CN102418817B - 一种复合结构汽车燃油蒸发胶管及其制造方法 - Google Patents

一种复合结构汽车燃油蒸发胶管及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种复合结构汽车燃油蒸发胶管及其制造方法，该胶管由含双酚硫化剂、氧化镁、氢氧化钙、炭黑以及促进剂的氟橡胶制作的内管橡胶层和含硫化剂、炭黑、增塑剂、氧化镁以及防老剂的氯醚橡胶制作的外管橡胶层构成，并且内管橡胶层和外管橡胶层经复合挤出机一体胶粘复合挤出。其制造方法包括内外管胶料的密炼机混炼、开炼机薄通、复合挤出机复合挤出胶管毛坯料，然后定长切割、蒸缸硫化、二段硫化以及定长切头后清洗制得。本发明工艺先进、生产效率高、制作成本低并且产品燃油渗透率低，耐热耐老化、耐负压，安全环保能满足车辆装配的需要。

Description

一种复合结构汽车燃油蒸发胶管及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种橡胶软管的制造技术领域，特别是对汽车上使用的一种燃油蒸发胶管，具体地说是一种复合结构汽车燃油蒸发胶管及其制造方法。
背景技术
汽车燃油蒸发胶管是连接燃油箱上顶盖与吸附碳灌的连接通道，燃油箱内蒸发的燃油蒸汽通过燃油蒸发胶管输送到炭灌内被活性炭吸附，燃油蒸发胶管必须采用耐燃油性能好、燃油渗透率低以及耐热耐老化、耐负压的橡胶胶管。现有技术中的燃油蒸发胶管材料普遍为丁腈橡胶加PVC材料单层结构，或丁腈橡胶为内胶层、聚酯纤维为增强层、氯丁橡胶为外胶层材料的结构。其不足之处是：
1、耐热性能一般，丁腈橡胶和氯丁橡胶材料可以在120℃以下长期使用；超过120℃会加速热老化，使用寿命缩短。
2、材料的燃油渗透率高，不利于燃油排放的环保要求。
3、燃油渗透到胶管外层，因外层橡胶的耐燃油性差，加速了外层胶管材料的老化。
综合以上原因市场急需能克服上述缺陷的一种汽车燃油蒸发胶管，以满足当前车辆装配的需要。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状，而提供耐渗透、耐老化、耐热抗寒并且胶质柔软韧性好的一种复合结构汽车燃油蒸发胶管及其制造方法，该方法工艺简单、环保安全、宜操作其制作的产品抗爆强度高，耐油性好且使用寿命长。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种复合结构汽车燃油蒸发胶管，包括胶管本体，胶管本体由含双酚硫化剂、氧化镁、氢氧化钙、炭黑以及促进剂的氟橡胶制作的内管橡胶层和含硫化剂、炭黑、增塑剂、氧化镁以及防老剂的氯醚橡胶制作的外管橡胶层构成，并且内管橡胶层和外管橡胶层经复合挤出机一体胶粘复合挤出。
为优化上述技术方案，采取的措施还包括：
上述的外管橡胶层中含有硬脂酸和碳酸钙。
一种复合结构汽车燃油蒸发胶管的制造方法，该方法包括以下步骤：
步骤1、按下列重量份分别将内、外管橡胶层的胶料送入密炼机混炼，其内管橡胶层的各原料的重量份为：
氟橡胶                   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
其外管橡胶层的各原料的重量份为：
氯醚橡胶               100.0重量份
硫化剂TCY          0.5～3.5重量份 
防老剂NBC                1.5～3.0重量份
硬脂酸                    1.0～3.0重量份 
炭黑N550                   30～60重量份
碳酸钙                   5.0～10.0重量份
增塑剂TP-95            5～20重量份
氧化镁            2.0～5.0重量份；
步骤2、将密炼后的外管橡胶层胶料和内管橡胶层胶料分别再入开炼机二次混炼薄通三次后，下片，冷却，停放；
