[发明专利]用于冷侧增压空气应用的氟弹性体/EPDM软管

说明书

一种软管包括含有氟弹性体的内层、含有一种或多种EPDM弹性体和EPM弹性体的外层和布置在该内层与该外层之间的至少一个纺织物加强层。在一些方面，该至少一个纺织物加强层直接卷绕到内层上。此外，该一个或多个纺织物加强层可以是促进该外层与该内层之间的直接接触的开孔编织纺织物。在一些情况下，该氟弹性体具有在64重量百分比至71重量百分比的范围内的氟含量。该氟弹性体可以具有包括至少两种全氟化单体和至少一种固化位点单体的重复单元，而在其他情况下，该氟弹性体具有包括全氟烯烃单体、全氟乙烯基醚单体和固化位点单体的重复单元。

技术领域

本披露总体上涉及的领域是柔性软管，并且特别地用作增压空气软管的柔性软管。

背景技术

本部分提供背景信息以便于更好地理解本披露的各个方面。应当理解，本文件的本部分中的陈述将从这个角度阅读，并且不作为现有技术的承认。

涡轮增压器与增压空气冷却器(热侧)之间的连接以及增压空气冷却器与发动机进气歧管(冷侧)之间的连接主要通过使用所谓的增压空气软管实现。在此该热侧和该冷侧二者必须经受住相对高的压力，并且还必须是足够柔性的以抵消发动机与增压空气冷却器之间的相对移动。对其他软管例如工业软管也有可比较的要求，这些软管同样必须经受住高压和变化的温度。

现代的涡轮动力车辆的较高的发动机功率需要越来越强的增压空气压力。这还涉及较高的增压空气温度，所述增压空气温度在热侧的增压空气软管上施加极端应力。所述增压空气温度是约200℃，其中相对过压高达3.5巴。已知用于这些温度范围的四层增压空气软管，包含FKM氟弹性体的内层、硅酮的中间层和外层、以及例如芳族聚酰胺纤维的加强层。FKM(通过ASTM D1418标准)如在ASTM D1418中定义的是指约80％的氟弹性体，并且FKM含有作为单体的偏二氟乙烯。现有技术水平中，对于高温度范围内的应用，使用硅酮是典型的，因为常规的橡胶混合物不能经受住这些温度和压力。在一些其他应用中，使用乙烯丙烯酸橡胶(AEM)或烷基丙烯酸酯共聚物(ACM)来代替硅酮。在又其他情况下，可替代的阻挡层基于FVMQ氟硅酮弹性体而非FKM。

用于增压空气应用的标准冷侧软管具有如下主要要求：在100℃与150℃之间的使用温度，以及针对发动机流体(如油，燃料像柴油、苯等)的耐介质性。在用于这些类型的软管的外层中使用的主要聚合物是氯丁二烯、氯化聚乙烯，并且在某些情况下是AEM。

目前具有废气再循环的车辆随着下一代发动机不断增加，并且热侧/冷侧增压空气软管是这些发动机中的关键部件。在内层中使用基于氯化聚合物(像CR和CM)的弹性体化合物的软管将不太可能满足这些要求，因为这些聚合物不是酸稳定的并且在复合期间添加碱性填料如氧化钙和氢氧化钙以清除由这些聚合物释放的盐酸。这些碱性填料将进一步降低这些化合物的耐酸特性。虽然AEM的耐酸性更好，但是根据应用和规范，这种物质的使用可能是不明确的，因为AEM可能在某些酸性条件下水解。

因此，对于具有足够柔性、耐发动机介质性和耐酸/碱性的冷侧增压空气软管存在需求，此种需求至少部分地被以下披露内容满足。

发明内容

提供本发明内容以便介绍在下面的具体实施方式中进一步说明的概念的选择。本发明内容不旨在鉴别所要求保护的主题的关键或本质特征，也不旨在用作限制所要求保护的主题的范围的辅助。

在本披露的一些实施例中，软管包括由氟弹性体构成的内层、由一种或多种EPDM弹性体和/或EPM弹性体构成的外层、至少一个布置在该内层与该外层之间的纺织物加强层和任选的助粘附层。在一些方面，该至少一个纺织物加强层直接卷绕到内层上。在一些实施例中，该任选的助粘附层布置在该内层、该外层和该至少一个纺织物加强层中的两个或更多个之间。该一个或多个纺织物加强层可以是已经针织、编织或成螺旋(spiralized)的管状针织物或管状编织物。在一些方面，该一个或多个纺织物加强层可以是促进该外层与该内层之间的直接接触的开孔编织(open braid)纺织物。