CN206816982U - 低渗透燃油胶管及包含该燃油胶管的燃油系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了低渗透燃油胶管及包含该燃油胶管的燃油系统。本实用新型所述燃油胶管中，以具FPM‑FTPV复合材料层为内层阻隔层，因而具有良好的耐燃油渗透性(阻隔性)和耐化学性，从而可以使得进一步的产品燃油胶管满足超低渗透的性能要求，并解决现有技术燃油胶管路耐燃油渗透性能差等的技术问题。同时，本实用新型所提供的燃油系统包含本实用新型的低渗透燃油胶管，并具有优异的耐燃油渗透性和化学耐受性，能够满足汽车发动机使用的需要。
Description
技术领域
本实用新型涉及燃油胶管路领域，具体而言，涉及低渗透燃油胶管及包含该燃油胶管的燃油系统。
背景技术
汽车燃油胶管包括燃油输油管和为发动机供给燃料的燃油胶管，是比较重要的部件。
近几年，汽车燃料由传统的汽油升级为添加了一定比例的醇类汽油，如添加有乙醇或者甲醇的醇类汽油，而随着生物燃油的推广使用，也使得燃料对管路的腐蚀和破坏更加厉害；同时，新排放法规的出台，也要求燃油系统具有更加优异的耐燃料透过性；同样的，随着电喷发动机的使用，不仅使得发动机舱本身的温度升高，同时也使得周围环境的温度也大幅升高，因而在发动机附近的管路的耐温等级也要随着需要提高。
现在的橡胶燃油胶管的结构大多是4层结构，即从内层到外层分别为FPM、ECO、AR以及ECO层的燃油胶管路。这种燃油胶管路在内层以单层FPM为阻隔层，因而在高温下耐燃油渗透的性能一般，同时，这种传统的橡胶燃油胶管的耐温等级大多仅能满足－40℃～150℃，这无法满足实际使用的需要，也难以满足国家新排放法规的标准。
有鉴于此，特提出本实用新型。
实用新型内容
本实用新型的第一目的在于提供一种低渗透燃油胶管，所述燃油胶管中，以具FPM－FTPV复合材料层为内层阻隔层，因而具有良好的耐燃油渗透性(阻隔性)和耐化学性，从而可以使得进一步的产品燃油胶管满足超低渗透的性能要求，并解决现有技术燃油胶管路耐燃油渗透性能差等的技术问题。
本实用新型的第二个目的在于提供一种包含本实用新型低渗透燃油胶管的燃油系统，所述燃油系统具有耐燃油渗透和化学耐受性强等优点。
为了实现本实用新型的上述目的，特采用以下技术方案：
一种低渗透燃油胶管，其特征在于，所述燃油胶管由内至外依次包括：阻隔层、粘结层、增强层以及外胶层；其中，所述阻隔层为FPM－FTPV双层复合材料层。
可选的，本实用新型中，所述粘结层为ECO材料层。
可选的，本实用新型中，所述增强层为芳纶和/或聚酯纤维编织层。
可选的，本实用新型中，所述增强层为芳纶编织层。
可选的，本实用新型中，所述外层为AEM材料层。
可选的，本实用新型中，所述FPM材料层的厚度为0.5～1.5mm。
可选的，本实用新型中，所述FTPV材料层的厚度为0.25～0.5mm。
可选的，本实用新型中，所述燃油胶管由内至外依次为FPM材料层，FTPV材料层，ECO材料层、芳纶和/或聚酯纤维编织层，以及AEM材料层。
可选的，本实用新型中，所述FPM材料层，FTPV材料层，ECO材料层、芳纶和/或聚酯纤维编织层，以及AEM材料层均同轴设置，且依次相互粘结。
同时，本实用新型还提供了包含本实用新型所述燃油胶管的燃油系统。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
(1)本实用新型中，FPM－FTPV双层复合材料层为内层阻隔层，因而能够有效起到对燃油和化学物质阻隔的作用，从而使得燃油胶管具有良好的耐渗透性，并能够进一步符合国家排放标准要求；
(2)本实用新型中，以AEM为外层材料，也能够进一步提高燃油胶管的耐温性能，满足发动机对于燃油胶管路的耐温等级要求。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本实用新型低渗透燃油胶管结构示意图；
其中1－FPM材料层；2－FTPV材料层；3－ECO材料层；4－芳纶增强层；5－AEM材料层。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的描述，基于本实用新型中的具体实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