步骤3、将冷却后的外管橡胶层胶片和内管橡胶层胶片分别送入T型复合挤出机的两台挤出机一体挤出内管橡胶层和外管橡胶层复合的胶管毛坯料；
步骤4、将挤出的胶管毛坯料经冷却水冷却后，涂隔离剂并定长切割制成半成品管坯；
步骤5、将切割后的半成品管坯套在硫化模芯上，送入蒸缸硫化得到半成品胶管；
步骤6、将硫化后的半成品胶管脱模后再入二段硫化箱热空气二段硫化；
步骤7、将二段硫化的半成品胶管定长切头后，投入滚筒洗衣机洗涤后得到本产品。
上述的步骤1中内管橡胶层胶料混炼时的上顶栓空气压力为0.6Mpa，温度≤70℃，时间为10～15min；外管橡胶层胶料混炼时的上顶栓压力为0.6Mpa，进胶温度≤50℃，排胶温度125℃，时间为5～7min。
上述的步骤2中内管橡胶层胶料的开炼机辊距＜1.5mm，操作时间为10min，外管橡胶层胶料的开炼机辊距＜1.5mm，操作时间为8min。
上述的步骤1中内管橡胶层胶料混炼时的上顶栓空气压力为0.6Mpa，温度≤70℃，时间为10～15min；外管橡胶层胶料混炼时的上顶栓压力为0.6Mpa，进胶温度≤50℃，排胶温度100℃，时间4～6min。
上述的步骤2中内管橡胶层胶料的开炼机辊距＜1.5mm，操作时间为10min，外管橡胶层胶料的开炼机辊距＜1.5mm，操作时间为10min。
上述的步骤3中T型复合挤出机的挤出温度为45～80℃。
上述的步骤5中蒸缸硫化的温度为155℃，蒸汽压力为0.50Mpa，时间为40 min。
上述的步骤6中二段硫化的温度为150℃，时间为120min；其步骤7中的滚筒机洗涤温度为50℃、时间为8min。
与现有技术相比，本发明的内管橡胶层由耐高温性好、耐介质腐蚀性强并且耐酸碱、耐臭氧都非常优良的氟橡胶为原材料制作而成，而外管橡胶层由耐寒、耐油、耐候、耐热性能都非常良好的氯醚橡胶制作而成，并且内、外橡胶层的胶料分别经混炼机、开炼机混炼后通过T型复合挤出机一体复合挤出，具有胶质均匀细密，内、外管橡胶层粘合力强的特点，其内管橡胶层具有很强的防渗透性，能满足燃油蒸发胶管耐燃油性好、燃油渗透率低和耐热耐老化及耐负压的要求。该产品制造方法简单，工艺先进，生产效率高，能节省人力和制作成本，提高企业经营效益。
附图说明
图1是本发明实施例的结构示意图；
图2是图1的纵向剖面结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细描述。
图1至图2所示为本发明的结构示意图。
其中的附图标记为：胶管本体1、内管橡胶层11、外管橡胶层12。
实施例一，如图1至图2所示，本发明的一种复合结构汽车燃油蒸发胶管，包括胶管本体1，胶管本体1由含双酚硫化剂、氧化镁、氢氧化钙、炭黑以及促进剂的氟橡胶制作的内管橡胶层11和含硫化剂、炭黑、增塑剂、氧化镁以及防老剂的氯醚橡胶制作的外管橡胶层12构成，并且内管橡胶层11和外管橡胶层12经复合挤出机一体胶粘复合挤出。其外管橡胶层12中还含有硬脂酸和碳酸钙。
本发明的一种复合结构汽车燃油蒸发胶管的制造方法包括以下步骤：
步骤1、按下列重量份分别将内、外管橡胶层的胶料送入密炼机混炼，其内管橡胶层的各原料的重量份为：
氟橡胶                   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
其外管橡胶层的各原料的重量份为：
氯醚橡胶               100.0重量份
硫化剂TCY          0.5～3.5重量份 
防老剂NBC                1.5～3.0重量份
硬脂酸                    1.0～3.0重量份 
炭黑N550                   30～60重量份
碳酸钙                   5.0～10.0重量份
增塑剂TP-95            5～20重量份
