具体用于制冷剂应用的软管制造技术

本发明专利技术涉及一种软管，该软管按以下顺序至少具有以下片层：最内层(A4)，该最内层是基于热塑性材料或热塑性弹性体材料；内部层(A5)，该内部层施加到该最内层(A4)并且是基于弹性体材料；至少一个加强元件片层(B，B1，B2)，其中，该加强元件以小于54.7

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具体用于制冷剂应用的软管


[0001]本专利技术涉及一种软管、特别是用于制冷剂应用的软管。软管特别适合于作为用于CO2的制冷剂管路的载压软管，特别是用作波纹管的载压件。

技术介绍

[0002]安装在汽车行业空调系统中的制冷剂软管通常包含碳氟化合物作为制冷剂。当这种类型的制冷剂逸入大气中时，其例如以酸雨或温室效应的形式对环境造成不利影响。CO2是一种更环保的制冷剂。然而，由于其分子大小以及其物理化学特性，其对空调系统提出了新的要求和需求，新的软管系统尤其必须满足或解决这些要求和需求。
[0003]用于常规制冷剂的软管通常由三个不同的层组成：内层、加强元件层以及外层，其中，外层和内层通常是基于弹性体材料，并且内层常常具有多片层形式并且另外具有热塑性材料的整合的片层，该整合的片层显著地改善了软管在制冷剂损失方面的阻隔性能，但同时降低了软管的柔韧性。
[0004]尤其可以单独或组合使用EPDM、EPM、BIMS、BIIR、CIIR、IIR、CM、AEM、ACM、CR、NBR、HNBR作为内层和/或外层的弹性体。加强元件层通常由有机纤维系统(例如聚酯纱线、聚酰胺纱线、人造丝纱线、芳族聚酰胺纱线或PVOH纱线)组成，并且通常以编织或螺旋(即缠绕)形式存在。
[0005]内层的热塑性片层可以在软管内部(单板软管，参见图1和图2)或以阻隔片层的形式嵌入在内层的另外两个片层之间(阻隔软管，参见图3和图4)。聚酰胺作为阻隔片层的材料已被证明是成功的。如今，为了生产空调软管，特别使用抗冲击改性PA.6类型，因为它们在柔韧性与阻隔功能之间有良好的折中。
[0006]如上所述，必须重新设计所述软管结构以与作为制冷剂的CO2一起使用。由于峰值温度约为180℃以及峰值压力约为90巴，因此特别是高压侧对制冷剂管路以及附随地对软管系统的需求增加。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是提供一种具有对应材料的合适的软管结构，该软管结构被设计为由于软管压缩而增大内径，以便根据需要安装波纹管，从而最终为整个软管构思提供在对应的温度和压力载荷下所需的柔韧性和阻隔功能。
[0008]此目的通过按以下顺序至少具有以下片层的软管来实现：
[0009]‑
最内层A4，该最内层是基于热塑性材料或热塑性弹性体材料，
[0010]‑
内部层A5，该内部层施加到该最内层A4并且是基于弹性体材料，
[0011]‑
至少一个加强元件片层B或B1、B2，其中，该加强元件以小于54.7
°
的中性角的角度布置，以及
[0012]‑
可能的外部层C，该可能的外部层是基于聚合物材料。
[0013]最内层A4在此也可以称为膜。
[0014]令人惊讶的是，已经发现最内层除了有用作对波纹管集成的安装辅助的任务外，还使整个软管系统(即，包括波纹管)在冲击载荷下具有足够的稳定性，以保持整个系统在密封性方面的功能。同时，最内层的材料可以表现出足够的柔韧性，使其在压缩和机械载荷下不会形成裂纹，并且还具有长期不失去刚才提到的特性所必需的温度要求。
[0015]根据本专利技术的软管特别适合用作制冷剂管路的载压软管，特别是当CO2是制冷剂时。在这种情况下，波纹管已被引入根据本专利技术的软管中，制冷剂旨在流过该软管。
[0016]在此，“按以下顺序”是指从软管的内部到外部的顺序。特别地，最内层通常形成软管的最内片层。
[0017]内部层施加到最内层，即内部层特别紧邻或接触最内层。最内层和内部层一起形成软管的内层，如果合适，该内层可以在内部层与加强元件片层之间包括一个或多个另外的层，但是这不是优选的。
[0018]根据本专利技术，软管具有作为最内片层的最内层，该最内层是基于热塑性材料或热塑性弹性体材料。
[0019]热塑性材料包括一种或多种热塑性塑料或由其组成。热塑性弹性体材料包括一种或多种热塑性弹性体或由其组成。所使用的热塑性塑料或热塑性弹性体优选地为柔性的和耐热的。除了热塑性材料或热塑性弹性体材料之外，如果合适，则最内层还可以包含一种或多种添加剂，比如填料或稳定剂，添加剂的总比例优选地按重量计不超过最内层的10％，更优选地按重量计不超过最内层的5％。最内层特别是热塑性塑料层或热塑性塑料和弹性体层。