本实用新型所提供的低渗透燃油胶管，由内至外依次包括：FPM－FTPV双层复合材料层阻隔层、粘结层、增强层以及外胶层；
在本实用新型的一个方案中，所述双层复合材料层阻隔层，作为与燃油直接接触的第一阻隔层为FPM材料层(氟橡胶材料层)，FPM材料层的厚度优选的为0.5～1.5mm，例如可以为，但不限于0.6、0.8、1，或者1.2mm等；
与第一阻隔层直接相连接的是第二阻隔层FTPV(亦可记为F－TPV)材料层，这一种是含氟的热塑性硫化橡胶的材料层，该层的厚度优选的为0.25～0.5mm，例如可以为，但不限于0.3、0.4，或者0.45mm等。FTPV材料在主链或者侧链的碳原子上含有氟元子和一种合成的高分子弹性体，由于氟原子电负性高，故而具有极佳的耐燃油性能；同时，FTPV具有键能很高的C－F键，因而具有高度的稳定性和耐热性，同时也具有对于无机酸、有机酸、卤化物、碳氢化合物和醇类等化学物质的耐受性，因而具有良好的耐渗透性能；进一步的，FTPV相较于普通氟树脂(THV)而言，在耐渗透性相同的情况下，FTPV表现的更为柔软，因而具有良好的弯折性能，更适于在空间狭小的汽车燃油体系中应用；
进一步的，将双层阻隔层复合使用，也使得所得到的复合结构兼具两种材料的优势，同时还能够表现出优于两种材料单独使用所能够达到的耐燃油和化学渗透性能，进而使得进一步所得到的燃油胶管具有优异的超低渗透性能，并能够符合实际使用和国家排放标准的需求。
在本实用新型的一个方案中，所述粘结层为ECO(氯醚橡胶)材料层，ECO材料层具有良好的粘结性，能够与F－TPV层进行粘结，并能够表现出优异的粘合性能，进而提高燃油胶管的结构整体性。
在本实用新型的一个方案中，所述增强层为芳纶和/或聚酯纤维层，优选的，所述增强层为芳纶线编织层，编织层的设置可以有效提高燃油胶管的承压性能，起到骨架支撑的作用。
在本实用新型的一个方案中，所述外层为AEM(乙丙橡胶)材料层，乙丙橡胶材料层不仅具有良好的机械性能，同时也具有优良的耐温性能，从而可以进一步提高燃油胶管的耐温性能。
在本实用新型的一个优选的方案中，所述燃油胶管由内至外依次为FPM材料层，FTPV材料层，ECO材料层、芳纶和/或聚酯纤维编织层，以及AEM材料层，且各层均同轴设置，相邻层之间相互粘结。
本实用新型所提供的低渗透燃油胶管的制备方法包括如下步骤：分别依次挤出FPM材料层、FTPV材料层以及粘结层，然后在粘结层表面编织增强层，接着在增强层表面通过挤出包覆外胶层，得到半成品管胚；然后将管胚经冷却、停放以及硫化后，得到燃油胶管成品。
进一步的，本实用新型低渗透燃油胶管的制备工艺条件可以包括具体的如下步骤：
(1)半成品管胚生产工艺
使用TPX或者PA材质的芯棒进行挤出；分别挤出第1层FPM，第2层F－TPV，第3层ECO；进行第4层芳纶线的编织后，进行第5层AEM材料的挤出；
1.1、进行第1层橡胶FPM的挤出，选用70型的挤出机；
第1层胶FPM挤出温度为：机头90℃，挤出段70℃，塑化段65℃，螺杆60℃，喂料口55℃；
1.2、进行第2层树脂F－TPV的挤出，选用70型的挤出机；
第2层树脂F－TPV挤出温度为：265℃、260℃、260℃、260℃、250℃、250℃、250℃、245℃；
1.3、进行第3层橡胶ECO的挤出，选用70型的挤出机；
第3层胶ECO挤出温度为：机头90℃，挤出段80℃，塑化段70℃，螺杆60℃，喂料口40℃；
1.4、增强层选用：编织结构
在第3层胶ECO外表面编织纤维增强层；
1.5、进行第5层橡胶AEM的挤出，选用75型的挤出机；
第5层胶AEM挤出温度为：机头90℃，挤出段80℃，塑化段75℃，螺杆60℃，喂料口40℃；
(2)半成品管胚冷却
胶料从机头挤出，温度较高，在停放阶段前需要进行冷却降温定性，通过15±5℃的冷却水冷却。
(3)蒸汽硫化罐硫化
停放时间到后的半成品管胚，套在产品芯棒上，进入蒸汽硫化罐中进行硫化；
硫化温度：160℃～170℃，硫化时间：20min～40min
(4)成品制备
经过硫化后取出产品进行清洗切割，获得胶管产品。
