CN104712880A - 用于流体传输管道的由热塑性聚氨酯和添加物制成的保护机构 - Google Patents

用于流体传输管道的由热塑性聚氨酯和添加物制成的保护机构 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于传输流体的内部管道的保护机构(呈现覆盖层或套的形式)，该保护机构被布置用于覆盖所述内部管道的一段，所述保护机构包括至少一种热塑性聚氨酯和至少一种润滑的且耐高温的添加物，该添加物优选的是聚二甲基硅氧烷。本发明还涉及一种被该保护机构保护的管道。被保护的管道展现了尤其在高温(大于或等于120℃)下持久的非常好的耐磨损性能。

Description

用于流体传输管道的由热塑性聚氨酯和添加物制成的保护机构
技术领域
本发明总体涉及用于传输流体的管道的领域，例如用于在具有热机的车辆中传输碳氢燃料的管道。
本发明更具体地涉及用于传输流体的管道的保护机构，所述保护机构呈现套或覆盖层的形式。本发明还涉及合成产品，该合成产品是由用于传输流体的管道和根据本发明的保护机构构成的“受保护的管道”。
因此，在本发明的范围内：
-“受保护的管道”指的是包括内部管道的管道，流体(例如碳氢燃料)在该内部管道中流动，所述内部管道的至少一段覆盖有至少一个保护机构，该保护机构呈现套或覆盖层的形式，所述保护机构可以是或不是根据本发明的保护机构。
-“管道”，在通常的意思中，即没有被迫装备有如上详细所述的保护机构的管道，并且因此换而言之，可以是简化为内部管道的管道。
背景技术
用于传输流体的管道应该考虑各种限制来实现，尤其是物理-化学类型的、热类型的和机械类型的限制。作为示例，此处考虑车辆的管道，尤其是用于传输碳氢燃料的管道，这些限制以下会详细描述。
首先，重要的是，从物理-化学的角度来看，管道应与待传输的流体兼容，尤其与诸如汽油或柴油的碳氢燃料、或者空气或燃料油兼容。
因此，已知地通过用于与流体接触的内部管道实现用于传输流体的管道，该内部管道由包括至少一种聚合物的材料制成，所述材料与流体的传输兼容。该内部管道所包括的兼容的聚合物通常在以下材料中选择：
-聚酰胺12,11,6或者芳香族，
-聚亚苯基砜，
-部分或全部交联的橡胶，
-部分或全部交联的橡胶的多层复合物，
-高密度、中密度或低密度的聚乙烯(以下缩写为“PE”)，
-聚丙烯(以下缩写为“PP”)，
-热塑性共聚酯。
管道还暴露于车辆发动机释放的热下，或者暴露于与该发动机相关的非常热的其它部件下，因此该管道应该耐受达到120℃至150℃，甚至175℃的温度。并且，应当考虑车辆的总是更严格的工作条件，例如在发动机罩下的高温、越来越封闭的发动机环境。
此外，由于目前非常拥挤的机动化结构，还存在管道彼此间接触的限制或者管道与诸如汽缸盖、散热器和空气分配器的发动机部件接触的限制。为此，这些限制中的某些限制由管道在车辆的隔室中的布置路线以及该管道与车辆元件的可能的接触所确定。可能涉及永久接触、颠簸元件或震动元件的间歇接触。
此外，在工作中，发动机的震动通过上述部件被传递给管道，管道因此遭受其应该耐受的磨损危险。事实上，与发动机的震动或颠簸相结合的如上所述的接触的可能性还可引起摩擦限制。
管道还承受可变的猛烈撞击，这些撞击是小能量撞击，例如碎石溅射导致的撞击，或者管道承受非常猛烈的撞击，例如在车辆遭遇事故时的碰撞现象导致的撞击。
还存在一些官方性质的法定限制或适于某些车辆制造商的法定限制，例如禁止加入重金属，或者废止其它产品，以便方便管道的再循环利用。
最后，用于传输流体的管道，例如用于在车辆中传输碳氢燃料的管道应该遵守补充的要求，例如耐火，耐受与各种流体(碳氢燃料、冷却液，制动液，玻璃清洗液)的外部接触，耐湿，耐受被盐雾腐蚀，以及最后耐颠簸，即管道在发动机移动和撞击作用下的可能移动。
针对上述法定和补充的主要的限制，用于车辆的流体传输管道的供应商经常以局部的方式或在管道的整个长度上保护这种管道。
尤其地，为了确保在非常猛烈的撞击的情况下的保护，典型地在事故的情况下所观察到的撞击现象，方案之一是在关键区域设置钢制管道部分。但是这种金属部分的加入针对主要由塑料制成的管道产生额外的限制。因此，该方案不是令人满意的。
更通常的，为了保护用于传输流体的管道，试图使用装备有保护机构的管道，该保护机构由一些材料制成，所述这些材料适当地被选择用于给予被保护的管道机械保护，尤其针对磨损。
为此，已知地，借助于覆盖层或者借助于套(还已知地称为“保护套”)。
