CN102022592A - 一种燃油胶管及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种燃油橡胶软管，从内到外由六层材料构成。包括内管橡胶防渗层、中部橡胶层A、中部橡胶层B和外部橡胶层，在所述的中部橡胶层A与中部橡胶层B之间有一层氟塑料防渗层，在所述的中部橡胶层B与外部橡胶层之间有一层纤维线增强层，所述的纤维线增强层由纤维线螺旋状缠绕在中部橡胶层B上构成，纤维线与橡胶软管轴线有一角度，所述的双层防渗层是由内管氟橡胶为第一防渗层和中部橡胶层A与中部橡胶层B之间的氟塑料THV为第二防渗层组成的；本发明生产效率高，燃油渗透率低，安全环保。
Description
技术领域
本发明涉及汽车使用的燃油胶管及其制造方法，更具体的说是涉及一种汽车燃油供油系统使用的一段橡胶软管的燃油胶管及其制造方法。
背景技术
汽车燃油供油系统使用的橡胶软管须采用耐燃油性能好，承压能力高，燃油渗透率低的胶管。现有的燃油胶管橡胶已从渗透率较高的丁腈橡胶为内胶层材料，过渡到以氟橡胶或氟塑料为防渗层材料的低渗透燃油胶管。胶管燃油渗透率显著降低，其不足之处是：
1、无论是氟橡胶防渗层或氟塑料防渗层都是单一防渗层，胶管制造过程中，防渗层的缺陷无法检测，会导致燃油渗透率增加，而达不到设计要求；
2、生物燃油使防渗层材料的防渗透性能降低，增加了燃油胶管的渗透率，生物燃油使单层防渗结构的燃油胶管达设计的排放要求；
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种改进的汽车燃油胶管及其制造方法，以提高产品的安全性和使用性能。
本发明的目的可以采取以下方法来实现：
一种燃油橡胶软管，从内到外由六层材料构成。包括内管橡胶层、中部橡胶层A、中部橡胶层B和外部橡胶层，在所述的中部橡胶层A与中部橡胶层B之间有一层氟塑料层，在所述的中部橡胶层B与外部橡胶层之间有一层纤维线增强层，所述的纤维线增强层由纤维线螺旋状缠绕在中部橡胶层B上构成，纤维线与橡胶软管轴线有一角度；
所述的橡胶软管内管橡胶层由下列组分组成：
氟橡胶G-558 100重量份
双酚AF硫化剂 2.5～4.0重量份
促进剂BPP 0.2～0.4重量份
氧化镁 2.0～5.0重量份
氢氧化钙 5.0～8.0重量份
炭黑N990 20.0～40.0重量份
所述的橡胶软管中部橡胶层1和中部橡胶层2由下列组分组成：
NBR3445 100.0重量份
硫化剂DCP 0.5～3.5重量份
促进剂TAIC 1.5～3.0重量份
环氧树脂828 2.0～5.0重量份
氢氧化钙 15.0～30.0重量份
硬脂酸 0.5～1.5重量份
防老剂RD 1.5～2.5重量份
炭黑N774 40～70重量份
所述的橡胶软管外部橡胶层由下列组分组成；
CSM-40 100.0重量份
硫化剂HAV-2 0.5～2.0重量份
氧化镁 5.0～15.0重量份
促进剂DM 1.0～3.0重量份
促进剂TRA 1.5～3.5重量份
防老剂NBC 1.0～2.0重量份
微晶蜡 2.0～4.0重量份
聚乙烯蜡 2.0～4.0重量份
炭黑N550 30～55重量份
炭黑N774 40～60重量份
增塑剂TOTM 20～30重量份
环氧树脂 2.0～4.0重量份
所述的纤维线增强层材料采用的是杜邦芳纶纤维kevlar。
所述的氟塑料层是3M公司防燃油渗漏材料氟塑料THV。
一种双层防渗汽车燃油胶管的制造方法，其特征是它包括下列步骤：
a.按燃油橡胶软管内管橡胶层、燃油橡胶软管的第一和第二中部橡胶层和燃油橡胶软管外部橡胶层组分的生胶重量、细料重量、粗料重量配料；
b.依次将所述燃油橡胶软管内管橡胶层的各组分、所述燃油橡胶软管的第一和第二中部橡胶层以及所述燃油橡胶软管外部橡胶层的各组分分别进行混炼，并分别进行薄通并冷却；
c.将混炼后的内管橡胶层胶料和第一和第二中部橡胶层胶料分别送入T型复合挤出机的两台挤出机有芯复合挤出内管橡胶层和第一中部橡胶层的复合层；
d.将氟塑料THV颗粒送入T型塑料挤出机，在内管橡胶层和第一中部橡胶层的复合层上包覆一层THV塑料薄膜；
e.将混炼后的第二中部橡胶层胶料送入T型挤出机挤出，在氟塑料THV层外部挤出第二中部橡胶层；
f.在第二中部橡胶层上以与内管橡胶层中轴线呈一角度n的形式缠绕芳纶纤维线以形成芳纶纤维线增强层，其中53°≤n≤56°；
