CN101418890A - 氟橡胶与丁腈橡胶、氯醚橡胶燃油胶管及制备方法 - Google Patents

氟橡胶与丁腈橡胶、氯醚橡胶燃油胶管及制备方法 Download PDF

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孙佩祝
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Abstract

本发明涉及一种氟橡胶与丁腈橡胶、氯醚橡胶燃油胶管及其制备方法。胶管具有四层结构，依次为氟橡胶内层，丁腈橡胶中层，编织层和氯醚橡胶外层。制备方法是氟橡胶挤出温度从机头到螺杆依次为100℃～70℃，90℃～60℃，90℃～60℃，90℃～60℃；丁腈橡胶挤出温度从机头到螺杆依次为70℃～40℃，70℃～40℃，70℃～40℃，编织层使用芳纶线编织生产；氯醚橡胶挤出温度从机头到螺杆依次为90℃～60℃，80℃～40℃，80℃～40℃，80℃～40℃，厚度为1.0～6.0mm。采用一段硫化方法，硫化温度为130～180℃，硫化时间为5～60min；燃油胶管满足燃油胶管达到低渗透要求并且在200ppm的臭氧环境下正常使用，低渗透性，对环境污染小，并且满足耐油、耐臭氧的使用要求。

Description

氟橡胶与丁腈橡胶、氯醚橡胶燃油胶管及制备方法
技术领域
本发明涉及汽车胶管技术领域，特别涉及一种氟橡胶与丁腈橡胶、氯醚橡胶燃油胶管及其制备方法。
背景技术
当汽车潮水般地涌进人们的现代生活，给我们带来不尽便利的时候，汽车尾气排放和日趋恶化的环境污染也随之到来。汽车排出的碳氢化物及其它污染大气层的物质，主要源头之一是来自汽车燃油胶管中渗透出的汽油。随着环境意识的增强，对燃油胶管的渗透性能要求越来越高，耐臭氧要求也由原来的50pphm提高到200pphm。。目前通用的三层结构燃油胶管，由内至外依次是：丁腈橡胶层、芳纶线层、氯丁橡胶层。其燃油渗透率标准为80℃×24h，<15g/100cm；其外层氯丁橡胶抗臭氧老化只能满足在50pphm的环境使用。但对于燃油渗透率为80℃×24h，<8g/100cm，臭氧老化浓度为200pphm的燃油胶管来说，仍采用原三层结构的材料已经不能满足标准要求。
发明内容
为满足燃油胶管达到低渗透要求并且在200pphm的臭氧环境下正常使用，我们开发研制了新结构的燃油胶管。此燃油胶管既能满足低渗透性，对环境污染小，并且满足耐油、耐臭氧的使用要求。
本发明的氟橡胶与丁腈橡胶、氯醚橡胶的燃油管具有四层结构，依次为氟橡胶内层1，丁腈橡胶中层2，编织层3和氯醚橡胶外层4。
本发明的氟橡胶与丁腈橡胶、氯醚橡胶燃油胶管的制备方法，其特征包括如下步骤：
1)管胚制造过程
氟橡胶内层与丁腈橡胶中层双复合挤出，氟橡胶内层挤出温度从机头到螺杆依次为100℃～70℃，90℃～60℃，90℃～60℃，90℃～60℃，厚度为0.2～1.5mm；中层丁腈橡胶挤出温度从机头到螺杆依次为70℃～40℃，70℃～40℃，70℃～40℃，厚度为0.5～3mm。
编织层：使用芳纶线编织生产，芳纶线从800dtx~1870dtx，编织行程20~60mm。
外层氯醚橡胶：挤出温度从机头到螺杆依次为90℃～60℃，80℃～40℃，80℃～40℃，80℃～40℃，厚度为1.0～6.0mm。
2)硫化成型过程：
采用一段硫化方法，一段硫化参数：硫化温度为130～180℃，硫化时间为5～60min；
由于氟橡胶在主链或侧链的碳原子上含有氟原子的一种合成高分子弹性体，氟原子的电负性极高，故具有极佳的耐燃油性。将其设置在燃油管的最内层对燃油渗透及耐油老化都具有极佳的性能。氯醚橡胶系侧基上含有氯的聚醚型橡胶，是由含有环氧基的环状醚开环聚合而成的高分子弹性体。由于氯醚橡胶是主链含有醚键(－C-C-O－)n，侧链含氯甲基(-CH2CI)的饱和脂肪族聚醚。因此氯醚具有很好的耐臭氧性、耐热老化、和优异的耐油性，将其设置在燃油管的最外层对臭氧及热老化有很好的效果，能够在臭氧老化浓度为200pphm的环境中长期使用。
本发明的氟橡胶、丁腈橡胶与氯醚橡胶的燃油管的结构是四层编织结构，氟橡胶设置在胶管的内层，丁腈橡胶设置在胶管的中层，然后是芳纶编织层，氯醚橡胶设置在胶管的外层。胶管的孔径根据各种汽车胶管的要求具体配置。
本发明在满足耐油使用要求的前提下，解决现有低温燃油胶管渗透率大高，污染环境及耐臭氧老化差的问题。
附图说明
图1为本发明氟橡胶与丁腈橡胶、氯醚橡胶燃油胶管的剖面图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例1：
生产内径为5±0.3mm×壁厚为1.7±0.3mm(氟橡胶内层1厚度0.2mm、丁腈橡胶中层2厚度0.5mm、氯醚橡胶外层4厚度1.0mm)的氟橡胶与丁腈橡胶、氯醚橡胶燃油胶管，方法步骤如下所示：
氟橡胶内层与丁腈橡胶中层双复合挤出，氟橡胶内层挤出温度从机头到螺杆依次为70℃，60℃，60℃，60℃；中层丁腈橡胶挤出温度从机头到螺杆依次为40℃，40℃，40℃。
编织层：使用芳纶线编织生产，芳纶线800dtx，编织行程20mm。
外层氯醚橡胶：挤出温度从机头到螺杆依次为60℃，40℃，40℃，40℃。
2)硫化成型过程：
采用一段硫化方法，一段硫化参数：硫化温度为180℃，硫化时间为5min；
下表是按照德国大众汽车的标准要求对胶管进行的测试，并得出以下结论。
 