进一步的，本实用新型所提供的燃油胶管还可以进一步用于汽车燃油系统等燃油系统中，由于本实用新型燃油胶管具有良好的阻隔性能和化学耐受性能，同时还具有优异的耐热性能，因而包含本实用新型燃油胶管的燃油系统同样也能够表现出优异的使用性能，能够有效降低燃油的渗透，即使在高温条件下，也能够长时间使用。
请参考图1，在本实用新型所提供的一种低渗透性燃油胶管中，所述燃油胶管包括FPM材料层1，FTPV材料层2，ECO材料层3，芳纶增强层4，以及AEM材料层5；
其中FPM材料层1和FTPV材料层2的双层复合材料层构成燃油胶管的内层阻隔层；ECO材料层3为粘合层，其与FTPV材料层2具有优异的粘合作用，使得胶管的结构整体性更加优异；芳纶增强层4可以起到骨架支撑作用，从而提高燃油胶管的耐压性能；AEM材料层5具有良好的耐温性能，能够进一步提高燃油胶管的耐温等级。
请参考图1，在本实用新型提供的又一种低渗透性燃油胶管中，所述燃油胶管包括FPM材料层1，FTPV材料层2，ECO材料层3，芳纶增强层4，以及AEM材料层5；
其中，FPM材料层1的厚度为为0.5mm；FTPV材料层2的厚度为0.25mm。
进一步的，本实用新型燃油胶管的制备方法可以具体参考如下：
(1)半成品管胚生产工艺
使用TPX或者PA材质的芯棒进行挤出；分别挤出第1层FPM，第2层F－TPV，第3层ECO；进行第4层芳纶线的编织后，进行第5层AEM材料的挤出；
其中，第1层橡胶FPM使用70型的挤出机进行挤出；挤出的温度条件为：机头90℃，挤出段70℃，塑化段65℃，螺杆60℃，喂料口55℃；
第2层树脂F－TPV的挤出同样是使用70型的挤出机进行的；挤出温度为：265℃、260℃、260℃、260℃、250℃、250℃、250℃、245℃；
进行第3层橡胶ECO的挤出，选用70型的挤出机；挤出温度为：机头90℃，挤出段80℃，塑化段70℃，螺杆60℃，喂料口40℃；
在第3层橡胶ECO挤出后，将所得胶管引入编织机中，并在胶管外表面编织芳纶线，为第4层芳纶线编织；
进行第5层橡胶AEM的挤出，选用75型的挤出机；挤出温度为：机头90℃，挤出段80℃，塑化段75℃，螺杆60℃，喂料口40℃；
(2)半成品管胚冷却
胶料从机头挤出，温度较高，在停放阶段前需要进行冷却降温定性，通过15±5℃的冷却水冷却。
(3)蒸汽硫化罐硫化
停放时间到后的半成品管胚，套在产品芯棒上，进入蒸汽硫化罐中进行硫化；
硫化温度：160℃～170℃，硫化时间：20min～40min
(4)成品制备
经过硫化后取出产品进行清洗切割，即得到结构如图1所示的低渗透燃油胶管。
实验例1
首先，按照实施例1中所述方法制备燃油胶管，然后，对制得的燃油胶管进行燃油渗透以及耐高温性能测试，具体如下：
对所得燃油胶管采用FAM2#标准燃油进行燃油渗透测试，测试温度为80℃，结论燃油渗透性满足≤4g/100cm2，满足大众等客户对未来排放法规的要求，符合国IV的排放的标准要求；
然后，对所得燃油胶管进行耐高温测试，结果显示，本实用新型燃油胶管的耐温在－40℃～175℃，长期工作温度可以在160℃，极限工作温度为175℃；满足汽车上发动机处对燃油管路耐温等级的要求。
实验例2
对比例1，按照实施例1中所述方法制备燃油胶管，其中，对比例1中，其阻隔层仅为FPM材料层，该层厚度与实验例1中燃油胶管阻隔层厚度相同，其余各层材料和厚度也与实施例1中燃油胶管相同。
对比例2，按照实施例1中所述方法制备燃油胶管，其中，对比例2中，其阻隔层仅为FTPV材料层，该层厚度与实验例1中燃油胶管阻隔层厚度相同，其余各层材料和厚度也与实施例1中燃油胶管相同。
然后，按照实验例1中相同的方法，分别对对比例1和对比例2所制得的燃油胶管进行性能测试，测试结果如下：
对比例1燃油胶管在该条件下，燃油渗透性为≥10g/100cm2，耐温在－40℃～150℃，长期工作温度可以在125℃，极限工作温度为150℃；
对比例2燃油胶管在该条件下，燃油渗透性为≥6g/100cm2，耐温在－40℃～140℃，长期工作温度可以在125℃，极限工作温度为140℃。