g.混炼后的外部橡胶层胶料送入T型挤出机挤出，在缠绕后的管坯上挤出外部橡胶层；
h.将挤出的管坯盘入钢盘，并送入蒸缸硫化；
i.将硫化好的胶管脱芯、定长切割；
j.将胶管浸入滚筒洗衣机洗涤。
本发明的目的还可以采取以下方法来实现：
所述的纤维线增强层由芳纶纤维线螺旋状缠绕在中部橡胶层上构成。
所述的纤维线增强层的纤维线是24锭1000D的芳纶线。
所述的橡胶软管内管橡胶层的厚度为0.5～0.8mm，中部橡胶层1的厚度为0.8mm，THV塑料层的为0.2～0.3mm，中部橡胶层2的厚度为0.8mm，纤维线增强层的厚度为0.3～0.5mm，橡胶软管外部橡胶层的厚度为1.5mm。
由于本发明采用了上述的技术措施，使其对比现有技术有如下优点：
1、缠绕纤维结构胶管是由单根线材按一定角度呈螺旋状缠绕在管胚上的，每两个相邻层分别以相对有方向缠绕，其增强层线材强度的95～100％得到利用；
2、芳纶纤维增强，膨胀系数更小；
3、双层防渗隔离，安全性提高；
4、燃油渗透率低，比单层防渗胶管降低一倍以上。
附图说明
图1是本发明实施例的结构示意图；
图2是本发明实施例橡胶软管各层的剖面结构示意图；
具体实施方式
下面结合实施例详细描述本发明的实现方案。
燃油橡胶软管，其橡胶层由氟橡胶内管橡胶防渗层1、中部NBR橡胶层A(2)、中部NBR橡胶层B(4)和外部CSM橡胶层6组成，在中部橡胶层A与中部橡胶层B之间有一层氟塑料THV防渗层3，在中部橡胶层B与外部橡胶层之间有一层芳纶纤维线增强层5，芳纶纤维线增强层由1000D芳纶纤维线24锭螺旋状缠绕在中部橡胶层B上构成，芳纶纤维线与橡胶软管轴线之间的角度为54°44’；
所述的橡胶软管内管橡胶层由下列组分组成：
氟橡胶G-558 100重量份
双酚AF硫化剂 2.5重量份
促进剂BPP 0.3重量份
氧化镁 3重量份
氢氧化钙 6重量份
炭黑N990 30重量份
所述的橡胶软管中部橡胶层1和中部橡胶层2由下列组分组成：
NBR3445 100.0重量份
硫化剂DCP 2重量份
促进剂TAIC 2.5重量份
环氧树脂828 2重量份
氢氧化钙 20重量份
硬脂酸 1重量份
防老剂RD 1.5重量份
炭黑N774 55重量份
所述的橡胶软管外部橡胶层由下列组分组成：
CSM-40 100.0重量份
硫化剂HAV-2 1重量份
氧化镁 10重量份
促进剂DM 1重量份
促进剂TRA 2重量份
防老剂NBC 1重量份
微晶蜡 2重量份
聚乙烯蜡 2重量份
炭黑N550 40重量份
炭黑N774 35重量份
增塑剂TOTM 25重量份
环氧树脂 2.5重量份
制造工艺流程：
按橡胶软管内管橡胶层、橡胶软管中部橡胶层和橡胶软管外部橡胶层组分的生胶重量、细料重量、粗料重量配料；
将所述的橡胶软管内管橡胶层各组分入密炼机混炼，空气压力0.6Mpa，温度50～80℃，时间10～15min；
再入开炼机薄通三次，辊距＜1.5mm，下片，冷却，停放，操作时间10min；
将所述的橡胶软管中部橡胶层各组分入密炼机混炼，上顶栓压力0.6Mpa，进胶温度≤50℃排胶温度125℃，时间5～7min；
再入开炼机薄通三次，辊距＜1.5mm，下片，冷却，停放，操作时间8min；
将所述的橡胶软管外橡胶层各组分入密炼机混炼，上顶栓压力0.6Mpa，进胶温度≤50℃排胶温度100℃，时间4～6min；
再入开炼机薄通三次，辊距＜1.5mm，下片，冷却，停放，操作时间10min；
混炼后的内管橡胶胶料和中部橡胶层胶料分别入T型复合挤出机的两台挤出机有芯复合挤出内部和中部橡胶层1复合层，温度45～80℃；
将氟塑料THV颗粒入T型塑料挤出机，在内管/中部橡胶层1复合层上包袱一层THV塑料薄膜；温度230～275℃
混炼后的中部橡胶2入T型挤出机挤出，在THV层外部挤出中部橡胶层2温度45～80℃；
在中部橡胶层2上有芯缠绕芳纶纤维线，角度：与内管橡胶层中轴线的角度为53～56°，转速70r/min；
混炼后的外部橡胶入T型挤出机挤出，在缠绕后的管坯上挤出外胶，完成挤出操作，温度40～70℃；
挤出的管坯，盘入钢盘，送入蒸缸硫化，温度：155±5℃、蒸汽压力：0.50±0.05Mpa、时间40±3min；
硫化好的胶管脱芯、定长切割。
胶管浸入滚筒洗衣机洗涤，温度50±5℃、时间8±1min。
