专利名称：：用于汽车中冷器进出气或多通道冷却水的内氟外硅胶管的制作方法
技术领域：
：本实用新型涉及一种用于汽车中冷器进出气或多通道冷却水的内氟外胶管。
背景技术：
：现有汽车的中冷器的进气和增压器的出气管一般采用硅橡胶制成，但随着汽车工业的发展，要求既具有耐高低温、耐候性，又具有优异耐油性和符合环保要求的材料显得日益突出，这主要因汽车发动机使用介质和环境中含油和含醇的燃烧气体进入整个发动机系统，特别是发动机油气分离器随着环保要求与排放标准的不断提高，由老式的开式结构发展为闭式结构，有20°/。~50%含油气体将进入进气系统，以避免大部份油气的直接排放。这样使得中冷器的进气和增压器的出气硅胶管在使用过程中的温度高达16(TC23(TC，高温油气易对传统的纯硅胶管产生早期破坏。汽车发动机冷却水系统一般由散热器、水泵、水箱、膨胀水箱及其连接管路等部件组成。输水管路必须采用橡胶管与钢管连接，借助橡胶良好的柔韧性，可以方便管路布局和装配，并提高输水管路系统緩沖振动的能力。水通过水泵加压输送至经风扇强冷的散热器后回流发动机，再对发动机进行冷却，部份冷却水回流到膨胀水箱或从膨胀水箱中补充水量。对于加防冻液的冷却水温度一般为90°C~105°C，否则会出现俗称的"开锅"现象，其影响发动机的冷却，严重者会对发动机造成损坏。汽车冷却系统连接胶管使用环境要求较苛刻，特别是小型和中型汽车的发动机室受布置空间有限而使其散热效果较差，因而连接冷却水系统的橡胶管既要长期在IO(TC左右温度下使用，同时还要具有良好的耐气候性、低温性、减震性等。汽车发动机冷系统输水管路上的橡胶管早期采用过NR/CR或CR改性材料，但胶管外层易龟裂失效或者胶管低温性能不佳，随着EPDM的工业化，至上世纪八十年代，国内外各汽车厂在汽车冷却系统、进出气系统、减震系统等系统上大量采用了耐高低温性、耐候性等综合性能较优异的EPDM橡胶。汽车冷却系统中使用的EPDM胶管随着胶管的不断老化变硬，锁紧胶管与钢管的卡箍处会出现龟裂失效和锁紧力降低而导致胶管渗漏，冷却液会不断减少，从而影响发动机的冷却效果，严重者会导致水箱接口拉裂，甚至"烧"发动机。
实用新型内容针对现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于提高一种结构经过改进的用于汽车中冷器进出气或多通道冷却水的内氟外胶管，该内氟外胶管具有突出的耐臭氧、耐腐蚀、难燃和优异的耐油性。为实现上述目的，本实用新型一种用于汽车中冷器进出气或多通道冷却水的内氟外胶管，包括胶管本体，其中在胶管本体的内表面上硫化粘合有内胶层，该内胶层由氟聚合物与硅橡胶共混改性后的材料制成。进一步，用于中冷器进出气胶管的所述胶管本体由硅橡胶材料制成。进一步，用于中冷器进出气胶管的所述内胶层的厚度不少于0.2mm。进一步，所述内胶层的厚度在0.6mm1.0mm之间。进一步，用于多通道冷却水胶管的所述胶管本体由2~4层纤维层和硅橡胶层胶合而成。进一步，所述纤维层由尼龙网眼布、芳纶布、维纶布、聚酯布、玻纤布制成。进一步，用于多通道冷却水胶管的所述内胶层的厚度不少于0.5mm。本实用新型通过在硅胶管的内表面上设置氟聚合物材料，使得其具有突出的耐臭氧、耐腐蚀、难燃和优异的耐油性，能在含醇、含盐、含胺和含烷基酚等的复合介质中工作，由于氟聚合物的高温耐油渗透率仅为硅胶的1/100,故能有效地提高胶管的密闭性，能有效减緩胶管老化，提高其使用寿命。附围i兌明图1为本实用新型结构示意图；图2为本实用新型工艺流程图。具体实施方式如附图所示，本实用新型一种用于汽车中冷器进出气或多通道冷却氷的内氟外胶管，包括胶管本体l，其中在胶管本体l的内表面上錄"匕粘合有内胶层2,内胶层2由氟聚合物与硅橡胶共混改性后的材料制成。内氟外胶管用作中冷器进出气内氟外硅胶管时(一)基本性能表l:<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>如表2所示，氟硅共混胶在200°Cxi68h条件下的耐热老化性与硅橡胶相当。