[发明专利]一种满足新型制冷剂的空调软管及其制备方法

说明书

本发明公开了一种满足新型制冷剂的空调软管及其制备方法，该软管由内到外包括：阻隔层、中胶层、增强层和外胶层，所述阻隔层由尼龙层和聚乙烯醇复合材料层组成，相邻的尼龙层和聚乙烯醇复合材料层由内到外依次设置，且所述阻隔层设置一层或者两层，其中，一层结构的阻隔层由内到外依次包括第一尼龙层和第一聚乙烯醇复合材料层，两层结构的阻隔层由内到外依次包括第二尼龙层、第二聚乙烯醇复合材料层、第一尼龙层和第一聚乙烯醇复合材料层。本发明能够大大提高胶管的耐渗透性，满足新型R744空调管路超低渗透性要求，同时EVOH能够更好地与橡胶粘合，避免了EVOH与大气的直接接触，消除了EVOH的吸湿导致阻隔性能下降的可能性。

技术领域

本发明涉及一种空调软管及其制备方法，具体而言，涉及一种用于新型二氧化碳空调系统压缩机进气端的复合空调软管，属于车用空调制冷领域。

背景技术

制冷剂又称冷媒，它是在空调制冷系统中循环并通过其本身的相态变化以实现制冷的物质。最早的氟利昂制冷剂会导致臭氧被大量消耗并最终在南极上空形成了一个臭氧层空洞。随着蒙特利尔协定与维也纳公约的签订，一种名为HFCs类的物质被发现，其中的佼佼者便是R134a。虽然R134a消耗臭氧潜能值ODP几乎为0，但其温室效应指数GWP高达1300，会导致严重的全球变暖。欧盟规定：从2011年1月1日起，新发布的车型将禁止使用GWP值大于150的制冷剂；到2017年1月1日起所有的车型都需要满足制冷剂的GWP小于150的要求，目前使用的制冷剂R134a的GWP值在1300左右，因此，R134a已成为《蒙特利尔议定书》基加利修正案主要受控物质之一，将被禁止使用。二氧化碳的GWP值为1，ODP值为0，CO2用作制冷剂的代号为R744，其优点主要表现在：①安全环保性：R744为天然工质，还具有无毒、不可燃、物理化学稳定性好等特性；②运行经济性：R744容积制冷量是传统制冷剂的5-8倍；③容易获取、价格低廉，因此二氧化碳无疑是制冷剂最好的候选。

R744制冷剂并不十全十美，也存在以下缺点：①系统工作压力较高，压缩机进气端软管使用压力为0MPa～13MPa，是现有系统压力的5～8倍，对设备承压能力及其管道要求更高；②泄漏量小，要求胶管的泄漏量小于0.3g/年；③为避免制冷剂二氧化碳在输送过程中出现压降，胶管膨胀性能要求较高；④与压缩机连接的管路具有更加复杂的振动和脉冲环境；⑤二氧化碳分子小，胶管内部不能直接使用橡胶材料否则会出现爆破性解压现象。

综合以上情况，现有的空调系统胶管已经无法满足R744新型制冷剂的使用要求，必须开发新结构软管。因为，传统的空调管结构一般包括阻隔层、橡胶层、增强层、橡胶层组成，使用高压软管使用压力在0～3.5MPa，低压软管使用压力不超过1.7MPa。但是随着R744介质的应用，新的空调系统压缩机进气端工作压力为0～13MPa，比现有要求提升了5～8倍，现有的空调管无法满足R744工质系统的高压要求。且基于R744制冷剂本身的特点，目前阻隔层仅为一层纯尼龙的空调无法满足新型空调系统低渗透性要求，容易造成介质的渗透和泄露，由于二氧化碳介质分子量较小，橡胶层无法对介质起到有效的阻隔作用，且介质进入橡胶层后会出现爆破性解压现象，使软管失去应有的效用。

发明内容

本发明的目的就是为了克服以上技术不足，提供一种用于输送二氧化碳等新型环保制冷剂的耐高压、低渗透、低膨胀、低NVH、长寿命的复合空调软管。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案之一是：

一种满足新型制冷剂的空调软管，该软管由内到外包括：阻隔层、中胶层、增强层和外胶层，所述阻隔层由尼龙层和聚乙烯醇复合材料层组成，相邻的尼龙层和聚乙烯醇复合材料层由内到外依次设置，且所述阻隔层设置一层或者两层，其中，一层结构的阻隔层由内到外依次包括第一尼龙层和第一聚乙烯醇复合材料层，两层结构的阻隔层由内到外依次包括第二尼龙层、第二聚乙烯醇复合材料层、第一尼龙层和第一聚乙烯醇复合材料层。