专利名称：一种燃油管及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种燃油管及其制备方法，尤其涉及一种低渗透的汽车用燃油管及其制备方法。
背景技术：
近年来，随着经济的飞速发展，世界各国都已逐渐意识到能源的紧张形势，并意识到经济的发展对地球环境所带来的负面影响，因此各国在节约能源和环保方面的投入也越来越大。安全、节能和环保是汽车技术发展的永恒主题。采用电子控制燃油喷射系统发动机是降低排放的重要措施之一。汽车采用电喷发动机后，燃料系统压力比通常的发动机提高了 10倍左右，电喷发动机的使用不仅使发动机本身的温度升高，而且使周围环境温度也升高；此外所使用的燃油成分中添加了氧化化合物。在燃油系统中，汽车燃油管是比较重要的安全件，包括燃油输油管和给发动机供应燃料的燃油管。在汽车工业方面，为了有效控制汽车废气的排放，各国都在不断提高汽车燃油系统的排放标准，对燃油胶管的渗透要求也越来越高。同时，由于燃油系统表现出高温化、酸化和高压化的特点，对燃油管的耐久性要求十分苛刻，由此需要开发耐高压、低渗透燃油胶管的要求。燃油管的内层胶要选择耐燃料介质和耐热性好的材料；外层胶则要选择耐热、耐臭氧、耐环境影响及内层胶的粘附性能好的材料。目前汽车燃油系统使用的NBR丁腈橡胶结构的胶管虽然具有许多优点诸如耐油、耐老化等性能，但其耐燃油渗透性能较差。现有的塑料管虽然具有低渗透的特点，但存在管体太硬，刚性太强的缺陷。因此，亟待开发出更低燃油渗透的燃油胶管来适应汽车工业的发展的需求。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种燃油管，所述燃油管的燃油渗透率很低，且管体本身较软，能够较为轻松的进行布管。本发明是通过如下技术方案实现的:—种燃油管，由内至外依次为第一 NBR 丁腈橡胶层、THV氟塑料材料层、第二 NBR丁腈橡胶层、芳纶纤维层、CSM氯磺化聚乙烯橡胶层。所述燃油管的结构如图1和图2所示(图1为本发明所示的燃油管的剖面图；图2为本发明所示的燃油管的截面图)。丁腈橡胶(NBR)是由丁二烯和丙烯腈经乳液聚合法制得的，主要采用低温乳液聚合法生产，其耐油性极好，耐磨性较高，耐热性较好，粘接力强；但其缺点是耐低温性差、耐臭氧性差，电性能低劣，弹性稍低；主要用于制造耐油橡胶制品。THV氟塑料是四氟乙烯、六氟丙烯和偏二氟乙烯的聚合物，是一种透明、柔软的氟塑料。THV加工温度低、加工温度区间宽、加工温度远低于分解温度。THV氟塑料是目前商品化最柔软氟塑料，利用其特性与其他塑料或弹性体制备多层次结构制品时，柔韧性优异。将THV氟塑料应用于胶管产品中对燃油起到很好的阻隔作用，使胶管燃油渗透性能显著提高，达到超低燃油渗透的目的。典型单非限制性的THV氟塑料的型号为THV500或THV815等芳纶线采用芳纶1414纤维加捻而成。芳纶纤维有极高的强度，大于28克/旦，是优质钢材的5-6倍，模量是钢材或玻璃纤维的2-3倍，韧性是钢材的2倍，而重量仅为钢材的1/5。芳纶的连续使用温度范围极宽，在_196°C至204°C范围内可长期正常运行。在150°C下的收缩率为0，在560°C的高温下不分解不熔化。芳纶线具有耐高温，防火阻燃，重量轻，强度高，模量高，尺寸稳定，收缩率低，耐刺破，耐磨耗，耐热性，耐化学腐蚀，机械性能好，介电性好等优点。氯磺化聚乙烯(CSM)由低密度聚乙烯或高密度聚乙烯经过氯化和氯磺化反应制得。为白色或黄色弹性体，能溶解于芳香烃及氯代烃不溶于脂肪及醇中，在酮和醚中只能溶胀不能溶解，有优异的耐臭氧性、耐大气老化性、耐化学腐蚀性等，姣好的物理机械性能、耐老化性能、耐热及耐低温性、耐油性、耐燃性、耐磨性、及耐电绝缘性。