氧化镁            2.0～5.0重量份；
步骤2、将密炼后的外管橡胶层胶料和内管橡胶层胶料分别再入开炼机二次混炼薄通三次后，下片，冷却，停放；
步骤3、将冷却后的外管橡胶层胶片和内管橡胶层胶片分别送入T型复合挤出机的两台挤出机一体挤出内管橡胶层和外管橡胶层复合的胶管毛坯料；
步骤4、将挤出的胶管毛坯料经冷却水冷却后，涂隔离剂并定长切割制成半成品管坯；
步骤5、将切割后的半成品管坯套在硫化模芯上，送入蒸缸硫化得到半成品胶管；
步骤6、将硫化后的半成品胶管脱模后再入二段硫化箱热空气二段硫化；
步骤7、将二段硫化的半成品胶管定长切头后，投入滚筒洗衣机洗涤后得到本产品。
上述的步骤1中内管橡胶层胶料混炼时的上顶栓空气压力为0.6Mpa，温度≤70℃，时间为10～15min；所述外管橡胶层胶料混炼时的上顶栓压力为0.6Mpa，进胶温度≤50℃，排胶温度125℃，时间为5～7min。
上的步骤2中内管橡胶层胶料的开炼机辊距＜1.5mm，操作时间为10min，所述外管橡胶层胶料的开炼机辊距＜1.5mm，操作时间为8min。
上述的步骤3中T型复合挤出机的挤出温度为45～80℃。
上述的步骤5中蒸缸硫化的温度为155℃，蒸汽压力为0.50Mpa，时间为40 min。
上述的步骤6中二段硫化的温度为150℃，时间为120min；所述步骤7中的滚筒机洗涤温度为50℃、时间为8min。
实施例二，本发明的一种复合结构汽车燃油蒸发胶管，包括胶管本体1，胶管本体1由防渗透的氟橡胶内管橡胶层11和ECO外管橡胶层12经T型复合挤出机一体胶粘复合挤出。其制造方法包括以下步骤：
步骤1、按下列重量份分别将内、外管橡胶层的胶料送入密炼机混炼，其内管橡胶层的各原料的重量份为：
氟橡胶                   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
其外管橡胶层的各原料的重量份为：
氯醚橡胶               100.0重量份
硫化剂TCY          0.5～3.5重量份 
防老剂NBC                1.5～3.0重量份
硬脂酸                    1.0～3.0重量份 
炭黑N550                   30～60重量份
碳酸钙                   5.0～10.0重量份
增塑剂TP-95            5～20重量份
氧化镁            2.0～5.0重量份；
步骤2、将密炼后的外管橡胶层胶料和内管橡胶层胶料分别再入开炼机二次混炼薄通三次后，下片，冷却，停放；
步骤3、将冷却后的外管橡胶层胶片和内管橡胶层胶片分别送入T型复合挤出机的两台挤出机一体挤出内管橡胶层和外管橡胶层复合的胶管毛坯料；
步骤4、将挤出的胶管毛坯料经冷却水冷却后，涂隔离剂并定长切割制成半成品管坯；
步骤5、将切割后的半成品管坯套在硫化模芯上，送入蒸缸硫化得到半成品胶管；
步骤6、将硫化后的半成品胶管脱模后再入二段硫化箱热空气二段硫化；
步骤7、将二段硫化的半成品胶管定长切头后，投入滚筒洗衣机洗涤后得到本产品。
上述的步骤1中内管橡胶层胶料混炼时的上顶栓空气压力为0.6Mpa，温度≤70℃，时间为10～15min；所述外管橡胶层胶料混炼时的上顶栓压力为0.6Mpa，进胶温度≤50℃，排胶温度100℃，时间4～6min。
上述的步骤2中内管橡胶层胶料的开炼机辊距＜1.5mm，操作时间为10min，所述外管橡胶层胶料的开炼机辊距＜1.5mm，操作时间为10min。
上述的步骤3中T型复合挤出机的挤出温度为45～80℃。
上述的步骤5中蒸缸硫化的温度为155℃，蒸汽压力为0.50Mpa，时间为40 min。
上述的步骤6中二段硫化的温度为150℃，时间为120min；所述步骤7中的滚筒机洗涤温度为50℃、时间为8min。
