CN1121569A - 输送燃料的管道 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种输送燃料特别是机动车燃料的管道，该管道包括聚酰胺内层(10)以及硫化弹性体例如CSM的外保护层(14)以及形成对醇的阻挡层使内层(10)与外层(14)结合的改性的聚烯烃的薄膜(12)。

Description

输送燃料的管道
本发明涉及输送燃料(特别是机动车燃料)的管道，该管道也可以用于输送工业、家庭或供给系统以及其它工业，例如石油、化工或医药工业中的液体或气体。
用于输送机动车燃料的管道通常由橡胶制成，然而，现在已趋向于用较便宜、重量较轻且不太笨重的塑料制成的管道代替，或用包括一层或多层塑料与橡胶或硫化弹性体的外保护层结合在一起的复合结构的管道代替(参阅例如EP—0582301和EP—0582302、WO 93—21466以及WO 93—25835专利文献)。由塑料制成的管道有一些缺点：不易弯曲、耐火性很差而且当壁厚为1—2mm时对燃料有相当大的渗透性，而复合结构的管道由于硫化弹性体的外保护层的厚度很厚，也有笨重的缺点，和/或由于有许多组件层而带来另外的问题：导致性质不同的层间粘附从而发生各层裂开和降低柔软性或绕性的危险。
此外，适用于这类管道的条例特别是有关燃料的不渗透性越来越要求严格，而已知的管道往往不能满足新的标准，除非使用渗透性极低的材料例如含氟聚合物，然而其价格却很贵。
因此，目前很需要有一种胜过现有技术，特别是能够满足下列条件的燃料输送管道：
成本低；
致密；
耐火性强；
绕性；
导电性(为了避免由于燃料和管道内表面之间的摩擦或其它原因导致静电荷积累而引起火花放电)；
对燃料的不渗透性良好；
在低温下能耐冲击；
能耐外来试剂的物理化学侵蚀；和
与普通的连接系统相容。
本发明的目的在于提供一种能满足上述要求的管道。
为此，本发明提供一种输送燃料(特别是机动车燃料)的管道，该管道包括具有良好不渗透性和对燃料为化学惰性的热塑性材料的薄内层以及硫化弹性体的外保护层，该管道的特征在于借助聚烯烃或聚氨酯类粘合剂的薄膜或与其内层和外层材料相容的材料的薄膜，将内层与硫化弹性体的外层接合，管道的总壁厚小于或等于2mm。
本发明的管道在成本、耐火性、对燃料不渗透性以及紧密性等方面显著地胜过现有技术。此外，其绕性或柔软性接近于常规的橡胶管道。本发明的管道具备高质量的原因在于其内层和硫化弹性体外层之间在很大程度上粘合得很好，从而赋予该管道极好的内聚力，其内聚力特别有利于获得对燃料的不渗透性和良好的机械性能。
在本发明的一个优选的实施方案中，该管道的壁厚小于或等于1.5mm，优选等于1mm±0.1mm。
该硫化弹性体最好选自下列材料：氯磺化聚乙烯(CSM)、表氯醇共—环氧乙烷(ECO)、氯丁橡胶(CR)、聚烯烃弹性体(POE)、由乙烯—丙烯二烯单体(EPDM)制成的三元共聚物弹性体和腈聚氯乙烯(腈PVC)；该管道的内层是聚酰胺，优选PA 6或聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)或聚甲醛(POM)；上面指定的粘合剂是改性的，例如与马来酐接枝的和/或与硅烷类交联的聚烯烃或聚氨酯或与所述的两层材料相容的材料。
在阅读下面的实施例并参照附图(本发明管道的横截面图)的说明之后对本发明的特点、细节及其优点将会更加清楚。
在附图所示的实施方案中，本发明的管道可用于机动车例如加油孔和燃料罐之间或燃料罐和机车之间。
该管道包括具有良好的化学惰性和对燃料不渗透性的热塑性材料制成的内层10，优选用聚酰胺6制成，采用粘合剂薄膜12将该内层与硫化弹性体的外保护层14接合，层10、12和14的总厚度小于或等于2mm，小于或等于1.5mm有利，优选等于1mm±0.1mm。
该内层优选用不含增塑剂的聚酰胺制成，从而可以改进其对燃料的不渗透性；薄膜12的粘合剂是形成对醇的阻挡层并被改性的聚烯烃，例如通过与马来酸酐接枝，以增强其粘合力。该聚烯烃可以与硅烷交联，从而改进其温度性能以及对内层10的聚酰胺和外层14的弹性体的粘合力，所述聚烯烃例如是聚乙烯或聚丙烯。
外层14优选由CSM制成，但是也可以用任一种其它适宜的硫化弹性体特别是例如ECO、CR、POE、EPDM或腈PVC制成。
内层10也可以用例如PBT(聚对苯二甲酸丁二酯)或POM(聚甲醛)制成。
在一个变型中，薄膜12的粘合剂可以是一种与上述内层和外层材料相容的材料，例如通过与马来酸酐接枝的乙烯—丙烯和分别与内层或外层相同的热塑性材料或弹性体混合的材料。
这样，就可以由与内层10的热塑性材料相容的上述材料层和与外层14的弹性体相容的上述材料层形成薄膜12。
也可以分别在内层和外层中掺入上述两种材料，即以上述方式将上述内层和外层材料改性，以便使它们互相配伍。
本发明管道的主要性能之一是，在压力下充入燃料和在25cm的距离遭受燃料的火焰时，它必须耐火1分钟以上。
该管道的另一特性至少部分是由于其内聚力使其壁厚可以减小，并获得很好的对燃料的不渗透性、绕性或可与橡胶媲美的柔软性以及通过过度模塑硫化弹性体而易于接合、在低温下耐冲击以及耐外来试剂的侵蚀等性能。
该聚酰胺内层10最好包括导电的添加剂例如碳黑或金属粉末，从而减少由于静电放电而产生火花的危险。
本发明的管道最好采用心轴复合挤压和采用外层14弹性体硫化的方法生产。
综上所述，本发明的管道壁厚较薄和成本较低，同时兼有良好的对燃料不渗透性、良好的耐火性等主要的优点。
本发明的管道必然可以在机车工业中用于输送燃料，而且也可以在医药或化学工业中用于输送流体或在任何要求低渗透性和耐火性好的其它方面应用。