在本发明的范围内，“套”是指不限长度的连续元件或者套筒类型的限制长度的元件，或者环类型的短元件。在所有这些情况中，套可以通过挤压、然后通过切成希望的长度而获得。通过使套围绕管道套上，该套围绕待保护的管道的安置可以手动或自动的方式容易地被实现。
此外，旨在获得受保护管道的管道覆盖层(在本发明的方面)可以根据对本领域技术人员来说完全已知的不同技术来实现。例如覆盖层被恢复实现(在内部管道上挤压出圈，然后退绕并覆盖)或者通过在内部管道的挤压成型之后的再次挤压被线性实现，或者通过内部管道的共挤压来实现。
因此，用于传输流体的管道的针对撞击的保护机构中的一种保护机构旨在用至少一个外层即“覆盖层”来覆盖内部管道，该覆盖层通过适当选择的热塑性材料制成。
该覆盖层的材料可以在以下材料中选择：
-聚氯乙烯(以下缩写为“PVC”)，例如已知的Resinoplast公司的商业名称为Nakanprene的PVC，并且尤其是覆膜PVC(以下缩写为“PVC-P”)；
-弹性体材料，例如已知的Exxon Mobil公司的商业名称为Santoprene的弹性体材料；
-热塑性弹性体材料(以下缩写为“TPE”)。
为此，在本发明的范围内TPE是指以下材料：
-该材料属于共聚物的族，优选的属于嵌段共聚物，或者
-该材料由聚合物的机械混合产生(“聚合物-聚合物”混合物，通常是热塑性聚合物和弹性体材料的混合)，
所述材料将弹性体材料的弹性特性和热塑性特性(即，所述材料在热的作用下以可逆的方式熔化和变硬)结合起来。
该特性为TPE提供更容易的模塑，并且尤其提供通过传统地用于热塑性聚合物的技术使其成型的可能性，这些技术是注入，挤压，吹炼，或者模制。
在TPE(其是嵌段共聚物)中，例如，可以列举：
-聚氨酯的TPE(以下缩写为“TPU”)或者换言之是热塑性聚氨酯；例如醚聚氨酯嵌段共聚物和酯聚氨酯嵌段共聚物；
-苯乙烯TPE(以下缩写为“TPS”)；
-热塑性共聚酯(以下缩写为“TPC”)，例如醚酯嵌段共聚物(以下缩写为“COPE”)；
-热塑性共聚多酰胺(以下缩写为“TPA”)，例如醚酰胺嵌段共聚物(以下缩写为“PEBA”)；
在由热塑性聚合物和弹性体材料的机械混合产生的TPE中，例如可以列举：
-未硫化的烯族TPE(以下缩写为“TPO”)，其是PP和未硫化的三元乙丙橡胶(以下缩写为“EPDM”)的混合物；
-硫化的烯族TPE(以下缩写为“TPV”)，其是PP和硫化的EPDM的混合物。
TPS可以是：
-不饱和形式，例如：
-苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)；
-苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS)；
-饱和形式，例如：
-苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物；聚烯烃乙烯/丁烯的饱
和结构(以下缩写为“SEBS”)；
-苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯嵌段共聚物(以下缩写为“SEPS”)；
-苯乙烯-乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯嵌段共聚物(以下缩写为“SEEPS”)
由TPU实现的覆盖层已知地具有用于保护流体传输管道免受磨损的性能。为此，文献FR2911380A1描述了一种基于TPU的覆盖层。
然而目前，已存在的覆盖层不完全保证制造商所要求的并且与上述的在管道的环境中的限制的增加相关的性能，尤其涉及高温性能和老化性能。
事实上，市面上存在的管道的覆盖层是不令人满意的，因为它们不允许满足更严格的机械限制和热限制的水平(例如，在如前所述的约120℃至150℃，甚至是175℃的温度下，在掺加有玻璃纤维的塑料棱上的接触)。
因此，还已知借助于套保护具有这些限制的管道，套套在所述管道上。可以涉及：
-编织套，尤其是编织且垫料的聚酰胺套，例如已知的Federal Mogul公司的商业名称为Quietguard 3600的套。
-由TPE材料实现的套。
由聚对苯二甲酸乙二醇酯(以下缩写为“PET”)或聚酰胺6.6的纤维编织的套已知被使用用于保护管道免受磨损。例如可以涉及Gremco公司的商业名称为Gremflex的已知套。
此外，涉及管道的热保护，以下详细列出的套经常被使用：