实施例三，本发明的一种复合结构汽车燃油蒸发胶管，包括胶管本体1，胶管本体1由内管橡胶层11和外管橡胶层12经T型复合挤出机一体胶粘复合挤出。其制造方法包括以下步骤：
步骤1、按下列重量份分别将内、外管橡胶层的胶料送入密炼机混炼，其内管橡胶层的各原料的重量份为：
氟橡胶                   100重量份
双酚AF硫化剂              3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
其外管橡胶层的各原料的重量份为：
氯醚橡胶               100.0重量份
硫化剂TCY               2.5重量份 
防老剂NBC                      2重量份
硬脂酸                          2重量份 
炭黑N550                       45重量份
碳酸钙                          7重量份
增塑剂TP-95              10重量份
氧化镁                 3重量份
步骤2、将密炼后的外管橡胶层胶料和内管橡胶层胶料分别再入开炼机二次混炼薄通三次后，下片，冷却，停放；
步骤3、将冷却后的外管橡胶层胶片和内管橡胶层胶片分别送入T型复合挤出机的两台挤出机一体挤出内管橡胶层和外管橡胶层复合的胶管毛坯料；
步骤4、将挤出的胶管毛坯料经冷却水冷却后，涂隔离剂并定长切割制成半成品管坯；
步骤5、将切割后的半成品管坯套在硫化模芯上，送入蒸缸硫化得到半成品胶管；
步骤6、将硫化后的半成品胶管脱模后再入二段硫化箱热空气二段硫化；
步骤7、将二段硫化的半成品胶管定长切头后，投入滚筒洗衣机洗涤后得到本产品。
其余均和实施例一相同。
实施例四，本发明的一种复合结构汽车燃油蒸发胶管，其制造方法包括以下步骤：
步骤1、按下列重量份分别将内、外管橡胶层的胶料送入密炼机混炼，其内管橡胶层的各原料的重量份为：
氟橡胶                   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                        5.0重量份 
氢氧化钙                      5.0重量份
炭黑N990                    40.0重量份
所述外管橡胶层的各原料的重量份为：
氯醚橡胶               100.0重量份
硫化剂TCY              3.5重量份 
防老剂NBC                      2重量份
硬脂酸                        3.0重量份 
炭黑N550                      50重量份
碳酸钙                       5.0重量份
增塑剂TP-95              10重量份
氧化镁               2.0重量份
其余均和实施例一相同。
由于本发明采用了上述的技术措施，使其与现有技术相比具有如下优点：
1、胶管在性能上有了较大提高，本发明的胶管技术指标数据如下：
爆破强度 Mpa                        ≥0.5
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                          ≥18
40℃燃油渗透率   g/24h/m2             ≤5
2、防渗内胶层和主体外胶层同时挤出，生产效率高，尺寸稳定性高。
3、采用了耐油性优异的氟橡胶为防渗透层，有效阻止了燃油蒸汽的渗漏，燃油渗透率比普通产品降低5倍，使产品更环保。
4、耐热老化性提高，使用温度可高达150℃，产品的使用寿命和可靠性提高。
本发明的最佳实施例已阐明，由本领域普通技术人员做出的各种变化或改型都不会脱离本发明的范围。

