CN115943172A - 流体管路抗摩层、流体管路、流体管路制造方法、聚氨酯作抗摩层的用途和乙烯共聚物作添加剂的用途 - Google Patents

流体管路抗摩层、流体管路、流体管路制造方法、聚氨酯作抗摩层的用途和乙烯共聚物作添加剂的用途 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于流体管路(1)的抗摩层(9)，该抗摩层(9)由含有多元醇、特别是短链二醇作为扩链剂和异氰酸酯的热塑性聚氨酯组成。本公开提出，多元醇为聚碳酸酯。本发明还涉及流体管路(1)、流体管路(1)制造方法以及聚氨酯的用途和乙烯共聚物用作添加剂的用途。

Description

流体管路抗摩层、流体管路、流体管路制造方法、聚氨酯作抗摩层的用途和乙烯共聚物作添加剂的用途
技术领域
本发明涉及一种用于流体管路的抗摩层，该抗摩层由含有多元醇、优选为短链二醇作为扩链剂和异氰酸酯的热塑性聚氨酯组成。本发明还涉及流体管路、流体管路制造方法以及包含多元醇和异氰酸酯的聚氨酯用作抗摩层的用途和乙烯共聚物用作添加剂的用途。
背景技术
现有技术例如参阅专利文献DE 202011109257 U1。该文献描述了一种具有至少一个弯曲的柔性介质管路的布置，其中设置了至少一个形状稳定机构，以防给予柔性介质管路的弯曲形状重塑，其中该形状稳定机构在介质管路的弯曲塑形期间或弯曲塑形之后呈现形状并通过能量传递保持。
发明内容
本发明的目的是提出一种用于流体管路的抗摩层，其优于现有的抗摩层，特别是特殊有效地保护流体管路，重点是长期免受外界影响，尤其是在机器舱或发动机舱内。此类影响特别是需要对温度、微生物和湿气的高度耐受性以及对化学品的耐受性，同时具备高度机械稳定性，特别是抗拉强度和抗摩强度。这里，燃料、脂、油、冷却剂、制动液和清洁剂视为化学品。
为了达成上述目的，本发明提出了一种具有权利要求1所述特征的用于流体管路的抗摩层。本公开提出，多元醇为聚碳酸酯多元醇。
流体管路用于输送流体，特别是液态流体或气态流体。流体管路例如用于机动车领域，故可代表机动车的组成部分。优选地，流体管路用作燃料管路，进而用于向机动车驱动总成供应燃料。但原则上，流体管路可以通用。例如，它也可以呈真空管路形式，特别是制动真空管路、窜漏管路、液压管路、冷却剂管路、润滑剂管路、曲轴箱通风管路或活性炭过滤器再生管路。
流体管路基本上设计成满足汽车行业的各项要求。特别地，流体管路配设为用于机动车的发动机舱中。因此，流体管路设计为当驱动装置按预期运行时使其能够承受发动机舱内的常规环境条件。特别地，流体管路配设为在环境温度和/或至少80℃、至少100℃、至少120℃、至少140℃或至少160℃的流体温度下长久使用。流体管路不仅能够短期承受上述温度，而且能够较长时间段内耐温，尤其是长久耐温。
流体管路例如具有基体，基体又具有至少一层。基体可以设计为一层，就此只有单层。替代地，基体呈多层，故具有多层。这一层或多层由塑料组成。若有多层，则至少一层由塑料组成，但优选地这适用于多层乃至各层。原则上，最初可以任意选择塑料，但对于某些应用领域而言优选某类塑料。流体管路或其基体的有利技术方案详见下文。
流体管路通常用在流体管路可能与另一部件碰触的结构空间中。若流体管路用在机动车上，例如机动车的发动机舱中，则情况尤其如此。由于机组复杂性更强且安全性和舒适性要求更高，这种发动机舱中的结构空间变得愈加紧凑。这主要涉及流体管路，随着机动车种类不断多样化，流体管路通常必定围绕更换部件来布置。此类流体管路的常规构建方针是，因部件、轮廓和安装公差而在各侧为相邻的元件提供最小间隙，至少还要补偿机动车的运动以及热胀变形和/或内部压力导致的膨胀，有时可能无法再得到满足。
这意味着必须预料到流体管路与一个或多个部件之间的接触点。这样就在流体管路与部件之间存在静态接触或动态接触，从而引起机械负载。在机动车的整体使用寿命期间，接触不得因磨耗或其他损伤而导致流体管路泄漏乃至爆裂。这样就必须对流体管路采取具体的防摩措施。为此，利用了流体管路制成后形成流体管路组成部分的抗摩层。抗摩层的层厚例如为至少0.1mm到至多1.0mm、至多0.75mm或至多0.5mm，这与其制造和/或施加到基体上的方式无关。该层厚优选为至少0.3mm到至多0.5mm。
例如，流体管路在其制成后经受热成型，特别是就弯曲过程而言。据此，必须避免流体管路发生显著的回复力和/或回弹性，以防变形。出于这种原因，期望减薄抗摩层的层厚。减薄层厚又会带来其他难题，特别是抗摩层抵抗机械影响、热影响、水解、氧化和/或微生物侵袭的防护作用也随着层厚减薄而降低。据此，必须确保尽管层厚较薄也能获得足够的防护效果。这一点在特定程度上通过本公开描述的流体管路或其抗摩层的设计得以实现。
流体管路制成后，抗摩层布置于基体的外层上，进而优选地其自身形成流体管路的外层，即面向外部环境的一层。原则上可以提出，抗摩层独立于基体构成，并布置于或施加到基体上以制成流体管路。但这样的成本较高，因为一方面抗摩层与基体分开制造，另一方面抗摩层必须接续基体布置。因此，优选地通过挤出将抗摩层施加到基体上。这意味着抗摩层以材料配合方式连接到基体或基体外层。就此而言，挤出例如可以采用挤压或共挤。基体构成后，将抗摩层挤压到基体上。即，首先制成或构成基体，这优选地同样是通过挤出。然后将抗摩层挤压到已经构成、特别是挤出成的基体上。
特别优选地，抗摩层与基体同时成型，并且抗摩层以材料配合方式连接到基体。为此，特别是采用共挤，其中基体和抗摩层同时通过挤出成型并且彼此附接。在时间顺序上，挤压不同于共挤。挤压是将抗摩层施加到已经成型的基体上，而共挤则是抗摩层与基体同时制成，特别是通过挤出系统同时施加抗摩层和基体，该挤出系统优选地具有多个挤出机或塑化单元，借助挤出工具塑型引出。但不言而喻，无论是挤压还是共挤情况下，抗摩层都优选地与基体同轴制成。
例如借助十字头挤出机，特别是三区单螺杆挤出机，挤出抗摩层。优选地，挤出机的压缩比为至少2.5，且/或挤出机的长径比(L:D)为至少20到至多40，特别是至少25到至多30。挤出机优选地在流动技术方面的有利设计是，避免对死区中的抗摩层或抗摩层材料造成热损伤。