-金属辐射套，例如Gremco公司的商业名称为Gremshield的已知套或者Federal Mogul公司的商业名称为Textalu的已知套，其是粘贴在编织的玻璃纤维制成的可延伸套上的工业铝化合物；
-纺织辐射套，例如Gremco公司的商业名称为GFVA的已知套，其是浸有硅树脂玻璃纤维的化合物，该硅树脂包括金属颗粒；
-吸收性套，例如Gremco公司的商业名称为Gesa的已知套，其是在编织的玻璃纤维制成的可延伸套上的硅树脂涂层的化合物。
然而，旨在加入套的管道保护方案对于某些使用者来说可能具有以下缺点：
-忘记在管道上安置套的危险；
-清洁的问题；
-管道的生产和安装步骤的复杂性，这是由于应当准备作为补充零件的套的加入；
-套的可能的定位错误或者可能的滑动。
如果管道需要安装多个套，流体传输管道的制造方法从经济的角度来看被证实是不利的。事实上，在装备有不同的接头的管道的情况下，需要在每段待保护的管道上套上套，这需要大量的手动操作和被切割成适当长度的各种套。
此外，用于改善耐磨损性能的当前方案旨在增大所使用的TPE程度的硬度，该磨损与上述TPE材料制成的套或覆盖层相关。然而，该方案不完全令人满意，因为TPE的硬度的增大损害成型的方便性，使得管道难以根据希望的合适形状模制。此外，与该硬度的增大相关的贡献在高温下、在所使用的TPE材料的老化的作用下明显减少，甚至消失；这影响耐磨损性能。
此外，已知地，目前使用的TPE制成的某些覆盖层或套的耐磨损效率在管道的使用期间、在热氧化现象的作用下明显降低，该热氧化在高温下发生，尤其在大于或等于120℃时发生。因此，该热氧化的作用导致暴露于磨损下的管道的磨损。
最后，借助于上述保护机构(即，TPE制成的覆盖层或者TPE制成的或编织的套)针对耐磨损的改善导致相反的结果，即引起与被保护的管道相对的元件的严重损害。然而，容易理解的是，受保护的管道的保护机构不应该引起这种损害。
因此，全部这些原因使得用于传输流体尤其是机动车辆中的碳氢燃料的管道的保护机构的目前的方案不令人满意。
发明内容
本发明通过提供新型的流体传输管道的保护机构来克服该缺点，该保护机构包括完全创新的覆盖层或套。
更确切地，本发明旨在提供一种简单、经济且高效的机构，该机构是非金属的并且能够确保流体传输管道的局部保护或连续保护，尤其用于给予受保护的管道以及与所述管道相对的元件耐磨损的质量，并且这包括在高温的情况，即在至少120℃的情况。
本发明提供的保护机构是一种使得该保护机构比现有技术中的其它保护机构更稳定且持久地保护流体传输管道的设计，从而使得上述的热氧化被阻止或者非常有限。换而言之，相对于通过根据现有技术的保护机构所保护的管道，当管道由根据本发明的保护机构保护时，趋于降低耐磨损性能的老化作用明显地被减少，甚至几乎不存在。
为此，本发明的第一目的是提供一种用于传输流体的内部管道的保护机构，该流体尤其是碳氢燃料，所述保护机构包括覆盖层或套并且被布置用于覆盖所述内部管道的至少一段，以便使得由内部管道和保护机构构成的整体形成受保护的管道，所述保护机构包括至少一种TPU,其特征在于，所述保护机构还包括至少一种润滑的且耐高温的添加物，所述添加物在由聚二甲基硅氧烷(缩写为“PDMS”),硅橡胶，含氟聚合物和N，N′-二硬脂酰乙二胺(N,N’-bis-stearyl-éthylène-diamine)构成的组中选择，所述添加物的质量相对于TPU的质量的质量百分比介于0.05％和2.5％之间，优选地介于1％和1.5％之间。
在本发明的范围内，“耐高温”指的是所述添加物在至少达到175℃的高温下保持稳定。
在本发明的范围内，“润滑”指的是与TPU混合的添加物具有减小所述TPU的表面摩擦系数的作用。
所述润滑的且耐高温的添加物在由以下物质构成的组中选择：
-PDMS；
-硅橡胶；
-含氟聚合物，并且优选地：
-聚四氟乙烯(以下缩写为“PTFE”)；
-乙烯-四氟乙烯共聚物(以下缩写为“ETFE”)；
-全氟乙烯丙烯共聚物(以下缩写为“FEP”)；
-全氟烷氧基树脂(以下缩写为“PFA”)；
-N，N′-二硬脂酰乙二胺。
优选地，所述添加物在由PDMS，硅橡胶，PTFE，ETFE，FEP，PFA和N，N′-二硬脂酰乙二胺构成的组中选择。
优选地，所述添加物在由PDMS，硅橡胶，PTFE和N，N′-二硬脂酰乙二胺构成的组中选择。
更优选地，所述添加物是PDMS，并且还更优选地是具有高分子重量的PDMS。
具有高分子重量的PDMS指的是成分式为(C2H6OSi)n的PDMS，其中，n可以介于约6800和约30000之间。
优选地，添加物是号为CAS9016-00-6的PDMS.
