進入 21 世紀以來, 汽車和機械設備制造等膠管所配套的行業發展很快, 對膠管產品也提出了更高要求。
膠管原材料:
1、1橡膠
通用橡膠已經不能滿足汽車膠管, 特別是發動機艙中安裝的膠管耐高溫、耐燃油和耐燃油滲透性能等要求, 特種橡膠愈來愈多地得到應用。
( 1) 汽車燃油膠管用膠品種更新換代
目前, 生物柴油和乙 醇 汽 油等新型燃油的應用越來越多。生物柴油和乙 醇 汽 油在溫度、空氣和水的作用下會降解, 降解產物對橡膠材料具有很強的腐蝕作用。燃油膠管除了要具有耐高溫性能外, 還要具有耐燃油性能和耐燃油滲透性能。傳統的 NBR( 內膠層) 和 CR( 外膠層) 已經被氯醚橡膠( ECO) 、丙烯酸酯橡膠( ACM) 和氫化丁腈橡膠( HNBR) 等所取代, 這些特種橡膠可耐 150℃高溫。但是, 隨著發動機艙內溫度的提高和生物柴油及乙 醇 汽 油的使用, 這些特種橡膠應用也已經受到限制。因此, 一些橡膠生產企業開發出新品種橡膠, 以適應汽車燃油膠管耐高溫、耐燃油性能和耐燃油滲透性能要求。
( 2) AEM 已不適應渦輪增壓器膠管要求
渦輪增壓器高溫側的壓縮空氣溫度非常高, 正常溫度為 175~ 210℃ ,峰值溫度為 230℃ , 即使是冷卻器外側, 正常溫度也達到 160℃ , 峰值溫度為180℃ 。早期渦輪增壓器膠管使用 AEM, 隨著工作溫度的不斷升高, 目前已改用硅橡膠。渦輪增壓器膠管通常為 4 層結構, 包括防滲透層、內膠層、增強層和外膠層。高溫側膠管的內襯層通常使用FKM 或氟硅橡膠, 內膠層和外膠層使用硅橡膠。有些汽車渦輪增壓器膠管使用乙烯-乙 酸 乙 烯 酯共聚物( EVM) , EVM 耐高溫性能可達 175℃。
最近開 發的 HT-ACM 連 續使 用溫 度為175~ 185℃ , 最高使用溫度可達190~ 200℃ , 介于 EVM 與 FKM 和硅橡膠之間。渦輪增壓器高溫側膠管使用 HT-ACM, 成本低于 FKM 或硅橡膠。從成本效果考慮, HT-ACM 是一種良好的選擇, 但如果使用溫度高于 200℃ , 還需使用 FKM或硅橡膠。
1、2 無受限物質硫化體系
用 EPDM 制造汽車散熱器膠管、擋風玻璃噴洗器膠管和其它橡膠制品需使用生成亞硝胺的促進劑, 如二硫代氨基甲酸鹽、亞磺酸胺、秋蘭姆、硫給予體和含仲胺的化學品; ECO 的硫化體系使用氧化鉛和 1, 2-亞乙基硫脲( ETU) 作為促進劑;AEM 和 ACM 的硫化 體系 使用 二鄰甲 苯胍( DOT G) 作為促進劑, 這些化學品都是受限制或即將受限制的物質。
1、3 增強材料
1、3、1 芳綸
芳綸纖維在膠管中的應用逐漸增多, 如在耐高溫柴油機增壓器膠管和二氧化碳制冷劑空調膠管中, 普通纖維不能承受如此高的溫度或壓力, 芳綸纖維變成惟一可供選用的增強材料。在其它膠管中, 芳綸纖維也獲得了滿意的應用效果。在要求耐高溫、耐腐蝕性化學品、耐高壓( ) 和質量小的產品中, 芳綸纖維是良好選擇。
1、3、2 扁鋼絲
鋼絲增強膠管使用的鋼絲或鋼絲繩剖面通常為圓形, 而目前有使用扁鋼絲的趨勢。貝卡爾特公司開發出一種扁鋼絲, 扁平率為 30% 。與圓鋼絲相比, 扁鋼絲的優點是質量小、增強層厚度小,所生產的膠管耐屈撓性能和脈沖性能好, 而膠管爆破性能與圓鋼絲膠管相同。扁鋼絲在倒線/ 合股和編織/ 纏繞時不得扭轉, 否則會影響膠管的性能, 因此使用扁鋼絲將對鋼絲倒線機、合股機、編織機和纏繞機的控制提出更嚴格的要求, 以保證在倒線/ 合股和編織/ 纏繞時扁鋼絲始終處于扁平面朝向錠子和膠管的軸向方向而不扭轉。
摘自 :劉玉田( 沈陽橡膠研究設計院, 遼寧 沈陽 110021)