1.25GPa，力學(xué)性能好，可以廣泛生產(chǎn)并不斷代替現(xiàn)有材料。
實(shí)施例4:
按重量份數(shù)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(lián)劑3.50份，不銹鋼金屬粉55份，丁二烯橡膠16份，抗氧劑1010為30份。
將PP、聚乙烯、不銹鋼金屬粉和丁二烯橡膠投入設(shè)有攪拌器和溫度計(jì)的反應(yīng)釜中，升溫至70℃，攪拌60min，攪拌速度為700轉(zhuǎn)/分鐘。
加入剩余原料，投入捏合機(jī)中，在100℃下捏合50min，雙螺桿擠出料筒溫度160℃、165℃、170℃、175℃、180℃，機(jī)頭溫度185℃，模具壓力0.9MPa。
耐候性和耐蠕變性好，氧指數(shù)36%，邵氏硬度95A，缺口沖擊強(qiáng)度70kJ/m3；壓縮永久變形35%，熱變形溫度140℃，25℃下拉伸強(qiáng)度65MPa，90℃下拉伸強(qiáng)度35MPa；耐寒性-50℃對(duì)折無裂紋，熔體流動(dòng)指數(shù)1.5g/10min，彎曲強(qiáng)度73MPa，斷裂伸長(zhǎng)率850%；撕裂強(qiáng)度60kN/m，沖擊回彈性50%，球壓痕硬度98，彎曲模量1.35GPa，力學(xué)性能好，可以廣泛生產(chǎn)并不斷代替現(xiàn)有材料。
實(shí)施例5:
按重量份數(shù)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(lián)劑2.50份，不銹鋼金屬粉45份，丁二烯橡膠15份，抗氧劑1010為25份。
將PP、聚乙烯、不銹鋼金屬粉和丁二烯橡膠投入設(shè)有攪拌器和溫度計(jì)的反應(yīng)釜中，升溫至65℃，攪拌55min，攪拌速度為600轉(zhuǎn)/分鐘。
加入剩余原料，投入捏合機(jī)中，在90℃下捏合45min，雙螺桿擠出料筒溫度155℃、160℃、165℃、170℃、175℃，機(jī)頭溫度180℃，模具壓力0.8MPa。
耐候性和耐蠕變性好，氧指數(shù)37%，邵氏硬度100A，缺口沖擊強(qiáng)度75kJ/m3；壓縮永久變形30%，熱變形溫度150℃，25℃下拉伸強(qiáng)度70MPa，90℃下拉伸強(qiáng)度40MPa；耐寒性-50℃對(duì)折無裂紋，熔體流動(dòng)指數(shù)2g/10min，彎曲強(qiáng)度75MPa，斷裂伸長(zhǎng)率900%；撕裂強(qiáng)度65kN/m，沖擊回彈性55%，球壓痕硬度99，彎曲模量1.45GPa，力學(xué)性能好，可以廣泛生產(chǎn)并不斷代替現(xiàn)有材料。
以上實(shí)施例中的所有組分均可以商業(yè)購(gòu)買。
上述實(shí)施例只是用于對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容進(jìn)行闡述，而不是限制，因此在和本發(fā)明的權(quán)利要求書相當(dāng)?shù)暮x和范圍內(nèi)的任何改變，都應(yīng)該認(rèn)為是包括在權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。