本发明所述丁腈橡胶NBR、氟塑料材料THV、芳纶纤维、氯磺化聚乙烯橡胶CSM均可通过商购获得，优选地，其特征在于，所述第一 NBR 丁腈橡胶层的厚度为I 2臟，例如1.11mm、1.16mm、1.21mm、1.25mm、1.29mm、1.36mm、1.38mm、1.44mm、1.5mm、1.57mm、1.64mm、1.69mm、1.74mm、1.8mm> 1.84mm、1.92mm、1.98mm 等。优选地，所述THV氟塑料材料层的厚度为0.05 0.2mm,例如0.06mm、0.07mm、
0.09mm、0.12mm、0.14mm、0.17mm、0.18mm、0.19mm 等。THV 氟塑料材料层的厚度小于 0.05mm,
阻隔燃油渗透的效果不好；大于0.2_，燃油管的硬度大，脆性高。优选地，所述第二 NBR 丁腈橡胶层的厚度为0.5 1.5mm,例如0.51mm、0.57mm、
0.63mm、0.68mm、0.74mm>0.8mm、0.82mm、0.88mm、0.91mm、0.94mm>0.99mm 等。优选地，所述芳绝纤维层的厚度为0.2 1mm,例如0.21mm、0.27mm、033mm、038mm、044mm、05mm、062mm、078mm、081mm、094mm、0.99mm 等。优选地，所述CSM氯磺化聚乙烯橡胶层的厚度为0.8 2mm例如0.81mm、0.87mm、
0.93mm、0.98mm、L 04mm、L 1mm、1.12mm、1.2mm、1.31mm、1.45mm> 1.56mm> 1.64mm> 1.72mm、
1.85mm、1.93mm、1.98mm 等。作为优选技术方案，本发明所述THV燃油管由内至外依次为f 2mm厚的第一 NBR丁腈橡胶层、0.05、.2mm厚的THV氟塑料材料层、0.5 1.5mm厚的第二 NBR 丁腈橡胶层、
0.2 1_厚的芳纟仑纤维层、0.8 2_厚的CSM氯磺化聚乙烯橡胶层。作为一个可选技术方案,本发明所述THV燃油管由内至外依次为1.5mm厚的第一NBR 丁腈橡胶层、0.1mm厚的THV氟塑料材料层、Imm厚的第二 NBR 丁腈橡胶层、0.6mm厚的芳纶纤维层、1.4mm厚的CSM氯磺化聚乙烯橡胶层。作为另一个可选技术方案,本发明所述THV燃油管由内至外依次为1.2mm厚的第一 NBR 丁腈橡胶层、0.16mm厚的THV氟塑料材料层、0.4mm厚的第二 NBR 丁腈橡胶层、0.4mm厚的芳纶纤维层、1.4mm厚的CSM氯磺化聚乙烯橡胶层。本发明的目的之二在于提供一种如本发明目的之一所述燃油管的制备方法，包括如下步骤:(I)将NBR 丁腈橡胶由冷喂料挤出机挤出成内胶，得到第一 NBR 丁腈橡胶层；
(2)将THV氟塑料材料由专用塑料挤出机挤出包覆在第一 NBR 丁腈橡胶内层的外面；然后通过中层胶挤出机将NBR 丁腈橡胶挤出包覆在THV氟塑料层的外面，形成第二 NBR丁腈橡胶层；再经过针织机织上芳纶纤维线，形成芳纶纤维层；最后再经过外胶挤出机将CSM氯磺化聚乙烯橡胶挤出包覆在芳纶纤维层外面形成管坯，形成CSM氯磺化聚乙烯橡胶层；(3)将管坯套在专用模芯上，然后放入蒸汽硫化罐中，用蒸汽加压0.4-0.6MPa，升温至150-160°C进行硫化处理，处理时间为30-40min。所述燃油管的制备方法的工艺流程如图3所示(图3为本发明所述制备燃油管的工艺流程图)。与现有技术相比，本发明具有如下有益效果:本发明选用THV氟塑料材料作为燃油管的燃油阻隔层，配合丁腈橡胶、芳纶纤维、氯磺化聚乙烯橡胶等层，得到NBR 丁腈橡胶/THV氟塑料材料/NBR 丁腈橡胶/芳纶纤维/CSM氯磺化聚乙烯橡胶的多层复合结构，使所述燃油管对燃油起到很好的阻隔作用，使燃油管的燃油渗透性能显著提高，达到超低燃油渗透的目的，满足了欧洲环保排放IV、V号标准要求。所述的燃油管的制造工艺主要包括橡胶与THV氟塑料的复合挤出、织上芳纶纤维线及形成管胚、硫化处理等几个步骤分层进行挤压，使得经过所述工艺制备的带THV氟塑料的低渗透燃油管具有弹性好、燃油渗透率极低的特点。
