本發(fā)明屬于汽車設(shè)備配件領(lǐng)域，具體涉及一種阻燃耐油的汽車用外氟內(nèi)硅復(fù)合管。

背景技術(shù)：

渦輪增壓器實際上是一種空氣壓縮機，通過壓縮空氣來增加進氣量。它是利用發(fā)動機排出的廢氣慣性沖力來推動渦輪室內(nèi)的渦輪，渦輪又帶動同軸的葉輪，葉輪壓送由空氣濾清器管道送來的空氣，使之增壓進入氣缸。當發(fā)動機轉(zhuǎn)速增大，廢氣排出速度與渦輪轉(zhuǎn)速也同步增加，葉輪就壓縮更多的空氣進入氣缸，空氣的壓力和密度增大可以燃燒更多的燃料，相應(yīng)增加燃料量和調(diào)整發(fā)動機的轉(zhuǎn)速，就可以增加發(fā)動機的輸出功率了。

強制性增壓后，汽油機壓縮和燃燒時的溫度和壓力都會增加，爆燃傾向增加。另外，汽油機排氣溫度比柴油機高，而且不宜采用增大氣門重疊角(進、氣排門同時開啟的時間)方式來加強排氣的降溫，降低壓縮比又會造成燃燒不充分。還有，汽油機的轉(zhuǎn)速比柴油機高，空氣流量變化大，很容易造成渦輪增壓器反應(yīng)滯后。針對汽油機使用渦輪增壓器出現(xiàn)的一系列問題，工程師有針對性地一一做了改進，使汽油機也能用上廢氣渦輪增壓器。溫度增高，這樣不僅影響充氣效率，還容易產(chǎn)生爆燃。因此要裝置降低進氣溫度的設(shè)備，這就是中間冷卻器。它安裝在渦輪增壓器出口與進氣管之間，對進入氣缸的空氣進行冷卻。中間冷卻器就象散熱器，用風(fēng)冷卻或者水冷卻，空氣的熱量通過冷卻而逸散到大氣中去。據(jù)測試，性能良好的中間冷卻器不但可以使發(fā)動機壓縮比能保持一定值而不會產(chǎn)生爆燃，同時降低溫度也可提高進氣壓力，進一步提高發(fā)動機的有效功率。

帶渦輪增壓器的汽車發(fā)動機的進氣及進氣中冷系統(tǒng)（空－空中冷）一般由空氣濾清器、渦輪增壓器、中冷器及其連接管路等構(gòu)件組成，輸氣管路必須采用橡膠管與鋼管或吹塑管連接（其中乘用車上有中冷器出氣管全采用帶波紋吹塑管進行連接的），借助橡膠良好的柔韌性，可以方便管路布局和裝配，并提高輸氣管路系統(tǒng)緩沖振動的能力。新鮮空氣通過空氣濾清器過濾和渦輪增壓器增壓后，溫度一般可達到160℃～200℃。對于高增壓比的發(fā)動機而言，氣體溫甚至達230℃左右，甚至更高。增壓氣體經(jīng)中冷器冷卻后（60℃左右）進入發(fā)動機，從而提高了新鮮空氣的密度，使發(fā)動機可以吸進更多的空氣，并能噴入更多的燃油，促進燃燒更為充分，達到降低燃油消耗和排放、提高發(fā)動機功率的目的。