优选地，TPU是:
-共聚酯-聚己内酯类型的(例如已知Merquinsa公司的商业名称为Pearlthane D11H98的共聚酯-聚己内酯)，其硬度介于50和54shore D之间(按照标准DIN 53.505)，其密度介于1.15和1.21之间(按照标准DIN53.479)，其具有介于-35℃和-39℃之间的玻璃转化温度(按照标准DIN51.007)和介于195℃和220℃之间的熔化温度；或者
-酯类型的(例如已知Bayer公司的商业名称为Demospan1350D的酯),其硬度介于50和54shore D之间(按照标准DIN 53.505)，其密度介于1.22和1.26之间(按照标准DIN 53.479)；或者
-共聚酯醚或乙醚类型的。
事实上，本发明人出人意料地发现了这种包括TPU与如上所述的润滑的且耐高温的添加物的混合物的保护机构会明显地增强如此获得的受保护的管道的耐磨损性能。
相对于由TPU制成的而没有PDMS的覆盖层(换而言之，如在申请FR2911380A1中所述的覆盖层)，本发明人观察到通过包括TPU和PDMS的覆盖层对耐磨损性的改善，并且这具有的优点是在转化和功能方面保留这种由TPU制成的覆盖层的所有有益特性。由TPU制成的覆盖层的这些有益的固有特性是覆盖层的柔性，消除受保护管道的卷边危险以及它们的透明性(如果在制造覆盖层时使用TPU而不添加着色物)。
根据本发明的覆盖层(即，由与上述添加物混合的TPU制成的覆盖层)具有的优点是允许减小在管加热成型时可达到的曲率半径，同时减小管的卷边半径。
因此，由于具有30mm的最小曲率半径，由所给材料制成的具有例如8mm的内径和10mm的外径的管是可成型的，由根据本发明的具有0.5至1mm厚度的覆盖层覆盖的管可以根据25mm的曲率半径成型。相对于没有覆盖层覆盖的管，在曲率半径方面的获益因此典型地是10至20％。
涉及耐磨损，本发明人观察到，在持续时间和磨损工具方面同等条件的情况下：
-没有上述添加物的且老化的TPU有时达到50％的磨损(在80℃)，而
-包括上述添加物(优选是PDMS)的且老化的TPU在120℃时具有小于5％的磨损百分比。
本发明人因此观察到，在根据本发明的保护机构老化后，耐磨损性能完全改善，该保护机构包括至少一种TPU和如上所述的添加物，并且这是在以下的老化条件下实现的：在125℃，1000小时。
因此，根据本发明的保护机构具有的优点是具有在老化后被很好改善的耐磨损性能。
此外，根据本发明的保护机构还具有的优点是最大地限制受保护的管道的磨损和与所述受保护的管道相对的元件的磨损，并且这是在高温下且以稳定的方式在车辆的使用寿命期间实现的。还特别具有的优点是限制与受保护的管道相对的元件的磨损。
关于PDMS，PDMS的非常小的表面能量允许减小TPU和可能的接触表面之间的摩擦系数，同时限制接口连接。不论根据本发明的保护机构(例如覆盖层)的磨损还是与受保护的管道相对的元件的磨损都是非常有限的，包括在高温(例如120℃)下的磨损。
此外，诸如PDMS的硅树脂的很大的化学抵抗力及其对通常使用温度(直到160℃)的非常大的抵抗力允许随着时间以非常稳定的方式保留其特性，并且因此允许非常明显地限制与TPU的热氧化相关的特性的损失。
并且，诸如PDMS的硅树脂具有化学惰性，这具有的优点是，该添加物完全适合于用于车辆的流体传输应用，尤其在发动机罩下。事实上，与可在该环境中遇到的流体(燃料油，冷却液或玻璃清洗液，碳氢燃料…)的意外接触不会实际损坏添加物的性能和根据本发明的保护机构的性能。
此外，当根据本发明的保护机构呈现套的形式时，尤其当该保护机构包括PDMS时，该保护机构是有利的，因为该保护机构存在润滑特性，该润滑特性便于套在内部管道上的滑动并且简化套的套装，以便获得受保护的管道。
在覆盖层的形式下的保护机构的实施方式中，由于添加物而引起的滑动尤其允许消除覆盖层在内部管道上的自然附着(尤其当内部管道具有聚酰胺外层时)，并且因此允许端部剥落操作，例如以便可以在流体传输通道上焊接连接件(通过旋转，通过激光，…)。当保护机构呈现覆盖层的形式时，这构成根据本发明的保护机构的另一个优点。此外，附着的缺少还允许管道的全范围的局部剥落，以便方便夹住或固定操作，并且这同时优化了夹紧区域的局部化并且阻止夹子平移。
为此，在可考虑的本发明的实施方式中，根据例如在专利申请FR2970759A1中所述的用于传输流体的管道的固定系统，保护机构在其一段上具有减小的直径，以便允许夹子的定位和平移停止。
此外，由根据本发明的保护机构引起的抵抗力允许由热塑性材料制成的元件替换在流体传输管道中经常使用的某些金属元件，这允许减小管道的质量并且降低其成本，并且允许避免包括金属元件的管道的上述所有缺点。
