本實用新型涉及燃油管領域,具體而言,涉及一種多層尼龍燃油管。
背景技術:
汽車燃油管包括燃油輸油管和給發動機供應燃料的燃油管,是比較重要的安全件,不論是底盤油管還是發動機油管,永恒的主題是安全、節能和環保。采用電子控制燃油噴射系統發動機是降低排放的重要措施之一。汽車采用電噴發動機后,燃料系統壓力比通常的發動機提高了10倍左右,電噴發動機的使用不僅使發動機本身的溫度升高,而且使周圍的環境溫度也升高。因此,燃油系統一般的都處于高溫化和高壓化的環境,而這使得人們對燃油管的耐久性要求十分苛刻;采用耐油、耐化學介質、超低滲透、耐高溫、阻燃、可回收的材料為最佳的選擇。
為了提供具有良好的耐溫以及低滲透性能的燃油管,現有技術中也做出了較多的努力,提供了多種復合結構的燃油管。其中比較常見的一種復合就是多層尼龍燃油管,起由內層到外層分別為PA12層、粘結層、阻隔層碾成以及PA12層。這種燃油管能夠在較高溫度下使用,并具有一定的低滲透性和阻隔性能。
然而,由于近年來,汽車燃料油傳統的汽油升級為添加了一定比例醇類的汽油,例如甲醇汽油或者乙醇汽油等。在這些燃料油里,普通尼龍材料作為尼龍燃油管的內層易產生化學反應而有部分低聚物析出且不溶于燃油里,析出物的存在對于燃油噴嘴的通暢性存在很大的隱患。而且隨著發動機艙的溫度的提高,在發動機附近的燃油管的耐溫等級也隨著需要提高。因而,現有的尼龍燃油管已經不能滿足對現有油料的阻隔性能了;同時,雖然現有尼龍燃油管具有一定的耐高溫性能,但其一般只能在-40~120℃的溫度條件下使用,也無法滿足現有發動機對燃油管的使用要求。
鑒于上,尼龍燃油管內層材料采用耐油、耐化學介質極好的材料,外層采用耐高溫的尼龍材料,包覆阻燃級別很好的護套保護層。
有鑒于此,特提出本實用新型。
技術實現要素:
本實用新型的第一目的在于提供一種多層尼龍燃油管,所述尼龍管中以高溫尼龍PPA為內層材料,因而具有良好的耐高溫、阻隔性能以及耐化學制品性能,從而可以解決現有技術尼龍管路阻隔性差、耐高溫等級低等的技術問題。同時,本使用新型中,通過進一步設置保護層,也能夠提高本實用新型尼龍燃油管的耐沖擊、耐阻燃耐摩擦性能。
為了實現本實用新型的上述目的,特采用以下技術方案:
一種多層尼龍燃油管,所述燃油管由內到外依次為內層,粘結層,外層以及保護層;
其中,所述內層為PPA材料層。
本實用新型中,通過以具有良好的耐高溫以及高阻隔性能的PPA材料作為內層材料,從而可以使得所制得的燃油管具有良好的耐高溫、阻隔以及耐化學性能,并能夠滿足在長期135℃的高溫條件下使用要求。同時,本實用新型最外層保護層的設置,也使得本使用新型燃油管具有良好的耐沖擊和耐摩擦性能。
本實用新型中,所述PPA為Polyphthalamide,即聚鄰苯二酰胺樹脂,是以對苯二甲酸或鄰苯二甲酸為原料的半芳香族聚酰胺。
可選的,本實用新型中,所述燃油管的厚度為2~4mm;例如可以為,但不限于2.1mm、2.2mm、2.3mm、2.4mm、2.5mm、2.6mm、2.7mm、2.8mm、2.9mm、3mm、3.1mm、3.2mm、3.3mm、3.4mm、3.5mm、3.6mm、3.7mm、3.8mm或3.9mm等。
可選的,本實用新型中,所述粘結層的厚度為0.2~1.2mm,例如可以為,但不限于0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、1mm或者1.1mm等。
可選的,本實用新型中,所述PPA材料層為PA9T或PA10T中的一種或兩種的復合層。
本實用新型中,通過對PPA材料層的進一步選擇和優化,選擇具有優異性能的PA9T等作為內層材料,從而可以進一步提高本實用新型尼龍燃油管的耐高溫和阻隔性能。