抗摩层由热塑性聚氨酯组成。热塑性聚氨酯属于热塑性弹性体(TPE)产品类别。它可以采取交联或未交联的形式使用。也可以通过下游过程发生交联。聚氨酯的特性可根据应用在很宽的范围内变化。根据交联度和/或所用的异氰酸酯、多元醇和扩链剂组分，获得热固性塑料、热塑性塑料、弹性体或热塑性弹性体。热塑性聚氨酯又可称为TPU或TPE-U，是一种热塑性弹性体，即在室温下与典型弹性体表现相当的塑料，但在受热时会发生塑性变形，故表现出热塑性行为。这对于加工尤为重要。
根据本发明的热塑性聚氨酯可以被挤出、注塑或吹塑。它是一种嵌段聚合物，这表明硬链段和软链段在大分子中明显分开。可将热塑性聚氨酯调整到良好的水解特性、耐化学性、耐温性、耐热变形性、低温韧性、UV和/或臭氧稳定性和/或强度。热塑性聚氨酯的弹性模量优选地设定为介于弹性体与聚酰胺之间。优选地，硬度在50肖氏A硬度至98肖氏A硬度的范围内(特别是85肖氏A硬度至90肖氏A硬度的范围内)和/或在36肖氏D硬度至70肖氏D硬度的范围内(特别是40肖氏D硬度到42肖氏D硬度的范围内)。这尤其有助于实现低回复性流体管路的热成型能力。聚氨酯的玻璃化转变温度优选地介于-20℃到-40℃之间，这实现了流体管路的充分低温韧性。
例如，热塑性聚氨酯呈致密型热塑性聚氨酯，这种致密型热塑性聚氨酯的密度优选为1.05～1.60g/cm3。然而，热塑性聚氨酯也可以发泡。发泡型热塑性聚氨酯优选地具有开孔或闭孔或开孔与闭孔的组合。还优选的是，发泡型热塑性聚氨酯的密度低于致密型热塑性聚氨酯的密度。发泡型热塑性聚氨酯的密度优选为0.2～0.9g/cm3，更优选为0.4～0.6g/cm3。
用于抗摩层的热塑性聚氨酯的密度例如为至少1.05g/cm3到至多1.6g/cm3，特别是至少1.20g/cm3到至多1.30g/cm3。抗摩层优选地由未发泡或致密型聚氨酯组成，特别是由此达到上述密度。附加地或替代地，聚氨酯或抗摩层的磨耗为至多90mm3、至多75mm3、至多50mm3或至多35mm3。例如根据标准DIN ISO4649来确定磨耗。优选地，抗摩层设计为在144000次循环后可通过根据VW标准TL 52668的磨耗测试，特别是使用测试参数1Hz和/或1.5N。可以在120℃至160℃的温度下，特别是在120℃、140℃或160℃下，进行磨耗测试或摩擦测试。
抗摩层的热塑性聚氨酯含有、具有或包含多元醇、扩链剂和异氰酸酯。例如，热塑性聚氨酯仅由多元醇、扩链剂和异氰酸酯以及至少一种任选的添加剂组成。附加地，热塑性聚氨酯中可能含有不可避免的杂质，但至多2wt.％，优选为至多1wt.％或至多0.5wt.％。除此之外，术语“具有”、“含有”和“包含”在本说明书上下文内采取同义用途。
多元醇和扩链剂与异氰酸酯反应形成热塑性聚氨酯。多元醇尤应理解为长链二醇，即含有两个醇羟基的有机化合物。就此而言，二醇为二元醇或双醇。多元醇的分子量在250g/mol至6000g/mol的范围内，优选在500g/mol至4000g/mol的范围内，特别优选在1000g/mol至2000g/mol的范围内。异氰酸酯为异氰酸的酯。异氰酸酯优选为二异氰酸酯形式，即含有两个异氰酸酯基团的物质。热塑性聚氨酯是通过扩链剂、多元醇和异氰酸酯的加聚反应所生成。任选地，还可以采用单官能醇和/或单官能异氰酸酯作为链调节剂，它会限制分子量的增加。
本公开提出，热塑性聚氨酯含有扩链剂，特别是1,4-丁二醇。扩链剂优选为热塑性聚氨酯中唯一的扩链剂。扩链剂通常为短链二醇或基于短链二醇。例如，1,2-乙二醇、1,3-丙二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、氢醌-双(2-羟乙基)醚(HQEE)、尤其是1,4-丁二醇用作扩链剂。例如，当生产热塑性聚氨酯时，首先由多元醇和异氰酸酯生成预聚物。预聚物优选地具有异氰酸酯基团作为端基。这是通过使用比多元醇过量的异氰酸酯来实现。预聚物随后通过与扩链剂反应聚合形成长链分子，以通过加聚反应形成热塑性聚氨酯。
优选地，热塑性聚氨酯按照一次性方法制成，特别是在增高的温度下，例如在至少60℃到至多160℃的温度下。这里，将多元醇和扩链剂以及任选的链调节剂、添加剂和/或催化剂预混，并且将这种多元醇混合物例如直接计量加入反应挤出机的入口，同时添加异氰酸酯。举例而言，采用直径例如为92mm至98mm的Coperion GmbH出产的工业反应挤出机。视情况，可在计量加入反应性挤出机之前，将多元醇混合物在高压或低压混合头中与异氰酸酯混合。也可以将单独的反应物、催化剂或添加剂计量加入反应挤出机的后区中。
在反应挤出机中积聚分子量而形成TPU熔体之后，将熔体供给到水下造粒机，例如Gala GmbH或MAAG Automatik GmbH出产的水下造粒机。将所得的TPU颗粒与造粒水进行分离并干燥。然后可以在50℃至120℃的温度下进行后熟。这样赋予了TPU最终的分子量和特性。
反应物也可以在传送带上而非反应挤出机中发生反应。将反应物的混合物布置或排放到传送带上，并通过不同的加热区来积聚分子量。随后可将反应后的聚合物供给到一个或多个冷却区或水浴中，以将所得的TPU外皮冷却到可造粒的温度。
众所周知，可以使用聚醚或聚酯作为多元醇来生产热塑性聚氨酯。这样获得的聚氨酯可称为聚醚聚氨酯或聚酯聚氨酯。聚醚聚氨酯的特点是绝佳的水解稳定性和微生物稳定性，同时只有中等的热稳定性和氧化稳定性。聚酯聚氨酯具有良好的热稳定性和氧化稳定性，但只有中等的水解稳定性和微生物稳定性。
显然，在预期的流体管路应用领域中，抗摩层必须满足特殊要求，特别是其热稳定性方面的要求。此外，特别是用在机动车领域中时，流体管路也可能偶尔受到喷水的影响，例如遭受防冻盐和/或微生物污染。因此，无论是聚醚聚氨酯还是聚酯聚氨酯都不适合用作抗摩层，因为此类物质都无法同时满足耐摩擦性、水解稳定性和微生物稳定性以及热稳定性方面的全部要求。抗摩层还必须针对各种介质具备化学耐受性，例如燃料、润滑剂，特别是油和油脂、冷却剂、制动液、清洁剂等。
出人意料地，试验表明，当使用聚碳酸酯多元醇或聚碳酸酯多元醇作为多元醇时，抗摩层的性能特别优异，因此抗摩层用到聚碳酸酯-聚氨酯。聚碳酸酯多元醇为碳酸的聚酯。它具有优异的热稳定性，例如在150℃下蓄热7天后，其抗拉强度仍相当于初始抗拉强度的至少90％、至少92％、至少94％或至少95％，
