耐磨涂层管的制作方法

本发明涉及一种用于车辆管道的金属管，更具体地说，涉及一种耐磨的涂层金属管。该管具有中心钢管，其包括最外层的聚酰胺材料涂层，所述聚酰胺材料结合非导电添加剂以降低聚酰胺材料的摩擦系数。

背景技术：

1、金属管通常涂有牺牲性金属层，以保护基础钢管免受腐蚀。非金属热塑性塑料的保护屏障层通常被涂在基础钢管上。该热塑性塑料可以是耐化学的长链聚酰胺12或6,12热塑性塑料或类似的热塑性塑料涂层的形式，其目的是成为一个不间断的层，以防止腐蚀性电解质与热塑性塑料涂层下的金属基体直接接触。为了保持该层的保护作用，聚酰胺层本身必须能抵抗化学品(如引起裂纹的氯盐)、冲击损伤(石啄或削)，以及抵抗其他物体接触表面的磨损和磨蚀。目前的产品在管的外部增加了额外的层(如聚丙烯)，但这增加了额外的制造步骤，使管的直径(和固定管的夹子)变大。因此，希望在不增加太多成本和不改变聚酰胺层的基本应用方法的情况下，从现有的聚酰胺层获得更高的性能。

2、众所周知，聚酰胺涂层表现出高耐磨性能，并为下面的金属防腐蚀涂层提供液体水屏障。钢管上的涂层厚度可以有很大变化，但应用厚度在100微米到1毫米的范围内并不罕见。这样的涂层可以进一步包括热固性或热塑性组合物或两者，并经常用于金属表面的精加工和保护。

3、现有技术中记载了汽车流体管利用这种涂层提供不同的性能特点的例子。这方面的第一个例子是picco等人的美国专利第6,915,820号的汽车流体管，它被配置为输送任何一种汽油/柴油燃料或液压油，并由带有铝涂层的金属组成，在其上挤压涂有聚酰胺12层，以提高管的耐磨性和耐腐蚀性。

4、现有技术的另一个例子见于berger等人的美国专利第9,556,358号，该专利教导了一种金属制品的涂布方法，其中金属表面涂有聚合物或双组分体系，该体系在应用于金属表面后会反应形成聚合物。该组合物包括70-2700meq/kg的烯烃双键，从而导致更强的附着力和提高的耐腐蚀性。

5、kawai的us 2018/0119871教导了一种涂层金属管，其中多层涂层包括化学转化层和底漆层，底漆层进一步包括聚酰胺酰亚胺和至少一种选自聚酰胺、氟树脂、硅烷偶联剂和环氧树脂的添加剂组分。

6、已提出的另一种组合物涉及将石墨烯添加剂添加到聚酰胺中以提高性能。然而，这产生了一种导电涂层，可能不是抵抗漏泄电流腐蚀的最佳选择。

技术实现思路

1、本发明公开了一种用作汽车流体输送管的涂层金属管，包括形成为圆形截面轮廓的单壁或双壁管中的任何一种。至少一个中间底漆层被施加在所述管上。结合添加剂的聚酰胺被进一步施加在所述中间层上。添加剂可包括超高分子量聚硅氧烷、超高分子量聚乙烯、聚四氟乙烯或这些添加剂中两种或更多种的混合物。

2、其他特征包括聚酰胺层进一步包括pa 6/12或pa 12牺牲性外层中的任何一种。该管还可以包括镀铜低碳钢、低碳钢、不锈钢或铝中的任何一种。

3、可以在管的内径上进行镀镍。中间层还可以包括防腐蚀锌/铝合金或其他防腐蚀材料。中间层可以进一步包括无铬转换涂层、底漆或底漆/粘合剂涂层，或钝化涂层铜涂层或其他合适的涂层。

4、在一个实施方案中，提供了一种用作汽车流体输送管的涂层金属管，包括形成为圆形截面轮廓的单壁或双壁管，至少一个施加在所述管上的中间层底漆层，和外层，所述外层包括结合不溶混性添加剂的聚酰胺。不溶混性添加剂可选自超高分子量(uhmw)聚硅氧烷、超高分子量聚乙烯(uhmw-pe)、聚四氟乙烯(ptfe)以及它们的混合物。聚酰胺层可包括pa6/12或pa12牺牲性外层。管可以包括钢或者镀铜低碳钢、低碳钢、不锈钢或铝中的任一种。在管的内径上可以镀镍。可以有中间层，其进一步包括防腐蚀锌/铝合金或防腐蚀镁合金，所述镁合金进一步包括铝、锌、锰、硅、铜、稀土金属或锆中的一种或多种。中间层可以是无铬转换涂层、底漆或底漆/胶粘剂涂层，或钝化涂层铜涂层。

