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低渗透的挠性燃料软管制造技术

技术编号:7337353 阅读:168 留言:0更新日期:2012-05-12 06:39
本发明专利技术涉及挠性软管或管材,它具有支链分子结构的聚酰胺6和冲击改性剂的阻隔层,和/或1-2GPa的挠曲模量和100%或更高的拉伸伸长率。这种软管可具有另外的诸层,例如内管、外面、织物或金属丝增强,等待对含乙醇-和甲醇-燃料的渗透性很低。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般地涉及一种具有对燃料低渗透性的挠性燃料软管,以及更特别地涉及一种具有特殊类型聚酰胺6的阻隔层的软管。
技术介绍
含醇(包括乙醇)汽车燃料使用的增长以及燃料体系组分的严格的排放标准,使得有必要改善常规的挠性软管结构。常规的燃料软管结构使用经济的、耐燃料的橡胶材料, 例如腈橡胶(NBR),腈-聚氯乙烯混合物(NBR-PVC),表氯醇(ECO)等。目前用于含醇燃料的改善软管通常使用一种或多种氟弹性体和/或氟塑料,例如普遍使用的有FKM,PVDF,ETFE, FEP, EFEP, PCTFE,THV, PTFE等(下文通常称为氟聚合物),提供一层对醇和燃料渗透的阻隔层。用于燃料软管阻隔层的典型的优选材料为氟聚合物膜,例如THV(四氟乙烯,六氟丙烯,和偏二氟乙烯的三聚物),US专利No. 5679425中公开了其例子。虽然氟聚合物阻隔层软管在燃料软管市场中占主流地位,仍然有许多其它材料也具有用作阻隔层的潜力。US专利No.,其涉及通过将平坦的树脂膜滚成覆盖的圆柱层来制备具有中间热塑性层的橡胶软管的方法,它公开了广泛的潜在橡胶材料和热塑性树脂材料的列表。虽然在列表中NBR作为橡胶材料和聚酰胺6 ( “PA6”)作为潜在树脂膜被提及,但是US专利No. 6945279没有提供对于任何特殊用途如何选择材料的特别指引,并且其中没有公开实施例。典型的燃料软管还包括多层阻隔结构,其将氟聚合物与其它材料例如聚酰胺结合。聚酰胺经常被认为是用于燃料的热塑性多层管的有用材料。US专利No. 6279615提供了在燃料软管中使用尼龙11 (即,聚酰胺11)热塑料膜的一个例子,其中聚酰胺(“PA”)是对比例的橡胶软管内表面上的最内层。不过,US专利 No. 6279615描述的软管得到的渗透率不是很低,不能满足目前SAE (汽车工程师协会)标准。US专利No. 2564602公开了一种具有挠性的、树脂的、热塑性材料(包括尼龙)的中间层的橡胶软管。US专利公开No. 2007/194481A1公开了一种具有具有内管和橡胶的外覆盖层和任意热塑性树脂的中间阻隔树脂层的橡胶软管,其中热塑性树脂包括PA6,但优选氟聚合物用于燃料软管应用,其中树脂层是等离子处理过的。US专利No. 7478653公开了一种具有氟聚合物或聚酰胺(包括PA6)阻隔层的4层橡胶燃料软管。US专利No. 6855787公开了基于聚酰胺树脂(例如PA6)的热塑性燃料传送管,其包含氟聚合物阻隔层。US专利No. 6491994公开了一种基于PAll或PA12,PA6和PA6树脂层的热塑性燃料传送管,其中分散了层状硅酸盐。US专利No. 7011114公开了一种基于聚酰胺树脂的热塑性燃料传送管,其包含硫化聚苯(“PPS”)的阻隔层。US专利No. 5038833中公开了使用多层阻隔层的实施例,其中主要应用是刚性塑料管。US专利No. 6941975提供了在致冷剂软管中使用热塑性阻隔层的实施例,其中阻隔层需要两或三层,包括乙烯基树脂层,例如乙烯-乙烯醇共聚物(“EV0H”),和聚烯烃和/或聚酰胺树脂的外层。各个树脂层的厚度为0. 025至0. 25mm。US专利No. 6941975中提供的唯一实施例使用总厚度为0. 15mm的3层阻隔层,R134致冷剂的渗透率为3. 94X 10_5g/Cm/ 天,基于Icm长的软管,未公开其直径。US专利No. 