最后，根据本发明的保护机构被选择为套的形式或者覆盖层的形式会取决于希望的要保护的管道所要达到的要求和性能。并且尤其地，某些使用者相比于套可能更喜欢覆盖层，因为其具有的优点是减少与套相关的已知成本并且免去套在内部管道上的安装操作。
根据本发明的保护机构根据对本领域技术人员来说完全已知的技术来制造，并且这是例如按照如上所述的比例(即所述添加物的质量与TPU的质量的质量百分比介于0.05％和2,5％之间，优选地介于1％和1,5％之间)，将所述添加物分散在包括至少一种TPU的主混合物中。
在本发明的可考虑的实施方式中，可以在主混合物中加入至少一种预备混合物，该预备混合物包括：
-所述添加物，和
-至少一种聚合物
-该聚合物与主混合物的TPU相同，或者
-该聚合物是不同的，但是在该情况下，其与主混合物中的TPU兼容，
预备混合物中的添加物和TPU的比例以适当的方式选择，以便在主混合物中获得如上所述的比例(即所述添加物的质量与TPU的质量的质量百分比介于0.05％和2,5％之间，优选地介于1％和1,5％之间)。
可在本发明范围内使用的预备混合物的一个例子是SILIKETECHNOLOGY公司的名称为SILIKE SILICONE MASTERBATCHLYSI-90的已知产品。该产品在质量百分比上包括50％的PDMS和50％的TPU。
可在本发明范围内使用的预备混合物的另一个例子是DOWCORNING公司的名称为DOWMB50-017 MASTERBATCH的已知产品。该产品也在质量百分比上包括50％的PDMS和50％的TPU。
为了允许添加物与TPU的混合，所述添加物应该呈现适当的形式，以便以均匀的方式在TPU中分散。
通常，TPU呈现颗粒的形式。因此，选择呈现颗粒形式的添加物。优选地，涉及PDMS的颗粒，并且更优选地，涉及具有高分子重量的PDMS颗粒。
优选地，添加物(如有必要，其存在于上述预备混合物中)在主混合物中的分散可以在主混合物的内容物的转换步骤时通过添加物(如有必要，预备混合物)和TPU的重量分析混合来实现，该转换步骤包括挤压模制或任何其它等同成型技术。
添加物在主混合物中的分散，并且如有必要在预备混合物中的分散可以通过在所述添加物中加入至少一种分散剂来优化。所述添加物的分散剂的选择对本领域技术人员来说是已知的。
在本发明的实施方式中，主混合物还包括至少一种着色物，例如炭黑，以便获得被着色的根据本发明的保护机构。
用于获得被着色的根据本发明的保护机构(例如着色为炭黑色的保护机构)的待加入的着色物的选择和量对于本领域技术人员来说是已知的，本领域技术人员掌握主混合物的制造方法的技术，尤其挤压模制或任何其它同等成型技术。
因此，有利地，根据本发明的保护机构还包括至少一种着色物，优选为炭黑。
当然，在本发明的范围内，为了优化根据本发明的保护机构的性能，该保护机构还可包括其它化合物，例如增强TPU硬度的化合物。然而，这些增强TPU的硬度的化合物应该谨慎地选择，以便不影响保护机构的模制的方便性，并且还要注意，这些化合物不应削弱通过保护机构所包括的上述添加物获得的耐磨损特性。
为了热稳定性，根据本发明的保护机构还可以包括防氧化剂。事实上，防氧化剂从转换步骤一开始就通过化学机构减小对TPU的聚合链的长度的破坏。这具有的优点是，当受保护的管道遭受上述热限制时，在保护机构的化合物中防氧化剂的存在会延迟保护机构所包括的TPU的损坏。
为了实现套，至少包括TPU和添加物的如此获得的主混合物随后根据对本领域技术人员来说已知的技术被挤压。
当根据本发明的保护机构是覆盖层时，其可以根据对于本领域技术人员来说已知的不同技术来实现。
例如，覆盖层：
-被恢复实现，即在内部管道上挤压出圈，然后退绕并且覆盖，或者
-通过在对内部管道的挤压成型后的再次挤压被线性实现；
-通过对内部管道和覆盖层的共挤压来实现。
覆盖层的厚度有利地介于0.2mm和4mm之间，优选地介于0.5mm和1mm之间。根据本发明的保护机构所包括的添加物允许减小覆盖层的厚度，并且同时相对于相似成分(例如TPU)的但没有所述添加物的覆盖层保留同样的物理-机械特性。
作为示例，由TPU制成的典型的覆盖层可以具有约1mm的厚度，同样的由TPU制成的并且还包括如上所述的添加物的覆盖层(即根据本发明的覆盖层)可具有约0.5mm的厚度，并且与上述具有约1mm厚度的覆盖层具有相同的物理-机械特性。因此，这具有的优点是降低覆盖层的成本并且通过该覆盖层减轻受保护的内部管道。
用于与流体接触的内部管道由与流体兼容的材料实现。有利地，内部管道的所述兼容材料是包括至少一种聚合物的材料。
所述聚合物在以下材料中选择：
-聚酰胺12,11,6或者芳香族，
-聚亚苯基砜，
-部分或全部交联的橡胶，
-部分或全部交联的橡胶的多层复合物，
-高密度、中密度或低密度的PE，
-PP，
-热塑性共聚酯。
在本发明的实施方式中，内部管道可以包括至少一个含氟的层。