(三)耐T油老化(IO(TCx70h)表3:<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>如表3所示，硅橡胶耐1#油硬度变化等四项指标远劣于氟硅共混胶。(四)耐3#油老化(IO(TCx70h)表4:<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>如表4所示，硅橡胶耐3#油硬度变化等四项指标远劣于氟硅共混胶。(五)压缩永久变形表5:<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>如表5所示，含氟的硅橡胶的压缩永久变形低于硅胶27.3%,压缩性能比硅橡更优异。(六)制品性能表6:<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>如表6所示，无论是硅胶管还内胶含氟的硅胶管其耐热性、耐寒性、耐臭性均达到了技术要求。二、硅胶管与内胶含氟的硅胶管成本对比(一)影响成本的因素1、材料价格不同性能较好的硅胶市场价格一般为50-90元/kg左右，性能优异的进口硅胶可达到110-120元/kg以上，考虑到后期加工，硅胶混炼胶的价格应为80元/kg左右。氟聚合物市场价格在50~90元/kg不等，同硅胶价格几乎相近或一致。2、产品结构的调整因硅胶管内层胶使用了耐热性高、耐油性优异且极低渗透性的氟聚合物，故胶管整体性能提升，在保持相同性能的前提下，氟硅层一般为黑色或灰黑色，厚度不少于O.2mm，多数控制于0.5mm以上；外胶层一般为红色，出可将中冷器进气胶管做成红色、中冷器出气胶管做成蓝色，特别是中冷器进出气胶管外形一致或相似时，以示装配时区别。新型结构的硅胶管整体厚度可减薄l-2mm左右，不仅降低了产品重量有利整车轻量化，而且管体柔软便于减震与装配，同时又降低了成本。(二)成本计算1.在以氟聚合物与硅胶共混胶料用作中冷器进气硅胶管内层时，其厚度一般控制于0.6mnfl.Omm，胶管管体可较纯硅胶厚度减薄0.5-2mm左右，胶管最薄可减薄至3mm。若按硅胶管原厚度6mm减薄lmm计，可降低材料成本17°/左右；若按减薄1.5mm计，可降低材料成本30%左右；若按2mm计，可降低材料成本33%以上。综合上述分析与计算，采用氟聚合物作硅胶管内层胶与硅胶管在同等条件下成本有较大幅度的降低，每根胶管可降低成本5-20%。因此，采用氟聚合物与硅胶共混作为硅胶管内胶层不仅可保持原硅胶管优异的耐高低温性能、耐候性，而且提高了胶管耐油性、阻燃性，同时因其具有仅为硅胶的1/100的渗透性，故能有效密闭高温气体，减少有害气体的排放，使胶管性能全面提升，提高了产品使用寿命，较大程度降低产品成本，是商用车中冷器进出气胶管技术改进与发展的方向，同时此结构内氟外硅胶管也正在商用车散热器水管及轿车多通道冷却水系统胶管上逐步采用，具有广阔的发展前景。内氟外胶管用作多通道冷却水系统内氟外硅胶管时一、材料选择在应用广泛的通用橡胶品种中，常见的有天然橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、三元乙丙橡胶和氯化丁基橡胶，它们典型的最高使用温度如表l所示。表l:常用橡胶的鍵能和使用温度<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>从表1可以看出三元乙丙橡胶、氯化丁基橡胶均比较适合用于120°C耐热老化技术要求的制品，但氯化丁基橡胶工艺性能和物性较三元乙丙橡胶差，特别是撕裂性较差、与布层粘合力较差，带来管体减震与吸震性降低，容易形成胶管层间分离，造成胶管早期破坏，且价格昂贵，但二者的低温性能与弹性较差，耐混合介质性能出较差。无疑氟硅橡胶是综合性能最优异的。根据轿车冷却水系统技术要求、管径的大小和内氟外硅共混胶的特点，在不考虑塑料插头的情况下，可按以下结构进行内氟外硅胶管的产品设计。胶管由一层内胶层、2~4层纤维层和一层外胶层所构成，纤维层采用尼龙网眼布、芳纶布、维纶布、聚酯布、玻纤布等制成，也可根据需要增加胶管的防护层。为保证胶管的密闭性与耐介质性，氟硅胶层厚度一般控制于>0.5mm。为防止因管体在震动力、脉冲力、扭转力与挤压力的作用下，内胶层的破坏而造成胶管漏气，胶布层必须到达胶体端部，即胶管应进行切头处理。