CN102410410B - 具有阻燃、耐高低温、耐油的内氟外硅胶管及其制备方法 - Google Patents

具有阻燃、耐高低温、耐油的内氟外硅胶管及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种具有阻燃、耐高低温、耐油的内氟外硅胶管及其制备方法，该内氟外硅胶管从内向外依次包括内胶层、中胶层、骨架层和外胶层。本发明改变现有乙烯丙烯酸酯胶管（AEM）的耐高低温性能不佳、硅胶管（VMQ）的耐油性能较差的问题，通过改变材质和加工工艺，使得本发明内氟外硅胶管既具有阻燃性能、又具用优异的耐高低温性能和耐油性能。

Description

具有阻燃、耐高低温、耐油的内氟外硅胶管及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种应用于汽车涡轮增压器连接胶管，尤其是具有阻燃、耐高低温、耐油的内氟外硅胶管及其制备方法。
背景技术
随着社会的进步和人类的发展，人们对能源需求和环保要求也越来越高。在汽车工业方面，为了提高能源效率和汽车排放标准，人们不断追求新的技术，其中涡轮增压器技术的应用是汽车发展的主流趋势。
涡轮增压器技术就是利用废气驱动涡轮增压器压缩空气，提高发动机进气量，增加氧含量，使燃油燃烧更加充分，涡轮增压使得空气温度急速上升，最高温度可达230度左右。同时为了有效控制汽车废气的排放，曲轴箱中废气经过油气分离器分离后仍还有20-50%的油气再回到进气系统，从而使得汽车进气与冷却系统管路中含有大量的油气成分。这样就要求涡轮增压器胶管具有极好的耐高温性、耐油性。同时由于汽车电线老化、油路漏油、高温、车祸撞击的原因，造成
汽车燃烧事故的频繁发生，每年仅国内达1000起以上。这样就要求汽车用材料的具有一定的阻燃性能，并能达到美国UL94标准，为在特殊情况下延迟燃烧、及时抢救生命，提供强有力的保证。目前国内在涡轮增压-中冷器进出气胶管主要采用乙烯-丙烯酸酯橡胶（AEM）和硅橡胶（VMQ）材料，但都没有阻燃性能要求并达到相关阻燃标准。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种具有阻燃性能、又具用优异的耐高低温性能和耐油性能优良的具有阻燃、耐高低温、耐油的内氟外硅胶管，本发明的另一目的是提供一种该内氟外硅胶管的制备方法。
为实现上述目的，本发明具有阻燃、耐高低温、耐油的内氟外硅胶管，从内向外依次包括内胶层、中胶层、骨架层和外胶层。
进一步，所述内胶层、中胶层、骨架层和外胶层的原材料、及其组份重量配比为：
内胶层：氟硅橡胶：80-120           气相法硅橡胶：10-30          
        除霜剂：0.5-1              硫化剂：1-2
        三氧化二铁：1-3            聚四氟乙烯：2-5
三氧化二锑：3-6            3.5H2O硼酸锌：8-15
        硅氮烷：1-3                十溴二苯醚：7-15
气相法白炭黑：3-6          色母：1-2；
中胶层：氟硅橡胶：20-70            气相法硅橡胶50-80
色母：1-2                  氧化铁红：1-5
        除霜剂：0.5-1              硫化剂：1-2
        三氧化二锑：2-5            3.5H2O硼酸锌：10-15
硅氮烷：1-3                十溴二苯醚：7-15
气相法白炭黑：3-6；
骨架层：芳纶纤维编织或针织层；
外胶层：气相法硅橡胶：80-120       色母：1-2          
        除霜剂：0.5-1               硫化剂：1-2
        三氧化二锑：3-6            3.5H2O硼酸锌：10-20
硅氮烷：1-3                十溴二苯醚：10-20
氧化铁红：2-5              气相法白炭黑：3-6。
具有阻燃、耐高低温、耐油的内氟外硅胶管的制备方法，具体为：
1）按照内层胶、中层胶和外层胶的生产配方组份重量，分别称量，并分别进行混炼，分别加工成内层胶混炼胶、中层胶混炼胶和外层胶混炼胶；
2）在复合挤出机两个填料口分别填入内层胶混炼胶和中层胶混炼胶，复合挤出成型来形成内胶层和中胶层，在中层胶外表面编织或针织一层芳纶纤维线，再经过胶粘剂处理装置对胶管中层胶及芳纶线进行处理来形成骨架层，最后经过外胶挤出机将外胶层均匀包覆在芳纶线外表来形成外胶层，使内胶层、中胶层、骨架层及外胶层形成一个整体，并按照一定的长度进行切割成管坯；