本實用新型中,所述PA9T、PA10T復合層是由PA9T以及PA10T按照任意比例物理混合所形成的復合層。
可選的,本實用新型中,所述內層的厚度為0.2~0.4mm;優選的,本實用新型中,所述內層的厚度為0.25~0.35mm,例如可以為,但不限于0.26mm、0.27mm、0.28mm、0.29mm、0.3mm、0.31mm、0.32mm、0.33mm或者0.34mm等。
本實用新型中,通過對內層厚度的選擇和調整,從而能夠在實現對燃油的有效阻隔的同時,還能夠進一步降低燃油管的厚度,從而使得本實用新型所述燃油管減重和降低成本。
可選的,本實用新型中,所述外層為PA612材料層。
本實用新型中,通過對外層材料的選擇和調整,并使用具有較好耐高溫性能的PA612材料作為外層材料,從而可以進一步提高本實用新型尼龍燃油管的耐高溫性能。同時,本實用新型所述尼龍燃油管中,內層PPA材料的熔點與PA612材料的熔點接近,因而也有利于本實用新型燃油管的復合擠出制備,提高尼龍燃油管的結構整體性。
可選的,本實用新型中,所述外層的厚度為0.4~0.6mm;優選的,本實用新型中,所述外層的厚度為0.45~0.55mm,例如可以為,但不限于0.46mm、0.47mm、0.48mm、0.49mm、0.5mm、0.51mm、0.52mm、0.53mm或者0.54mm等。
可選的,本實用新型中,所述保護層為TPE材料層。
本實用新型中,通過對保護層材料的選擇和調整,選擇具有良好耐摩擦性能以及阻燃性能的TPE材料作為保護層材料,從而在使得本實用新型尼龍燃油管在具有良好的耐磨性能的同時,還具有良好的阻燃性能;同時還提高了本實用新型尼龍燃油管的使用安全性。
可選的,本實用新型中,所述保護層的厚度為1~2mm,例如可以為,但不限于1.1mm、1.2mm、1.3mm、1.4mm、1.5mm、1.6mm、1.7mm、1.8mm或者1.9mm等。
本實用新型中,通過對保護層厚度的選擇和調整,從而使得本使用新型尼龍燃油管具有良好的耐磨性以及阻燃性的同時,還不會由于燃油管厚度過厚而不適用于汽車發動機等狹小的汽車結構中。
可選的,本實用新型中,所述燃油管還進一步包括阻隔層;其中,所述粘結層、阻隔層和外層依次粘結。
可選的,本實用新型中,所述燃油管還進一步包括阻隔層以及第二粘結層;其中,所述粘結層、阻隔層、第二粘結層和外層依次粘結。
本實用新型中,通過進一步設置阻隔層,從而可以進一步提高本使用新型燃油管的耐燃油滲透性能;同時,本實用新型中通過設置第二粘結層,也進一步提高了本實用新型尼龍燃油管的結構整體性。
可選的,本實用新型中,所述阻隔層為EVOH阻隔層。
可選的,本實用新型中,所述阻隔層的厚度為0.1~0.2mm,例如可以為,但不限于0.11mm、0.12mm、0.13mm、0.14mm、0.15mm、0.16mm、0.17mm、0.18mm或者0.19mm等。
本實用新型中,所述EVOH為Ethylene vinyl alcohol copolymer,即乙烯-乙烯醇共聚物。
可選的,本實用新型中,所述第二粘結層的厚度為0.2~1.2mm,例如可以為,但不限于0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、1mm或者1.1mm等。
可選的,本實用新型中,所述內層、粘結層、阻隔層、第二粘結層、外層以及保護層均為同軸設置,且所述各層之間相互粘合。
可選的,本實用新型中,所述燃油管由內至外分別為內層、粘結層、阻隔層、第二粘結層、外層以及保護層。
與現有技術相比,本實用新型的有益效果為:
(1)本實用新型中,通過對多層尼龍燃油管內層、外層材料的選擇和調整,從而使得本實用新型尼龍燃油管具有良好的耐高溫、耐油以及高阻隔性能,能夠適用于發動機的高溫條件下;
(2)本實用新型中,通過進一步設置阻隔層以及保護層,從而進一步提高了本使用新型尼龍燃油管的阻隔性能;同時也提高了尼龍燃油管的使用安全性;
(3)本實用新型中,通過對各層結構厚度的選擇和調整,從而使得本實用新型尼龍燃油管在能夠滿足高溫條件下使用,且具有高阻隔性能的同時,還能夠適用于汽車發動機等狹小的空間內。
附圖說明
為了更清楚地說明本實用新型具體實施方式或現有技術中的技術方案,下面將對具體實施方式或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施方式,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創造性勞動的前提下,還可以根據這些附圖獲得其它的附圖。
圖1為本實用新型多層尼龍燃油管主視圖,所述燃油管由內到外依次為:1-內層,2-粘結層,3-外層,4-保護層;
圖2為本實用新型多層尼龍燃油管剖面結構示意圖,所述燃油管由內到外依次為:1-內層,2-粘結層,3-外層,4-保護層;
圖3為本實用新型多層尼龍燃油管剖面結構示意圖,所述燃油管由內到外依次為:1-內層,2-粘結層,3-阻隔層,4-外層,5-保護層;
圖4為本實用新型帶有阻隔層的多層尼龍燃油管的剖面結構示意圖,所述燃油管由內到外依次為:1-內層,2-粘結層,3-阻隔層,4-第二粘結層,5-外層,6-保護層。
具體實施方式
為使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚,下面將對本實用新型的技術方案進行清楚、完整的描述,基于本實用新型中的具體實施方式,本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所得到的所有其它實施方式,都屬于本實用新型所保護的范圍。
在本實用新型的描述中,需要說明的是,術語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系,僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作,因此不能理解為對本實用新型的限制。此外,術語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性。
在本實用新型的描述中,需要說明的是,除非另有明確的規定和限定,術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是機械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言,可以具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。
請參考圖1或圖2,本實用新型的一個方案中,所述多層尼龍燃油管由內至外依次為內層1,粘結層2,外層3以及保護層4;
其中,內層1為PPA材料層。
請參考圖1或圖2,本實用新型的又一個方案中,所述多層尼龍燃油管由內至外依次為內層1,粘結層2,外層3以及保護層4;
其中,內層1為PA10T材料層,進一步的,所述PA10T材料層的厚度為0.35mm。
請參考圖1或圖2,本實用新型的一個優選的方案中,所述多層尼龍燃油管由內至外依次為內層1,粘結層2,外層3以及保護層4;
其中,內層1為PA10T材料層,進一步的,所述PA10T材料層的厚度為0.35mm;