序号 测试项目及指标要求 实施例1胶管
1 燃油渗透性80℃×24h，<8g/100cm2  5.23
2 耐臭氧200pphm×23℃×46h               无裂纹
3 耐寒性-25℃×22h胶管无裂纹       无裂纹
实施例2：
生产内径为7.5±0.3mm×壁厚为3.5±0.3mm(氟橡胶内层1厚度0.5mm、丁腈橡胶中层2厚度1.0mm、氯醚橡胶外层4厚度2.0mm)的氟橡胶与丁腈橡胶、氯醚橡胶燃油胶管，方法步骤如实施例1所示，所不同的是：
1)管胚制造过程
氟橡胶内层与丁腈橡胶中层双复合挤出，氟橡胶内层挤出温度从机头到螺杆依次为80℃，70℃，70℃，70℃；中层丁腈橡胶挤出温度从机头到螺杆依次为50℃，50℃，50℃。
编织层：使用芳纶线编织生产，芳纶线1100dtx，编织行程40mm。
外层氯醚橡胶：挤出温度从机头到螺杆依次为75℃，60℃，60℃，60℃。
2)硫化成型过程：
采用一段硫化方法，一段硫化参数：硫化温度为170℃，硫化时间为20min；
下表是按照德国大众汽车的标准要求对胶管进行的测试，并得出以下结论。
 
