СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ШЛАНГА ДЛЯ ПОДАЧИ ТОПЛИВА Российский патент 2007 года по МПК F16L11/08 

Изобретение относится к разработке шлангов с пониженной топливопроницаемостью, предназначенных для подачи топлива по трубопроводам бензиновых двигателей с электронной системой регулирования впрыска топлива, и может быть использовано в производстве резинотехнических изделий для автомобильной промышленности.

Известны топливные шланги с высокой межслоевой адгезией, изготовленные из тепломаслостойкого фторкаучука (внутренний слой) и этиленвинилацетатного сополимера (наружный слой). Для внутреннего слоя используют резиновую смесь состава (мас.ч): каучукDai-el G703 (содержит диольную вулканизующую систему) (100), гидроксид кальция (5), техуглерод (15), а для наружного слоя - сополимер бутилакрилата, этилена, 2-метоксиэтилакрилата и винилацетата (15:10:50:25) с 4 мас.ч. гуанидинового вулканизующего агента. Слоистые трубки из этих смесей получают совместной экструзией с последующей оплеткой полиэфирным волокном (Пат. 61-171981 Япония (1986) (СА, 1986, V.105, 228338).

Описана технология изготовления двухслойных бензостойких шлангов с внутренним слоем из фторкаучука и наружным слоем из эпихлоргидринового или хлоропренового каучука (Пат. 5356681 США (1984) (РЖХ, 1997, 1У47П). Многослойные резины получают путем совместной экструзии смесей на основе фторкаучука (внутренний слой) и на основе бутадиен-нитрильного каучука (<37% акрилонитрила) с диоксидом кремния (наружный слой), оплеткой и последующей вулканизацией (Заявка 01-247157 Япония (1989) (СА, 1990, V.112, 100517), см. Нудельман З.Н., Каучук и резина, 1, 2001, с.31-42.

Аналогичные образцы шлангов изложены в патентах: DE 3821723, C1, 21.09.1989, DE 3510395, A1, 25.09.1986, DE 3715251, A1, 01.12.1988, однако использование их по стандарту ЕВРО-3 (ТУ 305-57-089-99 - утечка топлива не более 2,5 г/м²/24 ч с учетом "холостого" образца) является проблематичным, так как основное их предназначение - это стандарт ЕВРО-2 (ТУ 2556-002-12212865-99 - утечка топлива не более 50 г/м²/24 ч без учета "холостого" образца). Классическим приемом уменьшения топливопроницаемости является увеличение числа слоев резины при экструзии (Стройп С., Машлин К., Родневский Л. Проблемы уменьшения выделения паров топлива и производство топливных шлангов. Материалы в автомобилестроении. Сб. докладов II Международной научно-практической конференции, ч.2, Тольятти, 2004, с.201-205).

Известно использование фторкаучуковых латексов для получения пленок в качестве связующего материала при пропитке асбестовых волокон. В состав пленок на основе латекса марки LD-242 из фторкаучука вайтон А входят (в.ч. на 100 в.ч. каучука): латекс LD-242 - 100, ZnO - 10, бланфикс - 10, неионный ПАВ - 3, вулканизующий агент LD-214 (бис-циннамилиденгексаметилендиимин) - 2 (см. Галил-Оглы Ф.А., Новиков А.С., Нудельман З.Н.. Фторкаучуки и резины на их основе. М.: Химия, 1966 - с.218). Пленки, в основном, используются для нанесения покрытий на ткани и металлы.

Наиболее близким к заявляемому способу является рукав для топливных систем двигателей автомобилей, в состав которого входят внутренний слой из фторкаучука и промежуточный и наружный слои из эпихлоргидринового каучука (Патент №2235245, БИ №24, 2004 г., прототип).

Недостатком прототипа является высокая топливопроницаемость шланга (рукава).

Техническим результатом заявляемого изобретения является достижение низкой топливопроницаемости шланга.

Поставленная задача достигается путем создания на внутренней поверхности топливного шланга из фторэластомера барьерного слоя из фтористой резины.