还提供了充分的水解稳定性。在80℃下蓄水后，基于聚碳酸酯多元醇的热塑性聚氨酯的抗拉强度在14天后为初始抗拉强度的至少80％，28天后为至少77％，42天后为至少75％，56天后为至少72％。然而，该值优选为更高，例如14天后为初始抗拉强度的至少81％或至少83％，28天后为至少78％或至少80％，42天后为至少76％或至少78％，56天后为至少73％或至少75％。甚至可达更高的值，即14天后为至少98％或至少99％，28天后为至少86％或至少87％，42天后为至少82％或至少84％，56天后为至少81％或至少83％。
这样获得的抗摩层特别适用于在变化的环境条件下使用的流体管路，例如机动车的发动机舱中。此处，流体管路暴露于变化的温度、变化的湿度和变化的化学环境条件下。可灵活使用又极其耐用的流体管路由上述抗摩层制成。
适用的多元醇为有机聚碳酸酯多元醇，例如基于碳酸二甲酯和脂族二醇，平均分子量为250g/mol至4000g/mol，平均分子量优选为1000g/mol至3000g/mol，也可商购，例如购自UBE Industries Ltd.或Caffaro Industrie SPA。适用的聚碳酸酯多元醇尤其包括Ethernacoll UH-50、Ethernacoll UH-100、Ethernacoll UH-200、Ethernacoll UH-300、Ethernacoll PH-50、Ethernacoll PH-100、Ethernacoll PH-200、Ethernacoll PH-300、Ravecarb 101、Ravecarb 102，Ravecarb 103、Ravecarb106、Ravecarb 107、Ravecarb 108、Ravecarb 109、Ravecarb 111、Ravecarb 291、Ravecarb 292、Ravecarb 293、Ravecarb294、Ravecarb 295。
本发明改进方案提出，异氰酸酯为二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯。一般而言，异氰酸酯为芳族异氰酸酯。本文指出的物质特别适用于由热塑性聚氨酯制成抗摩层。
本发明改进方案提出，优选的热塑性聚氨酯额外具有磨耗改进剂。磨耗改进剂会改善抗摩层的磨耗行为，即减少机械应力下的磨耗。磨耗改进剂优选地以至少0.05wt.％到至多20wt.％的份量添加到热塑性聚氨酯中，均按热塑性聚氨酯总重计。该份量特别优选为至少1wt.％且至多3wt.％、至少1.25wt.％且至多2.75wt.％、至少1.5wt.％且至多2.5wt.％或至少1.75wt.％且至多2.25wt.％。该份量例如为大约或正好2wt.％。特别地，磨耗改进剂用作添加剂加入到热塑性聚氨酯中，故也可补充使用添加剂说明。
磨耗改进剂可考虑采用有机材料，优选地聚合物材料。此类聚合物材料优选为热塑性。优选地，磨耗改进剂包含至少一种聚合物材料，占至少70wt.％，优选为至少80wt.％，特别优选为至少90wt.％，均按磨耗改进剂总重计。
优选地，根据ISO 1133测定，聚合物材料或磨耗改进剂(因其基于聚合物材料)或这两者在10.0kg和230℃下表现出的熔体流动速率(Melt Mass-Flow Rate-MFR)为3～25g/10mn，优选地在5～20g/10mn范围内，特别优选在6～15g/10mn范围内。
优选地，聚合物材料或磨耗改进剂(因其基于聚合物材料)或这两者表现出的密度在0.6～1.1g/cm3范围内，优选在0.7～1.0g/cm3范围内，特别优选在0.75～0.95g/cm3范围内，更优选在0.83～0.92g/cm3范围内。
优选的聚合物材料是基于烯烃酸酐的份量。优选地，该份量在0.001～20wt.％范围内，优选在0.005～15wt.％范围内，特别优选在0.01～5wt.％范围内，更优选在0.05～2.5wt.％范围内，还更优选在0.1～1.5wt.％范围内，均按聚合物材料总重计。
烯烃酸酐优选地形成聚合物材料中自其衍生的重复单元的基础。优选的烯烃酸酐和自其衍生的重复单元具有至少4个碳原子和至少3个氧原子。烯烃酸酐和自其衍生的重复单元例如具有不超过12个碳原子和/或不超过10个氧原子。优选的烯烃酸酐为马来酸酐和自其衍生的重复单元。
优选地，烯烃酸酐通过接枝反应嵌入聚合物材料。因此，优选地用烯烃酸酐接枝作为磨耗改进剂。
优选的聚合物材料是基于主要聚合物的进一步份量。优选地，该份量为至少40wt.％，优选为至少50wt.％，特别优选为至少70wt.％，更优选为至少80wt.％，均按聚合物材料总重计。
优选的主要聚合物具有碳链。该碳链优选地形成此类聚合物材料的聚合物主链。优选地，主要聚合物是基于烯烃，优选地选自下组：乙烯、丙烯、丁烯、异戊二烯、丁二烯、戊烯、己烯、庚烯、辛烯或上述至少两种的组合。优选地，主要聚合物选自下组：聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物或上述至少两种，其中，主要聚合物优选地基于乙烯和丙烯，或者主要聚合物优选为聚乙烯-丙烯共聚物。
适用的聚合物材料(如马来酸酐接枝物)也可商购，例如购自Union CarbideCorporation、Exxon Chemical Company、DuPont Industrial Polymers或UniroyalChemical。适用的材料主要有：接枝有约0.9wt.％马来酸酐(MAH)的VLDPE，例如UnionCarbide DEFB 1373NT；接枝有约0.8wt.