例如，构成内部管道的聚合材料是从内部管道的内部向外部包括以下材料的复合材料：
-聚酰胺6，共聚聚酰胺粘合剂，聚酰胺12(尤其是EMS公司的商业名称为Emseco的已知复合物)；
-聚酰胺6-聚乙烯混合体，共聚聚酰胺粘合剂，聚酰胺12(尤其是Arkema公司的商业名称为Rilperm 3020的已知复合物)；
-PBT类型的聚酯或共聚酯，粘合剂，聚酰胺12(尤其是EMS公司的商业名称为Polymer X的已知复合物)；
-聚酰胺6，EVOH类型的乙烯醇，粘合剂，聚酰胺12(尤其是Degussa公司的商业名称为MLT 43000的已知复合物)；
-聚酰胺6-聚乙烯混合体，EVOH类型的乙烯醇，粘合剂，聚酰胺12(尤其是Arkema公司的商业名称为Rilperm 4020或4030的已知复合物)；
-聚酰胺12，聚偏氟乙烯(以下缩写为“PVDF”)类型的含氟聚合物，聚酰胺12(尤其是Degussa公司的商业名称为MLT 2030的已知复合物)。
根据另一个例子，内部管道是从内部管道的内部向外部包括以下材料的复合材料：
-ETFE类型的含氟聚合物，ETFE含氟粘合剂和聚酰胺12；
-ETFE类型的含氟聚合物，ETFE含氟粘合剂和聚酰胺6，12；
-EFEP类型的含氟聚合物，聚酰胺6，12。
因此，在本发明的可考虑的实施方式中，内部管道包括多于一个的层，例如两个层，并且构成这些层的材料可以是相同的或不同的。如果希望降低内部管道的成本或者如果想要改善障碍特性，这是有利地。
作为示例，可以涉及含氟的层和/或包括乙烯-乙烯醇(以下缩写为“EVOH”)并且尤其适于汽油回路的层。
当然，构成内部管道的层的材料和数量的选择对于本领域技术人员来说是完全已知的，在任何情况下，本领域技术人员会选择尤其适于与流体例如碳氢燃料接触的内部管道的层的材料。典型地，层的数量介于一个和七个之间。
在本发明的实施方式中，用于与流体接触的内部管道的层是导电层。该层例如由聚酰胺12实现，该聚酰胺12通过加入炭黑或碳纳米管类型的掺杂物而使得能够导电。
有利地，内部管道具有介于0.9mm和2mm之间的厚度。
在优选实施方式中，添加物(优选地PDMS)主要分布在保护机构所具有的内表面和外表面上，该保护机构是覆盖层或套。
保护机构的内表面是与内部管道接触的表面，并且所述保护机构的外表面因此是与该内表面相对的表面并且用于与车辆的其它元件相对。该实施方式更有利，因为添加物，优选地PDMS提供相对于围绕受保护的管道的元件的耐磨损性并且优化保护机构在内部管道上的滑动。
在本发明的有利的实施方式中，为了限制添加物的量，可通过多层挤压来制造根据本发明的保护机构，以便添加物如上所述主要存在于所述保护机构的内表面和外表面处，并且这降低了所述保护机构的制造成本。
在本发明的实施方式中，保护机构包括：
-内层，该内层至少包括TPU，而该内层没有所述添加物，所述内层用于与内部管道接触，
-外层，该外层与所述内层相对并且至少包括TPU和所述添加物，优选地按照如上所述的比例。
在该实施方式中，添加物主要存在于根据本发明的保护机构的外表面处。为此，这允许受保护的管道以及与该受保护的管道相对的元件耐磨损。
在另一个实施方式中，如果相反地，研究根据本发明的保护机构在内部管道上的滑动，可以考虑保护机构包括：
-内层，该内层至少包括TPU和所述添加物，优选地按照如上所述的比例，所述内层用于与内部管道接触，
-外层，该外层与所述内层相对并且包括TPU，而该外层没有所述添加物。
最后，在另一个实施方式中，如果希望合并在内部管道上滑动以及耐磨损的效果，并且限制所使用的添加物的量以便降低保护机构的成本，可以考虑所述保护机构包括：
-内层，该内层至少包括所述TPU和所述添加物，优选地按照如上所述的比例，所述内层用于与内部管道接触，
-中间层，该中间层包括所述TPU而没有所述添加物，所述中间层覆盖所述内层，
-外层，该外层至少包括所述TPU和所述添加物，优选地按照如上所述的比例，所述外层覆盖所述中间层。
当然，在上述这些实施方式中，根据本发明的保护机构的厚度以及该保护机构所包括的化合物的比例(尤其是TPU和添加物的比例)可以根据希望获得的受保护管道的所追求的工作性能进行适当的调整。这些参数的这种优化对于本领域技术人员来说是已知的。
本发明的另一个目的是提供一种受保护的管道，所述受保护的管道包括内部管道，并且包括至少一个如上所述的保护机构。
在本发明的实施方式中，所述受保护的管道包括：
-如上所述的内部管道；
-至少一个如上所述的保护机构；
在本发明的实施方式中，所述受保护的管道包括：
-如上所述的内部管道；
-包括覆盖层的如上所述的保护机构；
-至少一个在所述覆盖层的至少一段上套在所述覆盖层上的套；
如此套在所述覆盖层上的所述套可以是根据本发明的套或者例如是PVC套。本发明的该实施方式是更有利的，因为装备有该套的受保护的管道在车辆撞击的情况下具有特别坚固的结构。