一般膠管的內(nèi)外膠層材料采用天然橡膠、丁苯橡膠或順丁橡膠；耐油膠管采用氯丁橡膠、丁腈橡膠；耐酸堿，耐高溫膠管采用乙丙橡膠、氟橡膠或硅橡膠等。硅橡膠（VMQ）具有十分優(yōu)異的耐高低溫性能及綜合性能，但耐油性較差；丙烯酸酯橡膠（AEM）較好的耐油性能及綜合性能，但耐高低溫性能較差。這二種材料無論是聚合改性還是機械共混改性，無論從聚合物單體鍵能還是溶解度參數(shù)上考慮，都不具備共混改性與相關(guān)單體聚合的可能，從結(jié)構(gòu)復(fù)合上又存在不能共硫化交聯(lián)的問題而無法實現(xiàn)。含氟的高分子聚合物（如氟硅橡膠、氟橡膠、聚四氟乙烯或其一種或多種與硅膠的共混改性物等）既具有硅橡膠（VMQ）十分優(yōu)異的耐高低性能及綜合性能，同時具有丙烯酸酯橡膠（AEM）良好的耐油性能。氟硅膠管或硅氟膠管結(jié)構(gòu)就是在膠管的內(nèi)層膠復(fù)合成型一至三層含氟的高分子聚合物，中間層與外膠層采用硅橡膠（VMQ）或者含氟的高分子聚合物的一種新型結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)解決了傳統(tǒng)硅膠管耐油性不佳及AEM膠管耐高低溫性欠佳的問題，同時又能滿足汽車用中冷器進出氣連接軟管越來苛刻使用條件的新型結(jié)構(gòu)的高分子制品。目前汽車上使用的內(nèi)氟外硅膠管，一般使用纏繞工藝生產(chǎn)，使用纏繞工藝生產(chǎn)，產(chǎn)品存在壁厚不均勻、表面不美觀、膠層與增強層之間粘合不好且生產(chǎn)效率低下。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種耐油、耐熱性能更高的汽車用外氟內(nèi)硅復(fù)合管。

本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：

一種汽車用外氟內(nèi)硅復(fù)合管，包括氟膠內(nèi)層、加強層和硅膠外層，所述的汽車用外氟內(nèi)硅復(fù)合管的內(nèi)壁為氟膠內(nèi)層，加強層包覆氟膠內(nèi)層外壁，硅膠外層包覆在加強層外壁。

所述的氟膠內(nèi)層為氟橡膠，氟橡膠為偏二氟乙烯系氟橡膠，在該偏二氟乙烯系氟橡膠中，相對于來自全部單體成分的結(jié)構(gòu)單元的總量100摩爾％，含有來自偏二氟乙烯的結(jié)構(gòu)單元48摩爾％～88摩爾％、來自四氟乙烯的結(jié)構(gòu)單元0摩爾％～10摩爾％，相對于氟橡膠100質(zhì)量份，包含炭黑5質(zhì)量份～50質(zhì)量份；氟橡膠組合物包含交聯(lián)劑。

所述的加強層為納米銀纖維結(jié)合玻璃纖維共混紡絲制成，以雙螺旋狀結(jié)構(gòu)纏繞在氟膠內(nèi)層。

所述的加強層與氟膠內(nèi)層和硅膠層通過三嗪硫醇和二烯類橡膠構(gòu)成的粘接劑在層合狀態(tài)下進行粘接。

所述的硅膠外層成份為：甲基乙烯基硅橡膠100份、乙烯丙烯酸酯橡膠15-35份、三元乙丙橡膠5-15份、順丁橡膠5-15份、乙烯-辛烯共聚物3-15份、氧化鋅2-5份、硬脂酸0.5-2份、2，5-二甲基-2，5-二(叔丁基過氧基)己烷2-3.5份、甲基三丁酮肟基硅烷2-3.5份、三聚異氰酸三烯丙酯0.5-1.5份、氣相法白炭黑2-9份、納米碳酸鈣20-40份、凹凸棒土3-15份、硬脂酸鑭2-10份、氫氧化鈰2-5份、羥基封端聚二甲基硅氧烷2-10份、硅烷偶聯(lián)劑2-4.5份、催化劑0.1-0.5份、防老劑0.5-2份；其中，甲基乙烯基硅橡膠、乙烯丙烯酸酯橡膠、三元乙丙橡膠、順丁橡膠的重量比為100：20-28：7-13：8-14；2，5-二甲基-2，5-二(叔丁基過氧基)己烷、甲基三丁酮肟基硅烷、三聚異氰酸三烯丙酯的重量比為2.5-3：2.8-3.4：0.8-1.3；所述防老劑為防老劑MB、防老劑DM、防老劑4020、防老劑MC、防老劑4010NA中的一種或者多種的混合物。

