CN220627458U - 耐热老化保护套管 - Google Patents
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Abstract
一种耐热老化保护套管，包括套管结构和耐热涂层，所述套管结构由第一纱线和第二纱线交织而成，由于该第一纱线和第二纱线中的至少一个由耐热老化复合纤维制成，该复合纤维本身具有优异的耐热和抗老化性能，使得保护套管具有了耐热抗老化性能；同时，由于该保护套管还包括耐热涂层，该耐热涂层能够进一步提高保护套管的耐热抗老化性能，与套管结构的纤维协同配合，使得保护套管可以适应内燃机内长期的高温环境，满足内燃机内长期的耐热需求。
Description
技术领域
本实用新型涉及线缆保护套管技术领域，具体涉及一种耐热老化保护套管。
背景技术
新能源插电混合动力车辆的内燃机部分需要与传感器、控制单元和执行器等组件通过线束进行连接，由于内燃机持续工作气缸壁上部可以产生120～200℃的温度，甚至更高，因此，内燃机电气元件线束需要具备长期耐高温能力，以适应其持续工作中产生的高温。
然而，现有的线束保护套管长期耐温不能满足内燃机长期耐温需求；因此，需要提出一种耐热老化的线束保护套管。
实用新型内容
本实用新型提供一种耐热老化保护套管，具有优异的耐热老化性能，能够满足内燃机内长期的耐温需求。
本实用新型提供耐热老化保护套管，用于对细长物件提供保护作用，包括：
套管结构，所述套管结构包括相互交织的第一纱线和第二纱线，所述套筒结构具有内壁和外壁，所述内壁围合形成中空的保护内腔，所述保护内腔用于容纳所述细长物件；
以及耐热涂层，所述耐热涂层设置于所述套管结构的外壁和内壁，且浸入所述第一纱线和第二纱线之间的间隙内；
其中，所述第一纱线和第二纱线中的至少一个由耐热老化复合纤维制成。
一种实施例中，所述耐热老化复合纤维由芳纶、玻璃纤维、短切碳纤维、PTFE纤维中的至少两种捻制形成。
一种实施例中，所述第一纱线沿纬向延伸，所述第二纱线沿径向延伸，所述第一纱线和第二纱线均由所述耐热老化复合纤维制成。
一种实施例中，所述耐热老化复合纤维由锦纶纤维和PTFE纤维按照比例捻制形成。
一种实施例中，所述锦纶纤维和PTFE纤维数量的比例为1:2或1:3。
一种实施例中，所述耐热老化复合纤维由多个不同线D数的单根纤维或纤维复丝组成，且所述耐热老化复合纤维为混纺加捻纤维。
一种实施例中，所述单根纤维或纤维复丝的D数取值范围为75D-1200D。
一种实施例中，所述耐热涂层包括第一耐热涂层和第二耐热涂层，所述第一耐热涂层设置于所述内壁上，所述第二耐热涂层设置于所述外壁上。
一种实施例中，所述耐热涂层还包括第三耐热涂层，相邻两个所述第一纱线之间、相邻两个所述第二纱线之间和/或所述第一纱线和第二纱线之间设有所述间隙，所述第三耐热涂层设置于所述间隙内，与所述第一耐热涂层和第二耐热涂层形成一体结构。
一种实施例中，所述耐热涂层通过涂抹或喷涂的方式形成；所述耐热涂层为水系型PU耐热涂层。
依据上述实施例中的一种耐热老化保护套管，包括套管结构和耐热涂层，所述套管结构由第一纱线和第二纱线交织而成，由于该第一纱线和第二纱线中的至少一个由耐热老化复合纤维制成，该复合纤维本身具有优异的耐热和抗老化性能，使得保护套管具有了耐热抗老化性能；同时，由于该保护套管还包括耐热涂层，该耐热涂层能够进一步提高保护套管的耐热抗老化性能，与套管结构的纤维协同配合，使得保护套管可以适应内燃机内长期的高温环境，满足内燃机内长期的耐热需求。
附图说明
图1为本实用新型一种耐热老化保护套管的结构示意图；
图2为本实用新型一种耐热老化保护套管的结构主视图；
图3为图2中A处的局部放大示意图；
其中：100、套管结构，110、第一纱线，120、第二纱线，200、耐热涂层，210、第一耐热涂层，220、第二耐热涂层，230、第三耐热涂层。
具体实施方式
下面通过具体实施方式结合附图对本申请作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。
另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式，各实施例所涉及的操作步骤也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的组成和/或顺序。
本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。
首先，对下文的一些术语进行解释，以便更好地理解本申请。
一、复合纤维