图1为本发明所示的燃油管的剖面图；图2为本发明所示的燃油管的截面图；图3为本发明所述制备燃油管的工艺流程图；1-第一 NBR 丁腈橡胶层；2_THV氟塑料材料层；3_第二 NBR 丁腈橡胶层；4_芳纶纤维层；5_CSM氯磺化聚乙烯橡胶层。
具体实施例方式为便于理解本发明，本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。实施例1一种燃油管，带THV氟塑料材料，从内到外依次为:NBR 丁腈橡胶层1、THV氟塑料材料层2、NBR 丁腈橡胶层3、芳纶纤维层4、CSM氯磺化聚乙烯橡胶层5。所述燃油管的制备方法，包括如下步骤:( I)将NBR 丁腈橡胶由冷喂料挤出机挤出成内胶；(2 )将THV氟塑料材料由专用塑料挤出机挤出包覆在NBR 丁腈橡胶内胶层外面，然后通过中层胶挤出机将NBR 丁腈橡胶挤出包覆在THV氟塑料层的外面，再经过针织机织上芳纶纤维线，最后再经过外胶挤出机将CSM氯磺化聚乙烯橡胶挤出包覆在芳纶纤维线外面形成管还;(3)将管坯套在专用模芯上，然后放入蒸汽硫化罐中，用蒸汽加压0.4MPa，升温至150°C，时间40分钟进行硫化处理。实施例2一种燃油管，带THV氟塑料材料，所述燃油管由内至外依次为1.5mm厚的第一 NBR丁腈橡胶层1、0.1mm厚的THV氟塑料材料层2、Imm厚的第二 NBR 丁腈橡胶层3、0.6mm厚的芳绝纤维层4、1.4mm厚的CSM氯磺化聚乙烯橡胶层5。所述燃油管的制备方法，包括如下步骤:(I)将NBR 丁腈橡胶由冷喂料挤出机挤出成内胶；(2 )将THV氟塑料材料由专用塑料挤出机挤出包覆在NBR 丁腈橡胶内胶层外面，然后通过中层胶挤出机将NBR 丁腈橡胶挤出包覆在THV氟塑料层的外面，再经过针织机织上芳纶纤维线，最后再经过外胶挤出机将CSM氯磺化聚乙烯橡胶挤出包覆在芳纶纤维线外面形成管还;(3)将管坯套在专用模芯上，然后放入蒸汽硫化罐中，用蒸汽加压0.4MPa，升温至150°C，时间40分钟进行硫化处理。实施例3一种燃油管，带THV氟塑料材料，所述燃油管由内至外依次为1.2mm厚的第一 NBR丁腈橡胶层1、0.16mm厚的THV氟塑料材料层2、0.4mm厚的第二 NBR 丁腈橡胶层3、0.4mm厚的芳纶纤维层4、1.4mm厚的CSM氯磺化聚乙烯 橡胶层5。所述燃油管的制备方法，包括如下步骤:( I)将NBR 丁腈橡胶由冷喂料挤出机挤出成内胶； (2 )将THV氟塑料材料由专用塑料挤出机挤出包覆在NBR 丁腈橡胶内胶层外面，然后通过中层胶挤出机将NBR 丁腈橡胶挤出包覆在THV氟塑料层的外面，再经过针织机织上芳纶纤维线，最后再经过外胶挤出机将CSM氯磺化聚乙烯橡胶挤出包覆在芳纶纤维线外面形成管还;(3)将管坯套在专用模芯上，然后放入蒸汽硫化罐中，用蒸汽加压0.6MPa，升温至160°C，时间40分钟进行硫化处理。实施例4—种燃油管,带THV氟塑料材料,所述燃油管由内至外依次为Imm厚的第一 NBR 丁腈橡胶层1、0.2mm厚的THV氟塑料材料层2、0.5mm厚的第二 NBR 丁腈橡胶层3、Imm厚的芳绝纤维层4、0.8mm厚的CSM氯磺化聚乙烯橡胶层5。所述燃油管按实施例1所述的方法制备。实施例5—种燃油管,带THV氟塑料材料,所述燃油管由内至外依次为2mm厚的第一 NBR 丁腈橡胶层1、0.05mm厚的THV氟塑料材料层2、1.5mm厚的第二 NBR 丁腈橡胶层3、0.2mm厚的芳纶纤维层4、2mm厚的CSM氯磺化聚乙烯橡胶层5。所述燃油管按实施例1所述的方法制备。性能测试:将实施例Γ5进行性能测试，测试结果如表I所示:表I实施例f 5的性能测试结果