％MAH的VLDPE，例如Union Carbide DEFB 1372NT；接枝有DuPont Fusabond E MB-100D(0.9％MAH)和Uniroyal Polybond 3009的HDPE；接枝有约0.9％MAH的LLDPE，例如DuPont Fusabond E MB-226D；接枝有约0.65％MAH的LLDPE，例如DuPont Fusabond E BA-413D；乙烯-丙烯接枝物，例如DuPont Fusabond N MF-416D(0.9％MAH)和DuPont Fusabond N MF-418D(0.3％MAH)；EPDM接枝物，例如Exxon ExxelorVA 1801(半结晶，0.6％MAH接枝)、Exxon Exxelor VA 1803(无定形，0.7％MAH接枝)、ExxonExxelor VA 1810(半结晶，0.5％MAH接枝)、Exxon Exxelor VA1820(半结晶，0.3％MAH接枝)、DuPont Fusabond N MF-274D(0.3％MAH)、Uniroyal Chemical RoyaltufEDPM 490和Uniroyal Chemical RoyaltufEDPM 485；聚丙烯接枝物，例如Exxon Exxelor PP1015(0.4％MAH)、DuPont Fusabond P MZ-109D(0.55％MAH)、DuPont Fusabond P MZ-353D(1.4％MAH)、Uniroyal Polybond 3150和Uniroyal Polybond 3200；接枝有约0.85％MAH的乙烯丙烯酸酯三元共聚物，例如DuPont Fusabond A MG-423D；接枝有约0.8％MAH的乙烯醋酸乙烯酯(VA)，例如DuPont Fusabond C MC-190D(28％VA)和DuPont Fusabond C MC-197D(18％VA)。
利用磨耗改进剂可以显著改善磨耗行为。例如，与无磨耗改进剂的材料相比，添加2wt.％的磨耗改进剂使得相对体积损失和质量损失减少超过三分之一。另一方面，耐磨耗指数却提高了45％以上。
本发明改进方案提出，热塑性聚氨酯另外包含至少一种以下物质用作添加剂：润滑剂；蜡；酚类抗氧化剂；胺类抗氧化剂；硫酯类抗氧化剂；亚磷酸盐；紫外线吸收剂，特别是基于苯并三唑或三嗪；空间位阻胺；水解抑制剂，特别是碳二亚胺；抗静电剂；阻燃剂和乙烯共聚物(作为磨耗改进剂)。例如，仅将一种上述物质用作添加剂或将几种上述物质用作添加剂加入热塑性聚氨酯。上述物质或添加剂用于进一步改善聚氨酯的个别特性。这样，除了改善脱模之外，润滑剂或蜡(例如呈润滑蜡形式)还能改善耐摩擦性或耐磨耗性，尤其是在高温下。
空间位阻胺又可称为“受阻胺光稳定剂”(Hindered Amine Light Stabilizer-HALS)，是一种含胺作为官能团的化合物。它尤其用于防氧化，特别是结合光和温度，和/或用作紫外线稳定剂。抗水解剂作为除酸剂尤其还用于保护抗摩层免受水解影响，从而使流体管路具有超长的使用寿命。乙烯共聚物优选地用于进一步改善耐摩擦性或耐磨耗性，故而用作磨耗改进剂。特别优选呈马来酸酐改性的乙烯共聚物形式。上述物质中的至少一种用作添加剂，但优选地仅几种上述物质用作添加剂。特别优选地，至少乙烯共聚物用作添加剂。此外，可以使用至少一种上述添加剂。
本发明改进方案提出，添加剂的份量为至少0.05wt.％和/或至多10wt.％，优选为至少0.1wt.％到至多7wt.％，更优选为至少0.15wt.％到3wt.％，均按热塑性聚氨酯总重计。优选地，该份量为至少0.1wt.％且至多7wt.％，或者至少0.15wt.％且至多3wt.％，优选地，每种上述添加剂可各自按上述份量加入，各份量均按热塑性聚氨酯总量计。如果将几种添加剂加入热塑性聚氨酯，它们在聚氨酯中的总份量为至多10wt.％，但优选为明显更少，特别是至多7.5wt.％、至多5wt.％或至多2.5wt.％。
可以在生产期间将添加剂直接加入聚氨酯，也就是将添加剂加入多元醇和异氰酸酯并由此生产聚氨酯。替代地还可提出，在附加的配混步骤中将添加剂加入聚氨酯。在任何情况下，通过添加上述份量的添加剂能够进一步改善热塑性聚氨酯的特性。除此之外，可以在配混步骤中将其他聚合物添加到抗摩层中。然而，这一过程也可以在生产期间预先进行，即在加聚反应过程中进行。
除此之外，在生产热塑性聚氨酯期间和/或在额外的配混步骤期间和/或将抗摩层挤出到流体管路基体期间，热塑性聚氨酯和/或，添加剂既可作为未改变的纯物质又可作为载体、优选为聚合物载体中的高浓度化合物(所谓的母料或浓缩物)引入。
本发明还涉及一种用于流体管路的抗摩层、特别是根据本说明书上下文内实施方案描述的抗摩层的制造方法，该抗摩层由含有多元醇、特别是短链二醇作为扩链剂和异氰酸酯的热塑性聚氨酯组成。本公开提出，使用聚碳酸酯多元醇作为多元醇。
上文已经说明了这种抗摩层设计或这种过程的优势。所述抗摩层及其制造方法皆可根据本说明书上下文内的实施方案得以改进，就此可参阅这些实施方案。
本发明还涉及一种具有抗摩层、特别是根据本说明书上下文内实施方案描述的抗摩层的流体管路，该抗摩层由含有多元醇、特别是短链二醇作为扩链剂和异氰酸酯的热塑性聚氨酯组成。本公开提出，多元醇为聚碳酸酯多元醇。关于抗摩层和流体管路的优势和可能其他技术方案又可参阅本说明书上下文的更多实施方案。
流体管路具有基体和施加到基体上的抗摩层。例如，基体具有由含氟聚合物制成的第一层、紧接第一层后的由聚酰胺制成的第二层以及紧接第二层后的第三层。上述各层上下紧贴，即第二层紧贴到第一层上，第三层紧贴到第二层上。换言之，第二层布置于第一层与第三层之间，一侧贴靠第一层上而另一侧贴靠第三层上。优选地，第一层和/或第二层和/或第三层由相同的材料制成，使得相应层连续地完全由分别指定的材料组成。
流体管路的第一层可以至少部分但优选地完全由含氟聚合物组成。含氟聚合物是指氟化聚合物。它的特点是针对化学品和高温具有高度耐受性，换言之，具有高耐化学性和/或高耐温性。原则上，含氟聚合物可以采取任意构型。例如，它呈乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)、聚四氟乙烯(PTFE)、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP)、聚氯三氟乙烯(PCTFE)或乙烯-四氟乙烯-六氟丙烯(EFEP)的形式。但应指出，第一层也可以由不同的材料组成。
第二层由聚酰胺组成，例如PA6、PA612、PA6/66、PA616或部分芳族聚酰胺。部分芳族聚酰胺应理解为部分结晶的芳族聚酰胺，又可称为聚邻苯二甲酰胺(PPA)。可以增强聚酰胺来提高其机械强度，为此聚酰胺具有添加剂或纤维增强物。例如，采用磨碎玻璃或磨碎二氧化硅作为添加剂。纤维增强物例如呈玻璃纤维增强物、碳纤维增强物或芳纶纤维增强物的形式。然而，第二层或聚酰胺也可以采取不含增强物的设计。