所述硅膠外層的厚度為2.31mm，所述加強層的厚度為0.80mm，所述氟膠內(nèi)層的厚度為1.75mm，厚度偏差+0.05mm至-0.02mm。

所述的硅膠外層內(nèi)埋有偶數(shù)層的子午線簾布層。

所述的子午線簾布層經(jīng)過簾線擴張、壓延和敷膠并采用電子加速器輻照裝置進行輻射預(yù)硫化處理制備而成，電子加速器束流能量為0.3-3.0MeV，束流強度為0.2-100mA，輻照氛圍為限氧環(huán)境，采用惰性氣體保護。

所述的硅膠外層的厚度、加強層的厚度、氟膠內(nèi)層的厚度之間的關(guān)系為：

W=11.74J²-1.70N²，其中W為硅膠外層的厚度，J為加強層的厚度，N為氟膠內(nèi)層的厚度；

2.2mm≤W≤2.35mm，0.60mm≤J≤1.30mm，1.73mm≤N≤1.8mm。

所述的外氟內(nèi)硅復(fù)合管最后成型時經(jīng)過硫化處理。

本發(fā)明的有益效果在于：

本發(fā)明的氟膠耐高溫、氣密性好、耐油，并有效的防止膠管滲油，滲水，可大大提高汽車用進出氣膠管的可靠性，降低汽車行駛的故障率。既保證產(chǎn)品的壁厚一致性和穩(wěn)定性，又提高了硅膠層與增強層之間的粘合性。通過加強層的設(shè)計，使本發(fā)明具有良好的物理機械性能，耐油、耐酸堿腐蝕性能，可用于較為惡劣的工作環(huán)境中，有效延長橡膠管的使用壽命。由于使用了子午線簾布層，本發(fā)明可長期使用在-80攝氏度至200攝氏度工作環(huán)境下，加強了復(fù)合管的整體壽命，本發(fā)明完全硫化前，用電子束對子午線簾布層進行輻照處理，通過改變輻照參數(shù)使橡膠分子達到一定程度的交聯(lián)，實現(xiàn)材料的可控部分硫化，通過提高生膠的格林強度，保證中間產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，防止或減少因后期加工移位、變形過大、材料蠕變流動而影響產(chǎn)品質(zhì)量，既保證了部件的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，又達到部件減重，輕量化的效果。與傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)工藝相比，簾布層膠層厚度減薄5-12％。

附圖說明

圖1為本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步描述。

實施例1

一種汽車用外氟內(nèi)硅復(fù)合管，包括氟膠內(nèi)層1、加強層2和硅膠外層3，所述的汽車用外氟內(nèi)硅復(fù)合管的內(nèi)壁為氟膠內(nèi)層，加強層包覆氟膠內(nèi)層外壁，硅膠外層包覆在加強層外壁。該結(jié)構(gòu)中氟膠內(nèi)層耐高溫、氣密性好、耐油，并有效的防止膠管滲油，滲水。

實施例2

與實施例1相同，區(qū)別在于：所述的氟膠內(nèi)層為氟橡膠，氟橡膠為偏二氟乙烯系氟橡膠，在該偏二氟乙烯系氟橡膠中，相對于來自全部單體成分的結(jié)構(gòu)單元的總量100摩爾％，含有來自偏二氟乙烯的結(jié)構(gòu)單元48摩爾％～88摩爾％、來自四氟乙烯的結(jié)構(gòu)單元0摩爾％～10摩爾％，相對于氟橡膠100質(zhì)量份，包含炭黑5質(zhì)量份～50質(zhì)量份；氟橡膠組合物包含交聯(lián)劑。使用本發(fā)明提供的氟橡膠能夠進一步提高耐熱性、而且高溫時的機械物性也優(yōu)于其他氟橡膠成型品。

實施例3

與實施例1相同，區(qū)別在于：所述的加強層為納米銀纖維結(jié)合玻璃纖維共混紡絲制成，以雙螺旋狀結(jié)構(gòu)纏繞在氟膠內(nèi)層。所述的加強層與氟膠內(nèi)層和硅膠層通過三嗪硫醇和二烯類橡膠構(gòu)成的粘接劑在層合狀態(tài)下進行粘接。該加強層能夠有效保證氟膠內(nèi)層的強度，同時耐高溫、抗氧化，通過本發(fā)明的粘接劑可以有效提高各層之間的粘接性，避免層間分離。

