CN103090127B

CN103090127B - 一种汽车用燃油胶管

Info

Publication number: CN103090127B
Application number: CN201310043690.4A
Authority: CN
Inventors: 夏迎松; 郑海波; 朱宝宁; 严江威; 杨显锋; 雷睿; 韦文高
Original assignee: Anhui Zhongding Sealing Parts Co Ltd
Current assignee: Anhui tesitong Pipeline Technology Co., Ltd
Priority date: 2013-02-04
Filing date: 2013-02-04
Publication date: 2015-04-22
Anticipated expiration: 2033-02-04
Also published as: CN103090127A

Abstract

本发明涉及一种汽车用燃油胶管，所述胶管由内至外依次为氟橡胶层、氯醚橡胶层、芳纶线层和丙烯酸酯橡胶层。本发明提供的汽车用燃油胶管具有耐高温、低渗透燃的性能，通过采用高氟含量的过氧化物氟橡胶做为内层，采用氯醚橡胶做为中层过渡层，采用芳纶纤维增强，外包覆丙烯酸酯橡胶做外层的方式，解决了现有技术汽车用燃油胶管的耐高温性和渗透性差的问题。本发明提供的胶管具有耐175℃高温、更低燃油渗透率的特点。

Description

一种汽车用燃油胶管

技术领域

本发明涉及一种汽车用燃油胶管，尤其涉及一种汽车用耐高温、低渗透燃油胶管，属于胶管技术领域。

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。安全、节能和环保是汽车技术发展的永恒主题。采用电子控制燃油喷射系统发动机是降低排放的重要措施之一。汽车采用电喷发动机后，燃料系统压力比通常的发动机提高了10倍左右，电喷发动机的使用不仅使发动机本身的温度升高，而且使周围环境温度也升高；此外所使用的燃油成分中添加了氧化化合物。在燃油系统中，汽车燃油管是比较重要的安全件，包括燃油输油管和给发动机供应燃料的燃油管。

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，对燃油胶管的渗透要求也越来越高。同时，由于燃油系统表现出高温化、酸化和高压化的特点，对燃油管的耐久性要求十分苛刻，由此需要开发耐高压、低渗透燃油胶管的要求。燃油管的内层胶要选择耐燃料介质和耐热性好的材料；外层胶则要选择耐热、耐臭氧、耐环境影响及内层胶的粘附性能好的材料。

现有技术中，燃油胶管的结构多为氟橡胶/氯醚橡胶，其在耐高温、耐渗透性能方面已不能满足实际工况及相关标准的需要，为此需研发耐更高温度及更低渗透的燃油管来应对市场需求。

CN 2828505公开了一种氟橡胶与丙烯酸酯橡胶燃油胶管，胶管是四层结构，由内至外依次为氟橡胶层为0.2～1.2mm、丙烯酸酯橡胶层为0.5～4mm、芳纶线层为0.1～2mm、丙烯酸酯橡胶层为0.5～4mm。胶管的孔径根据各种汽车胶管的要求具体配置。氟橡胶与丙烯酸酯橡胶的燃油胶管更具有耐燃油、耐高温、耐臭氧、耐渗透，同时延长了燃油胶管的使用寿命。但该发明所述的燃油胶管的耐渗性能还有待进一步提高。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种汽车用燃油胶管，所述燃油胶管具有良好的低燃油渗透性、耐高温性、耐臭氧性等，具有较长的使用寿命。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种汽车用燃油胶管，所述胶管由内至外依次为氟橡胶层、氯醚橡胶层、芳纶线层和丙烯酸酯橡胶层。所述汽车用燃油胶管的结构如图1所示（图1为本发明所示的汽车用燃油胶管的剖面图）。

氟橡胶是含有氟原子的合成橡胶，是主链或侧链的碳原子上含有氟原子的合成高分子弹性体。氟橡胶具有耐高温、耐油及耐多种化学药品侵蚀的特性。

氟橡胶，低温性能优异，具有一定耐溶剂性能；耐高温、耐油和耐介质性能优异，可以用做汽车行业的油封和O型圈；化学稳定性；耐天候老化性能和耐臭氧性能好；对气体的溶解度比较大，但扩散速度却比较小，所以总体表现出来的透气性也小；通常用于机械密封、泵、反应器、搅拌器、压缩机外壳、阀、各类仪表和其它设备上，当作阀座、阀杆的填料，隔膜和垫片来使用。

优选地，本发明所述氟橡胶的氟含量为68~71%，例如68.2%、68.8%、69.1%、69.6%、70.0%、70.5%、70.9%等；优选地，所述氟橡胶为FKM。

本发明所述氟橡胶FKM可以通过商购获得，典型但非限制性的氟橡胶FKM的牌号有大金氟化工的DAI-EL G558、杜邦的VITON A、晨光的FPM2601、杜邦的VITON GH等。

