氢气管制造技术

管和管用于引导氢气的用途，优选地在车辆中的用途。管包围管腔并且包括多个层，其中管的层包含至少两个阻挡层。内阻挡层包含第一塑料，并且外阻挡层包含第二塑料。第一塑料是乙烯醇塑料，并且第二塑料是乙烯醇塑料。阻挡层通过分隔层彼此分隔开，并且管具有支撑层，该支撑层被内阻挡层包围。支撑层被内阻挡层包围。支撑层被内阻挡层包围。

【技术实现步骤摘要】
氢气管


[0001]本专利技术涉及根据权利要求1的前序部分的管用于引导氢气的用途。

技术介绍

[0002]US 2004/0069361 A1公开了这种用于引导氢气的管。该管包含由乙烯
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乙烯醇共聚物(EVOH，通常也称为“EVAL”)组成的外阻挡层，该外阻挡层被两个由聚氨酯组成的粘合剂层包围。最内层具有含氟聚合物，并且特别是聚偏二氟乙烯(PVDF)、乙烯
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四氟乙烯
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六氟丙烯氟三元共聚物(EFEP)或乙烯
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四氟乙烯共聚物(ETFE)，并且由于良好的阻挡效果，该最内层同时形成内阻挡层。该管的最外层由聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)形成，该最外层邻接外阻挡层的外侧，并且因此构成边界层。
[0003]用于引导氢气的管还在US 2010/0035116 A1中公开。该管具有由EVOH组成的阻挡层，该阻挡层被由聚酰胺(PA)组成的边界层包围。最外层包含聚邻苯二甲酰胺(PPA)，并且该最外层直接地位于边界层上。由EVOH组成的阻挡层包围直接地邻接的、包含ETFE的层，该包含ETFE的层又由PA组成的最内层界定。
[0004]这些已知的氢气管的缺点是可透过性仍然太高，以至于还是有过多的氢气穿过管扩散并且由此损失，这在车辆长时间停放的情况下特别明显。