第三层例如又由聚酰胺、特别是脂族聚酰胺或乙烯-乙烯醇共聚物(又称为EVOH或EVAL)组成。聚酰胺又例如为PA6、PA66、PA612、PA6/66、PA616或PPA。乙烯-乙烯醇共聚物应理解为形式上由单体乙烯和乙烯醇构建的共聚物。乙烯-乙烯醇共聚物是一种廉价的阻隔层材料，对挥发性有机化合物具有良好的阻隔性能。脂族聚酰胺具有衍生自脂族基体的单体，例如衍生自内酰胺，特别是ε-己内酰胺，或衍生自六亚甲基二胺和己二酸。
可以提出，基体仅由上述三层组成，从而第一层作为内层而第三层作为外层。在此情况下，第一层用于引导流体管路中的流体，其中利用到含氟聚合物的优异耐久性。所述流体管路由三层组成，具有优异的强度特性和高耐用性。但还可提出，除了已经提及的三层之外，还可以向流体管路添加至少一个另外层。然而，第一层优选地始终代表内层。第一层后始终为第二层和第三层，其中第二层紧邻第一层，第三层紧邻第二层。
本发明另一技术方案提出，抗摩层施加到基体的外层上，该外层由聚酰胺、聚丙烯或聚邻苯二甲酰胺组成。例如，基体总体上由这些材料中的一种组成或至少具有这些材料中的一种。如果基体采取多层结构，则这些层中的最外层形成外层。这种流体管路设计尤能抵抗外界影响。
本发明另一实施方案提出，基体在其制造之前和/或制造期间(特别是挤出期间)受到冷却，并且/或者流体管路在施加抗摩层之后受到冷却。基体的冷却会确保在将抗摩层施加到基体期间，特别是在挤出期间，基本避免或甚至完全避免基体形状发生变化。这样就能实现流体管路的极高形状保真度。
本发明一改进方案提出，在流体管路制造期间，热塑性聚氨酯与另一种物质交替地施加到基体上。聚氨酯与其他物质之间的交替优选地发生在流体管路的纵向方向上，即发生在相对于流体管路纵向中心轴线的轴向方向上。例如，该其他物质如此选择，即它比聚氨酯更容易从基体上脱离。特别地，该其他物质是用橡胶状物质。它可以与聚氨酯具有相同的颜色或不同的颜色。该其他物质可以如此选择，即它可以从基体上洗掉或通过机械、热处理或化学处理脱离。通过交替施加聚氨酯和其他物质，大幅简化了流体管路的剥离和流体管路的安装。
附加地或替代地可以提出，热塑性聚氨酯或抗摩层采取可变层厚的构造。换言之，层厚在流体管路的纵向方向和/或圆周方向上变化，使得它在第一点具有第一值而在第二点具有不同于第一值的第二值。为此，例如热塑性聚氨酯的挤出速度和/或用量可以随时间变化或随流体管路的纵伸变化。
本发明又一优选实施方案提出，在热塑性聚氨酯与基体之间施加增附剂，特别是仅在部分区域施加增附剂。增附剂用于改善聚氨酯粘附到基体上。可以在部分区域省略增附剂，从而流体管路上交替存在含有增附剂的区域和不含增附剂的区域。这些区域优选地又在相对于流体管路纵向中心轴线的轴向方向上交替。这样又能让流体管路很容易剥皮。
本发明又一优选技术方案提出，在施加抗摩层之后，流体管路经受热后处理，并且/或者在施加之前，将交联剂和/或交联促进剂添加到热塑性聚氨酯中。在基体上构成抗摩层后，聚氨酯会随时间发生后交联。在此情形下，硬度、抗张强度和耐磨性不断提高。另一方面，任何残胶倾向却会降低。这种后交联是一个按时间发展的过程，在正常储存条件下也会发生，但在较高温度下可能加速。为了进行后交联，优选地提出，将热塑性聚氨酯制成可交联，并且/或者特别是在挤出期间，将交联剂和/或交联促进剂添加到热塑性聚氨酯中。交联促进剂加速后交联并且/或者可能加速后交联。
优选地，特别是在抗摩层已施加到基体之后不久，流体管路经受热后处理。在热后处理期间，流体管路例如被加热到至少50℃到至多120℃，优选地至少80℃到至多100℃。热后处理优选地进行至少12小时到至多72小时，特别是至少24小时到至多48小时。附加地或替代地，流体管路可以经受紫外线辐射处理。在后交联期间，抗摩层可发生收缩，这会进一步改善抗摩层与基体的机械连接。
本发明一优选技术方案提出，抗摩层由多个子层构成，其中，这些子层由不同的材料组成，请参阅上文。优选地，子层均由聚氨酯组成，特别是由不同的聚氨酯组成。这样尤能简化引入热导体和/或金属层。
本发明一改进方案提出，抗摩层至少部分地构造有气穴。借助于气穴，抗摩层的热导率降低，从而实现流体管路的整体良好隔热。例如，如果流体管路构造为冷却剂管路或燃料管路，则构成气穴。热塑性聚氨酯优选地具有已经极低的热导率，在至多0.19W/(mK)到至多0.25W/(mK)的范围内。气穴会进一步降低这种热导率。例如，气穴随机分布在聚氨酯中，这可例如通过使聚氨酯发泡来实现。优选地在抗摩层的施加和/或挤出期间发生发泡。优选地，气穴如此构成，即含有气穴的抗摩层的热导率为不含气穴的至多为75％、至多60％或至多50％。然而，根据本说明书，抗摩层优选地具有未发泡热塑性聚氨酯或由其组成。
在本发明还一技术方案的上下文内可以提出，基体在施加之前设有表面结构。表面结构例如为波纹结构，使得基体呈现为波纹状流体管路。基体的波纹状结构相对于流体管路纵向中心轴线处于轴向方向上，使得直径较大的区域与直径较小的区域在轴向方向上交替。当然，也可以实现其他表面结构。一方面，形成表面结构会改善抗摩层粘附到基体。另一方面，可以为流体管路提供增进的弯曲特性。
本发明再一技术方案提出，特别是在施加和/或挤出抗摩层期间，在基体与抗摩层之间和/或在抗摩层中布置附加层。附加层例如用于改善抗摩性和/或阻燃性。此外，借助于附加层，能够提高流体管路的热导率和/或降低电阻。例如，尤其是在附加层呈金属层形式的情况下，当通过加热装置(特别是热导体)加热流体管路时，附加层确保均匀的温度分布。热导体可以整合到附加层中或以导热方式连接到附加层，特别是与之形成碰触。优选地在施加抗摩层期间施加附加层。例如，在施加到基体期间施加该附加层，并包裹有抗摩层。就此而言，抗摩层优选地完全覆盖附加层。
还可提出，将附加层整合到抗摩层中。施加时，抗摩层如此构成并且附加层如此布置，即抗摩层随后使附加层保持与基体间隔并且附加层被抗摩层覆盖。附加层例如由至少一种下述金属组成或至少具有下述金属：铝、铜、铁、钢和锡。就此而言，附加层又可称为金属层。优选地，附加层仅由单独一种上述金属组成或具有这种金属。然而，附加层也可以具有多种上述金属或由这些金属组成。附加层可以仅由金属组成。然而，除了金属的补充或替代，附加层也可以包含另一种材料或由另一种材料组成，其中，该另一种材料例如采用塑料等。该另一种材料可以是纺织材料，即特别是由至少一种天然纤维和/或至少一种化学纤维组成。