3）将成型好的管坯套装在具有形状要求的模芯上，然后放入蒸汽硫化罐中进行硫化；
4）将上述硫化好的胶管从芯棒上脱下来，按照要求进行切割、清洗处理；
5）将清洗干净的产品放入热空气烘箱或硫化烘道中进行二次硫化后即为成品。
进一步，所述步骤1）中各配方组份在开炼机上或密炼机内进行混炼。
进一步，所述步骤2）中采用编织机或针织机在所述中层胶外表面编织或针织一层芳纶纤维线。
进一步，所述步骤3）中蒸汽硫化罐的硫化蒸汽压力为0.4-0.5Mpa，硫化时间为25-60分钟。
进一步，所述步骤5）中二次硫化温度为175-190℃，硫化时间为1-6小时。
本发明改变现有乙烯丙烯酸酯胶管（AEM）的耐高低温性能不佳、硅胶管（VMQ）的耐油性能较差的问题，通过改变材质和加工工艺，使得本发明内氟外硅胶管既具有阻燃性能、又具用优异的耐高低温性能和耐油性能。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明具有阻燃、耐高低温、耐油的内氟外硅胶管，从内向外依次包括内胶层1、中胶层2、骨架层3和外胶层4。
内胶层1、中胶层2、骨架层3和外胶层4的原材料、及其组份重量配比为：
内胶层1：氟硅橡胶：80-120           气相法硅橡胶：10-30          
        除霜剂：0.5-1              硫化剂：1-2
        三氧化二铁：1-3            聚四氟乙烯：2-5
三氧化二锑：3-6            3.5H2O硼酸锌：8-15
        硅氮烷：1-3                十溴二苯醚：7-15
气相法白炭黑：3-6          色母：1-2；
中胶层2：氟硅橡胶：20-70            气相法硅橡胶50-80
色母：1-2                  氧化铁红：1-5
        除霜剂：0.5-1              硫化剂：1-2
        三氧化二锑：2-5            3.5H2O硼酸锌：10-15
硅氮烷：1-3                十溴二苯醚：7-15
气相法白炭黑：3-6；
骨架层3：在中胶层和外胶层之间的芳纶纤维编织或针织层；
外胶层4：气相法硅橡胶：80-120       色母：1-2          
        除霜剂：0.5-1               硫化剂：1-2
        三氧化二锑：3-6            3.5H2O硼酸锌：10-20
硅氮烷：1-3                十溴二苯醚：10-20
氧化铁红：2-5              气相法白炭黑：3-6。
本发明具有阻燃、耐高低温、耐油的内氟外硅胶管的制备方法，具体为：
1）按照内层胶、中层胶和外层胶的生产配方组份重量，分别称量，并在开炼机上或密炼机内分别进行混炼，分别加工成内层胶混炼胶、中层胶混炼胶和外层胶混炼胶；
2）在复合挤出机两个填料口分别填入内层胶混炼胶和中层胶混炼胶，复合挤出成型来形成内胶层和中胶层，采用编织机或针织机在中层胶外表面编织或针织一层芳纶纤维线，再经过胶粘剂处理装置对胶管中层胶及芳纶线进行处理来形成骨架层，最后经过外胶挤出机将外胶层均匀包覆在芳纶线外表来形成外胶层，使内胶层、中胶层、骨架层及外胶层形成一个整体，并按照一定的长度进行切割成管坯；
3）将成型好的管坯套装在具有形状要求的模芯上，然后放入蒸汽硫化罐中进行硫化，硫化蒸汽压力为0.4-0.5Mpa，硫化时间为25-60分钟；
4）将上述硫化好的胶管从芯棒上脱下来，按照要求进行切割、清洗处理；
5）将清洗干净的产品放入热空气烘箱或硫化烘道中进行二次硫化，二次硫化温度为175-190℃，硫化时间为1-6小时，取出后即为成品。
与已有技术产品对比，本发明具有一下优势：
1、本发明阻燃内氟外硅胶管所使用的配方材料具有优异的阻燃性能，能达到UL94中的V0级标准。
2、本发明阻燃内氟外硅胶管内胶层主体材料采用氟硅橡胶（FVMQ），氟硅橡胶具有极高的耐高、低温性能和耐油性能。氟硅橡胶（FVMQ）与乙烯丙烯酸酯橡胶（AEM）相比，耐油性能相当，但其具有良好的耐高低温性能，使用温度范围可达到-60-+200℃，远胜于乙烯丙烯酸酯橡胶（AEM）的使用温度范围-30-+170℃；氟硅橡胶（FVMQ）与硅橡胶（VMQ）相比，具有优良的高温耐油性能，同时具有硅橡胶（VMQ）相近的耐高温性，其燃油渗透性能满足进气与冷却系统路管中油气的浸蚀。
3、本发明阻燃内氟外硅胶管生产工艺采用挤出成型工艺，与传统的手工缠绕成型工艺相比具有成型速度快、成型工艺简单、产品一致性强、成本低等特点。

