本實(shí)用新型涉及膠管領(lǐng)域，具體而言，本實(shí)用新型涉及一種橡膠軟管。

背景技術(shù)：

橡膠軟管作為汽車上不可缺少的非金屬部件，可以作為管路輸送冷卻液、熱空氣、各種油介質(zhì)等。為了保證膠管良好的柔韌性同時(shí)滿足不同形狀和用途的汽車管路的需要，通常采用合成纖維作為膠管骨架層來提高膠管的耐壓性，而這也進(jìn)一步使得膠管能夠符合在日常耐壓使用過程中的相關(guān)技術(shù)參數(shù)要求。

目前，常用的合成纖維有尼龍、聚酯和芳綸纖維。尼龍纖維具有較高的強(qiáng)度和良好的耐疲勞性能，但其模量低，變形大，尺寸穩(wěn)定性差，耐熱性能差，當(dāng)使用溫度達(dá)到120℃以上時(shí)，就產(chǎn)生明顯的熱收縮以及材料強(qiáng)度下降。聚酯纖維價(jià)格便宜、尺寸穩(wěn)定性較好，是當(dāng)今膠管骨架材料采用的主流纖維，但聚酯纖維強(qiáng)度低，耐熱性能差，當(dāng)使用溫度達(dá)到150℃時(shí)，聚酯纖維強(qiáng)度就會有嚴(yán)重的損失。芳綸纖維由于在大分子長鏈中引入了苯環(huán)，使得分子鏈柔性減小，剛性增大，纖維的強(qiáng)度、模量、耐熱性和尺寸穩(wěn)定性都顯著提高，因而，將芳綸纖維用作橡膠軟管的骨架材料已漸成主流。其中，常用的芳綸纖維有芳綸1414和芳綸1313。芳綸1414斷裂強(qiáng)度達(dá)19.5～22.0cN/dtex，彈性模量達(dá)475～600cN/dtex，其模量約為尼龍纖維的10～12倍，聚酯纖維的5～6倍；同時(shí)，芳綸1414的持續(xù)使用溫度達(dá)180℃，能夠滿足大多情況的使用要求。

但是，隨著汽車向高速化、高功能化方向的發(fā)展，同時(shí)也為了進(jìn)一步使得燃油燃燒完全，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)，因而越來越多的發(fā)動機(jī)中使用了渦輪增壓裝置。渦輪增壓裝置的設(shè)置給膠管提出了更高的耐溫、耐疲勞等理化性能的要求。由于渦輪增壓裝置中的溫度較高，有時(shí)溫度甚至達(dá)到200℃以上，因而這也使得渦輪增壓裝置中的膠管能夠耐受200℃以上的高溫。然而，芳綸1414在200℃條件下經(jīng)受168小時(shí)后，其強(qiáng)度損失率會達(dá)50％以上；同時(shí)，由于芳綸1414的剛性大，彈性模量高，柔韌性低，在膠管脈沖循環(huán)過程中容易對橡膠層造成磨損，導(dǎo)致膠層的崩裂而失效。同樣的，雖然芳綸1313能夠滿足更高的耐熱等級要求，持續(xù)使用溫度達(dá)210℃，并具有良好的柔順性和優(yōu)異的耐疲勞性能，但其強(qiáng)度低、形變量大，導(dǎo)致膠管的爆破壓力較低，另外，芳綸1313長絲的合成和加工條件苛刻，成本高，用其做骨架層制備的膠管價(jià)格昂貴，也很難在汽車主機(jī)廠中進(jìn)行推廣和應(yīng)用。

因此，開發(fā)一種新型具有較好耐溫性能，且理化性能優(yōu)異的材料作為骨架材料，并進(jìn)一步制備具有良好性能汽車橡膠軟管，日益成為研發(fā)的重點(diǎn)所在。

有鑒于此，特提出此實(shí)用新型。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的第一個(gè)目的在于提供一種橡膠軟管，所述橡膠軟管以耐高溫、力學(xué)性能好且價(jià)格更為適中POD纖維材料為骨架材料，因而所制得的橡膠軟管具有優(yōu)異的耐疲勞壓力脈沖性能以及較高的爆破壓力，從而可以解決現(xiàn)有技術(shù)中膠管無法滿足高溫長時(shí)間使用的技術(shù)問題。

為了實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的，特采用以下技術(shù)方案：

一種橡膠軟管，所述橡膠軟管由內(nèi)層至外層依次為內(nèi)膠層、骨架層以及外膠層；其中，所述骨架層為POD纖維材料層。

本實(shí)用新型中，所述POD纖維(即聚芳噁二唑纖維)，是一種由五元環(huán)和苯環(huán)交替共軛形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的聚合物，POD中的特殊骨架結(jié)構(gòu)也使得其分子鏈具有良好的剛性、優(yōu)異的熱穩(wěn)定性能和良好的力學(xué)性能，而未完全環(huán)化的酰肼柔性基團(tuán)保證了纖維的柔性和加工性；同時(shí)，噁二唑、酰肼活性基團(tuán)更是使得纖維與橡膠之間具有良好的粘接性能。POD長絲纖維的長期使用溫度達(dá)250℃，最高使用溫度達(dá)330℃；進(jìn)一步的，POD纖維的密度低，強(qiáng)度和模量均優(yōu)于芳綸1313，而且其成本只有芳綸1313的1/3。進(jìn)一步的，本實(shí)用新型中，通過使用具有優(yōu)異的穩(wěn)定性、加工性、力學(xué)性能以及耐高溫性能的POD纖維作為骨架層材料，因而進(jìn)一步所制得的橡膠軟管也具有良好的耐熱性、耐疲勞壓力脈沖性能等理化性能。