Сущность изобретения заключается в дополнительном нанесении на внутреннюю поверхность топливного шланга, содержащего внутреннюю камеру из резины на основе фторэластомера, армирующий слой из полиэфирной нити, промежуточный и наружный слои из резин на основе эпихлоргидринового каучука, барьерного слоя из фтористой резины. Данный слой толщиной 0,1...0,3 мм предварительно наносится на дорн из этиленпропиленовой резины и сушится при температуре от 90° до 110°С, затем соединяется со слоем фторэластомера в поцессе вулканизации. Расход фтористой резины для покрытия дорна 0,2...0,6 кг/м².

Вулканизация шланга осуществляется в автоклаве при температуре, соответствующей технологическому процессу (170°+/-5°С за 30+/-5 мин). В результате этого достигается уменьшение топливопроницаемости в 1,2...1,3 раза.

Пример 1. Подготовка дорна к вулканизации

В емкость помещают 400 г резины на основе СКФ-26 и 800 г метилэтилкетона. Растворяют резину при медленном (60 об/мин) перемешивании. Раствор наносят на поверхность дорна кисточкой или окунанием в два-три слоя (толщина 0,1...0,3 мм). Далее сушат горячим воздухом. Температура сушки 100±10°С при расходе раствора 0,2...0,6 кг/м² на стадии обработки дорна. Дальнейшее изготовление и вулканизация шланга проводится в соответствии с технологической картой известным путем.

Пример 2. Испытание топливных шлангов

Проведение лабораторных испытаний опытных образцов шлангов на соответствие требованиям ТУ 2556-119-00149289-2001 и ТУ 305-57-089-99 по показателю топливопроницаемость при температуре 23±2°С осуществлялось на детали 2123-1101079-20 "Шланг вентиляционный топливного бака и наливной трубы". Норма по ТУ 2556-119-00149289-2001 не более 5,0 г/м²/24 ч без учета "холостого" образца, норма по ТУ 305-57-089-99 не более 2,5 г/м²/24 ч с учетом "холостого" образца, стандарт ЕВРО-3.

Результаты испытаний шланга-прототипа и топливного шланга, покрытого дополнительным барьерным слоем фтористой резины, приведены в таблице.

ТаблицаТопливопроницаемость для шлангов ШЛ 7,94×14,29 (среднее из трех значений)№ п/пшлангтопливопроницаемость с учетом "холостого" образца, Т, г/м²/24 чтопливопроницаемость без учета "холостого" образца, Т, г/м²/24 ч1прототип2,44,82заявляемый1,83,7Примечание: эффективная длина шланга, l(эфф.)=260...270 мм;
внутренний диаметр, d=7,94 мм; наружный диаметр, d=14,29 мм.

Как видно из таблицы, введение дополнительного барьерного слоя снижает топливо-проницаемость шланга в 1,2...1,3 раза.

Изобретение относится к разработке топливного шланга и может быть использовано в производстве резинотехнических изделий для автомобильной промышленности, работающих в условиях воздействия топлива. Сущность изобретения состоит в нанесении на топливный шланг, содержащий внутреннюю камеру из резины на основе фторэластомера и промежуточный и наружный слои из резин на основе эпихлоргидрина, для уменьшения топливопроницаемости слоя фтористой резины толщиной 0,1...0,3 мм при расходе 0,2...0,6 кг/м². При этом нанесение фтористой резины осуществляется непосредственно на поверхность дорна с последующей сушкой и дальнейшим переносом на внутреннюю камеру топливного шланга при вулканизации. Изобретение повышает надежность шланга.

Способ изготовления шланга для подачи топлива путем выполнения его из нескольких слоев резин, армированных полиэфирными нитями, и содержащего внутреннюю камеру из резины на основе фторэластомера, отличающийся тем, что на внутренней поверхности камеры из фторэластомера создают дополнительный барьерный слой из фтористой резины толщиной 0,1÷0,3 мм, который предварительно наносят на дорн из этиленпропиленовой резины с последующей сушкой, а затем соединяют со слоем фторэластомера в процессе вулканизации в автоклаве.