本发明一改进方案提出，附加层采用箔或平面结构，特别是机织物、针织物、梭织物或编织物。附加层可以有利地采取不同方式构成。例如，附加层呈箔形式，即采取连续设计。这样实现了流体管路的极佳热导率和极低电阻。然而，箔会导致流体管路相对较硬。因此可以提出，代替箔，使用由金属和/或其他材料组成或至少具有金属和/或其他材料的平面结构或纺织面料。关于附加层的材料，请参阅本说明书上下文内的更多实施方案。
通过在抗摩层上构成表面结构可以进一步提高流体管路的耐磨耗性。为此，例如在施加抗摩层期间，特别是在挤出期间或通过挤出，在抗摩层上构成纵向条纹，其相对于流体管路纵向中心轴线在轴向方向上延伸，特别是连续延伸。附加地或替代地，可以在抗摩层上构成横向条纹或由纵向条纹与横向条纹组成的交叉结构。优选地提出，在挤出期间以颗粒形式供应热塑性聚氨酯。可以向颗粒中添加润滑剂以改善可挤出性。当然，也可以在施加前对热塑性聚氨酯进行着色。为此，例如将颗粒着色，或者将色料或色母料添加到颗粒中。
为了额外提高安全性，可以提出，抗摩层设有阻燃层。在此情形下，阻燃层优选地整合到抗摩层中，使得抗摩层继续代表流体管路的外层。阻燃层与抗摩层的整合例如通过将阻燃母料添加到热塑性聚氨酯中来实现。附加地或替代地，可以有利地提出，在基体与抗摩层之间布置金属层，并且/或者流体管路设置有至少一个热导体。金属层例如用于增强流体管路的阻燃性。金属层例如具有布置于基体与抗摩层之间的金属网或金属箔。可以在施加或挤出抗摩层之前或者在施加或挤出抗摩层期间，将金属层施加到基体上。在施加或挤出抗摩层之后，抗摩层将金属层可靠地保持在基体上。
附加地或替代地，热导体可以存在于流体管路上或流体管路中。例如，热导体嵌入基体中或处于基体与抗摩层之间。热导体用于用电能加热流体管路。就此而言，在流体管路中集成电热器。例如，能够防止流体管路中的流体凝固或者能够再度解冻凝固的流体。当然仍可提出，可以在构成流体管路之后将热导体紧固到流体管路，但为此需要手工操作，故这种模式既繁复又昂贵。出于这种原因，优选地在施加和/或挤出抗摩层期间将热导体施加到基体上。例如，在螺旋线中呈螺旋状进给热导体。这种螺旋状确保流体管路呈现良好的弯曲性，即使在将其切割成一定长度并且施加或挤压了抗摩层之后也是如此。
抗摩层也可以具有多个子层，并且热导体可以布置或嵌入这些子层中的两个子层之间。同样是在此情况下，可以使用非绝缘的热导体，因为热塑性聚氨酯具有足够好的电绝缘效果。例如，可以使用彼此间隔(特别是彼此平行间隔)的多个热导体，特别是非绝缘的热导体。也可以将热导体整合到金属层中，以实现改进的热分布。例如，将至少一个热导体嵌入置于基体上的金属网中。然后将抗摩层施加到基体上，就此而言，基体包围金属层和热导体。
借助于金属网，多个热导体能够达成安全间距。为此，金属网例如具有一定孔径的孔。这些孔允许热塑性聚氨酯与基管之间形成局部粘附。代替金属网，也可以使用优选地电绝缘的纺织网。在此情况下，至少一个热导体又可以非绝缘式使用。也可提出，至少一个热导体由导电纺织线组成。还可提出，在流体管路的切割点处使用辅助剥离材料。可以进一步设想，在切割点处为热导体提供连接点，特别是通过将热导体布置成环状，使得热导体的多余区域可用于产生触点。原则上，也可以使用任何电导体来代替热导体。这种部件可用于例如感测流体管路与其他设备的连接和/或泄漏。
本发明还涉及一种用于制造流体管路、特别是根据本说明书上下文内实施方案描述的流体管路的方法，其中，该流体管路具有抗摩层，该抗摩层由含有多元醇、特别是短链二醇作为扩链剂和异氰酸酯的热塑性聚氨酯组成。本公开提出，使用聚碳酸酯多元醇作为多元醇。关于优势和其他有利技术方案也可参阅本说明书上下文内的陈述。
结合根据本发明的方法，优选地，该方法包括如下步骤：
a)提供流体管路的基体；
b)通过挤出了挤出混合物而将抗摩层施加到基体上；
其中，挤出混合物包含热塑性聚氨酯作为聚合混合物组分。
根据本发明，挤出混合物优选地包含聚烯烃、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物或这两者作为另外的混合物组分。优选地，母料(又常称为浓缩物)中的聚合混合物组分和另外的混合物组分形成基质。该基质优选地用于接纳或嵌入至少一种另外的混合物组分。在根据本发明的设计方案中还优选的是，该另外的混合物组分为聚合物材料或磨耗改进剂。关于聚合物材料和/或磨耗改进剂，请参阅本说明书上下文内的陈述。
基体优选为横截面呈双层或更多层的管路形式的结构，特别是管道或软管形式。优选地，基体具有更少的流体管路层。基体层优选地决定性或根本性决定后续流体管路的抗弯刚度。此外，上述关于流体管路及其结构和制造的陈述相应地适用于此。
在根据本发明方法的另一优选技术方案中，挤出混合物具有乙烯共聚物(用作添加剂，特别是用作磨耗改进剂)作为另外的混合物组分。优选地，第一混合物组分和任选的第二混合物组分共占挤出混合物的至少70wt.％，优选为至少85wt.％，特别优选为至少90wt.％。优选地，挤出混合物中另外的混合物组分占0.05～10wt.％，优选为0.1～5wt.％，特别优选为0.15～3.5wt.％，均按挤出混合物计。
本发明一改进方案提出，向多元醇、扩链剂和异氰酸酯中加入添加剂，特别是作为母料的组分。上文已经提及可能的一种或多种添加剂。一种或多种添加剂可以是母料的组分。优选地，母料就包含一种或多种添加剂，例如在热塑性聚氨酯的生产过程中，即在反应物的加聚过程中，将添加剂加入到热塑性聚氨酯中。替代地，在抗摩层的制造过程中，即在热塑性聚氨酯的热塑加工过程中，且/或在额外的配混步骤中，加入一种或多种添加剂。这样就能实现特别简单有效的抗摩层制造。
本发明一改进方案提出，添加剂嵌入母料的基质聚合物中，其中，该基质聚合物采用聚烯烃、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物或热塑性聚氨酯。换言之，基质聚合物可以是含有多元醇和异氰酸酯的热塑性聚氨酯本身，也可以是聚氨酯以外的材料。在任何情况下，母料中添加剂的浓度和向聚氨酯中添加的母料量如此选择，即在添加母料之后，聚氨酯中存在预期份量的添加剂。这样确保了热塑性聚氨酯的预期功能化。
本发明一改进方案提出，通过挤出将抗摩层施加到流体管路的基体上，请参阅上文。通过挤出施加抗摩层的优势是抗摩层以材料配合方式连接到流体管路的基体。据此，实现了一种具有耐性极高的一体式流体管路。