Claims (8)

1.一种复合结构汽车燃油蒸发胶管的制造方法，该复合结构汽车燃油蒸发胶管包括胶管本体(1)，其特征是：所述的胶管本体(1)由含氟橡胶本体、双酚硫化剂、氧化镁、氢氧化钙、炭黑以及促进剂的氟橡胶制作的内管橡胶层(11)和含氯醚橡胶本体、硫化剂、炭黑、增塑剂、氧化镁以及防老剂的氯醚橡胶制作的外管橡胶层(12)构成，并且内管橡胶层(11)和外管橡胶层(12)经复合挤出机一体胶粘复合挤出；复合结构汽车燃油蒸发胶管的制造方法包括以下步骤：
步骤1、按下列重量份分别将内、外管橡胶层的胶料送入密炼机混炼，所述内管橡胶层的各原料的重量份为：
氟橡胶本体                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
所述外管橡胶层的各原料的重量份为：
氯醚橡胶本体            100.0重量份
硫化剂TCY          0.5～3.5重量份 
防老剂NBC                1.5～3.0重量份
硬脂酸                    1.0～3.0重量份 
炭黑N550                   30～60重量份
碳酸钙                   5.0～10.0重量份
增塑剂TP-95            5～20重量份
氧化镁            2.0～5.0重量份；
步骤2、将密炼后的外管橡胶层胶料和内管橡胶层胶料分别再入开炼机二次混炼薄通三次后，下片，冷却，停放；
步骤3、将冷却后的外管橡胶层胶片和内管橡胶层胶片分别送入T型复合挤出机的两台挤出机一体挤出内管橡胶层和外管橡胶层复合的胶管毛坯料；
步骤4、将挤出的胶管毛坯料经冷却水冷却后，涂隔离剂并定长切割制成半成品管坯；
步骤5、将切割后的半成品管坯套在硫化模芯上，送入蒸缸硫化得到半成品胶管；
步骤6、将硫化后的半成品胶管脱模后再入二段硫化箱热空气二段硫化；
步骤7、将二段硫化的半成品胶管定长切头后，投入滚筒洗衣机洗涤后得到本产品。
2.根据权利要求1所述的复合结构汽车燃油蒸发胶管的制造方法，其特征是：所述的步骤1中内管橡胶层胶料混炼时的上顶栓空气压力为0.6Mpa，温度≤70℃，时间为10～15min；所述外管橡胶层胶料混炼时的上顶栓压力为0.6Mpa，进胶温度≤50℃，排胶温度125℃，时间为5～7min。
3.根据权利要求2所述的复合结构汽车燃油蒸发胶管的制造方法，其特征是：所述的步骤2中内管橡胶层胶料的开炼机辊距＜1.5mm，操作时间为10min，所述外管橡胶层胶料的开炼机辊距＜1.5mm，操作时间为8min。
4.根据权利要求1所述的复合结构汽车燃油蒸发胶管的制造方法，其特征是：所述的步骤1中内管橡胶层胶料混炼时的上顶栓空气压力为0.6Mpa，温度≤70℃，时间为10～15min；所述外管橡胶层胶料混炼时的上顶栓压力为0.6Mpa，进胶温度≤50℃，排胶温度100℃，时间4～6min。
5.根据权利要求4所述的复合结构汽车燃油蒸发胶管的制造方法，其特征是：所述的步骤2中内管橡胶层胶料的开炼机辊距＜1.5mm，操作时间为10min，所述外管橡胶层胶料的开炼机辊距＜1.5mm，操作时间为10min。
6.根据权利要求3或5所述的复合结构汽车燃油蒸发胶管的制造方法，其特征是：所述的步骤3中T型复合挤出机的挤出温度为45～80℃。
7.根据权利要求6所述的复合结构汽车燃油蒸发胶管的制造方法，其特征是：所述的步骤5中蒸缸硫化的温度为155℃，蒸汽压力为0.50Mpa，时间为40 min。
8.根据权利要求7所述的复合结构汽车燃油蒸发胶管的制造方法，其特征是：所述的步骤6中二段硫化的温度为150℃，时间为120min；所述步骤7中的滚筒机洗涤温度为50℃、时间为8min。
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