Claims (1)

1.具有阻燃、耐高低温、耐油的内氟外硅胶管，其特征在于，该内氟外硅胶管从内向外依次包括内胶层、中胶层、骨架层和外胶层；其中，所述内胶层、中胶层、骨架层和外胶层的原材料、及其组份重量配比为：
内胶层：氟硅橡胶：80-120           气相法硅橡胶：10-30          
        除霜剂：0.5-1              硫化剂：1-2
        三氧化二铁：1-3            聚四氟乙烯：2-5
三氧化二锑：3-6            3.5H2O硼酸锌：8-15
        硅氮烷：1-3                十溴二苯醚：7-15
气相法白炭黑：3-6          色母：1-2；
中胶层：氟硅橡胶：20-70            气相法硅橡胶50-80
色母：1-2                  氧化铁红：1-5
        除霜剂：0.5-1              硫化剂：1-2
        三氧化二锑：2-5            3.5H2O硼酸锌：10-15
硅氮烷：1-3                十溴二苯醚：7-15
气相法白炭黑：3-6；
骨架层：芳纶纤维编织或针织层；
外胶层：气相法硅橡胶：80-120       色母：1-2          
        除霜剂：0.5-1               硫化剂：1-2
        三氧化二锑：3-6            3.5H2O硼酸锌：10-20
硅氮烷：1-3                十溴二苯醚：10-20
氧化铁红：2-5              气相法白炭黑：3-6。
2、一种如权利要求1所述具有阻燃、耐高低温、耐油的内氟外硅胶管的制备方法，其特征在于，该制备方法具体为：
1）按照内层胶、中层胶和外层胶的生产配方组份重量，分别称量，并分别进行混炼，分别加工成内层胶混炼胶、中层胶混炼胶和外层胶混炼胶；
2）在复合挤出机两个填料口分别填入内层胶混炼胶和中层胶混炼胶，复合挤出成型来形成内胶层和中胶层，在中层胶外表面编织或针织一层芳纶纤维线，再经过胶粘剂处理装置对胶管中层胶及芳纶线进行处理来形成骨架层，最后经过外胶挤出机将外胶层均匀包覆在芳纶线外表来形成外胶层，使内胶层、中胶层、骨架层及外胶层形成一个整体，并按照一定的长度进行切割成管坯；
3）将成型好的管坯套装在具有形状要求的模芯上，然后放入蒸汽硫化罐中进行硫化；
4）将上述硫化好的胶管从芯棒上脱下来，按照要求进行切割、清洗处理；
5）将清洗干净的产品放入热空气烘箱或硫化烘道中进行二次硫化后即为成品。
3、权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1）中各配方组份在开炼机上或密炼机内进行混炼。
4、权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤2）中采用编织机或针织机在所述中层胶外表面编织或针织一层芳纶纤维线。
5、权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤3）中蒸汽硫化罐的硫化蒸汽压力为0.4-0.5Mpa，硫化时间为25-60分钟。
6、权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤5）中二次硫化温度为175-190℃，硫化时间为1-6小时。
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