本发明一改进方式提出，在挤出期间加入添加剂，特别是结合在母料中。就此而言，热塑性聚氨酯和添加剂在挤出前彼此呈分开状态。添加剂仅在挤出期间添加到聚氨酯中并最终在热塑性聚氨酯熔化期间分散，使得聚氨酯和添加剂随后共同从用于构建流体管路的成型开口中流出。这样就能特别有针对性地调整流体管路的特性，即直接在其制造期间进行调整。
当然，本发明还涉及一种具有根据本说明书上下文内陈述的流体管路的机动车。关于优势和可能的有利改进方案，请参阅本说明书中的相应段落。特别优选地，流体管路为机动车驱动装置的组成部分。驱动装置用于驱动机动车，即提供旨在驱动机动车的驱动力矩。为了提供驱动力矩，驱动装置具有至少一个驱动总成，尤其是发动机，例如内燃机或电机。优选地，流体管路流体连通到发动机。
最后，本发明涉及一种包含呈聚碳酸酯多元醇的多元醇、特别是短链二醇作为扩链剂和异氰酸酯的热塑性聚氨酯用作流体管路中抗摩层的用途。换言之，热塑性聚氨酯至少由聚碳酸酯多元醇(优选为短链二醇)和异氰酸酯形成，随后用作抗摩层。在此情形下，优选地将该抗摩层施加到流体管路，即如此使之随后呈流体管路的最外层，就此形成流体管路面向流体管路外界环境的外层。
特别是在另一技术方案中，本发明还涉及一种乙烯共聚物在流体管路、特别是发动机或含发动机的驱动装置的流体管路的外层聚氨酯中用作添加剂、优选地用作磨耗改进剂的用途。这里，上述陈述也相应地适用于该技术方案各个特征的优选方面。这尤其适用于上文关于磨耗改进剂的陈述。
对于热老化测试和抗拉强度测定，根据ASTM D412试验一至试验六，从2毫米注塑板中冲压出S2试样，优选为未着色。对于试验一至试验六，始终使用二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯作为异氰酸酯，并始终使用1,4-丁二醇作为扩链剂。试验一和试验二中使用相同的基于己二酸和1,4-丁二醇的聚酯多元醇，试验三和试验四中使用相同的聚四氢呋喃多元醇，试验五和试验六中使用相同的聚碳酸酯多元醇。试验一与试验二、试验三与试验四、试验五与试验六仅在二苯甲烷-4,4'-二异氰酸酯:1,4-丁二醇:多元醇的混合比例上有所不同，从而导致硬度不同。
试验一：上述测试采用的试样由热塑性聚氨酯制成，其包含多元醇、扩链剂和异氰酸酯或基本上基于这些或仅由这些组成。多元醇采用了基于己二酸和1,4-丁二醇的聚酯，平均分子量为2000g/mol(OH值＝56.1KOH mg/g)，异氰酸酯采用了二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯，扩链剂采用了1,4-丁二醇。试样硬度为87肖氏A硬度和36肖氏D硬度，初始抗拉强度为39MPa。
试验二：本试验的初始材料对应于试验一。然而，调整反应物的混合比例，使试样硬度为95肖氏A硬度和48肖氏D硬度，初始抗拉强度为49MPa。
试验三：试验三在试验一的基础上，采用平均分子量为1000g/mol(OH值＝112.2KOH mg/g)的聚四氢呋喃作为多元醇。试样硬度为88肖氏A硬度和38肖氏D硬度，初始抗拉强度为41MPa。
试验四：初始材料对应于试验三。然而，调整反应物的混合比例，使试样硬度为95肖氏A硬度和48肖氏D硬度，初始抗拉强度为49MPa。
试验五：重复试验一，条件是试验五中多元醇采用了平均分子量为2000g/mol(OH值＝56.1KOH mg/g)的聚碳酸酯多元醇。试样硬度为88肖氏A硬度和38肖氏D硬度，初始抗拉强度为39MPa。
试验六：初始材料对应于试验五。然而，调整反应物的混合比例，使试样硬度为63肖氏D硬度，初始抗拉强度为44MPa。
各试验中均测定试样的初始抗拉强度，然后测定150℃蓄热后和80℃蓄水后的抗拉强度，结果均基于初始抗拉强度。试验产生了如下结果：
Figure BDA0004005524220000181
若未给出任何数值，则表示试样在试验过程中遭到破坏，故无法再进行测试。可以看出，仅针对试验五和试验六获得了规划应用区域中的合理使用结果。试验三和试验四的材料蓄热失败。试验一和试验二的材料水解失败。只有试验五和试验六的材料在蓄热和蓄水方面的抗拉强度均无显著下降。
还已表明，这些结果可转移到流体管路的抗摩层。由试验一至试验六的所有材料将抗摩层挤出到流体管路的基体上，层厚为0.3mm，并经受相同的蓄热(150℃/7天)和蓄水(80℃/56天)。在挤出期间，添加1wt.％的基于TPU的市售黑色母料用于黑色着色。蓄水后，由试验一和试验二的材料制成的抗摩层以及由试验三和试验四的材料制成的抗摩层在蓄热后表现出严重的表面损坏，这是由于基体的裂纹和脱落所致，根本无法进行磨耗测试。使用这些材料会导致流体管路损坏，进而例如导致驱动总成发生故障。
虽然由试验五和试验六的材料制成的抗摩层在蓄热或蓄水后因消光而在其表面上显现出光学变化，但并无任何机械损伤、裂纹或甚至与基体脱离。抗摩层保持完好无损。由试验五和试验六的材料制成的抗摩层通过了根据VW标准TL52668在120℃和140℃下对流体管路进行的后续抗摩测试。
来自试验五和试验六的抗摩层已经进行了蓄水或蓄热，然后额外经受蓄热(150℃/7天)或蓄水(80℃/56天)。即使在这些额外的交叉储蓄之后，也并未发现任何机械损伤、裂纹或甚至基体脱离。抗摩层保持完好无损。由试验五和试验六的材料制成的抗摩层通过了根据VW标准TL 52668在120℃和140℃下对这些蓄水和蓄热后流体管路进行的后续抗摩测试。
根据DIN ISO 4649-A进行磨耗测试的试样由试验六的材料注塑而成。这里，一次不添加而一次添加2wt.％的所述磨耗改进剂来制备试样。对于称作试验六A1和试验六B1的试验，结果如下：
Figure BDA0004005524220000191
例如基于根据本发明的聚碳酸酯多元醇的热塑性聚氨酯，试验表明磨耗改进剂引起的磨耗改进。
由试验六的材料将抗摩层挤出到流体管路的基体上，层厚为0.3mm。在挤出期间，添加1wt.％的基于TPU的市售黑色母料用于黑色着色。分别使用试验六和试验六A1的材料进行试验六A2。对于试验六B2，类似于试验六B1，向该材料中添加额外2wt.％的磨耗改进剂。在挤出期间，将磨耗改进剂作为颗粒形式的母料添加到来自试验六的材料中。