该燃油橡胶软管性能有了较大提高，以下是本发明实测的技术指标数据：
爆破强度Mpa ≥4.6
耐寒性-40℃×5h弯曲 无裂纹
耐臭氧性50PPhm×40℃×70h 无裂纹
剥离力N/cm ≥36
40℃燃油渗透率g/24h/m2 ≤3.5。
Claims (9)
1.一种燃油橡胶软管，该燃油橡胶软管从内到外依次包括内管橡胶层、第一中部橡胶层、第二中部橡胶层和外部橡胶层，其特征在于：在所述的第一中部橡胶层与第二中部橡胶层之间还设置有一层氟塑料层，在所述的第二中部橡胶层与所述的外部橡胶层之间还设置有一层纤维线增强层，所述的纤维线增强层由纤维线以螺旋状缠绕在第二中部橡胶层上构成，所述的纤维线与橡胶软管轴线有一角度n，53°≤n≤56°。
2.根据权利要求1所述的燃油橡胶软管，其特征在于：所述的燃油橡胶软管内管橡胶层由下列组分组成：
氟橡胶G-558 100重量份
双酚AF硫化剂 2.5～4.0重量份
促进剂BPP 0.2～0.4重量份
氧化镁 2.0～5.0重量份
氢氧化钙 5.0～8.0重量份
炭黑N990 20.0～40.0重量份。
3.根据权利要求2所述的燃油橡胶软管，其特征在于：所述的燃油橡胶软管第一中部橡胶层和第二中部橡胶层都由下列组分组成：
NBR3445 100.0重量份，
硫化剂 0.5～3.5重量份
促进剂 1.5～3.0重量份
环氧树脂 2.0～5.0重量份
氢氧化钙 15.0～30.0重量份
硬脂酸 0.5～1.5重量份
防老剂 1.5～2.5重量份
炭黑N774 40～70重量份。
4.根据权利要求3所述的燃油橡胶软管，其特征在于：所述的燃油橡胶软管外部橡胶层由下列组分组成：
CSM-40 100.0重量份
硫化剂HAV-2 0.5～2.0重量份
氧化镁 5.0～15.0重量份
促进剂DM 1.0～3.0重量份
促进剂TRA 1.5～3.5重量份
防老剂NBC 1.0～2.0重量份
微晶蜡 2.0～4.0重量份
聚乙烯蜡 2.0～4.0重量份
炭黑N550 30～55重量份
炭黑N774 40～60重量份
增塑剂TOTM 20～30重量份
环氧树脂 2.0～4.0重量份。
5.根据权利要求4所述的燃油橡胶软管，所述的纤维线增强层中的纤维线是芳纶纤维线，所述的氟塑料层是防燃油渗漏材料氟塑料THV。
6.一种用于制造如权利要求5所述的燃油橡胶软管的方法，其特征在于：该方法包括下列步骤：
a.按燃油橡胶软管内管橡胶层、燃油橡胶软管的第一和第二中部橡胶层和燃油橡胶软管外部橡胶层组分的生胶重量、细料重量、粗料重量配料；
b.依次将所述燃油橡胶软管内管橡胶层的各组分、所述燃油橡胶软管的第一和第二中部橡胶层以及所述燃油橡胶软管外部橡胶层的各组分分别进行混炼，并分别进行薄通并冷却；
c.将混炼后的内管橡胶层胶料和第一和第二中部橡胶层胶料分别送入T型复合挤出机的两台挤出机有芯复合挤出内管橡胶层和第一中部橡胶层的复合层；
d.将氟塑料THV颗粒送入T型塑料挤出机，在内管橡胶层和第一中部橡胶层的复合层上包覆一层THV塑料薄膜；
e.将混炼后的第二中部橡胶层胶料送入T型挤出机挤出，在氟塑料THV层外部挤出第二中部橡胶层；
f.在第二中部橡胶层上以与内管橡胶层中轴线呈一角度n的形式缠绕芳纶纤维线以形成芳纶纤维线增强层，其中53°≤n≤56°；
g.混炼后的外部橡胶层胶料送入T型挤出机挤出，在缠绕后的管坯上挤出外部橡胶层；
h.将挤出的管坯盘入钢盘，并送入蒸缸硫化；
i.将硫化好的胶管脱芯、定长切割。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于所述的芳纶纤维线是24锭1000D的芳纶纤维线。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于所述的橡胶软管内管橡胶层的厚度为0.5～0.8mm，第一中部橡胶层的厚度为0.8mm，氟塑料THV层的厚度为0.2～0.3mm，第二中部橡胶层的厚度为0.8mm，芳纶纤维线增强层的厚度为0.3～0.5mm，橡胶软管外部橡胶层的厚度为1.5mm。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：还包括以下步骤：
j.将胶管浸入滚筒洗衣机洗涤。
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