CN101654063A - 一种低渗透汽车油箱加油口胶管及其制造工艺 - Google Patents

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夏迎松
郑海波
晏建炜
杨显峰
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Abstract

一种低渗透汽车油箱加油口胶管及其制造工艺，其特征是胶管由内层胶、中层胶和外层胶三层橡胶层复合而成，主要原料为三元预混氟橡胶FKM、氯醚橡胶ECO和炭黑；各层胶分别通过混炼及复合挤出，在中层胶的外表编织芳纶纤维，再通过挤出包覆外层胶出形成管坯，对于管坯管依次经过硫化和二段处理完成制备，本发明胶管具有耐高温、低燃油渗透率等特点。

Description

一种低渗透汽车油箱加油口胶管及其制造工艺
技术领域
本发明涉及一种汽车用燃油管及其制造工艺，尤其是一种低渗透汽车油箱加油口胶管及其制造工艺。
背景技术
近年来，随着经济的飞速发展，世界各国都已逐渐意识到能源的紧张形势，并意识到经济的发展对地球环境所带来的负面影响，因此各国在节约能源和环保方面的投入也越来越大。在汽车工业方面，为了有效控制汽车废气的排放，各国都在不断提高汽车燃油系统的排放标准，对油箱加油口胶管的渗透要求也越来越高。国内已有的丁腈胶复合氯丁胶的燃油胶管存在燃油渗透量大的缺陷，不能适应汽车低排放的要求，因此，国内的中、高档轿车此类胶管绝大部分采用进口件，而使用进口件提高了汽车的制造成本，同时也大大制约了我国汽车工业的发展。
发明内容
本发明的目的是提供一种新型的低渗透汽车油箱加油口胶管及制造工艺，以针对目前国内已有油箱加油口胶管存在的高燃油渗透率问题，实现了汽车油箱加油口胶管的国产化。
为达到上述的目的，本发明所采用的技术方案为：
本发明低渗透汽车油箱加油口胶管的特点是由内层胶、中层胶和外层胶三层橡胶层复合而成，其原料组份的重量配比为：
内层胶：三元预混氟橡胶：80-120    炭黑：10-14
        活性氧化镁：2-4           氢氧化钙：5-7
中层胶：氯醚橡胶：80-120          炭黑：40-50
        促进剂：0.8-1.2           防老剂：0.8-1.2
        增塑剂：18-22             硫化剂：1.5-2.0
        吸酸剂：2-4               氢氧化钙：3-5
        加工助剂：2-4
外层胶：氯醚橡胶：80-120          炭黑：35-45
        促进剂：0.8-1.2           防老剂：0.8-1.2
        增塑剂：15-22             硫化剂：1.5-2.0
        吸酸剂：2-4               加工助剂：2-4
在所述中层胶与外层胶之间有芳纶纤维线编织层。
更进一步，本发明低渗透汽车油箱加油口胶管的特点是重量配比、各层胶的原料组成分
别为：
内层胶：三元预混氟橡胶：100          炭黑：12
        活性氧化镁：3                氢氧化钙：6
中层胶：氯醚橡胶：100                炭黑：45
        促进剂：1                    防老剂：1
        增塑剂：20                   硫化剂：1.7
        吸酸剂：3                    氢氧化钙：4
        加工助剂：3
外层胶：氯醚橡胶：100                炭黑：40
        促进剂：1                    防老剂：1
        增塑剂：18                   硫化剂：1.7
        吸酸剂：3                    加工助剂：3
本发明低渗透汽车油箱加油口胶管的制造工艺的特点是按如下步骤进行：
步骤a、分别按重量配比称取内层胶、中层胶和外层胶的各原料组份，由开炼机或密炼机分别加工成内层混炼胶、中层混炼胶和外层混炼胶；
步骤b、将各层混炼胶分别通过过滤去除杂质，经由冷喂料复合挤出机挤出内层胶和中层胶，再经过编织机在中层胶的外表编织芳纶纤维线，最后再通过外胶挤出机挤出外层混炼胶，并包覆在芳纶纤维线的外表形成管坯；
步骤c、将所述管坯套装在管模芯上，然后放入蒸汽硫化罐中，用蒸汽加压至0.8-1.0Mpa，升温至170-180℃，时间为20-30分钟进行硫化处理；
步骤d、将步骤c所得硫化后的胶管经清洗停放2小时后置入145-160℃的热空气老化箱中，4小时后取出完成制备。
与已有技术相比，本发明有益效果体现在
1、本发明胶管所采用的内层胶是氟橡胶，其耐燃油性能及耐高温性能较已有技术的内层胶丁腈胶相比显著提高，同时中层和外层所包覆的氯醚橡胶较已有技术的氯丁橡胶在耐燃油后的物理性能也大大提高，同时对燃油的渗透率也比氯丁橡胶好，所以采用本发明结构的胶管显著提高了胶管耐燃油性能，达到降低燃油渗透率的效果。