7504151公开了一种致冷剂软管,其具有 PA6/66共聚物,PA11,PA12,PA6,或PA6/12与纳米填料混合的阻隔层。US专利No. 7478654 公开了一种具有2层阻隔层的致冷剂软管,其中一层为热塑性树脂,例如PA6或许多其它选择之一。2007年11月9日提交的共同未决的US专利申请系列号No. 11/938139给出了参考,其全部内容作为参考并入本文。该申请公开了一种挠性燃料软管,具有非氟橡胶内管, 非氟橡胶外层,基本由乙烯含量低于30摩尔%的EVOH构成的阻隔层,和优选地阻隔层和外层之间的织物增强层。在阻隔层和增强层之间可以包括非氟橡胶粘结层。其对于含乙醇和甲醇的燃料的渗透率非常低。EVOH层可以挤出到未硫化的橡胶内管上,然后在其上面挤出未硫化的橡胶外层。但是,在硫化之前或硫化过程中处理得到的生软管时,EVOH的硬度会导致扭结,脱层以及其它加工问题。该硬度的结果是,EVOH基软管不符合SAEJ30R14扭结测试。专利技术概述本专利技术涉及提供适合例如用于含醇燃料的低渗透燃料软管的系统和方法,该软管是非常柔韧的并且容易制造,不会发生扭结或脱层。本专利技术进一步提供一种无需氟化材料的经济的燃料软管。特别地本专利技术提供渗透性非常低的基于非氟弹性体的橡胶燃料软管, 其具有中间的PA6阻隔层,任选用织物或金属丝增强。本专利技术的实施方案为具有非直链或支链分子结构的PA6阻隔层的低渗透燃料软管,并含有抗冲改性剂,没有额外的热塑性或氟化聚合物阻隔层。或者,PA6阻隔层的弯曲模量可以约为或更低,伸长率为约100% 或更高。PA6 阻隔层可以是Techny 1 C 548B,其由 Rhodia Engineering Plastics 在该商标名下出售。本专利技术的实施方案涉及一种燃料软管,其包括橡胶内管,包括具有支化分子结构的PA6和抗冲改性剂的中间阻隔层,和橡胶外层。阻隔层可以基本由PA6层构成或可以完全由PA6层构成。阻隔层的厚度可以为0. 025-0. 76mm (1至30密尔),优选0. 025-0. 38mm (1至 15密尔),或0. 07-0. 18mm (3至7密尔),或至多10密尔厚。内管和外层可包括丙烯腈_ 丁二烯橡胶(NBR),氢化丙烯腈-丁二烯橡胶(HNBR),表氯醇橡胶(ECO),氯磺化聚乙烯(CSM), 氯丁橡胶(CR),氯化聚乙烯(CPE),乙烯-醋酸乙烯酯(EVM),或腈-聚氯乙烯(NBR-PVC)混合弹性体,热塑性弹性体(TPE)等。内管和粘结层可包括相同的橡胶组合物。优选地,内管, 粘结层,外层和阻隔层都不需要包括氟聚合物。织物或金属丝增强层可以直接施加在PA6 阻隔层或先于增强层施加于阻隔层上的摩擦或粘结层上。粘合体系,例如间苯二酚,甲醛给体,和二氧化硅(RFS)体系,可以用于摩擦层和/或内管层以促进与PA6的粘合。PA6阻隔层可以大大减少增强层的需求,这是由于破裂强度增加。在另一个实施方案中,本专利技术的软管可包括二层或多层,或二至五层,包括本文所述的PA6薄层在内。PA6层优选厚度至多0. 010英寸(0. 25mm)。PA6可优选具有足够的厚度,或有效的厚度,以降低特定的或预定的燃料或燃料组分的渗透率至低于或等于15克/ 每平方米/每天。预定的燃料组分可以是甲醇或乙醇。其它层可以是或包括增强材料(例如织物或金属丝),不同的热塑性材料(包括例如TPE),热固性材料(例如橡胶或交联的热塑料)。本专利技术还涉及软管组件或燃料系统,其使用上述燃料软管和至少一种配件,例如夹具,耦合件,连接器,螺纹接头,管等,和/或燃料或流体操作部件,例如槽,泵,罐,轨道, 喷射器。上述已经列出了本专利技术的非常宽泛的特征和技术优点,下面将详细说明本专利技术以使其更容易理解。本专利技术的其它特征和优点将在后文说明,其形成本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:L·米勒D·斯特赖普D·D·谢尔哈斯
申请(专利权)人:盖茨公司
类型:发明
国别省市:

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