其中,所述外層3為PA612材料層,進一步的,所述PA612材料層的厚度為0.45mm。
請參考圖1或圖2,本實用新型的又一個優選的方案中,所述多層尼龍燃油管由內至外依次為內層1,粘結層2,外層3以及保護層4;
其中,內層1為PA10T材料層,進一步的,所述PA10T材料層的厚度為0.35mm;
其中,所述粘結層2的厚度為0.2mm;
其中,所述外層3為PA612材料層,進一步的,所述PA612材料層的厚度為0.45mm;
其中,所述保護層4為TPE材料層,進一步的,所述TPE材料層的厚度為1mm。
請參考圖3,在本實用新型的另一個優選的方案中,所述尼龍燃油管有內至外依次為內層1,粘結層2,阻隔層3,外層4以及保護層5;
其中,內層1為PA10T材料層,進一步的,所述PA9T材料層的厚度為0.35mm;
其中,所述粘結層2的厚度為0.5mm;
其中,所述阻隔層3為EVOH材料層,進一步的,所述阻隔層3的厚度為0.15mm;
其中,所述外層4為PA612材料層,進一步的,所述PA612材料層的厚度為0.55mm;
其中,所述保護層5為TPE材料層,進一步的,所述TPE材料層的厚度為2mm。
請參考圖4,在本實用新型的一個優選的方案中,所述多層尼龍燃油管由內至外依次為內層1,粘結層2,阻隔層3,第二粘結層4,外層5以及保護層6;
其中,內層1為PA9T材料層,進一步的,所述PA9T材料層的厚度為0.25mm。
其中,所述阻隔層3為EVOH材料層。
請參考圖4,在本實用新型的一個最優選的方案中,所述多層尼龍燃油管由內至外依次為內層1,粘結層2,阻隔層3,第二粘結層4,外層5以及保護層6;
其中,內層1為PA10T材料層,進一步的,所述PA9T材料層的厚度為0.35mm;
其中,所述粘結層2的厚度為0.5mm;
其中,所述阻隔層3為EVOH材料層,進一步的,所述阻隔層3的厚度為0.15mm;
其中,所述第二粘結層4的厚度為0.2mm;
其中,所述外層5為PA612材料層,進一步的,所述PA612材料層的厚度為0.55mm;
其中,所述保護層6為TPE材料層,進一步的,所述TPE材料層的厚度為2mm。
請參考圖4,在本實用新型的另一個最優選的方案中,所述多層尼龍燃油管由內至外依次為內層1,粘結層2,阻隔層3,第二粘結層4,外層5以及保護層6;
其中,內層1為PA9T材料層,進一步的,所述PA9T材料層的厚度為0.25mm;
其中,所述粘結層2的厚度為0.2mm;
其中,所述阻隔層3為EVOH材料層,進一步的,所述阻隔層3的厚度為0.15mm;
其中,所述第二粘結層4的厚度為0.2mm;
其中,所述外層5為PA612材料層,進一步的,所述PA612材料層的厚度為0.45mm;
其中,所述保護層6為TPE材料層,進一步的,所述TPE材料層的厚度為1mm;
其中,所述內層1,粘結層2,阻隔層3,第二粘結層4,外層5以及保護層6均為同軸設置,且所述各層之間相互粘合。
同時,本實用新型還提供了圖1或圖2所示多層尼龍燃油管的制備方法,具體方法如下:將適量PPA材料,粘合材料以及外層材料放入擠出機中,并采用一次擠出加工成型的方法,得到具有內層-粘結層-外層的半成品燃油管。然后將半成品燃油管引入另一擠出機中,并進一步在半成品燃油管上擠出保護層,即得到圖1或圖2所示的本實用新型的多層尼龍燃油管。
本實用新型燃油管制備方法中,由于所用原料PPA材料具有較高的玻璃化轉變溫度和結晶度,因而具有較寬的加工溫度區間優勢,并與外層材料PA612具有接近的加工溫度,因此通過上述方法制備的本實用新型所述結構的多層尼龍燃油管在不同批次擠出時力學性能更穩定。