2、本发明低渗透汽车油箱加油口胶管采用特种合成橡胶及芳纶纤维编织结构，合成橡胶的主要原料包括：三元预混氟橡胶FKM、氯醚橡胶ECO和炭黑，使油箱加油口胶管具有耐高温、低燃油渗透的特点，如已有技术的丁腈胶/氯丁胶加油管，耐温只能达到120℃，燃油渗透率只能达到90g/m2/24h，而采用本发明的加油管，耐温可达到150℃，燃油渗透率达到30g/m2/24h以下，可见采用本发明胶管可有效降低汽车燃油系统燃油渗透率。
具体实施方式
具体实施中，低渗透汽车油箱加油口胶管是由内层胶、中层胶和外层胶三层橡胶层复合而成，其原料组份的重量配比为：
内层胶：三元预混氟橡胶FKM：80-120        炭黑：10-14
        活性氧化镁：2-4                  氢氧化钙：5-7
中层胶：氯醚橡胶ECO：80-120              炭黑：40-50
        促进剂P-152：0.8-1.2             防老剂NBC：0.8-1.2
        增塑剂TP-95：18-22               硫化剂X-21S：1.5-2.0
        吸酸剂DHT-4A：2-4                氢氧化钙：3-5
        加工助剂R-300：2-4
外层胶：氯醚橡胶ECO：80-120              炭黑：35-45
        促进剂P-152：0.8-1.2             防老剂NBC：0.8-1.2
        增塑剂TP-95：15-22               硫化剂X-21S：1.5-2.0
        吸酸剂DHT-4A：2-4                加工助剂R-300：2-4
在所述中层胶与外层胶之间有芳纶纤维线编织层。
本实施例中汽车油箱加油口胶管按重量份含量配比为：
内层胶：三元预混氟橡胶FKM：100       炭黑：12
        活性氧化镁：3                氢氧化钙：6
中层胶：氯醚橡胶ECO：100             炭黑：45
        促进剂P-152：1               防老剂NBC：1
        增塑剂TP-95：20              硫化剂X-21S：1.7
        吸酸剂DHT-4A：3              氢氧化钙：4
        加工助剂R-300：3
外层胶：氯醚橡胶ECO：100             炭黑：40
        促进剂P-152：1               防老剂NBC：1
        增塑剂TP-95：18              硫化剂X-21S：1.7
        吸酸剂DHT-4A：3              加工助剂R-300：3
此外，关于内层胶、中层胶和外层胶还可以分别按表1、表2和表3进行配料
表1：内层胶
  组别   三元预混氟橡胶FKM   炭黑   活性氧化镁   氢氧化钙
  1   80   10   2   5
  2   100   12   3   6
  3   120   14   4   7
表2：中层胶
  组别   氯醚橡胶ECO   炭黑   促进剂   防老剂   增塑剂   硫化剂   吸酸剂   氢氧化钙   加工助剂
  1   80   40   0.8   0.8   18   1.5   2   3   2
  2   100   45   1   1   20   1.7   3   4   3
  3   120   50   1.2   1.2   22   2.0   4   5   4
表3：外层胶
  组别   氯醚橡胶   炭黑   促进剂P-152   防老剂NBC   增塑剂TP-95   硫化剂X-21S   吸酸剂DHT-4A   加工助剂R-300
  1   80   35   0.8   0.8   15   1.5   2   2
  2   100   40   1.0   1.0   18   1.7   3   3
  3   120   45   1.2   1.2   22   2.0   4   4
制备工艺：
1、按照特种合成橡胶工艺配方重量份配比完成，然后通过开炼机或密炼机加工成混炼胶。
2、将检测合格的混炼胶通过过滤去除杂质，然后由冷喂料复合挤出机挤出内胶和中层胶，再经过编织机编上芳纶纤维线，最后再通过外胶挤出机将混炼胶挤出包覆在外面形成管坯。
3、将管坯套在模芯上，然后将管坯连同模芯置入蒸汽硫化罐中，用蒸汽加压0.9MPa，升温至175℃，时间25分钟进行硫化处理。
4、将上述所得硫化后的胶管经清洗停放2小时后置入150℃的热空气老化箱中，放置4小时后取出。
上述各实施例中，具体选用促进剂P-152由上海华仲荣工贸公司提供，该类别促进剂在硫化过程中能起到中层胶与内层胶交联粘接的作用；选用防老剂为二丁基二硫代氨基甲酸镍，即防老剂NBC，以达到橡胶耐150℃高温的要求。
经本实施例方法制得的产品经150℃×168小时的耐干热老化试验后再压缩到内径的一半，胶管内外表面无裂纹，而已有技术的NBR/CR结构的胶管耐高温只能达到120℃，若经150℃×168小时耐干热老化试验后胶管将变脆而失去橡胶弹性。
本发明胶管耐燃油C(按体积比，甲苯∶异辛烷为50％∶50％)渗透性为25.8g/m2/24小时，相应的，已有技术中的NBR/CR结构的胶管耐燃油C渗透性为90g/m2/24小时。

