汽車(chē)橡膠軟管的發(fā)展趨勢(shì)
進(jìn)入21世紀(jì),橡膠軟管配套的行業(yè),尤其是汽車(chē)行業(yè)和機(jī)械設(shè)備制造行業(yè),出現(xiàn)了一些新的變化。在汽車(chē)行業(yè)中生物柴油和混合有乙醇的汽油(乙醇汽油)的應(yīng)用逐漸增加,柴油機(jī)的應(yīng)用逐漸增多,空調(diào)系統(tǒng)開(kāi)始使用新的制冷劑,新裝置如渦輪增壓器、選擇性催化降低排放系統(tǒng)和車(chē)體靈活控制裝置已開(kāi)始使用,等等。在橡膠加工行業(yè)中,對(duì)膠料及配合劑常用的亞硝胺和生成的亞硝胺提出了嚴(yán)格要求。由于在汽車(chē)中使用,條件苛刻,性能要求高,組裝要求方便,所以其品種規(guī)格不斷增多,質(zhì)量也不斷改進(jìn),汽車(chē)橡膠軟管今后的發(fā)展趨勢(shì)如下:
車(chē)用空氣軟管根據(jù)其裝配使用的位置不同而有不同的要求,如耐油性、耐彎曲性、減震性能以及耐熱性能等,因此其材料種類(lèi)也較多,如CR,NBR/PVC,EPDM,ECO,CSM,ACM等橡膠。 近,為降低成本和輕量化,開(kāi)始使用TPO和TPEE,而且在形狀設(shè)計(jì)方面充分考慮其制品的減震特性。
當(dāng)前,膠管樹(shù)脂化是一大趨勢(shì)。產(chǎn)品大多是采用橡膠與樹(shù)脂的復(fù)合結(jié)構(gòu),目前是PA6,PA66與膠管復(fù)合。FILM/ECO、織物多層復(fù)合結(jié)構(gòu):內(nèi)襯采用FILM,能 地抵抗燃油的侵蝕,輔以耐油、耐熱性良好的ECO,使整個(gè)膠管產(chǎn)品的耐油、耐溫性能良好。PA6與IIR、織物多層復(fù)合結(jié)構(gòu):內(nèi)襯使用PA6,能 地抵抗制冷劑R134年的滲透,72 h滲透量控制到5g.m以下。輔以氣密性能良好的IIR很好地解決了熱老化、臭氧老化的問(wèn)題。
由于無(wú)鉛汽油的使用,并向高氧 化值發(fā)展,從而導(dǎo)致燃料對(duì)橡膠的腐蝕性增大,因此燃料管的內(nèi)層橡膠從NBR改用FILM(氟橡膠),近年又從二元FILM向三元FILM轉(zhuǎn)換,理由是在低汽油透過(guò)性方面二元FILM不如三元FILM效果好。但由于氟橡膠價(jià)格昂貴,不耐低溫,為了解決這個(gè)矛盾, 正采用一種新的復(fù)合結(jié)構(gòu),它是以氟橡膠為內(nèi)層膠,厚度為0.2}0.7mm,在其上復(fù)合耐油、耐寒、耐熱性好的ACM(丙烯酸醋橡膠),厚度為0.5~1 mm,這兩種橡膠壓出形成一體,在其上再編織或纏繞補(bǔ)強(qiáng)層如玻璃纖維、聚醋纖維或尼龍纖維, 外層用CR為覆蓋層。燃油管也有采用樹(shù)脂制造的,在北美有時(shí)也用ETFE樹(shù)脂層,其外層涂有粘合劑層, 外層用尼龍樹(shù)脂。由于樹(shù)脂管不僅汽油透過(guò)性低,又有輕量化、易組裝等優(yōu)點(diǎn),今后仍有擴(kuò)大應(yīng)用之勢(shì)。燃油管一般使用NBR橡膠,隨著電子噴射裝置的應(yīng)用以及含氧元素燃料的增加,開(kāi)始使用FI}M,HNBR,CSM等橡膠。內(nèi)、外皮也可以使用不同的材料,外皮可用EPDM ,TPO等材料。
散熱器膠管管 是以EPDM膠料為主,也有采用短纖維復(fù)合的EPDM膠料。使用溫度要求150℃,同時(shí)對(duì)膠料變形要求也很?chē)?yán)格,因此EPDM用作水箱管內(nèi)外層膠時(shí),需要采用過(guò)氧 化物硫化,以滿足上述要求。也有采用芳綸纖維編織層,以獲得耐溫與耐壓的平衡。水系統(tǒng)用軟管包括散熱器軟管、加熱器軟管等,大多使用R,EPDM膠。隨著發(fā)動(dòng)機(jī)室環(huán)境溫度的提高,開(kāi)始使用過(guò)氧 化物硫化EPDM橡膠。
潤(rùn)滑系統(tǒng)用軟管潤(rùn)滑油在使用時(shí),隨著周邊環(huán)境溫度越來(lái)越高,抗氧劑等各種添加劑加入量也在增加。NBR橡膠雖然具有優(yōu)異的耐油性,但加入抗氧劑后會(huì)發(fā)生變硬,因此現(xiàn)在開(kāi)始使用具有耐各種添加劑性能好的ACM橡膠,以及具有耐熱和耐油性的FILM橡膠。
