CN1098772A - 制冷设备用的软管 - Google Patents

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罗格·A·卡塞尔
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    • F16L11/00—Hoses, i.e. flexible pipes
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Abstract

本发明提供了一种适用于输送冷却剂的软管。 这种软管带有一个挠曲度有所提高但仍保持低的透 气率且设有使用可萃取的增塑剂的内管。上述内管 含有一个树脂内壁和一个橡胶外壁，其中，上述内壁 由尼龙和不可萃取的弹性增塑剂制成，而上述的橡胶 外壁则是丁基橡胶的。这种软管还带有一个由例如 氯化丁基橡胶等橡胶材料制成的外皮。

Description

本发明涉及输送或传送冷却剂用的软管。更具体地说，本发明涉及用于这些软管的改进的内管和外皮。
现有的这类软管含有一个内管和一个外皮，其内管由一个聚合物内壁和一个橡胶外圆壁组成。众所周知，某些聚合物材料可使软管具有高的耐制冷气体的性能，这些材料包括聚酰胺、例如尼龙6、尼龙6/66、尼龙11和尼龙12等。
但是，很多尼龙材料用来生产内壁时，会使内壁的刚度极高、不能很好地挠曲，而挠曲性是极为需要的，特别是在汽车中使用时，它需要容易敷设和抑制噪音的传播。通过使用传统的增塑剂例如油、或加入大量单体对尼龙进行改性而提高内壁的挠曲度的办法会使软管具有较高的透气性。此外，用于普通的空调设备时，会使这些增塑剂从尼龙中被萃取出来，造成软管的刚度变高且有可能污染制冷设备。普通的空调设备的工作温度常常超过94.4℃。
本发明提供了一种适用于输送冷却剂的软管。这种软管带有一个挠曲度有所提高、但仍保持低的透气率且设有使用可萃取的增塑剂的内管。上述内管含有一个树脂内圆壁和一个橡胶外圆壁，其中，其树脂内圆壁的基本成分是尼龙和一种不可萃取的增塑剂，并且，上述的橡胶外圆壁是丁基橡胶或卤化丁基橡胶的。上述的由不可萃取的弹性增塑剂增塑的内壁具有许多比传统增塑的尼龙内壁好的特性，但其透气率则基本上与后者相当。而且，通过与丁基或卤化丁基橡胶外壁相结合，使软管有效地获得了改进的抗透气性，从而在一个单一的软管中具备所需的全部性能。
上述的软管还带有一个层合到外圆周壁上的增强层和一个层合到增强层上的外皮。在一个最佳实施例中，上述的外皮是卤化丁基橡胶的。
在另一个最佳实施例中，上述的树脂内壁含有的尼龙组分比弹性增塑剂组分高。这一实施例的软管最好用于压缩机的高压侧或称排气侧，在这一侧上，制冷气体受到高压，并且由于温度较高、更容易渗出。一般说来，排气软管的直径比低压侧、即吸气侧的软管的直径小。
上述两个实施例的软管的挠曲性较好且透气率低。这些软管还具有较好的对油致冷剂的抗力、优良的内壁特性、高的耐温能力、并且在长期使用后仍保持其挠曲性。传统的管壁具有负膨胀特性，也就是说，它们的尺寸会收缩或者说减小，而尺寸的收缩将导致泄漏。本发明提供了一种正膨胀特性，并且实际上形成了一种更加紧密的且更为防漏的密封。
下面结合附图说明本发明，附图中：
图1是本发明的软管的部分剖去的透视图。
下面参见图1，图1中示出了本发明的软管10，它具有多层结构，由内管20、外皮40和位于这两者之间的增强层30组成。内管20包括树脂的内圆壁21和橡胶的外圆壁22。
内管20的内壁21由尼龙和一种不可萃取的弹性增塑剂、最好是移植的三元乙丙橡胶（EPDM）结合制成。尼龙可以是各种各样的由带有酰胺特性基团-CONH的聚酰胺系聚合物转变而成的聚合物。至今，最普通的尼龙是尼龙66和尼龙6。尼龙66是已二酸和六亚甲基乙胺的一种缩合物。尼龙6是一种已内酰胺的聚合物。尼龙4来自丁内酰胺（butyl-rolactam）（2-吡咯烷酮）。尼龙11是十一酰胺的自缩合物，而尼龙12则是由丁二烯制成的。
内壁21最好由尼龙66和移植的EPDM的混合物制成。
本发明的另一个特征是内管20的外壁22由丁基橡胶或卤化丁基橡胶制成。丁基橡胶的种类很多，一般说来，它们是已丁烯和少量二烯属烃的共聚物。一种典型的丁基橡胶就是由已丁烯和异戊二烯（ⅡR）制成的，典型的ⅡR共聚物含有30%的异戊二烯。常用的卤化丁基橡胶是氯化丁基橡胶（Cl-ⅡR）。
在本发明的最佳实施例中采用丁基橡胶（ⅡR）（即：异丁烯与少量异戊二烯共聚制得的橡胶）。
在本发明的一个最佳实施例中，上述的树脂内圆壁大致含有24-80重量%的尼龙和10-60重量%的弹性增塑剂。内壁的材料采用美国专利5，091，478中公开的材料，该专利纳入本专利作为参考。
制造外皮40的卤化丁基橡胶最好采用氯化丁基橡胶。
为了获得内管牢固的层合结构，可在两个圆壁之间涂以粘接剂，以便使制得的软管机械强度高且耐用。
本发明的软管可用任何适当的已知方法制造。这种方法之一是使一根经防粘处理过的心轴穿过带有机头的挤压机，树脂通过机头挤到心轴的四周而形成内壁件，而后，心轴依次进入一个橡胶挤压机，与此同时，形成一种橡胶材料的外壁层合到塑料内壁的外表面上。
用适当的纺织纱在内管的橡胶外壁上编织出一层增强复合层，再用挤压橡胶材料的办法在编织层的外周面上形成一层外皮。
在高温下加压对所得的软管壳体进行硫化，然后向后将心轴拔出硫化软管壳体之外，这样，便得到所需的软管制品。
编织层30可由任何号数的纤维制成，只要所采用的纤维是玻璃纤维、聚酯纤维、尼龙纤维、石墨纤维、嫘萦纤维和聚酰胺纤维（克芙拉）则可，最好由聚酯纤维制成。
下面举例说明本发明。
按照本发明制出不同的软管，按照SAE  J2064标准试验其透气率并按照ASTM  D790标准试验其挠曲模量。
所试验的软管的内径一般为8-16mm。内管由60-80重量% 的尼龙66和20-40重量%的移植EPDM制成，增强层为聚酯编织层，外皮为氯化丁基橡胶。
所试验的软管是符合SAE J2064的E型软管，所用的冷却剂为134A冷却剂。按SAE J2064测出的透气率为0.25-0.75Ibs/ft2/Yr。根据SAE规范规定，可允许的透气率为≤2.0Ibs/ft2/Yr。
按照ASTM D790-86测出的本实施例的软管内壁的材料的挠曲模量小于70.22kg/mm2。一般说来，它们的挠曲模量为35.16-70.32kg/mm2。未增塑的尼龙的刚度一般较高，其挠曲模量为175.81kg/mm2。普通的油增塑尼龙66的刚度为70.32-87.90kg/mm2。
但是，在普通的工作温度（高于94.4℃）下，油会从普通的油增塑尼龙中萃取出来。