试验部分
一些试验被实现以便比较在由聚酰胺12制成的内部管道上，相对于已知且例如在申请FR2911380A1中描述的TPU制成的覆盖层，由根据本发明的覆盖层带来的效果。
更确切地，五个内部管道具有以下所有的特征：
-这五个内部管道由聚酰胺12构成，并且
-这五个内部管道具有6mm的内径和8mm的外径。
如此获得的五个受保护的管道(以下缩写为CP1至CP5)除了上述内部管道以为都还包括厚度为1mm的且如下所述的覆盖层(以下缩写为R1至R5)：
-CP1的覆盖层R1是包括TPU和1.5％(即PDMS的质量相对于TPU的质量的质量百分比)的PDMS的混合物；
-CP2的覆盖层R2是包括TPU和2.5％(即PDMS的质量相对于TPU的质量的质量百分比)的PDMS的混合物；
-CP3的覆盖层R3是包括TPU和1％(即PDMS的质量相对于TPU的质量的质量百分比)的PDMS的混合物；
-CP4的覆盖层R4是包括TPU和0.5％(即PDMS的质量相对于TPU的质量的质量百分比)的PDMS的混合物；
-CP5的覆盖层R5仅是TPU；
因此，覆盖层R1至R4是根据本发明的例子，而覆盖层R5是比较例子。
这些试验旨在评估由两个不同工具(钢琴弦和塑料棱)的摩擦导致的五个受保护的管道CP1至CP5中的每一个的磨损，这在一频率、一已知力和一固定温度下并且在一确定时间之后实现。
更确切地，用于这些试验的仪器包括：
(1)磨损机：所述磨损机包括：
-样品支撑滑架，其在轨道上滑动并且允许通过与芳纶线连接的附加质量块在工具和样品之间施加接触力，
-工具支撑活动支架，其允许工具在样品上的相对运动，
-伺服电动机组件，其根据已给的移动和频率确保在工具和样品之间的正弦类型的平移运动。
使用的限制条件如下：
-温度：最大120℃，
-频率：最大20Hz
-附加质量块：最大500g。
磨损机已经被固定使得摩擦在试验的整个过程中均匀地进行(无颤动)。
(2)通风式恒温器：在120℃±2℃。
(3)光学传感器：该光学传感器与频率计连接。
(4)双筒显微镜：该双筒显微镜具有50倍的放大率。
(5)轮廓投影仪：该轮廓投影仪允许最小10被的放大并且装备有毛面(dépoli)和测微螺旋台，该毛面具有定中心十字准线。
(6)附加质量块:200g,与芳纶线连接。
(7)两个测量工具：
(a)磨损刀：该刀的刃配备有直径为0.45mm的钢琴弦，该钢琴弦由用于弹簧EN10270-1-SH-0.45的线制成，或者由根据标准NF A35-057的编号为FMR66的特硬刚制成。钢琴弦被保持在刀上，接触表面在每次试验之后被更换。
(b)塑料棱：PA66GF3090°塑料棱通过未去毛刺的机械加工而制造。接触表面在每次试验之后被更换。
试验根据以下方式进行：
-将样品牢固地固定在样品支撑滑架上。
-将磨损工具固定在工具支撑活动支架上以便获得90°的角度。
-将磨损设备安置在被调节到120℃的恒温器中。
-安置悬挂在芳纶线上的200g的附加质量块。
-起动以±5mm的移动和10Hz±1Hz的频率被预调节的磨损设备。
-使样品在240min±5min(144000个循环)的期间承受如此限定的限制，一方面根据相对于样品的横向运动并且另一方面根据相对于样品的纵向运动。
-在试验的前5分钟期间检查摩擦是否均匀进行(无“颤动”)。
-借助光学传感器规则地检查频率。
-通过双筒显微镜观察受保护的管道(CP1至CP5)的承受摩擦的区域。
磨损的评估旨在确定受保护的管道(CP1至CP5)的厚度变化。这借助以下公式(1)以百分比(％)来表示：
其中：
-e1等于借助轮廓投影仪测量的磨损最厉害区域中的管道厚度，
-e0等于借助轮廓投影仪测量的管道的初始厚度。
磨损的确定值(valeur retenue)是对于CP1至CP5中的每个实现的三个测量值的算术平均值，并且这是分别对于横向运动和纵向运动。
此外，磨损的编号通过以下方式限定，并且测量通过纵向运动或横向运动进行：
-编号0：90％＜％磨损
-编号1：50％＜％磨损≤90％
-编号2：25％＜％磨损≤50％
-编号3：10％＜％磨损≤25％
-编号4：0％＜％磨损≤10％
-编号5：没有可测量的磨损。
根据磨损工具是钢琴弦或塑料棱，磨损百分比以及赋予的编号在以下表格1和2中分别被详细列出。
表格1：磨损工具：钢琴弦
表格2：磨损工具：塑料棱
在以上表格2中，对于CP5，根据横向运动，观察到R5的全部磨损以及内部管道的轻微磨损(在0.044mm的厚度上)，因此所示的磨损百分比大于100％。
针对上述表格1和2所示的结果，注意到CP1至CP4的根据本发明的覆盖层比CP5的现有技术的覆盖层的磨损小得多。
事实上，对于CP5，注意到编号是1和0，而对于CP1至CP4，注意到明显具有更小磨损的通常的编号2,3,4。