复合纤维(英文名称composite fiber)是多组分纤维(英文名称multicomponentfibers)的一种，是针对人造纤维品种的术语。在同一根纤维截面上存在两种或两种以上不相混合的聚合物纤维，这种纤维称复合纤维。
二、纤维复丝
纤维复丝是化学纤维长丝的一种。是由多孔喷丝板纺出的多个细丝并合而成的有捻或无捻丝束。
三、D数
D数是丹尼尔(BENIER)，是网具规格的重要参数，指9000米纱线的克重，可以用来表示纤维的粗细，D数值越大纤维越粗，相反，D数值越小，纤维越细。
参考图1-3，本申请提供一种耐热老化保护套管，用于对细长物件提供保护作用，该细长物件包括线缆或者线束，例如，新能源插电混合动力车辆的内燃机部分需要与传感器、控制单元和执行器等组件通过线束进行连接，由于该内燃机在工作过程中会产生大量的热量，使用在该处的线束需要能够耐高温老化，因此设置在线束外部设置耐高温老化的保护套管。
该保护套管包括由第一纱线110和第二纱线120交织而成的套管结构100，以及耐热涂层200，所述套筒结构100具有内壁和外壁，所述内壁围合形成中空的保护内腔，所述保护内腔用于容纳所述细长物件；所述耐热涂层200设置于所述套管结构100的外壁和内壁，且浸入所述第一纱线110和第二纱线120之间的间隙内；其中，所述第一纱线110和第二纱线120中的至少一个由耐热老化复合纤维制成，通过耐热老化复合纤维可以提高由其制成的保护套管的耐高温、抗老化性能，使得保护套管可以适应内燃机内长期的高温环境，满足内燃机内长期的耐热需求，再配合设置的耐热涂层200，更能进一步提升耐热和抗老化性能。
进一步的，所述的第一纱线110和第二纱线120中的至少一个由耐热老化复合纤维制成包括第一纱线110和第二纱线120均由复合纤维制成的具体实施方式，还包括第一纱线110和第二纱线120中的一个为耐热老化复合纤维制成，另一个由单种纤维制成。
具体的，可以将选定的多种纤维材料进行纺丝，如通过单丝设备或者多孔纺丝设备捻制形成单根细丝纤维或复丝纤维，然后将该细丝纤维或复丝纤维进行经纬编织，形成套管结构100，该细丝纤维和复丝纤维可以为复合纤维，也可以为单种纤维。
进一步的，所述耐热老化复合纤维由芳纶、玻璃纤维、短切碳纤维、PTFE纤维中的至少两种捻制形成，这些材料本身具有优异的耐热、抗老化和耐磨性能，组成复合纤维后更能提升其上述性能，使得该保护套管能够在高温环境下保持稳定的性能和寿命，且这些材料易得，在其他领域也被广泛应用，材料成本较低，制备为复合纤维的工艺和方法也较为简单，可以降低保护套管的生产成本。
优选的，所述耐热老化复合纤维由锦纶纤维和PTFE纤维按照比例捻制形成。
优选的，所述锦纶纤维和PTFE纤维的数量比例为1:2或1:3。
进一步的，参考图2，所述耐热涂层200包括第一耐热涂层210和第二耐热涂层220，所述第一耐热涂层210设置于所述内壁上，所述第二耐热涂层220设置于所述外壁上，保护套管保护线束之后整个置于内燃机的高温环境中，外壁与外部环境接触，内部与线束接触，设置两层耐热涂层200相当于增加了双重保护，能够更进一步保证线束满足高温环境下的长期使用。
为了更进一步的提升性能，同时也方便实施耐热涂层操作，所述耐热涂层200还包括第三耐热涂层230，可以理解的是，在进行第一纱线110和第二纱线120交织形成套管结构100时，第一纱线110和第二纱线120无论多么紧密的排列，可能都会在相邻纱线之间形成间隙，如相邻两个所述第一纱线110之间、相邻两个所述第二纱线120之间和/或所述第一纱线110和第二纱线120之间设有间隙，所述第三耐热涂层230设置于所述间隙内，即第三耐热涂层230布满整个间隙且与第一耐热涂层210、第二间隙220紧密接触，更甚至与所述第一耐热涂层210和第二耐热涂层220形成一体结构。
进一步的，所述耐热涂层200通过涂抹或喷涂的方式形成，具体实施时，先制备耐热涂层浆料，然后在交织(或编织)后形成的套管结构100进行耐热涂层浆料喷涂或涂抹以形成耐热涂层200，涂抹或者喷涂过程中可以从套管结构100的内壁和外壁上分别实施，也可以减少从一面喷涂或者涂抹的速度，使其浸润整个套管结构100的纤维，大大提升隔热、耐热性能。
进一步的，所述耐热涂层200为PU耐热涂层，PU耐热涂层是聚氨酯耐热涂层技术，是分子结构中含有—NHCOO—单元的高分子化合物，该单元由异氰酸基和羟基反应而成。它的优势在于：耐热涂层柔软并有弹性、强度好，可用于很薄的耐热涂层、耐磨、耐湿、耐干洗，因此可以在较薄的耐热涂层设置下依然能够达到很好的耐磨性能，由于本申请的保护套管需要套设在线束周围置于内燃机内部使用，其较薄的耐热涂层设置，可以减少体积和占用空间。