Claims (14)

1、一种适用于输送冷却剂的软管含有：
(a)一个带有树脂内圆壁和橡胶外圆壁的内管，
其中，其树脂内圆壁的主要成分是尼龙和不可萃取的弹性增塑剂，而其橡胶外圆壁的成分则是丁基橡胶或卤化丁基橡胶；
(b)一个层合在上述外圆壁上的增强层；和
(c)一个层合在上述增强层上的外皮，其中，上述外皮是卤化丁基橡胶制的。
2、根据权利要求1的软管，其特征在于，上述的软管具有较高的挠曲度和高的不透气性。
3、根据权利要求1的软管，其特征在于，上述不可萃取的增塑剂是移植的三元乙丙橡胶（EPDM）。
4、根据权利要求1的软管，其特征在于，上述的尼龙是尼龙66。
5、根据权利要求1的软管，其特征在于，上述的外皮是氯化丁基橡胶的。
6、根据权利要求1的软管，其特征在于，上述的树脂内圆壁的基本成分是：25-80重量%的尼龙和10-60重量%的增塑剂。
7、根据权利要求1的软管，其特征在于，上述的树脂内圆壁的基本成分是60-80重量%的尼龙和20-40重量%的不可萃取的弹性塑性剂。
8、一种适用输送制冷剂的软管含有：
（a）一个带有树脂内圆壁和橡胶外圆壁的内管，
其中，上述的树脂内圆壁的主要成分是：25-80重量%的尼龙和10-60重量%的不可萃取的弹性增塑剂，而上述的橡胶外圆壁是丁基橡胶或卤化丁基橡胶的;
（b）一个层合在上述外圆壁上的增强层;
（c）一个层合在上述增强层上的外皮。
9、根据权利要求8的软管，其特征在于，上述的内管（a）具有较高的挠曲度和高的不透气性。
10、根据权利要求8的软管，其特征在于，上述的不可萃取的增塑剂是移植的三元乙丙橡胶（EPDM）。
11、根据权利要求8的软管，其特征在于，上述的外皮是卤化丁基橡胶的。
12、根据权利要求8的软管，其特征在于，上述的外皮是氯化丁基橡胶的。
13、根据权利要求8的软管，其特征在于，上述的尼龙是尼龙66。
14、根据权利要求8的软管，其特征在于，上述的树脂内圆壁的基本成分为：60-80重量%的尼龙和20-40重量%的不可萃取的增塑剂。
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