國(guó)內(nèi)制動(dòng)軟管的增強(qiáng)層材料主要有:棉線、滌綸、人造絲、聚脂線、鋼絲、芳綸。在汽車(chē)液壓制動(dòng)軟管中考慮汽車(chē)制動(dòng)所需強(qiáng)度及內(nèi)容積膨脹量等數(shù)據(jù)的要求,同時(shí)結(jié)合成本等各方面原因考慮,選擇增強(qiáng)層一般為滌綸線、聚脂線及人造絲(棉)三種,測(cè)試結(jié)果均可滿足 標(biāo)準(zhǔn)要求。根據(jù)國(guó)內(nèi)制動(dòng)軟管的發(fā)展及 新型材料的使用情況,依制動(dòng)軟管的 標(biāo)準(zhǔn)和 標(biāo)準(zhǔn)的要求,制動(dòng)軟管膠料選擇為 膠、丁睛膠、氯丁膠、三元乙丙膠等膠種。制動(dòng)軟管一般使用R橡膠,近來(lái)為了滿足耐熱性和性要求,開(kāi)始推廣使用EPDM或EPDM/IIR橡膠。一般情況下,動(dòng)力轉(zhuǎn)向管內(nèi)皮用NBR,外皮用 CR,但隨溫度和添加劑的變化,開(kāi)始使用HNBR/CSM材料制造軟管。
近年來(lái)防止大氣臭氧層被破壞,保護(hù)人類(lèi)生態(tài)環(huán)境已在世界范圍內(nèi)引起重視,而氟利昂氣體散于大氣中會(huì)破壞臭氧層??照{(diào)用軟管隨著空調(diào)介質(zhì)有CFC-12轉(zhuǎn)換成HFC-134年,而壓縮機(jī)潤(rùn)滑油也由礦物油轉(zhuǎn)為PAG潤(rùn)滑油,空調(diào)軟管也從NBR橡膠轉(zhuǎn)換成PA/EPDM共混改性材料。為了耐PAG潤(rùn)滑油,軟管做成4層復(fù)合管,從內(nèi)到外分別是PA/IIR/聚醋/EPDM,其中IIR材料耐水滲透性好。 汽車(chē)廠家要求橡膠廠生產(chǎn)能防止氟利昂氣體從管壁中滲透出的新型膠管。這種膠管內(nèi)層采用尼龍樹(shù)脂,外層用氯化丁基橡膠。為了克服尼龍的缺點(diǎn),也有采用具有尼龍夾層,的NBR/CIIR為內(nèi)外層結(jié)構(gòu)。
由于免保轎車(chē)出現(xiàn)、制動(dòng)流體工作環(huán)境溫度的提高和高沸點(diǎn)制動(dòng)流體的使用,目前制動(dòng)膠管內(nèi)膠層有采用三元乙丙橡膠替代丁苯橡膠趨勢(shì), 制動(dòng)膠管內(nèi)外膠層多為三元乙丙橡膠,增強(qiáng)層使用聚醋、聚乙烯醇或人造絲纖維等。內(nèi)膠層可以用耐壓聚酞胺,外膠層使用氯磺化聚乙烯。動(dòng)力轉(zhuǎn)向膠管,目前膠管內(nèi)外層材料正由丁睛橡膠和氯丁橡膠向氫化丁睛橡膠、氯磺化聚乙烯、氯化聚乙烯、丙烯酸 醋橡膠轉(zhuǎn)變,增強(qiáng)層采用尼龍66為主。渦輪增壓器膠管要求就是具有良好耐熱性能,目前 渦輪增壓膠管采用全橡膠結(jié)構(gòu),即內(nèi)膠層由氟橡膠和耐熱性好的硅橡膠組成,增強(qiáng)層用芳酞胺纖維針織組成,外膠層采用硅橡膠。
汽車(chē)用橡膠軟管是主要的汽車(chē)用橡膠制品之一。隨著汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展、汽車(chē)用膠管所接觸介質(zhì)的不斷變化以及環(huán)保要求的口趨嚴(yán)格,汽車(chē)用膠管近年來(lái)在材料構(gòu)成和硫化工藝方面發(fā)展較快。目前,我國(guó)汽車(chē)膠管的生產(chǎn)仍處于發(fā)展的初級(jí)階段,規(guī)模、品質(zhì)、品種、能級(jí)和系列化配套能力都與市場(chǎng)需求相差甚遠(yuǎn)。就能級(jí)而言,我國(guó)還不能夠大量生產(chǎn)中、轎車(chē)膠管,只能配套低檔膠管,像防抱制動(dòng)系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)等膠管則仍需要依賴 。膠管的硫化工藝是擠出包塑硫化工藝,我國(guó)汽車(chē)膠管生產(chǎn)企業(yè) 借鑒 汽車(chē)膠管的 技術(shù),不斷改進(jìn)汽車(chē)膠管材料構(gòu)成和生產(chǎn)工藝,不斷提高產(chǎn)品質(zhì)量和檔次,才能滿足越來(lái)越苛刻的汽車(chē)工業(yè)和環(huán)保要求。