Claims (3)

1、一种低渗透汽车油箱加油口胶管，其特征是由内层胶、中层胶和外层胶三层橡胶层复合而成，其原料组份的重量配比为：
内层胶：三元预混氟橡胶：80-120    炭黑：10-14
        活性氧化镁：2-4           氢氧化钙：5-7
中层胶：氯醚橡胶：80-120          炭黑：40-50
        促进剂：0.8-1.2           防老剂：0.8-1.2
        增塑剂：18-22             硫化剂：1.5-2.0
        吸酸剂：2-4               氢氧化钙：3-5
        加工助剂：2-4
外层胶：氯醚橡胶：80-120          炭黑：35-45
        促进剂：0.8-1.2           防老剂：0.8-1.2
        增塑剂：15-22             硫化剂：1.5-2.0
        吸酸剂：2-4               加工助剂：2-4；
在所述中层胶与外层胶之间有芳纶纤维线编织层。
2、根据权利要求1所述的低渗透汽车油箱加油口胶管，其特征是重量配比，各层胶的原料组成分别为：
内层胶：三元预混氟橡胶：100       炭黑：12
        活性氧化镁：3             氢氧化钙：6
中层胶：氯醚橡胶：100             炭黑：45
        促进剂：1                 防老剂：1
        增塑剂：20                硫化剂：1.7
        吸酸剂：3                 氢氧化钙：4
        加工助剂：3；
外层胶：氯醚橡胶：100             炭黑：40
        促进剂：1                 防老剂：1
        增塑剂：18                硫化剂：1.7
        吸酸剂：3                 加工助剂：3。
3、一种权利要求1所述低渗透汽车油箱加油口胶管的制造工艺，其特征按如下步骤进行：
a、分别按重量配比称取内层胶、中层胶和外层胶的各原料组份，由开炼机或密炼机分别加工成内层混炼胶、中层混炼胶和外层混炼胶；
b、将各层混炼胶分别通过过滤去除杂质，经由冷喂料复合挤出机挤出内层胶和中层胶，再经过编织机在中层胶的外表编织芳纶纤维线，最后再通过外胶挤出机挤出外层混炼胶，并包覆在芳纶纤维线的外表形成管坯；
c、将所述管坯套装在管模芯上，然后放入蒸汽硫化罐中，用蒸汽加压至0.8-1.0Mpa，升温至170-180℃，时间为20-30分钟进行硫化处理；
d、将步骤c所得硫化后的胶管经清洗停放2小时后置入145-160℃的热空气老化箱中，4小时后取出完成制备。
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