优选地，所述氟橡胶层的厚度为0.2~1.5mm，例如0.21mm、0.24mm、0.29mm、0.32mm、0.36mm、0.42mm、0.48mm、0.55mm、0.62mm、0.68mm、0.76mm、0.86mm、0.93mm、0.99mm、1.04mm、1.15mm、1.18mm、1.27mm、1.34mm、1.47mm等。

氯醚橡胶（epichloro-hydrin rubber）是指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。氯醚橡胶分为均聚物和共聚物两种，本发明所述氯醚橡胶优选为二元共聚型氯醚橡胶（ECO）。

优选地，本发明所述氯醚橡胶中氯的含量为24~27%，例如优选地，所述氯醚橡胶中氯的含量为24~27%；优选地，所述氯醚橡胶为二元共聚型氯醚橡胶ECO。

优选地，所述氯醚橡胶中氯的含量为24~27%，例如24.3%、24.8%、25.1%、25.9%、26.3%、26.7%、26.9%等。优选地，所述氯醚橡胶为二元共聚型氯醚橡胶ECO。

本发明所述氯醚橡胶ECO可以通过商购获得，典型但非限制性的氯醚橡胶ECO的牌号有ECO2405、ECO2408等。

优选地，所述氯醚橡胶层的厚度为0.5~2mm，例如0.63mm、0.84mm、1.12mm、1.19mm、1.20mm、1.35mm、1.39mm、1.43mm、1.48mm、1.57mm、1.67mm、1.74mm、1.79mm、1.82mm、1.88mm、1.95mm、1.98mm等。

芳纶线采用芳纶1414纤维加捻而成。芳纶纤维有极高的强度，大于28克/旦，是优质钢材的5-6倍，模量是钢材或玻璃纤维的2-3倍，韧性是钢材的2倍，而重量仅为钢材的1/5。芳纶的连续使用温度范围极宽，在-196℃至204℃范围内可长期正常运行。在150℃下的收缩率为0，在560℃的高温下不分解不熔化。芳纶线具有耐高温，防火阻燃，重量轻，强度高，模量高，尺寸稳定，收缩率低，耐刺破，耐磨耗，耐热性，耐化学腐蚀，机械性能好，介电性好等优点。

优选地，所述芳纶线层的厚度为0.2~1mm，例如0.21mm、0.24mm、0.27mm、0.33mm、0.38mm、0.43mm、0.48mm、0.51mm、0.56mm、0.60mm、0.67mm、0.74mm、0.82mm、0.87mm、0.94mm、0.99mm等。

丙烯酸酯橡胶（简称ACM或AEM）是以丙烯酸酯为主单体，经共聚而得的弹性体，其主链为饱和碳链，侧基为极性酯基。由于ACM或AEM的特殊结构赋予其许多优异的特点，如耐热、耐老化、耐油、耐臭氧、抗紫外线等，力学性能和加工性能优于氟橡胶和硅橡胶，其耐热、耐老化性和耐油性优于丁腈橡胶。

丙烯酸酯橡胶同样可以通过商购获得。

优选地，所述丙烯酸酯橡胶层的厚度为0.5~2mm，例如0.63mm、0.84mm、1.12mm、1.19mm、1.20mm、1.35mm、1.39mm、1.43mm、1.48mm、1.57mm、1.67mm、1.74mm、1.79mm、1.82mm、1.88mm、1.95mm、1.98mm等。

本发明所述的汽车用燃油胶管采用高氟含量的过氧化物氟橡胶做为胶管内层，此层材料主要作为燃油阻隔层，因为氟含量的提高，使胶管在耐燃油渗透性能上显著增强；中层胶采用氯醚橡胶作为过渡层，进一步提高胶管的耐燃油渗透性能；然后编织上芳纶纤维层，增强胶管的耐压性能；最后在外层包覆丙烯酸酯橡胶层。

作为优选技术方案，所述汽车用燃油胶管由内至外依次为0.2~1.5mm厚的氟橡胶层、0.5~2mm厚的氯醚橡胶层、0.2~1mm厚的芳纶线层和0.5~2mm厚的丙烯酸酯橡胶层。

作为可选技术方案，所述汽车用燃油胶管的孔径为7.5mm，由内至外依次为0.8mm厚的氟橡胶层、1.3mm厚的氯醚橡胶层、0.6mm厚的芳纶线层和1.2mm厚的丙烯酸酯橡胶层。

作为另一可选技术方案，所述汽车用燃油胶管的孔径为7.5mm，由内至外依次为1.2mm厚的氟橡胶层、0.9mm厚的氯醚橡胶层、0.9mm厚的芳纶线层和1.4mm厚的丙烯酸酯橡胶层。

所述汽车用燃油胶管的制备方法为常规的胶管制备方法，是所属领域的公知技术，所属领域技术人员可根据需要选择，对所述汽车用燃油胶管的性能不会产生影响，在此不再赘述。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明提供的汽车用燃油胶管具有耐高温、低渗透燃的性能，通过采用高氟含量的过氧化物氟橡胶做为内层，采用氯醚橡胶做为中层过渡层，采用芳纶纤维增强，外包覆丙烯酸酯橡胶做外层的方式，提高了燃油胶管的耐热等级和耐渗透性能，最终使胶管产品达到耐175℃高温、更低燃油渗透的目的，解决了现有技术汽车用燃油胶管的耐高温性和渗透性差的问题。