在一种实施例中，所述第一纱线110沿纬向延伸，所述第二纱线120沿径向延伸，即第一纱线110作为纬纱、第二纱线120作为经纱，二者经纬交织(或编织)形成套管结构100，所述第一纱线110和第二纱线120均由耐热老化复合纤维制成，结合耐热涂层200更加适应于在内燃机内部的高温环境下长期使用。
进一步的，所述耐热老化复合纤维由多个不同线D数的单根纤维或纤维复丝组成，且所述耐热老化复合纤维为混纺加捻纤维。具体的，该耐热老化复合纤维可以由相同D数的纤维组成单根纤维或者纤维复丝作为第一纱线110和第二纱线120进行经纬交织(或编织)，也可以由不同D数的纤维组成纤维复丝，或不同D数的单根纤维作为第一纱线110和第二纱线120，如由不同D数的单根纤维作为第一纱线110和第二纱线120时，同样方向的纱线D数可不同。
进一步的，所述单根纤维或纤维复丝的D数取值范围为75D-1200D，如可以选取75D、150D、300D、600D、1200D等。
实施例一
本实施例提供一种耐热老化保护套管，包括第一纱线110、第二纱线120以及耐热涂层200，所述第二纱线120和所述第一纱线110交织形成中空的套管结构100，所述耐热涂层200设置于所述套管结构100上；其中，所述第一纱线110和第二纱线120中的均由耐热老化复合纤维制成，且所述耐热老化复合纤维由锦纶纤维和PTFE纤维复合制成，选用锦纶纤维和PTFE纤维材料一起进行纺丝形成耐热老化复合纤维。
进一步的，在保证保护套管耐高温和耐磨的性能优良的基础上，选择840D锦纶纤维和333DPTFE纤维按1:2数量配比或1:3数量配比，进行混纺加捻、高温定型形成复合纤维，然后将这些复合纤维通过经纬编织方式编织形成套管结构100。最后对编织后的套管结构100进行水系型PU耐热涂层喷耐热涂层处理，最后对喷涂处理后的套管结构100自然晾干或者进行高温烘干处理，使其形成薄膜状的耐热涂层200。由于PU大分子中含有大量的极性基团分子间力强，导致其具有优良成膜性，能够在织物上形成坚韧而耐久的薄膜，从而隔绝外界热源，以提高其耐热和抗老化性能。
经测试，此最终形成的保护套管在175℃的环境中经过长时间的使用，其性能仍能保持稳定。同时，其耐磨性能也显著优于传统的保护套管，这使得在高温和高磨损环境中有更长的使用寿命。
以上应用了具体个例对本实用新型进行阐述，只是用于帮助理解本实用新型，并不用以限制本实用新型。对于本实用新型所属技术领域的技术人员，依据本实用新型的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。
Claims (10)
1.耐热老化保护套管，用于对细长物件提供保护作用，其特征在于，包括：
套管结构，所述套管结构包括相互交织的第一纱线和第二纱线，所述套管结构具有内壁和外壁，所述内壁围合形成中空的保护内腔，所述保护内腔用于容纳所述细长物件；
以及耐热涂层，所述耐热涂层设置于所述套管结构的外壁和内壁，且浸入所述第一纱线和第二纱线之间的间隙内；
其中，所述第一纱线和第二纱线中的至少一个由耐热老化复合纤维制成。
2.如权利要求1所述的耐热老化保护套管，其特征在于，所述耐热老化复合纤维由芳纶、玻璃纤维、短切碳纤维、PTFE纤维中的至少两种捻制形成。
3.如权利要求1或2所述的耐热老化保护套管，其特征在于，所述第一纱线沿纬向延伸，所述第二纱线沿径向延伸，所述第一纱线和第二纱线均由所述耐热老化复合纤维制成。
4.如权利要求3所述的耐热老化保护套管，其特征在于，所述耐热老化复合纤维由锦纶纤维和PTFE纤维按照比例捻制形成。
5.如权利要求4所述的耐热老化保护套管，其特征在于，所述锦纶纤维和PTFE纤维数量的比例为1:2或1:3。
6.如权利要求1所述的耐热老化保护套管，其特征在于，所述耐热老化复合纤维由多个不同线D数的单根纤维或纤维复丝组成，且所述耐热老化复合纤维为混纺加捻纤维。
7.如权利要求6所述的耐热老化保护套管，其特征在于，所述单根纤维或纤维复丝的D数取值范围为75D-1200D。
8.如权利要求1所述的耐热老化保护套管，其特征在于，所述耐热涂层包括第一耐热涂层和第二耐热涂层，所述第一耐热涂层设置于所述内壁上，所述第二耐热涂层设置于所述外壁上。
9.如权利要求8所述的耐热老化保护套管，其特征在于，所述耐热涂层还包括第三耐热涂层，相邻两个所述第一纱线之间、相邻两个所述第二纱线之间和/或所述第一纱线和第二纱线之间设有所述间隙，所述第三耐热涂层设置于所述间隙内，与所述第一耐热涂层和第二耐热涂层形成一体结构。
10.如权利要求1、8或9中任一项所述的耐热老化保护套管，其特征在于，所述耐热涂层通过涂抹或喷涂的方式形成；所述耐热涂层为水系型PU耐热涂层。
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