胶管内胶层为黑色或灰黑色，也可制成其它颜色如黄色等；外胶层一般为深蓝色，也可为红色、天蓝色等。二、配方i殳计内氟外硅橡胶(首先对需改性的氟聚合物与硅胶进行共混改性)通常可以采用酚类硫化体系进行硫化成型，但为了改善单独酚类硫化体系时对内氟外硅硫化橡胶存在交联密度低、粘附力低、热撕裂强度低、硫化返原和喷霜等问题。添加适当的气相白炭黑、耐热添加剂还能够进一步提高内氟外硅橡胶管的耐老化性能，延长使用寿命，其中无机氧化物Fe203既是耐热添加剂又是增粘剂(如表2内氟外硅参考配方)。表2:内氟外硅胶管参考配方<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>三、力口工工艺工艺流程如图2所示。四、性能研究材料及制品的全面性能测试结果分别如表3和表4所示。表3:内氟外硅与三元乙丙橡胶材料全面性能测试结果<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>表4:内氟外硅胶管与三元乙丙胶管全面性能测试结果<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>从表3和表4内氟外硅橡胶与三元乙丙橡胶材料及胶管制品的全面性能测试结果可以看出，内氟外硅具有EPDM无法比拟的十分优异的耐高温性、耐低温性、高弹性、抗爆性和耐老化性。采用内氟外硅替代三元乙丙橡胶用于轿车冷却水系统管路，不仅大大提高了胶管的综合性能，增加了胶管的使用寿命，而且因使用尼龙网眼布替代了价格为尼龙网眼布IO倍以上的针织芳纶线，可综合降低5%~10%的成本。如果按每车降20元、IOO万台中高档轿车计，全年可降低成本200G万元，经济效益十分可7见。通过对轿车冷却水系统用内氟外硅橡胶管的产品设计、开发试制、全面性能测试、，装车路试认定和使用情况评价，结果表明轿车冷却水系统采用内氟外硅代替传统的三元乙丙橡胶，完全满足产品的技术性能和使用要求。不仅能够大幅度提高轿车冷却系统的可靠性与使用寿命，同时可降低汽车制造成本，节省了资源，具有显著的经济效益和社会效益，也是轿车冷却水系统管路上的方向性产品。权利要求1、用于汽车中冷器进出气或多通道冷却水的内氟外胶管，包括胶管本体，其特征在于，在胶管本体的内表面上硫化粘合有内胶层。2、如权利要求1所述的用于汽车中冷器进出气或多通道冷却水的内氟外胶管，其特征在于，用于中冷器进出气胶管的所述胶管本体由硅橡胶材料制成。3、如权利要求1所述的用于汽车中冷器进出气或多通道冷却水的内氟外胶管，其特征在于，用于中冷器进出气胶管的所述内胶层的厚度不少于0.2mm。4、如权利要求3所述的用于汽车中冷器进出气或多通道冷却水的内氟外胶管，其特征在于，所述内胶层的厚度在0.6mm1.0mm之间。5、如权利要求1所述的用于汽车中冷器进出气或多通道冷却水的内氟外胶管，其特征在于，用于多通道冷却水胶管的所述胶管本体由2~4层纤维层和硅橡胶层胶合而成。6、如权利要求5所述的用于汽车中冷器进出气或多通道冷却水的内氟外胶管，其特征在于，所述纤维层由尼龙网眼布、芳纶布、维纶布、聚酯布、玻纤布制成。7、如权利要求1所述的用于汽车中冷器进出气或多通道冷却水的内氟外胶管，其特征在于，用于多通道冷却水胶管的所述内胶层的厚度不少于0.5mm。专利摘要本实用新型公开了一种用于汽车中冷器进出气或多通道冷却水的内氟外胶管，包括胶管本体，其中在胶管本体的内表面上硫化粘合有内胶层，该内胶层由氟聚合物与硅橡胶共混改性后的材料制成。本实用新型通过在硅胶管的内表面上设置氟聚合物材料，使得其具有突出的耐臭氧、耐腐蚀、难燃和优异的耐油性，能在含醇、含盐、含胺和含烷基酚等的复合介质中工作，由于氟聚合物的高温耐油渗透率仅为硅胶的1/100，故能有效地提高胶管的密闭性，能有效减缓胶管老化，提高其使用寿命。文档编号F16L11/11GK201306540SQ20092014840公开日2009年9月9日申请日期2009年4月7日优先权日2009年4月7日发明者英丁,廖莉兰,警李,李思全,王爱华,矫滨田申请人:北京天元奥特橡塑有限公司