此外，关于这些磨损试验，应该知道，尤其当磨损工具是塑料棱时，横向运动是比纵向运动激烈地多的运动。
事实上，在根据横向运动的磨损试验的情况中，应力施加表面比对于根据纵向运动的磨损试验缩小很多，并且应力的集中度更大。
此外，当玻璃纤维在磨损工具的运动方向中定向时，由30％的玻璃纤维增强的塑料材料构成塑料棱以非常激烈的方式起作用(即像刀)；当运动是横向时是这种情况。事实上，塑料棱所包括的玻璃纤维的端部会攻击被试验的覆盖层RP1至RP5。这解释了为什么对于CP5没有观察到通过塑料棱在纵向运动的磨损。
因此，关于这些试验数据的结果，根据本发明的覆盖层具有比对照覆盖层(即现有技术的覆盖层)更好的耐磨损性能(或者耐磨性能)。
最后，明确指出，在上述磨损评估的等同条件中，尤其通过横向运动的塑料棱，现有技术中完全已知的套，诸如PET实现的编织套具有比在试验部分中描述的磨损更大的磨损。

Claims (10)

1.一种用于传输流体的内部管道的保护机构，该流体尤其是碳氢燃料，所述保护机构包括覆盖层或套并且被布置用于覆盖所述内部管道的至少一段，以便使得由所述内部管道和所述保护机构构成的整体形成受保护的管道，所述保护机构包括至少一种热塑性聚氨酯(缩写为“TPU”),其特征在于，所述保护机构还包括至少一种润滑的且耐高温的添加物，所述添加物在由聚二甲基硅氧烷(缩写为“PDMS”),硅橡胶，含氟聚合物和N，N′-二硬脂酰乙二胺构成的组中选择，所述添加物的质量相对于所述热塑性聚氨酯(“TPU”)的质量的质量百分比介于0.05％和2.5％之间。
2.根据权利要求1所述的保护机构，其特征在于，所述添加物的质量相对于所述热塑性聚氨酯(“TPU”)的质量的质量百分比介于1％和1.5％之间。
3.根据权利要求1或2所述的保护机构，其特征在于，所述添加物是聚二甲基硅氧烷(“PDMS”)。
4.根据上述权利要求中任一项所述的保护机构，其特征在于，所述TPU是：
-共聚酯-聚己内酯类型的(例如已知Merquinsa公司的商业名称为Pearlthane D11H98的共聚酯-聚己内酯)，其硬度介于50和54shore D之间(按照标准DIN 53.505)，其密度介于1.15和1.21之间(按照标准DIN53.479)，其具有介于-35℃和-39℃之间的玻璃转化温度(按照标准DIN51.007)和介于195℃和220℃之间的熔化温度；或者
-酯类型的(例如已知Bayer公司的商业名称为Demospan 1350D的酯),其硬度介于50和54shore D之间(按照标准DIN 53.505)，其密度介于1.22和1.26之间(按照标准DIN 53.479)；或者
-共聚酯醚或乙醚类型的。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的保护机构，其特征在于，所述保护机构包括：
-内层，该内层至少包括所述热塑性聚氨酯(“TPU”)，但没有所述添加物，所述内层用于与所述内部管道接触，
-外层，该外层与所述内层相对并且至少包括所述热塑性聚氨酯(“TPU”)和所述添加物。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的保护机构，其特征在于，所述保护机构包括：
-内层，该内层至少包括所述热塑性聚氨酯(“TPU”)和所述添加物，所述内层用于与所述内部管道接触，
-外层，该外层与所述内层相对并且包括所述热塑性聚氨酯(“TPU”)，但没有所述添加物。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的保护机构，其特征在于，所述保护机构包括：
-内层，该内层至少包括所述热塑性聚氨酯(“TPU”)和所述添加物，所述内层用于与所述内部管道接触，
-中间层，该中间层包括所述热塑性聚氨酯(“TPU”)但没有所述添加物，所述中间层覆盖所述内层，
-外层，该外层至少包括所述热塑性聚氨酯(“TPU”)和所述添加物，所述外层覆盖所述中间层。
8.一种包括内部管道的受保护的管道，其特征在于，所述受保护的管道包括至少一个根据权利要求1至7中任一项所述的保护机构。
9.根据权利要求8所述的受保护的管道，所述保护机构包括覆盖层，其特征在于，所述受保护的管道还包括至少一个套，所述至少一个套在所述覆盖层的至少一段上套在所述覆盖层上。
10.根据权利要求8或9所述的受保护的管道，其特征在于，所述内部管道由包括至少一种聚合物的材料制成，所述聚合物在以下材料中选择：
-聚酰胺12,11,6或者芳香族，
-聚亚苯基砜，
-部分或全部交联的橡胶，
-部分或全部交联的橡胶的多层复合物，
-高密度、中密度或低密度的PE，
-PP，
-热塑性共聚酯。
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