5、在另一个实施方案中，用作汽车流体输送管的涂层金属管，其包括形成为圆形截面轮廓的镀铜碳钢管；施加在所述管上的至少一个中间底漆层，其包括防腐蚀合金；以及施加在中间层上的聚酰胺外层，该外层与1-15重量％的不溶混性添加剂复合，该添加剂选自超高分子量(uhmw)聚硅氧烷、超高分子量聚乙烯(uhmw-pe)、聚四氟乙烯(ptfe)以及它们的混合物。聚酰胺层可进一步包括pa 6/12或pa 12牺牲性外层中的任何一种。在所述管的内径上可以镀镍。中间层可选自无铬转换涂层、底漆或底漆/粘合剂涂层、或钝化涂层铜涂层或进一步包括铝、锌、锰、硅、铜、稀土金属或锆中的一种或多种的防腐蚀镁合金。

6、本发明的另一个实施方案是一种用于制造用作汽车流体输送管的涂层金属管的方法，包括以下步骤：将镀铜碳钢形成为表现出圆形截面轮廓的管；在所述管上施加形成至少一个中间底漆层，其包括防腐蚀锌/铝合金；和在中间层上施加形成聚酰胺外层，该外层与1-15重量％的不溶混性添加剂复合。还可以采取在管的内径上镀镍的步骤。中间层选自无铬转换涂层、底漆或底漆/粘合剂涂层、或钝化涂层铜涂层或进一步包括铝、锌、锰、硅、铜、稀土金属或锆中的一种或多种的防腐蚀镁合金。聚酰胺层可以选自pa6/12或pa 12牺牲性外层。进一步的步骤是以0.2-0.4微米的厚度施加无铬转换涂层。

技术特征：

1.一种用作汽车流体输送管的涂层金属管，包括：

2.根据权利要求1所述的涂层金属管，其中所述不溶混性添加剂选自超高分子量(uhmw)聚硅氧烷、超高分子量聚乙烯(uhmw-pe)、聚四氟乙烯(ptfe)以及它们的混合物。

3.根据权利要求1所述的涂层金属管，其中所述聚酰胺层进一步包括pa11、pa6,10、pa6/12或pa12牺牲性外层中的任何一种。

4.根据权利要求1所述的涂层金属管，其中所述管包括钢。

5.根据权利要求1所述的涂层金属管，其中所述管进一步包括镀铜低碳钢、低碳钢、不锈钢或铝中的任何一种。

6.根据权利要求3所述的涂层金属管，进一步包括应用于所述管内径的镀镍。

7.根据权利要求1所述的涂层金属管，其中所述中间层进一步包括防腐蚀锌/铝合金或防腐蚀镁合金，所述防腐蚀镁合金进一步包括铝、锌、锰、硅、铜、稀土金属或锆中的一种或多种。

8.根据权利要求1所述的涂层金属管，进一步包括所述中间层，其中所述中间层选自由无铬转换涂层、底漆或底漆/粘合剂涂层或钝化涂层铜涂层组成的组。

9.一种制造用作汽车流体输送管的涂层金属管的方法，包括以下步骤：

10.根据权利要求9所述的方法，进一步包括中间层由无铬转换涂层、底漆或底漆/粘合剂涂层、或钝化涂层铜涂层或进一步包括铝、锌、锰、硅、铜、稀土金属或锆中的一种或多种的防腐蚀镁合金组成的组选择的步骤。

技术总结
提供了一种用作汽车流体输送管的涂层金属管，包括形成为圆形截面轮廓的单壁或双壁管；施加在所述管上的至少一个中间层底漆层；和外层，所述外层包括结合不溶混性添加剂的聚酰胺。所述不溶混性添加剂选自超高分子量(UHMW)聚硅氧烷、超高分子量聚乙烯(UHMW‑PE)、聚四氟乙烯(PTFE)以及它们的混合物。

技术研发人员：B·J·卡德威尔,T·布罗伊尔
受保护的技术使用者：库珀标准汽车公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13