本实用新型燃油胶管具有良好的阻隔性能和化学耐受性能，以及有优异的耐热性能，能够满足国IV排放标准的需求，同时还能够在高温下长时间使用，而这也能够满足汽车发动机对于燃油管路耐温等级的要求。
尽管已用具体实施例来说明和描述了本实用新型，然而应意识到，在不背离本实用新型的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本实用新型范围内的所有这些变化和修改。
Claims (10)
1.一种低渗透燃油胶管，其特征在于，所述燃油胶管由内至外依次包括：阻隔层、粘结层、增强层以及外胶层；
其中，所述阻隔层为FPM－FTPV双层复合材料层。
2.根据权利要求1所述的燃油胶管，其特征在于，所述粘结层为ECO材料层。
3.根据权利要求1所述的燃油胶管，其特征在于，所述增强层为芳纶和/或聚酯纤维编织层。
4.根据权利要求1所述的燃油胶管，其特征在于，所述增强层为芳纶编织层。
5.根据权利要求1所述的燃油胶管，其特征在于，所述外胶层为AEM材料层。
6.根据权利要求1所述的燃油胶管，其特征在于，所述FPM材料层的厚度在0.5～1.5mm。
7.根据权利要求1所述的燃油胶管，其特征在于，所述FTPV材料层的厚度在0.25～0.5mm。
8.根据权利要求1－7中任一项所述的燃油胶管，其特征在于，所述燃油胶管由内至外依次为FPM材料层，FTPV材料层，ECO材料层、芳纶和/或聚酯纤维编织层，以及AEM材料层。
9.根据权利要求8所述的燃油胶管，其特征在于，所述FPM材料层，FTPV材料层，ECO材料层、芳纶和/或聚酯纤维编织层，以及AEM材料层均同轴设置，且依次相互粘结。
10.包含权利要求1－9任一项所述燃油胶管的燃油系统。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201720320054.5U CN206816982U (zh) | 2017-03-29 | 2017-03-29 | 低渗透燃油胶管及包含该燃油胶管的燃油系统 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN201720320054.5U CN206816982U (zh) | 2017-03-29 | 2017-03-29 | 低渗透燃油胶管及包含该燃油胶管的燃油系统 |
Publications (1)
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| CN206816982U true CN206816982U (zh) | 2017-12-29 |
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| CN201720320054.5U Active CN206816982U (zh) | 2017-03-29 | 2017-03-29 | 低渗透燃油胶管及包含该燃油胶管的燃油系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| CN (1) | CN206816982U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107061883A (zh) * | 2017-03-29 | 2017-08-18 | 天津鹏翎胶管股份有限公司 | 低渗透燃油胶管及其制备方法和包含该燃油胶管的燃油系统 |
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2017
- 2017-03-29 CN CN201720320054.5U patent/CN206816982U/zh active Active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107061883A (zh) * | 2017-03-29 | 2017-08-18 | 天津鹏翎胶管股份有限公司 | 低渗透燃油胶管及其制备方法和包含该燃油胶管的燃油系统 |
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