汽車管件的耐油阻燃套管的研究與應(yīng)用

薛德保

摘要：隨著國(guó)家對(duì)汽車安全性要求的不斷提高，本文針對(duì)整車管路耐油阻燃等問(wèn)題，簡(jiǎn)要介紹一種用于汽車管路零部件保護(hù)的耐油阻燃套管及其制作方法。

關(guān)鍵詞：汽車管件;耐油性;阻燃套管

一、前沿

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，汽車已經(jīng)不在是像過(guò)去那樣是少數(shù)人才有能力購(gòu)買的商品，社會(huì)對(duì)汽車的需求量也與日俱增，隨著汽車的普及，人們對(duì)汽車質(zhì)量也有了越來(lái)越高的要求，在汽車的一些部件上需要使用套管對(duì)其進(jìn)行保護(hù)，傳統(tǒng)的套管主要為橡膠套管或塑料套管，但是在如引擎這樣的部件在工作時(shí)，會(huì)產(chǎn)生高溫和滲油的情況，高溫油滲在套管上會(huì)對(duì)套管產(chǎn)生影響，影響套管的工作狀態(tài)，在高溫天氣駕駛時(shí)由于溫度抬高，汽車更容易出現(xiàn)火情，而引擎往往是最開(kāi)始的著火點(diǎn)，這就要求管套具有優(yōu)秀的阻燃性能，保護(hù)管件，防止火勢(shì)的進(jìn)一步擴(kuò)散，而且傳統(tǒng)套管在安裝后容易由于汽車行駛顛簸而脫落，使所保護(hù)管件受到損傷，傳統(tǒng)套管只能起到一定程度的阻隔效果，對(duì)管件并沒(méi)有多少保護(hù)效果。

二、設(shè)計(jì)方案

為了克服現(xiàn)有產(chǎn)品的不足，本文設(shè)計(jì)研究了一種能夠耐油阻燃的，安裝穩(wěn)固的用于汽車管件的耐油阻燃套管及其制作方法。具體來(lái)說(shuō)，用于汽車管件的耐油阻燃套管包括耐油阻燃橡膠層、阻燃纖維套管、橡膠卡圈、粘著層，耐油阻燃橡膠層均勻包裹覆蓋在阻燃纖維套管的外層，橡膠卡圈通過(guò)粘著層固定設(shè)置在阻燃纖維套管的內(nèi)部，橡膠卡圈的內(nèi)圈有環(huán)形陣列分布的橡膠凸起。該耐油阻燃橡膠層的厚度為1.5-3mm。阻燃纖維套管的厚度為2.5-4mm。另外，橡膠凸起的長(zhǎng)度為橡膠卡圈內(nèi)圈直徑的3/12-5/12。

三、制造方法

用于汽車管件的耐油阻燃套管的制作方法主要包括如下步驟：

第一、阻燃纖維套管的制備：

A、阻燃母粒的制作，阻燃母粒的原料為：阻燃劑、載體樹(shù)脂;

B、將上述阻燃母粒原料加入雙螺桿擠出機(jī)，在200-250℃的條件下將原料熔融混合后擠出造粒，形成阻燃母粒;

C、將上述阻燃母粒與pp原材料混合后加入高速混合機(jī)進(jìn)行混合、擠出、拉絲的操作，得到阻燃纖維;

D、以上述阻燃纖維為編絲進(jìn)行編織，經(jīng)過(guò)高速編織機(jī)編織成型為阻燃纖維套管;

第二、耐油阻燃橡膠的制備：在開(kāi)煉機(jī)中投入丁腈橡膠、聚氯乙烯，調(diào)節(jié)輥軸溫度為85-100℃，轉(zhuǎn)速為20-30轉(zhuǎn)/分鐘，啟動(dòng)橡膠開(kāi)煉機(jī)進(jìn)行混煉，混煉時(shí)間為7-12min，混煉結(jié)束后保持溫度進(jìn)行出膠操作，得到一級(jí)混煉橡膠，將混煉橡膠投入橡膠密煉機(jī)，加入炭黑、硫化劑、防老劑、活化劑、軟化劑、橡膠阻燃劑，調(diào)節(jié)輥軸溫度在80-90℃，轉(zhuǎn)速為20-35轉(zhuǎn)/分鐘，啟動(dòng)橡膠密煉機(jī)進(jìn)行混煉，混煉時(shí)間為3-5min，混煉結(jié)束后，保持溫度進(jìn)行出膠操作，得到二級(jí)混煉橡膠，將混煉橡膠移至開(kāi)煉機(jī)中，調(diào)節(jié)輥軸溫度為70-85℃，再次混煉3-5次后，將輥距調(diào)節(jié)為5mm進(jìn)行壓片出膠，橡膠片靜置冷卻，得到耐油阻燃橡膠;

第三、橡膠卡圈的制備與安裝：將耐油阻燃橡膠加熱至210-230℃，使耐油阻燃橡膠成熔融狀態(tài)后加工成形，通過(guò)粘著層將橡膠卡圈固定設(shè)置在阻燃纖維套管的管內(nèi);