权利要求
1.一种燃油管，其特征在于，所述燃油管由内至外依次为第一 NBR 丁腈橡胶层、THV氟塑料材料层、第二 NBR 丁腈橡胶层、芳纶纤维层、CSM氯磺化聚乙烯橡胶层。
2.如权利要求1所述的燃油管，其特征在于，所述第一NBR 丁腈橡胶层的厚度为I 2mm。
3.如权利要求1或2所述的燃油管，其特征在于，所述THV氟塑料材料层的厚度为0.05^0.2mm。
4.如权利要求f3之一所述的燃油管，其特征在于，所述第二NBR丁腈橡胶层的厚度为 0.5 L 5mm。
5.如权利要求广4之一所述的燃油管，其特征在于，所述芳纶纤维层的厚度为0.2 Imm0
6.如权利要求1飞之一所述的燃油管，其特征在于，所述CSM氯磺化聚乙烯橡胶层的厚度为0.8 2mm。
7.如权利要求1飞之一所述的燃油管，其特征在于，所述燃油管由内至外依次为广2_厚的第一 NBR 丁腈橡胶层、0.05 0.2mm厚的THV氟塑料材料层、0.5 1.5mm厚的第二 NBR 丁腈橡胶层、0.2 lmm厚的芳纶纤维层、0.8 2mm厚的CSM氯磺化聚乙烯橡胶层。
8.如权利要求f7之一所述的燃油管，其特征在于，所述燃油管由内至外依次为1.5mm厚的第一 NBR 丁腈橡胶层、0.1mm厚的THV氟塑料材料层、Imm厚的第二 NBR 丁腈橡胶层、0.6mm厚的芳纟仑纤维层、1.4mm厚的CSM氯磺化聚乙烯橡胶层。
9.如权利要求f7之一所述的燃油管，其特征在于，所述燃油管由内至外依次为1.2mm厚的第一 NBR 丁腈橡胶层、0.16mm厚的THV氟塑料材料层、0.4mm厚的第二 NBR 丁腈橡胶层、0.4mm厚的芳纟仑纤维层、1.4mm厚的CSM氯磺化聚乙烯橡胶层。
10.一种如权利要求1、之一所述的燃油管的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤: (I)将NBR 丁腈橡胶由冷喂料挤出机挤出成内胶，得到第一 NBR 丁腈橡胶层； (2 )将THV氟塑料材料由专用塑料挤出机挤出包覆在第一 NBR 丁腈橡胶内层的外面；然后通过中层胶挤出机将NBR 丁腈橡胶挤出包覆在THV氟塑料层的外面，形成第二 NBR 丁腈橡胶层；再经过针织机织上芳纶纤维线，形成芳纶纤维层；最后再经过外胶挤出机将CSM氯磺化聚乙烯橡胶挤出包覆在芳纶纤维层外面形成管坯，形成CSM氯磺化聚乙烯橡胶层； (3)将管坯套在专用模芯上，然后放入蒸汽硫化罐中，用蒸汽加压0.4-0.6MPa，升温至150-160°C进行硫化处理，处理时间为30-40min。
全文摘要
本发明涉及一种燃油管，所述燃油管由内至外依次为第一NBR丁腈橡胶层、THV氟塑料材料层、第二NBR丁腈橡胶层、芳纶纤维层、CSM氯磺化聚乙烯橡胶层。本发明选用THV氟塑料材料作为燃油管的燃油阻隔层，配合丁腈橡胶、芳纶纤维、氯磺化聚乙烯橡胶等层，使所述燃油管对燃油起到很好的阻隔作用，使燃油管的燃油渗透性能显著提高，达到超低燃油渗透的目的。
文档编号B29C35/04GK103115203SQ20131004429
公开日2013年5月22日 申请日期2013年2月4日 优先权日2013年2月4日
发明者夏迎松, 郑海波, 朱宝宁, 严江威, 陈晋阳, 鲍仁德 申请人:安徽中鼎密封件股份有限公司