技术实现思路

[0005]该目的通过管来实现，特别是通过使用管来引导氢气来实现，特别是在车辆中使用管，其中管包围管腔并且包括多个层，其中管具有至少两个阻挡层，其中至少两个阻挡层的内阻挡层包含第一塑料，其中至少两个阻挡层的外阻挡层包含第二塑料，其中第一塑料是乙烯醇塑料，其中阻挡层通过分隔层彼此分隔开，其中管具有支撑层，其中支撑层被内阻挡层包围，其中第二塑料是乙烯醇塑料。
[0006]本专利技术首先基于以下认识：在使用乙烯醇塑料的情况下，阻挡层相对于氢气的可透过性是很小的。可透过性基本上可以通过阻挡层的更大的层厚度而决定性地降低。然而，具有乙烯醇塑料的阻挡层是相当脆的，这对于通常将要被多次弯曲的管来说是关键性的。发现在具有太大的层厚度的阻挡层中，该阻挡层在弯曲过程中明显更频繁地形成微裂纹。这些微裂纹导致显著地更高的可透过性，使得增大乙烯醇阻挡层的层厚度仅构成用于改进阻挡性能的非常有限的手段。
[0007]特别地，本专利技术基于以下认识：提供具有乙烯醇塑料的第二阻挡层，同时将分隔层介入在两个阻挡层之间，使得具有乙烯醇塑料的阻挡层的总层厚度明显更大，而开裂概率始终保持为低。通过向两个、三个或更多个乙烯醇阻挡层提供对应数量的介入的分隔层，各个乙烯醇阻挡层的相加的层厚度的总层厚度与单一乙烯醇阻挡层相比甚至可以是倍增的，而开裂概率维持在恒定的低水平，并且因此废品率也维持在恒定的低水平。在开头处提到的目的由此被解决。
[0008]术语“层”优选地表示一个层可以与另一个层区分开，因为这两个层具有不同的材
料成分。层不一定必须由单一的、一体的或均匀分布的材料成分组成。层可以具有多个子层或片层，该子层或片层本身可以彼此区分开。单一片层有利地由单一的、均匀分布的材料成分组成。
[0009]术语“乙烯醇塑料”优选地指具有乙烯醇单体的聚合物，并且特别是指乙烯
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乙烯醇共聚物(EVOH)、聚乙烯醇(PVOH)和丁烯二醇
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乙烯醇共聚物(BVOH)。乙烯醇塑料可以是内阻挡层和/或外阻挡层的唯一塑料。根据一实施例，内阻挡层和/或外阻挡层包含乙烯醇塑料与第二材料或附加材料的混合物，并且特别是与塑料或附加塑料的混合物。
[0010]非常特别优选的是管是塑料管，并且优选地包含至少50重量％或70重量％或90重量％或95重量％或97重量％的塑料。优选的是保护层和/或支撑层和/或内阻挡层和/或分隔层和/或外阻挡层和/或边界层包含至少50重量％或70重量％或90重量％或95重量％的塑料，特别是热塑性塑料。管有利地具有至少一个弯曲部，优选地具有至少两个或三个或四个或五个弯曲部。管有利地具有至少2mm或3mm或4mm的外径。
[0011]特别优选的是，分隔层包含塑料，优选地包含聚酰胺，并且特别是PA 6。在分隔层具有聚酰胺时，分隔层提供良好的韧性，结果是更脆的阻挡层通过非常牢固的、稍微更软的材料彼此分隔开。非常特别优选的是分隔层具有比内阻挡层和/或外阻挡层更软的材料。术语“更软”优选地涉及在室温下测量的肖氏硬度D，并且特别是涉及标准DIN EN ISO 868:2003
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10。通过分隔层产生两个更薄的阻挡层，使得由内阻挡层、分隔层和外阻挡层组成的层复合体作为整体具有较小的脆性。在分隔层具有PA 6时，分隔层不仅是非常牢固的，而且很好地粘附到内阻挡层和外阻挡层。结果，由内阻挡层、分隔层和外阻挡层组成的层复合体几乎没有分层倾向。分隔层有利地邻接内阻挡层和/或邻接外阻挡层。分隔层的层厚度有利地为至少0.05mm或0.06mm或0.08mm。分隔层的层厚度优选地达到至多0.3mm或0.4mm或0.5mm。在趋势上，分隔层的更大的层厚度的优点在于使阻挡层彼此分隔得更远，从而实现甚至更强的弯曲。相反，在管应当设计得尽可能轻的或小时，尽可能薄的层是有利的，这也节省了材料的使用。
[0012]非常优选的是支撑层具有比内阻挡层的材料更软的材料。有利的是支撑层邻接内阻挡层。支撑层有利地包含塑料，优选地包含聚酰胺，并且特别是PA 6。在支撑层包含比内阻挡层或聚酰胺更软的材料时，支撑层稳定内阻挡层的内侧，并且由此特别是降低了在内阻挡层的内侧上形成裂纹的概率。在支撑层具有PA 6时，这为支撑层带来聚酰胺材料的优势，以及与内阻挡层的内侧的改进的粘附的优势，这降低了弯曲时分层的概率。支撑层可以是最内层，并且优选地具有添加剂以提高导电性。例如，添加剂可以是导电炭黑。支撑层的层厚度可以为至少0.05mm或0.06mm或0.07mm。支撑层的层厚度有利地达到至多0.5mm或0.4mm或0.3mm。非常优选的是支撑层的层厚度小于分隔层的层厚度。这是因为，与分隔层相反，支撑层不必将任何阻挡层彼此分隔开，因此这里更小的层厚度基本上就足够。支撑层的层厚度可以优选地比分隔层的层厚度小至少5％或10％或20％或30％或50％。
[0013]根据特别优选的实施例，第一塑料和/或第二塑料是EVOH、BVOH或PVOH，其中优选的是第一塑料和/或第二塑料是EVOH或PVOH。这三种塑料类型是特别优选的，因为它们各自具有良好的阻挡性能，同时易于加工，并且作为整体需要相对低的生产成本。因为BVOH可以比EVOH和PVOH制成明显更软，并且同时在生产特定的障碍(hurdle)方面不如EVOH和PVOH有利，本专利技术首先考虑EVOH和PVOH。乙烯醇塑料EVOH是非常特别优选的。EVOH的阻挡性能特别
是经由EVOH的乙烯含量来控制。乙烯含量越低，阻挡效果越好，并且EVOH越脆。因此，特别是在EVOH中具有少量的乙烯的那些管得益于本专利技术。内阻挡层和/或外阻挡层的EVOH的乙烯含量优选地为至多45％或4本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.管(1)用于引导氢气的用途，特别是在车辆中的用途，其中所述管(1)包围管腔(2)并且包括多个层，其中所述管(1)具有至少两个阻挡层(4、6)，其中所述至少两个阻挡层(4、6)的内阻挡层(4)包含第一塑料，其中所述至少两个阻挡层(4、6)的外阻挡层(6)包含第二塑料，其中所述第一塑料是乙烯醇塑料，其中所述阻挡层(4、6)通过分隔层(5)彼此分隔开，其中所述管(1)具有支撑层(3)，其中所述支撑层(3)被所述内阻挡层(4)包围，其特征在于，所述第二塑料是乙烯醇塑料。2.根据权利要求1所述的用途，其中，所述分隔层(5)包含塑料，优选地包含聚酰胺，并且特别是PA 6。3.根据权利要求1或2中一项所述的用途，其中，所述支撑层(3)具有比所述内阻挡层(4)的材料更软的材料。4.根据权利要求1至3中一项所述的用途，其中，所述第一塑料和/或所述第二塑料是乙烯
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乙烯醇共聚物(EVOH)、丁烯二醇
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乙烯醇共聚物(BVOH)或聚乙烯醇(PVOH)。5.根据权利要求1至4中一项所述的用途，其中，所述内阻挡层(4)的层厚度小于等于所述外阻挡层(6)的层厚度。6.根据权利要求1至5中一项所述的用途，其中，所述内阻挡层(4)和所述外阻挡层(6)的层厚...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：TI汽车富尔达布吕克有限公司，
类型：发明
国别省市：