汽車管件的耐油阻燃套管的研究與應(yīng)用

薛德保

摘要：隨著國家對汽車安全性要求的不斷提高，本文針對整車管路耐油阻燃等問題，簡要介紹一種用于汽車管路零部件保護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

隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，汽車已經(jīng)不在是像過去那樣是少數(shù)人才有能力購買的商品，社會對汽車的需求量也與日俱增，隨著汽車的普及，人們對汽車質(zhì)量也有了越來越高的要求，在汽車的一些部件上需要使用套管對其進行保護，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，會產(chǎn)生高溫和滲油的情況，高溫油滲在套管上會對套管產(chǎn)生影響，影響套管的工作狀態(tài)，在高溫天氣駕駛時由于溫度抬高，汽車更容易出現(xiàn)火情，而引擎往往是最開始的著火點，這就要求管套具有優(yōu)秀的阻燃性能，保護管件，防止火勢的進一步擴散，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，對管件并沒有多少保護效果。

二、設(shè)計方案

為了克服現(xiàn)有產(chǎn)品的不足，本文設(shè)計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。具體來說，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、載體樹脂;

B、將上述阻燃母粒原料加入雙螺桿擠出機，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進行混合、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行編織，經(jīng)過高速編織機編織成型為阻燃纖維套管;

第二、耐油阻燃橡膠的制備：在開煉機中投入丁腈橡膠、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，啟動橡膠開煉機進行混煉，混煉時間為7-12min，混煉結(jié)束后保持溫度進行出膠操作，得到一級混煉橡膠，將混煉橡膠投入橡膠密煉機，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，啟動橡膠密煉機進行混煉，混煉時間為3-5min，混煉結(jié)束后，保持溫度進行出膠操作，得到二級混煉橡膠，將混煉橡膠移至開煉機中，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）對苯二胺、N-辛基-N’-苯基對苯二胺或N-仲辛基-N’-苯基對苯二胺，活化劑為硬脂酸，軟化劑為石蠟油、重油或石油樹脂，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、載體樹脂;并將上述阻燃母粒原料加入雙螺桿擠出機，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進行混合、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行編織，經(jīng)過高速編織機編織成型為阻燃纖維套管。與此同時，在開煉機中投入丁腈橡膠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，啟動橡膠開煉機進行混煉，混煉時間為10min，混煉結(jié)束后保持溫度進行出膠操作，得到一級混煉橡膠，將混煉橡膠投入橡膠密煉機，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，啟動橡膠密煉機進行混煉，混煉時間為3min，混煉結(jié)束后，保持溫度進行出膠操作，得到二級混煉橡膠，將混煉橡膠移至開煉機中，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)都對汽車管件起到了很好的緩沖保護作用。

參考文獻

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