Топливный шланг
Владельцы патента RU 2285855:
Открытое акционерное общество "Балаковорезинотехника" (RU)
Изобретение предназначено для подачи топлива по трубопроводам бензиновых двигателей. Технический результат изобретения - достижение низкой топливопроницаемости шланга. Топливный шланг, содержащий внутреннюю камеру из резины на основе фторэластомера и промежуточный и наружный слой из резин на основе эпихлоргидринового каучука, дополнительно содержит слой фторсодержащего латекса толщиной 0,1-0,3 мм на поверхности наружного слоя резины из эпихлоргидринового каучука. 2 табл.
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 состав, мас.ч.: каучук Dai-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 двуслойных 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 (менее 37% акрилонитрила) с диоксидом кремния (наружный слой), оплеткой и последующей вулканизацией (Заявка 01-247157, Япония (1989) (СА. 1990, V.112, 100517), см. обзор, автор: Нудельман З.Н., Каучук и резина, №1, 2001, с.31-42.
Аналогичные образцы шлангов изложены в патентах: DE 3821723, С1, 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 часа 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 часа без учета "холостого" образца).
Известно использование фторкачуковых 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. - c.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) и его неудовлетворительная стабильность в весе во времени (плавающее значение "холостого" (незаполненного топливом) образца для контроля по ТУ 2556-119-00149289-2001). Стабильность в весе во времени незаполненного топливом образца шланга необходима для достоверного определения его топливопроницаемости по ТУ 2556-119-00149289-2001, по которому учет веса "холостого" образца не проводится.
Целью изобретения является достижение низкой топливопроницаемости шланга.
Указанная цель достигается путем нанесения на поверхность шланга водного раствора фторсодержащего латекса.
Сущность изобретения заключается в нанесении на топливный шланг, содержащий внутреннюю камеру из резины на основе фторэластомера и промежуточный и наружный слои из резин на основе эпихлоргидринового каучука, слоя фторсодержащего латекса толщиной 0,1...0,3 мм при расходе 0,2...0,6 кг/м2 при температуре сушки 110...130°С. При этом достигается уменьшение топливопроницаемости в 1,8...1,9 раза.
Пример 1. Получение раствора для промазки топливного шланга.
В емкость помещают 2000 г латекса СКФ-26И с концентрацией каучука 40% (ТУ 6-05-041-352) и 200 г деионизированной воды. В качестве отвердителя используют карбамат гексаметилендиамина 1,8...2,0 в.ч. на 100 в.ч. в пересчете на каучук. Наполнитель - цинковые белила БЦО (ГОСТ 202-84) в концентрации 15...18 в.ч. на 100 в.ч. каучука. Раствор наносят на поверхность топливного шланга кисточкой, окунанием или распылением в два-три слоя (толщина 0,1...0,3 мм). Далее сушат горячим воздухом. Температура сушки 120±10°С при расходе латекса 0,2...0,6 кг/м2 на стадии обработки шланга.
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 часа без учета "холостого" образца, норма по ТУ 305-57-089-99 не более 2,5 г/м2/24 часа с учетом "холостого" образца, стандарт ЕВРО-3.
Результаты испытаний шланга-прототипа приведены в табл.1, а топливного шланга, покрытого слоем фторлатекса - в табл.2. Для наглядности в эксперимент брались шланги, не проходящие по обоим ТУ: 2556-119-00149289-2001 и 305-57-089-99, соответственно.