附图说明

图1为本发明所述汽车用燃油胶管的剖面图；

其中，1-氟橡胶层；2-氯醚橡胶层；3-芳纶线层；4-丙烯酸酯橡胶层。

具体实施方式

为便于理解本发明，本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。

实施例1

一种汽车发动机配置的四层燃油胶管，采用氯醚橡胶做为中层过渡层，由内至外依次为：氟橡胶层1，氯醚橡胶层2，芳纶线层3、丙烯酸酯橡胶层4。此胶管内径为7.5mm，各层厚度为：氟橡胶层1.0mm，氯醚橡胶层0.8mm，芳纶线层为编织网眼结构，其厚度为0.5mm，丙烯酸酯橡胶层为1.2mm。

实施例2

一种汽车发动机配置的燃油蒸汽胶管，采用氯醚橡胶做为中层过渡层，由内至外依次为：氟橡胶层1，氯醚橡胶层2，芳纶线层3、丙烯酸酯橡胶层4。所述燃油蒸汽胶管的内径为7.5mm，由内至外依次为1.2mm厚的氟橡胶层、0.9mm厚的氯醚橡胶层、0.9mm厚的芳纶线层和1.4mm厚的丙烯酸酯橡胶层；所述芳纶线层为编织网眼结构。

实施例3

一种汽车发动机配置的燃油出油胶管，采用氯醚橡胶做为中层过渡层，由内至外依次为：氟橡胶层1，氯醚橡胶层2，芳纶线层3、丙烯酸酯橡胶层4。此胶管内径为7.5mm，由内至外依次为0.8mm厚的氟橡胶层、1.3mm厚的氯醚橡胶层、0.6mm厚的芳纶线层和1.2mm厚的丙烯酸酯橡胶层；所述芳纶线层为编织网眼结构。

实施例4

一种汽车发动机配置的燃油进油胶管，采用氯醚橡胶做为中层过渡层，由内至外依次为：氟橡胶层1，氯醚橡胶层2，芳纶线层3、丙烯酸酯橡胶层4。此胶管内径为7.5mm，由内至外依次为1.5mm厚的氟橡胶层、0.5mm厚的氯醚橡胶层、1mm厚的芳纶线层和0.5mm厚的丙烯酸酯橡胶层；所述芳纶线层为编织网眼结构。

实施例5

一种汽车发动机配置的燃油回油胶管，采用氯醚橡胶做为中层过渡层，由内至外依次为：氟橡胶层1，氯醚橡胶层2，芳纶线层3、丙烯酸酯橡胶层4。此胶管内径为7.5mm，由内至外依次为0.2mm厚的氟橡胶层、2mm厚的氯醚橡胶层、0.2mm厚的芳纶线层和2mm厚的丙烯酸酯橡胶层；所述芳纶线层为编织网眼结构。

对比例

以CN2828505中公开的具体实施方式为对比例。

性能测试

将实施例1~5和对比例进行性能测试，测试结果见表1：

表1 实施例1~5和对比例的性能测试结果

实施例	耐高温性	耐渗透性	耐臭氧性
				1	耐175℃高温	≤6g/m²/24h	优
2	耐175℃高温	≤6g/m²/24h	优
				3	耐175℃高温	≤6g/m²/24h	优
4	耐175℃高温	≤6g/m²/24h	优
				5	耐175℃高温	≤6g/m²/24h	优
对比例1	耐175℃高温	10～20g/m²/24h	优

所述耐臭氧性的“优”为100ppm的臭氧环境中，336小时无裂纹。

由表1可以看出，本发明提供的汽车用燃油胶管在耐渗透性方面较对比例表现优异。

申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims

1.一种汽车用燃油胶管，其特征在于，所述胶管由内至外依次为0.2～1.5mm厚的氟橡胶层、0.5～2mm厚的氯醚橡胶层、0.2～1mm厚的芳纶线层和0.5～2mm厚的丙烯酸酯橡胶层；

所述氟橡胶为FKM，其氟含量为68～71％；

所述氯醚橡胶为二元共聚型氯醚橡胶ECO，其氯的含量为24～27％。

2.如权利要求1所述的燃油胶管，其特征在于，所述胶管的孔径为7.5mm，由内至外依次为0.8mm厚的氟橡胶层、1.3mm厚的氯醚橡胶层、0.6mm厚的芳纶线层和1.2mm厚的丙烯酸酯橡胶层。

3.如权利要求1所述的燃油胶管，其特征在于，所述胶管的孔径为7.5mm，由内至外依次为1.2mm厚的氟橡胶层、0.9mm厚的氯醚橡胶层、0.9mm厚的芳纶线层和1.4mm厚的丙烯酸酯橡胶层。