[0020]热塑性共聚酯弹性体(TPC)已被证明是特别适合用于最内层的材料。通常或对于较低温度的应用，以下材料的一种或多种尤其可以考虑作为最内层的热塑性材料或热塑性弹性体材料：聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚甲基戊烯(PMP)、热塑性弹性体(TPE)、聚酰胺(比如PA6、PA66、PA11、PA12、PA46、PA610、PA9T、PA6T)、氟聚合物或硅酮聚合物。
[0021]在优选实施例中，最内层的热塑性材料或热塑性弹性体材料因此优选地包含至少一种热塑性弹性体(TPE)、聚酰胺、氟聚合物、硅酮聚合物或它们的组合，或由其组成，其中，TPE或聚酰胺是优选的。聚酰胺优选地为聚烯烃改性聚酰胺或弹性体改性聚酰胺。如果材料包含TPE或由其组成，则该材料特别是热塑性弹性体材料。
[0022]在特别优选的实施例中，最内层的热塑性材料或热塑性弹性体材料包含热塑性共聚酯弹性体(TPC)或由其组成。在这种情况下，它特别是热塑性弹性体材料。TPC可以是粘结改性TPC，其应理解为意指为了提高与相邻片层的化学粘结的目的而改性的TPC。这种TPC改性可以通过将附加反应性基团结合到TPC聚合物中来实现。粘结改性TPC的一个示例是用马来酸酐接枝的TPC。
[0023]最内层的壁厚优选地在0.05至0.6mm的范围内，更优选地在0.08至0.15mm的范围内，其中，特别优选的是，壁厚为约0.1mm。
[0024]根据本专利技术的软管还具有内部层，该内部层被施加到最内层并且是基于弹性体材料。弹性体材料包括一种或多种弹性体或由其组成。除了弹性体材料之外，如果合适，则内部层还可以包含一种或多种添加剂，比如填料或稳定剂，其中，添加剂的总比例很大程度上可以取决于所用混合物的类型。当AEM用作弹性体材料时，添加剂的总比例可以例如优选地按重量计不超过内部层的60％，更优选地按重量计不超过内部层的50％。内部层位于最内
层与至少一个加强元件之间。内部层特别是弹性体层。
[0025]在优选实施例中，内部层的弹性体材料包含以下项或由以下项组成：乙烯
‑
丙烯酸酯橡胶(AEM)、丙烯酸酯橡胶(ACM)、氟橡胶(FPM)、三元乙丙橡胶(EPDM)、二元乙丙橡胶(EPM)、氢化丁腈橡胶(HNBR)、异丁烯和对甲基苯乙烯溴化共聚物(BIMS)、乙烯
‑
醋酸乙烯酯橡胶(EVM)、硅酮橡胶(VMQ)或它们的共混物或与其他弹性体的共混物。弹性体材料特别优选地包含AEM、特别是通过二胺交联的AEM，或由其组成。内部层优选以挤出的形式存在。
[0026]内部层的厚度优选地在0.5至2.5mm的范围内，更优选地在1至1.5mm范围内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种软管、特别是用于制冷剂管路的载压软管，该软管按以下顺序至少具有以下片层：
‑
最内层(A4)，该最内层是基于热塑性材料或热塑性弹性体材料，
‑
内部层(A5)，该内部层施加到该最内层(A4)并且是基于弹性体材料，
‑
至少一个加强元件片层(B，B1，B2)，其中，该加强元件以小于54.7
°
的中性角的角度布置，以及
‑
可能的外部层(C)，该可能的外部层是基于聚合物材料。2.如权利要求1所述的软管，其中，该最内层(A4)的热塑性材料或热塑性弹性体材料包含至少一种热塑性弹性体(TPE)、聚酰胺、氟聚合物、硅酮聚合物或它们的组合或由其组成，优选地由TPE组成。3.如权利要求1或权利要求2所述的软管，其中，该最内层(A4)的热塑性材料或热塑性弹性体材料包含热塑性共聚酯弹性体(TPC)、特别是粘结改性TPC，或由其组成。4.如权利要求2所述的软管，其中，该聚酰胺是聚烯烃改性聚酰胺或弹性体改性聚酰胺。5.如前述权利要求之一所述的软管，其中，该最内层(A4)的壁厚在0.05至0.6mm的范围内，优选地在0.08至0.15mm的范围内。6.如前述权利要求之一所述的软管，其中，该至少一个加强元件片层包括或者是两个加强元件片层(B1，B2)，基于弹性体材料的中间层(D)位于这两个加强元件片层之间。7.如前述权利要求之一所述的软管，其中，该外部层(C)的聚合物材料是弹性体材料和/或如果存在该外部层(C)和/或该中间层(D)，则该内部层(A5)和该外部层和/或该中间层的弹性体材料彼此独立地包含以下项或由以下项组成：AEM(乙烯
‑
丙烯酸酯橡胶)、ACM(丙烯酸酯橡胶...

【专利技术属性】
技术研发人员：亚历山德拉，
申请(专利权)人：康蒂泰克MGW有限公司，
类型：发明
国别省市：