實施例4

與實施例1相同，區(qū)別在于：所述的硅膠外層成份為：甲基乙烯基硅橡膠100份、乙烯丙烯酸酯橡膠15-35份、三元乙丙橡膠5-15份、順丁橡膠5-15份、乙烯-辛烯共聚物3-15份、氧化鋅2-5份、硬脂酸0.5-2份、2，5-二甲基-2，5-二(叔丁基過氧基)己烷2-3.5份、甲基三丁酮肟基硅烷2-3.5份、三聚異氰酸三烯丙酯0.5-1.5份、氣相法白炭黑2-9份、納米碳酸鈣20-40份、凹凸棒土3-15份、硬脂酸鑭2-10份、氫氧化鈰2-5份、羥基封端聚二甲基硅氧烷2-10份、硅烷偶聯(lián)劑2-4.5份、催化劑0.1-0.5份、防老劑0.5-2份；其中，甲基乙烯基硅橡膠、乙烯丙烯酸酯橡膠、三元乙丙橡膠、順丁橡膠的重量比為100：20-28：7-13：8-14；2，5-二甲基-2，5-二(叔丁基過氧基)己烷、甲基三丁酮肟基硅烷、三聚異氰酸三烯丙酯的重量比為2.5-3：2.8-3.4：0.8-1.3；所述防老劑為防老劑MB、防老劑DM、防老劑4020、防老劑MC、防老劑4010NA中的一種或者多種的混合物。該硅膠材料，使形成的硅橡膠交聯(lián)密度高，分子鏈具有更高的抗?jié)駸峤到庑阅?，顯著提高了膠管的耐高溫性能和耐老化性能；，與防老劑配合后顯著提高了膠管的耐熱老化性能。

實施例5

與實施例1相同，區(qū)別在于：所述的硅膠外層內(nèi)埋有偶數(shù)層的子午線簾布層。所述的子午線簾布層經(jīng)過簾線擴張、壓延和敷膠并采用電子加速器輻照裝置進行輻射預(yù)硫化處理制備而成，電子加速器束流能量為0.3-3.0MeV，束流強度為0.2-100mA，輻照氛圍為限氧環(huán)境，采用惰性氣體保護。由于使用了子午線簾布層，本發(fā)明可長期使用在-80攝氏度至200攝氏度工作環(huán)境下，加強了復(fù)合管的整體壽命，本發(fā)明完全硫化前，用電子束對子午線簾布層進行輻照處理，通過改變輻照參數(shù)使橡膠分子達到一定程度的交聯(lián)，實現(xiàn)材料的可控部分硫化，通過提高生膠的格林強度，保證中間產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，防止或減少因后期加工移位、變形過大、材料蠕變流動而影響產(chǎn)品質(zhì)量，既保證了部件的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，又達到部件減重，輕量化的效果。與傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)工藝相比，簾布層膠層厚度減薄5-12％。

實施例6

與實施例1相同，區(qū)別在于：所述的硅膠外層的厚度、加強層的厚度、氟膠內(nèi)層的厚度之間的關(guān)系為：

W=11.74J²-1.70N²，其中W為硅膠外層的厚度，J為加強層的厚度，N為氟膠內(nèi)層的厚度；

2.2mm≤W≤2.35mm，0.60mm≤J≤1.30mm，1.73mm≤N≤1.8mm。

上述結(jié)構(gòu)是通過熱力學(xué)材料軟件Thermo-Calc設(shè)計得到的，通過該設(shè)計，保證了該復(fù)合管的耐熱、耐壓性能，同時不會使用過多的原材料，即在上述條件下，再增加各層的厚度，對于其各項性能并沒有明顯提升。

最后，所述的外氟內(nèi)硅復(fù)合管最后成型時經(jīng)過硫化處理。其制作工藝為

混和-包氟膠-加強層-包硅膠-硫化-切割。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，

任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。