| Таблица 1 Топливопроницаемость для шлангов ШЛ 7,94×14,29, не проходящих по ТУ для ЕВРО-3 (прототип) | ||||||||
| № суток | Масса "холостого" образца, m(хол), г | Суточная потеря массы, Δm (хол), г | Топливопроницаемость "холостого" образца, Т, г/м2/24 часа | Масса образца с топливом, m(т), г | Суточная потеря массы с учетом "холостого", Δm, г | Разница в убыли, Δm-Δm (хол), г | Топливопроницаемость с учетом "холостого" образца, Т, г/м2 /24 часа | Топливопроницаемость без учета "холостого" образца, Т, г/м2 /24 часа |
| 1 | 110,14 | 116,11 | ||||||
| 2 | 110,08 | -0,06 | 9,2 | 116,07 | -0,04 | +0,02 | - | 6,1 |
| 3 | 110,02 | -0,06 | 9,2 | 116,02 | -0,05 | +0,01 | - | 7,7 |
| 4 | 109,97 | -0,05 | 7,7 | 115,97 | -0,05 | 0 | 0 | 7,7 |
| 5 | 109,94 | -0,03 | 4,6 | 115,95 | -0,02 | +0,01 | - | 3,1 |
| 6 | 109,89 | -0,05 | 7,7 | 115,91 | -0,04 | +0,01 | - | 6,1 |
| 7 | 109,86 | -0,03 | 4,6 | 115,87 | -0,04 | -0,01 | 1,5 | 6,1 |
| 8 | 109,82 | -0,04 | 6,1 | 115,84 | -0,03 | +0,01 | - | 4,6 |
| 9 | 109,78 | -0,04 | 6,1 | 115,80 | -0,04 | 0 | - | 6,1 |
| 10 | 109,74 | -0,04 | 6,1 | 115,74 | -0,06 | -0,02 | 3,1 | 9,2 |
| 11 | 109,70 | -0,04 | 6,1 | 115,69 | -0,05 | -0,01 | 1,5 | 7,7 |
| 12 | 109,67 | -0,03 | 4,6 | 115,65 | -0,04 | -0,01 | 1,5 | 6,1 |
| 13 | 109,64 | -0,03 | 4,6 | 115,60 | -0,05 | -0,02 | 3,1 | 7,7 |
| 14 | 109,61 | -0,03 | 4,6 | 115,56 | -0,04 | -0,01 | 1,5 | 6,1 |
| Примечание: эффективная длина шланга, l (эфф.) = 261,92 мм; внутренний диаметр, d=7,94 мм; площадь, S=0,00653 м2; Δm=-Δ(m(i+1)-m(i)). |
| Таблица 2 Топливопроницаемость для заявляемых шлангов ШЛ 7,94×14,29 (промазка фторлатексом) | ||||||||
| № суток | Масса "холостого" образца, m(хол), г | Суточная потеря масссы, Δm (хол), г | Топливопроницаемость "холостого" образца, Т, г/м2 /24 часа | Масса образца с топливом, m(т), г | Суточная потеря массы с учетом "холо стого", Δm, г | Разница в убыли, Δm-Δm (хол), г | Топливопроницаемость с учетом "холостого" образца, Т, г/м2/24 часа | Топливопроницаемость без учета "холостого" образца, Т, г/м2/24 часа |
| 1 | 107,67 | 113,69 | ||||||
| 2 | 107,67 | 0 | 0 | 113,69 | +0,01 | +0,01 | - | |
| 3 | 107,67 | 0 | 0 | 113,69 | -0,01 | -0,01 | 1,6 | 1,6 |
| 4 | 107,67 | 0 | 0 | 113,69 | 0 | 0 | - | - |
| 5 | 107,68 | +0,01 | 0 | 113,69 | +0,01 | 0 | - | - |
| 6 | 107,68 | 0 | 0 | 113,69 | 0 | 0 | - | - |
| 7 | 107,69 | +0,01 | 0 | 113,69 | +0,01 | 0 | - | - |
| 8 | 107,70 | +0,01 | 1,6 | 113,69 | +0,01 | +0,02 | - | - |
| 9 | 109,70 | 0 | 0 | 113,69 | 0 | 0 | - | - |
| 10 | 107,70 | 0 | 0 | 113,69 | 0 | 0 | - | - |
| 11 | 107,69 | -0,01 | 1,6 | 113,69 | -0,01 | 0 | - | - |
| 12 | 107,70 | +0,01 | 0 | 113,69 | +0,01 | 0 | - | - |
| 13 | 107,70 | 0 | 0 | 113,69 | 0 | 0 | - | - |
| 14 | 107,69 | -0,01 | 1,6 | 113,69 | -0,01 | 0 | - | - |
| Примечание: эффективная длина шланга, l (эфф.) = 255,90 мм; внутренний диаметр, d=7,94 мм; площадь, S=0,00638 м2; Δm=-Δ(m(i+1)-m(i)). |
Топливный шланг, содержащий внутреннюю камеру из резины на основе фторэластомера и промежуточный и наружный слои из резин на основе эпихлоргидринового каучука, отличающийся тем, что он дополнительно содержит слой фторсодержащего латекса толщиной 0,1-0,3 мм на поверхности наружного слоя резины из эпихлоргидринового каучука.
