汽车管件的耐油阻燃套管的研究与应用

薛德保

摘要：随着国家对汽车安全性要求的不断提高，本文针对整车管路耐油阻燃等问题，简要介绍一种用于汽车管路零部件保护的耐油阻燃套管及其制作方法。

关键词：汽车管件;耐油性;阻燃套管

一、前沿

随着社会经济的快速发展，汽车已经不在是像过去那样是少数人才有能力购买的商品，社会对汽车的需求量也与日俱增，随着汽车的普及，人们对汽车质量也有了越来越高的要求，在汽车的一些部件上需要使用套管对其进行保护，传统的套管主要为橡胶套管或塑料套管，但是在如引擎这样的部件在工作时，会产生高温和渗油的情况，高温油渗在套管上会对套管产生影响，影响套管的工作状态，在高温天气驾驶时由于温度抬高，汽车更容易出现火情，而引擎往往是最开始的着火点，这就要求管套具有优秀的阻燃性能，保护管件，防止火势的进一步扩散，而且传统套管在安装后容易由于汽车行驶颠簸而脱落，使所保护管件受到损伤，传统套管只能起到一定程度的阻隔效果，对管件并没有多少保护效果。

二、设计方案

为了克服现有产品的不足，本文设计研究了一种能够耐油阻燃的，安装稳固的用于汽车管件的耐油阻燃套管及其制作方法。具体来说，用于汽车管件的耐油阻燃套管包括耐油阻燃橡胶层、阻燃纤维套管、橡胶卡圈、粘著层，耐油阻燃橡胶层均匀包裹覆盖在阻燃纤维套管的外层，橡胶卡圈通过粘着层固定设置在阻燃纤维套管的内部，橡胶卡圈的内圈有环形阵列分布的橡胶凸起。该耐油阻燃橡胶层的厚度为1.5-3mm。阻燃纤维套管的厚度为2.5-4mm。另外，橡胶凸起的长度为橡胶卡圈内圈直径的3/12-5/12。

三、制造方法

用于汽车管件的耐油阻燃套管的制作方法主要包括如下步骤：

第一、阻燃纤维套管的制备：

A、阻燃母粒的制作，阻燃母粒的原料为：阻燃剂、载体树脂;

B、将上述阻燃母粒原料加入双螺杆挤出机，在200-250℃的条件下将原料熔融混合后挤出造粒，形成阻燃母粒;

C、将上述阻燃母粒与pp原材料混合后加入高速混合机进行混合、挤出、拉丝的操作，得到阻燃纤维;

D、以上述阻燃纤维为编丝进行编织，经过高速编织机编织成型为阻燃纤维套管;

第二、耐油阻燃橡胶的制备：在开炼机中投入丁腈橡胶、聚氯乙烯，调节辊轴温度为85-100℃，转速为20-30转/分钟，启动橡胶开炼机进行混炼，混炼时间为7-12min，混炼结束后保持温度进行出胶操作，得到一级混炼橡胶，将混炼橡胶投入橡胶密炼机，加入炭黑、硫化剂、防老剂、活化剂、软化剂、橡胶阻燃剂，调节辊轴温度在80-90℃，转速为20-35转/分钟，启动橡胶密炼机进行混炼，混炼时间为3-5min，混炼结束后，保持温度进行出胶操作，得到二级混炼橡胶，将混炼橡胶移至开炼机中，调节辊轴温度为70-85℃，再次混炼3-5次后，将辊距调节为5mm进行压片出胶，橡胶片静置冷却，得到耐油阻燃橡胶;

第三、橡胶卡圈的制备与安装：将耐油阻燃橡胶加热至210-230℃，使耐油阻燃橡胶成熔融状态后加工成形，通过粘着层将橡胶卡圈固定设置在阻燃纤维套管的管内;

第四、耐油阻燃套管的制备：将耐油阻燃橡胶加热至210-230℃，使耐油阻燃橡胶成熔融状态后均匀涂敷在阻燃纤维套管的外表面，耐油阻燃橡胶冷却固化后制得耐油阻燃套管。

其中，步骤一中阻燃剂为红磷、氢氧化铝、膨胀性石墨以及N-羟甲基二甲氧基磷酸酯酰胺的混合物，阻燃剂配比为红磷65%、氢氧化铝15%、膨胀性石墨10%、N-羟甲基二甲氧基磷酸酯酰胺10%;阻燃母粒与pp原材料的质量比为1-1.5：10。步骤二中防老剂为N，N’-双（1，4-二甲基戊基）对苯二胺、N-辛基-N’-苯基对苯二胺或N-仲辛基-N’-苯基对苯二胺，活化剂为硬脂酸，软化剂为石蜡油、重油或石油树脂，硫化剂为氧化镉，橡胶阻燃剂为氢氧化镁与氯化石蜡的混合物，其配比为氢氧化镁25%与氯化石蜡75%。步骤三中粘着层为热可塑性橡胶或瞬间接着胶。

四、实例介绍

现以用于传统客车柴油管外侧的耐油阻燃套管制造为例。该套管包括耐油阻燃橡胶层、阻燃纤维套管、橡胶卡圈、粘着层;耐油阻燃橡胶层的厚度为3mm。阻燃纤维套管的厚度为4mm。橡胶凸起的长度为橡胶卡圈内圈直径的5/12。具体制作方法如下：

首先，选用的阻燃母粒的原料为：阻燃剂、载体树脂;并将上述阻燃母粒原料加入双螺杆挤出机，在230℃的条件下将原料熔融混合后挤出造粒，形成阻燃母粒;其次，将上述阻燃母粒与pp原材料混合后加入高速混合机进行混合、挤出、拉丝的操作，得到阻燃纤维;最后 ，以上述阻燃纤维为编丝进行编织，经过高速编织机编织成型为阻燃纤维套管。与此同时，在开炼机中投入丁腈橡胶60重量份、聚氯乙烯8重量份，调节辊轴温度为100℃，转速为25转/分钟，启动橡胶开炼机进行混炼，混炼时间为10min，混炼结束后保持温度进行出胶操作，得到一级混炼橡胶，将混炼橡胶投入橡胶密炼机，加入炭黑12重量份、氧化镉3.5重量份、或N-仲辛基-N’-苯基对苯二胺3.2重量份、硬脂酸2.8重量份、石蜡油2.8重量份、橡胶阻燃剂9重量份，调节辊轴温度在90℃，转速为25转/分钟，启动橡胶密炼机进行混炼，混炼时间为3min，混炼结束后，保持温度进行出胶操作，得到二级混炼橡胶，将混炼橡胶移至开炼机中，调节辊轴温度为85℃，再次混炼3min后，将辊距调节为5mm进行压片出胶，橡胶片静置冷却，得到耐油阻燃橡胶;最后，将耐油阻燃橡胶加热至220℃，使耐油阻燃橡胶成熔融状态后加工成形，通过粘着层将橡胶卡圈固定设置在阻燃纤维套管的管内，冷却固化后制得耐油阻燃套管。

五、改善效果

本次设计研究的汽车管件的耐油阻燃套管相比其他胶管主要有优秀的耐油性能、优秀的阻燃能力、优秀的阻燃能力;且该耐油阻燃套管通过在阻燃纤维套管内设置有橡胶卡圈，使本装置方便安装且在安装套入管件后不易因振动而脱落;最后，本耐油阻燃橡胶层、阻燃纤维套管均具有优良的弹性，阻燃纤维套管内还设置有橡胶卡圈，这些结构都对汽车管件起到了很好的缓冲保护作用。

参考文献

[1]汽车底盘构造与维修，电子工业出版社，2004年8月.