第四、耐油阻燃套管的制備：將耐油阻燃橡膠加熱至210-230℃，使耐油阻燃橡膠成熔融狀態(tài)后均勻涂敷在阻燃纖維套管的外表面，耐油阻燃橡膠冷卻固化后制得耐油阻燃套管。

其中，步驟一中阻燃劑為紅磷、氫氧化鋁、膨脹性石墨以及N-羥甲基二甲氧基磷酸酯酰胺的混合物，阻燃劑配比為紅磷65%、氫氧化鋁15%、膨脹性石墨10%、N-羥甲基二甲氧基磷酸酯酰胺10%;阻燃母粒與pp原材料的質(zhì)量比為1-1.5：10。步驟二中防老劑為N，N’-雙（1，4-二甲基戊基）對(duì)苯二胺、N-辛基-N’-苯基對(duì)苯二胺或N-仲辛基-N’-苯基對(duì)苯二胺，活化劑為硬脂酸，軟化劑為石蠟油、重油或石油樹(shù)脂，硫化劑為氧化鎘，橡膠阻燃劑為氫氧化鎂與氯化石蠟的混合物，其配比為氫氧化鎂25%與氯化石蠟75%。步驟三中粘著層為熱可塑性橡膠或瞬間接著膠。

四、實(shí)例介紹

現(xiàn)以用于傳統(tǒng)客車柴油管外側(cè)的耐油阻燃套管制造為例。該套管包括耐油阻燃橡膠層、阻燃纖維套管、橡膠卡圈、粘著層;耐油阻燃橡膠層的厚度為3mm。阻燃纖維套管的厚度為4mm。橡膠凸起的長(zhǎng)度為橡膠卡圈內(nèi)圈直徑的5/12。具體制作方法如下：

首先，選用的阻燃母粒的原料為：阻燃劑、載體樹(shù)脂;并將上述阻燃母粒原料加入雙螺桿擠出機(jī)，在230℃的條件下將原料熔融混合后擠出造粒，形成阻燃母粒;其次，將上述阻燃母粒與pp原材料混合后加入高速混合機(jī)進(jìn)行混合、擠出、拉絲的操作，得到阻燃纖維;最后 ，以上述阻燃纖維為編絲進(jìn)行編織，經(jīng)過(guò)高速編織機(jī)編織成型為阻燃纖維套管。與此同時(shí)，在開(kāi)煉機(jī)中投入丁腈橡膠60重量份、聚氯乙烯8重量份，調(diào)節(jié)輥軸溫度為100℃，轉(zhuǎn)速為25轉(zhuǎn)/分鐘，啟動(dòng)橡膠開(kāi)煉機(jī)進(jìn)行混煉，混煉時(shí)間為10min，混煉結(jié)束后保持溫度進(jìn)行出膠操作，得到一級(jí)混煉橡膠，將混煉橡膠投入橡膠密煉機(jī)，加入炭黑12重量份、氧化鎘3.5重量份、或N-仲辛基-N’-苯基對(duì)苯二胺3.2重量份、硬脂酸2.8重量份、石蠟油2.8重量份、橡膠阻燃劑9重量份，調(diào)節(jié)輥軸溫度在90℃，轉(zhuǎn)速為25轉(zhuǎn)/分鐘，啟動(dòng)橡膠密煉機(jī)進(jìn)行混煉，混煉時(shí)間為3min，混煉結(jié)束后，保持溫度進(jìn)行出膠操作，得到二級(jí)混煉橡膠，將混煉橡膠移至開(kāi)煉機(jī)中，調(diào)節(jié)輥軸溫度為85℃，再次混煉3min后，將輥距調(diào)節(jié)為5mm進(jìn)行壓片出膠，橡膠片靜置冷卻，得到耐油阻燃橡膠;最后，將耐油阻燃橡膠加熱至220℃，使耐油阻燃橡膠成熔融狀態(tài)后加工成形，通過(guò)粘著層將橡膠卡圈固定設(shè)置在阻燃纖維套管的管內(nèi)，冷卻固化后制得耐油阻燃套管。

五、改善效果

本次設(shè)計(jì)研究的汽車管件的耐油阻燃套管相比其他膠管主要有優(yōu)秀的耐油性能、優(yōu)秀的阻燃能力、優(yōu)秀的阻燃能力;且該耐油阻燃套管通過(guò)在阻燃纖維套管內(nèi)設(shè)置有橡膠卡圈，使本裝置方便安裝且在安裝套入管件后不易因振動(dòng)而脫落;最后，本耐油阻燃橡膠層、阻燃纖維套管均具有優(yōu)良的彈性，阻燃纖維套管內(nèi)還設(shè)置有橡膠卡圈，這些結(jié)構(gòu)都對(duì)汽車管件起到了很好的緩沖保護(hù)作用。

參考文獻(xiàn)

[1]汽車底盤(pán)構(gòu)造與維修，電子工業(yè)出版社，2004年8月.