橡胶管的种类大全及未来发展方向

橡胶管的种类大全及未来发展方向

胶管工艺进展的推动力来自应用要求和环保要求的不断提高。应用要求主要包括环境温度、压力、弯曲半径、输送介质、脉冲寿命、胶管内径等。环保要求主要涉及汽车工业，包括介质的渗透性、废气排放、介质（如燃油和制冷剂）的变化；机械设备领域也存在液压流体的变化，如可生物降解液压流体的出现。

从总体上看，胶管的基本结构没有明显变化，因此加工工艺和设备也相应地没有本质的变化。但是，为了适应某一或某些要求，具体的胶管结构也有适当的调整，如层数的增加和钢丝或纤维铺放状态的变化，从而对加工机械也做了一系列相应的调整。

变化最大的是原材料，尤其是在汽车用胶管中。许多传统上使用的通用橡胶材料已不能适应变化了的应用要求和环保要求，一些特种橡胶如硅橡胶、氟橡胶、乙烯乙酸乙酯共聚物、氢化丁腈橡胶等，愈来愈多地被采用；具有防渗透性能的热塑性塑料也作为一种额外层加入胶管结构中。芳酰胺纤维也开始愈来愈多地用于汽车用胶管、飞机用胶管和其他胶管中。应该说，在过去30 多年

时间里，材料的探索和研究，不仅是橡胶材料，还包括配合剂和增强材料，一直在进行着，并且取得了丰硕的成果，基本上达到了与应用要求和环保要求同步发展的程度。

1 汽车用胶管

20 世纪70 年代，汽车燃油胶管所面临的问题主要是酸性汽油。当时，燃油胶

管主要使用丁腈橡胶，而酸性汽油所产生的过氧化氢对丁腈橡胶具有强烈的腐蚀作用，尤其是在高温下。因此，拜耳和宝兰山公司相继采用向丁腈橡胶中添加防老剂和生产结合防老剂丁腈橡胶等方法来解决这个问题，并且取得了一定的效果。

从1990 年开始，汽车所面临的问题已不是酸性汽油的问题，而主要是空气污染和大气臭氧层破坏的问题。为此，制定了京都议定书，各国相继采取了一系列相应的措施。2006年10月，EURO4欧洲排放标准生效。

2006年12月末，欧盟议会批准了新的更严格的汽车排放法一EuR05该法

将于

2009年9月1日生效，但对通用体育运动车、救护车、残疾人用车和公共服务用车有 3 年过渡期，将于

2012年9月生效。该法还包括EURO6对柴油汽车的氧化氮（NOx排放提出了更严格的要求，将于2014 年生效。

EURO5将强制所有新的柴油汽车从2011年开始安装微粒过滤器，使微粒排放达到汽油汽车的水平。EURO5允许柴油汽车的NOx排放量最高250mg/km, 为汽油汽车的5倍。

到2014年EURO6生效时，柴油汽车的NOx排放量将降低到汽油汽车的

3. 5倍，最终达到80mg/km,稍高于汽油汽车的70mg/km。

美国加利福尼亚等卅I的防污染标准比EURO6更严格。美国于2006年提出了部分零排放汽车的要求。

这些法规的制定,使汽车制造厂对汽车的各个系统进行了一系列相应的改进和增加,从而迫使胶管生产厂采用新的材料和结构,以适应汽车制造厂的要求。

1.1 生物柴油胶管

2001 年,欧盟一致同意支持使用生物燃料,其战略目标是,到20年普通燃料的20%将由生物燃料取代，以便减少二氧化碳（C02的排放和减少对进口天然燃料的依赖。美国最近也提倡采用生物燃料。所谓生物燃料,系指由生物物质（植物或动物基可生物降解的物质）生产的液体或气体燃料,目前主要指生物柴油。生物柴油可归类为脂肪酸甲酯（FAME）。

FAME是一种长链脂肪酸的单烷基酯的混合物，是植物油或动物脂肪（三酸甘油酯）与甲醇或乙醇相反应而形成的酯（生物柴由）。现在,一般说来,欧洲使用油菜籽油生产油菜籽油甲酯（RME）,而美国则使用豆油生产豆油甲酯（SME。

生物柴油可以纯的（100%）生物柴油（B100））JI以使用，如德国和奥地利，也可与天然柴油混合使用（如B20,为20%生物柴油与80%天然柴油的混合物）。

美国现在使用的主要是E85生物柴油，由85%乙醇与15%汽油混合而成。美国最近已经制定了提高车用可再生燃料的标准，规定2007 年美国境内出售的汽车燃料总量的

4．07% （

213．7亿升）必须来自再生资源，到20 1 2年将增加到314亿升。美国现在

有100多家生产乙醇燃料的工厂，乙醇燃料的原材料主要是玉米。预计2008年将消耗大约1-3 亿吨玉米，相当于美国全国产量的一半。

在温度、空气和水的作用下，生物柴油会降解，降解产物对橡胶材料有很强的腐蚀作用。

燃油胶管，除了要求耐高温性能之外，还要求耐燃油性能和耐燃油渗透性能。现在，燃油胶管所使用的橡胶材料主要是氯醇橡胶（ECO、）丙烯酸酯橡胶（ACM）和氢化丁腈橡胶（HNBR）取代了丁腈橡胶（NBR）内胶层）和氯丁橡胶（CR）外胶层）。这些橡胶可耐150C温度。最近，瑞翁公司开发出了一种丙烯酸橡胶NipolAR,可耐175C温度。现在，氟橡胶已广泛用于汽车燃油胶管，主要是因

为其耐燃油，尤其是耐生物柴油，以及耐燃油渗透性能。

但是,考虑到氟橡胶价格昂贵,为降低成本,氟橡胶只作为内衬层,通过共挤出方法或其他方法附加到燃油胶管的内胶层内侧上。氟橡胶内衬很薄,一般为

0．2—

0．7ram。

为了适应汽车的需要，杜邦公司开发出了新的先进聚合物结构” （APA工艺,生产一种过氧化物硫化（亦称加成硫化）特种氟橡胶,用于汽车生物柴油胶管和涡轮增压器胶管。达因昂公司也开发出了一种新工艺,生产过氧化物硫化氟橡胶,其耐生物柴油性能优于普通氟橡胶。

达纳和尼塔摩尔公司采用聚乙烯萘二甲酸酯（PBN生产燃油箱内和燃油输送系统用软管。

这是一种多层结构软管，由尼龙12内衬层、粘合层、PBN中间层、粘合层和尼龙12 外覆层构成，具有良好的耐燃油渗透性，据称，在渗透性、静电放电、重量和成本方面优于氟橡胶多层软管。

1.2 涡轮增压器用胶管

近年来，涡轮增压柴油汽车在不断增加。在欧洲，2003 年装配涡轮增压器的柴油机占柴油机的12％，预计到2008 年增加到60％以上。涡轮增压发动机是利