随后根据VW标准TL 52668在120℃、140℃和160℃下进行的抗摩测试表明，含磨耗改进剂的材料的抗摩层或耐磨性明显优于不含磨耗改进剂的材料。试验六B2中的材料在失效前的摩擦行程数明显高于试验六A2中的材料，例如高出至少50％、至少70％、至少90％或至少100％.优选地，试验六B2的材料在失效前的摩擦冲程数比试验六A2的材料高出至少2倍、至少2.5倍或至少3倍，尤其是对于更高的温度，即例如140℃和/或160℃的温度下。鉴于试验六B2，在未发生故障的情况下，各种温度下进行的摩擦行程明显多于VW标准所要求的次数。
附图说明
下面结合附图所示的实施例对详述本发明予以详述，但不旨在限制本发明。
图中：
图1示出了流体管路的剖视示意图；
图2示出了第一实施方式的流体管路的纵向剖视示意图；
图3示出了第二实施方式的流体管路的纵向剖视示意图；
图4示出了第三实施方式的流体管路的纵向剖视示意图。
具体实施方式
图1示出了由多层复合材料2组成的流体管路1的示意图。为了构成流体管路1的流体流动空间3，多层复合材料2在圆周方向上完全围绕流体管路1的纵向中心轴线4。从横截面观察，多层复合材料2由第一层5、第二层6、第三层7和第四层8组成。这些层5、6、7和8形成流体管路1的基体。抗摩层9施加到基体上。层5、6、7和8中的每一层在圆周方向上连续，优选地在圆周方向上具有恒定的壁厚。这同样也可适用于抗摩层9。
在本图所示的实施例中，第一层5由含氟聚合物组成，第二层6由聚酰胺组成，第三层7由乙烯-乙烯醇共聚物组成，第四层8又由聚酰胺组成。原则上，本图所示的层5、6、7和8的壁厚可以相同。优选地，至少对于某些连续层，层5、6、7和8的壁厚从第一层5开始沿径向向外增厚。本图所示的实施例中，抗摩层9由热塑性聚氨酯组成，可以将添加剂添加到该热塑性聚氨酯中。还通过挤出将其施加到基体上。这样流体管路1的制造特别简单，又能实现抗摩层9可靠地保持在基体上。
热塑性聚氨酯至少包括多元醇(优选为短链二醇)作为扩链剂和异氰酸酯，其中该多元醇为聚碳酸酯多元醇。聚氨酯中额外掺入了添加剂。优选地，1,4-丁二醇用作扩链剂。添加剂例如为乙烯共聚物，特别优选为马来酸酐改性的乙烯共聚物。多元醇和异氰酸酯就用量而言构成了聚氨酯的主要成分。例如，聚氨酯由至少80wt.％、至少90wt.％或至少95wt.％的这些物质组成。其余部分则由至少一种添加剂和不可避免的杂质组成。添加剂的份量占至少0.1wt.％且至多3wt.％或至多2wt.％。不可避免的杂质的份量占至多2wt.％、优选地至多1wt.％或至多0.5wt.％。但优选地，不可避免的杂质的份量更低，占至多0.25wt.％或至多0.1wt.％。
图2示出了流体管路1的纵向剖视示意图。图中仅显示了由层5、6、7和8组成的基体。这些层上施加有抗摩层9。清楚的是，流体管路1在关于纵向中心轴线4的轴向方向上具有区域10和区域11，它们在轴向方向上交替。在区域10中，抗摩层9由热塑性聚氨酯组成。在区域11中，该抗摩层9则由不同的材料制成，例如橡胶类材料。这种其他材料优选地如此选择，即它比热塑性聚氨酯更容易从基体剥离。
图3示出了流体管路1的另一示意性纵向剖视图。这里同样存在区域10和区域11。此时，抗摩层9与基体之间的区域10中存在增附剂12。区域11的情况却并非如此。在该区域中，热塑性聚氨酯施加到基体上但不含增附剂。这有助于剥离流体管路1，即去除区域11中的抗摩层9。换言之，抗摩层9在区域10中比在区域11中更牢固地粘附到基体上。
图4示出了流体管路1又一技术方案的纵向剖视示意图。如图所示，基体的表面结构13上施加有抗摩层9。本图所示的实施例中，表面结构13由轴向方向上彼此间隔的接片14组成，这里仅示例性显示了其中几个接片。由接片14呈波纹管方式构成基体。利用表面结构13改进了抗摩层9与基体的机械粘附。

Claims (10)

1.一种用于流体管路(1)的抗摩层(9)，其中，所述抗摩层(9)由含有多元醇、特别是短链二醇作为扩链剂和异氰酸酯的热塑性聚氨酯组成，
其特征在于，
所述多元醇为聚碳酸酯多元醇。
2.根据权利要求1所述的抗摩层，其特征在于，所述异氰酸酯为二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯。
3.根据前述权利要求中任一项所述的抗摩层，其特征在于，所述热塑性聚氨酯额外包含至少一种下列物质用作添加剂：润滑剂、蜡、酚类抗氧化剂、胺类抗氧化剂、硫酯基抗氧化剂、亚磷酸酯、紫外线吸收剂、特别是基于苯并三唑或三嗪的紫外线吸收剂、空间位阻胺、水解抑制剂、特别是碳二亚胺、抗静电剂、阻燃剂以及作为磨耗改进剂的乙烯共聚物。
4.根据前述权利要求中任一项所述的抗摩层，其特征在于，所述添加剂的份量占至少0.05wt.％和/或至多10wt.％。
5.一种具有抗摩层(9)、特别是根据前述权利要求中任一项或多项所述的抗摩层(9)的流体管路(1)，其中，所述抗摩层(9)由含有多元醇、特别是短链二醇作为扩链剂和异氰酸酯的热塑性聚氨酯组成，
其特征在于，
所述多元醇为聚碳酸酯多元醇。
6.一种用于制造流体管路(1)、特别是根据权利要求5所述的流体管路的方法，其中，所述流体管路(1)具有抗摩层(9)，所述抗摩层(9)由含有多元醇、特别是短链二醇作为扩链剂和异氰酸酯的热塑性聚氨酯组成，
其特征在于，
采用聚碳酸酯多元醇作为所述多元醇。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
a)提供所述流体管路(1)的基体；
b)通过挤出了挤出混合物而将所述抗摩层(9)施加到所述基体上；
其中，所述挤出混合物包含热塑性聚氨酯作为聚合混合物组分。
8.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述挤出混合物包含用作添加剂的乙烯共聚物作为另外的混合物组分。
9.一种包含呈聚碳酸酯多元醇的多元醇、特别是短链二醇作为扩链剂和异氰酸酯的热塑性聚氨酯用作流体管路中抗摩层(9)的用途。
10.一种乙烯共聚物在流体管路、特别是发动机或含发动机的驱动装置的流体管路的外层聚氨酯中用作添加剂、优选地用作磨耗改进剂的用途。
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