序号 测试项目及指标要求 实施例2胶管
1 燃油渗透性80℃×24h，<8g/100cm2 6.16
2 耐臭氧200pphm×23℃×46h 无裂纹
3 耐寒性-25℃×22h胶管无裂纹 无裂纹
实施例3：
生产内径为9.5±0.3mm×5.3±0.3mm(氟橡胶内层1厚度0.8mm、丁腈橡胶中层2厚度1.5mm、氯醚橡胶外层4厚度3.0mm)的氟橡胶与丁腈橡胶、氯醚橡胶燃油胶管，方法步骤如实施例1所示，所不同的是：
氟橡胶内层与丁腈橡胶中层双复合挤出，氟橡胶内层挤出温度从机头到螺杆依次为85℃，75℃，70℃，70℃；中层丁腈橡胶挤出温度从机头到螺杆依次为60℃，50℃，50℃。
编织层：使用芳纶线编织生产，芳纶线1100dtx，编织行程45mm。
外层氯醚橡胶：挤出温度从机头到螺杆依次为85℃，70℃，60℃，60℃。
2)硫化成型过程：
采用一段硫化方法，一段硫化参数：硫化温度为170℃，硫化时间为25min；
下表是按照德国大众汽车的标准要求对胶管进行的测试，并得出以下结论。
 
序号 测试项目及指标要求 实施例3胶管
1 燃油渗透性80℃×24h，<8g/100cm2 6.82
2 耐臭氧200pphm×23℃×46h 无裂纹
3 耐寒性-25℃×22h胶管无裂纹 无裂纹
实施例4：
生产内径为18±0.3mm×10.5±0.5mm(氟橡胶内层1厚度1.5mm、丁腈橡胶中层2厚度3.0mm、氯醚橡胶外层4厚度6.0mm)的氟橡胶与丁腈橡胶、氯醚橡胶燃油胶管，方法步骤如实施例1所示，所不同的是：
氟橡胶内层与丁腈橡胶中层双复合挤出，氟橡胶内层挤出温度从机头到螺杆依次为100℃，90℃，90℃，90℃；中层丁腈橡胶挤出温度从机头到螺杆依次为70℃，70℃，70℃。
编织层：使用芳纶线编织生产，芳纶线1870dtx，编织行程60mm。
外层氯醚橡胶：挤出温度从机头到螺杆依次为90℃，80℃，80℃，80℃。
2)硫化成型过程：
采用一段硫化方法，一段硫化参数：硫化温度为130℃，硫化时间为60min；
下表是按照德国大众汽车的标准要求对胶管进行的测试，并得出以下结论。
 
序号 测试项目及指标要求 实施例4胶管
1 燃油渗透性80℃×24h，<8g/100cm2 7.56
2 耐臭氧200pphm×23℃×46h 无裂纹
3 耐寒性-25℃×22h胶管无裂纹 无裂纹
通过上述的实验可以明显看出，本发明的氟橡胶与丁腈橡胶、氯醚橡胶汽车燃油胶管既满足低渗透性，并且满足耐臭氧的使用要求，完全符合汽车燃油胶管标准要求。

Claims (3)

1.一种氟橡胶与丁腈橡胶、氯醚橡胶的燃油管，其特征是具有四层结构，由内至外依次为氟橡胶内层(1)，丁腈橡胶中层(2)，编织层(3)和氯醚橡胶外层(4)。
2.如权利要求1所述的氟橡胶与丁腈橡胶、氯醚橡胶的燃油管，其特征是所述的氟橡胶内层厚度为0.2～1.5mm，丁腈橡胶中层厚度为0.3～3mm，氯醚橡胶外层厚度为1.0～6.0mm。
3.权利要求1的氟橡胶与丁腈橡胶、氯醚橡胶燃油胶管的制备方法，其特征包括如下步骤：
1)管胚制造过程
氟橡胶内层与丁腈橡胶中层双复合挤出，氟橡胶内层挤出温度从机头到螺杆依次为100℃～70℃，90℃～60℃，90℃～60℃，90℃～60℃；
中层丁腈橡胶挤出温度从机头到螺杆依次为70℃～40℃，70℃～40℃，70℃～40℃；
编织层：使用芳纶线编织生产，芳纶线从800dtx~1870dtx，编织行程20~60mm；
外层氯醚橡胶：挤出温度从机头到螺杆依次为90℃～60℃，80℃～40℃，80℃～40℃，80℃～40℃；
2)硫化成型过程：
采用一段硫化方法，一段硫化参数：硫化温度为130～180℃，硫化时间为5～60min。
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