Claims (14)

1.一种输送燃料特别是机动车燃料的管道，该管道包括具有不渗透性良好和对燃料为化学惰性的热塑性材料的薄内层(10)以及硫化弹性体的外保护层(14)，该管道的特征在于借助聚烯烃或聚氨酯类粘合剂或与其内层和外层材料相容的材料的薄膜(12)，将内层(10)与硫化弹性体的外层(14)接合，该管道的总壁厚小于或等于2mm。
2.根据权利要求1的管道，其特征在于其壁厚小于或等于1.5mm。
3.根据权利要求1或2的管道，其特征在于其壁厚为1mm±0.1mm。
4.根据权利要求3的管道，其特征在于内层(10)的厚度约为0.3mm，粘合剂薄膜(12)的厚度约为0.1mm和硫化弹性体层(14)的厚度约为0.6mm。
5.根据上述权利要求中任一项的管道，其特征在于该硫化弹性体选自下列材料：CSM、ECO、CR、POE、EPDM或腈PVC。
6.根据上述权利要求中任一项的管道，其特征在于内层(10)由聚酰胺例如聚酰胺6、PBT、或POM制成。
7.根据权利要求6的管道，其特征在于内层(10)不含增塑剂。
8.根据上述权利要求中任一项的管道，其特征在于该粘合剂是改性的，例如与马来酐接枝的聚烯烃。
9.根据权利要求8的管道，其特征在于所述聚烯烃是与硅烷交联的。
10.根据权利要求8或9的管道，其特征在于聚烯烃是聚乙烯或聚丙烯。
11.根据权利要求1—7中任一项的管道，其特征在于该粘合剂薄膜(12)由聚氨酯或至少一种与内层和外层(10、14)材料相容的材料制成，例如一种热塑性与内层相同的并与用马来酸酐接枝的乙烯-丙烯混合的材料或一种与外层相同并与用马来酸酐接枝的乙烯—丙烯混合的弹性体。
12.根据权利要求11的管道，其特征在于该粘合剂薄膜(12)由一层与内层热塑性材料相容和一层与外层的弹性体相容的材料形成。
13.根据权利要求12的管道，其特征在于将所述相容的材料分别掺入内层和外层。
14.根据上述权利要求中任一项的管道，其特征在于内层(10)含有导电的添加剂例如碳黑或金属粉末。
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