同樣的,本實用新型也提供了圖3所述多層尼龍燃油管的制備方法,具體方法如下:將適量PPA材料,粘合材料,阻隔層材料以及外層材料放入擠出機中,并采用一次擠出加工成型的方法,得到具有內層-粘結層-阻隔層-外層的半成品燃油管。然后將半成品燃油管引入另一擠出機中,并進一步在半成品燃油管上擠出保護層,即得到圖3所示的本實用新型的多層尼龍燃油管。
進一步的,本實用新型也提供了圖4所述多層尼龍燃油管的制備方法,具體方法如下:將適量PPA材料,粘合材料,阻隔層材料,第二粘合材料以及外層材料放入擠出機中,并采用一次擠出加工成型的方法,得到具有內層-粘結層-阻隔層-第二粘結層-外層的半成品燃油管。然后將半成品燃油管引入另一擠出機中,并進一步在半成品燃油管上擠出保護層,即得到圖4所示的本實用新型的多層尼龍燃油管。
取本實用新型圖1或圖2所示的多層尼龍燃油管,記為實驗組1。其中所述燃油管由內至外依次為:內層1,粘結層2,外層3以及保護層4;
其中,內層1為厚度為0.35mm的PA10T材料層;粘結層2的厚度為0.2mm;外層3為厚度為0.45mm的PA612材料層,所述PA612材料層的;保護層4為厚度為1mm的TPE材料層。
同時,取本實用新型圖3所示的多層尼龍燃油管,記為實驗組2。其中,所述燃油管由內至外依次為內層1,粘結層2,阻隔層3,外層4以及保護層5;
其中,內層1為厚度為0.25mm的PA9T材料層;粘結層2的厚度為0.2mm;阻隔層3為厚度為0.15mm的EVOH材料層;外層4為厚度為0.45mm的PA612材料層;保護層5為厚度為1mm的TPE材料層。
同時,取本實用新型圖4所示的多層尼龍燃油管,記為實驗組3。其中,所述燃油管由內至外依次為內層1,粘結層2,阻隔層3,第二粘結層4,外層5以及保護層6;
其中,內層1為厚度為0.25mm的PA9T材料層;粘結層2的厚度為0.2mm;阻隔層3為厚度為0.15mm的EVOH材料層;第二粘結層4的厚度為0.2mm;外層5為厚度為0.45mm的PA612材料層;保護層6為厚度為1mm的TPE材料層。
分別對實驗組1、實驗組2以及實驗組3的燃油管進行燃油測試和滲透測試實驗,并記錄實驗結果,具體如下所示:
同時,實驗組1、實驗組2以及實驗組3燃油清洗實驗所得清洗液經目測均為澄清液體,無析出物。
雖然實驗組2、3的多層尼龍燃油管耐滲透性更好,但由于實驗組2、3的燃油管相較于實驗組1的燃油管增加了阻隔層,因而厚度和造價更高。因此,可以根據實際需要選用實驗組1或實驗組2、3的多層尼龍燃油管。
同時,對于對粘合性能要求并不十分高的應用場合,可以省去尼龍管中阻隔層與外層間的第二粘結層,這樣可以進一步降低成本,還能夠簡化尼龍管制備的步驟。
由上述測試結果可知,本實用新型多層尼龍燃油管具有良好的耐化學性以及耐滲透性,能夠滿足汽車發動機管路的需要,同時也符合國VI的排放標準要求。
進一步的,分別對實驗組1、實驗組2以及實驗組3的燃油管進行阻燃性實驗,實驗結果表明,實驗組1、實驗組2以及實驗組3的燃油管都能夠達到V0級阻燃,并且在800℃條件下,能夠實現>2min的阻燃時間。
本實用新型多層尼龍燃油管具有良好的耐高溫、耐化學以及高阻隔性能,適用于汽車發動機等高溫、高油環境中;同時,本實用新型燃油管還具有良好的耐沖擊和耐摩擦性,即使用作沒有任何防護的汽車底盤油路管,也能夠長期正常使用,而不會發生破損。
盡管已用具體實施例來說明和描述了本實用新型,然而應意識到,在不背離本實用新型的精神和范圍的情況下可以作出許多其它的更改和修改。因此,這意味著在所附權利要求中包括屬于本實用新型范圍內的所有這些變化和修改。