可選的，本實(shí)用新型中，所述內(nèi)膠層的內(nèi)直徑為5－70mm。

可選的，本實(shí)用新型中，所述內(nèi)膠層為乙丙橡膠(EPDM)、丁腈橡膠(NBR)、氯丁橡膠(CR)、氯化聚乙烯橡膠(CM)、氯磺化聚乙烯橡膠(CSM)、(鹵化)丁基橡膠(XIIR)、丙烯酸酯橡膠(ACM)、乙烯－丙烯酸酯橡膠(AEM)、氟橡膠(FKM)、氟硅橡膠(FVMQ)、硅橡膠(VMQ)以及氯醇橡膠(ECO)中的一種或幾種制成的復(fù)合層。

本實(shí)用新型中，通過對內(nèi)膠層材料的選擇和調(diào)整，選擇具有較好的機(jī)械性能和加工性能，且與POD纖維層具有較好粘合性能的材料作為內(nèi)膠層材料，從而可以提高所制得的橡膠軟管的耐熱性以及耐疲勞壓力脈沖性能的同時(shí)，還能夠提高所制得的橡膠軟管的結(jié)構(gòu)整體性。

可選的，本實(shí)用新型中，所述內(nèi)膠層為氯化聚乙烯橡膠(CM)、丙烯酸酯橡膠(ACM)、乙烯－丙烯酸酯橡膠(AEM)、氟橡膠(FKM)、氟硅橡膠(FVMQ)以及硅橡膠(VMQ)中的一種或幾種制成的復(fù)合層。

本實(shí)用新型中，通過對內(nèi)膠層材料的進(jìn)一步選擇和優(yōu)化，選擇性能更加優(yōu)異的材料作為內(nèi)膠層材料，從而進(jìn)一步提高所制得的橡膠軟管的耐熱性以及耐疲勞壓力脈沖性能等理化性能。

可選的，本實(shí)用新型中，所述內(nèi)膠層的厚度為0.5－6mm；優(yōu)選的，本實(shí)用新型中，所述內(nèi)膠層的厚度為0.8－5mm。

本實(shí)用新型中，通過對內(nèi)膠層厚度的調(diào)整和優(yōu)化，從而可以使得內(nèi)膠層能夠有效阻隔所傳導(dǎo)的介質(zhì)的同時(shí)，還不會由于內(nèi)膠層過厚而導(dǎo)致的橡膠軟管過厚而使其不適用于汽車管路中。

可選的，本實(shí)用新型中，所述內(nèi)膠層、骨架層以及外膠層均為同軸設(shè)置，且所述各層之間相互粘結(jié)。

本實(shí)用新型中，通過對所述膠管中各層位置以及粘合結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步調(diào)整和優(yōu)化，從而進(jìn)一步提高了本實(shí)用新型膠管的整體性，同時(shí)也提高了膠管的機(jī)械性能。

可選的，本實(shí)用新型中，所述骨架層為針織結(jié)構(gòu)，并包覆在所述內(nèi)膠層表面。

本實(shí)用新型中，通過對骨架層形狀和結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步選擇和調(diào)整，從而可以進(jìn)一步提高所制得的橡膠軟管的結(jié)構(gòu)整體性。進(jìn)一步的，本實(shí)用新型中，由于針織結(jié)構(gòu)中交織點(diǎn)比較稀疏，膠管的內(nèi)層膠、外層膠可以透過針織物結(jié)構(gòu)的網(wǎng)孔相互粘結(jié)，使得膠管各層之間的附著力明顯提高，進(jìn)而能夠提高所制得的橡膠軟管的整體性；同時(shí)，針織膠管管體輕便柔軟，彎曲性能和耐疲勞性能優(yōu)異。

可選的，本實(shí)用新型中，所述外膠層為乙丙橡膠(EPDM)、丁腈橡膠(NBR)、氯丁橡膠(CR)、氯化聚乙烯橡膠(CM)、氯磺化聚乙烯橡膠(CSM)、(鹵化)丁基橡膠(XIIR)、丙烯酸酯橡膠(ACM)、乙烯－丙烯酸酯橡膠(AEM)、氟橡膠(FKM)、氟硅橡膠(FVMQ)、硅橡膠(VMQ)以及氯醇橡膠(ECO)中的一種或幾種制成的復(fù)合層。

本實(shí)用新型中，通過對外膠層材料的選擇和調(diào)整，選擇具有較好的機(jī)械性能和加工性能，且與POD纖維層具有較好粘合性能的材料作為內(nèi)膠層材料，從而可以提高所制得的橡膠軟管的耐熱性以及耐疲勞壓力脈沖性能的同時(shí)，還能夠提高所制得的橡膠軟管的結(jié)構(gòu)整體性。

可選的，本實(shí)用新型中，所述外膠層為氯化聚乙烯橡膠(CM)、丙烯酸酯橡膠(ACM)、乙烯－丙烯酸酯橡膠(AEM)以及硅橡膠(VMQ)中的一種或幾種制成的復(fù)合層。

本實(shí)用新型中，通過對外膠層材料的進(jìn)一步選擇和優(yōu)化，選擇性能更加優(yōu)異的材料作為外膠層材料，從而進(jìn)一步提高所制得的橡膠軟管的機(jī)械性能。

可選的，本實(shí)用新型中，所述外膠層的厚度為0.5－6mm；優(yōu)選的，本實(shí)用新型中，所述外膠層的厚度為0.8－5mm。

本實(shí)用新型中，通過對外膠層厚度的調(diào)整和優(yōu)化，從而可以在提高所制得橡膠軟管的機(jī)械強(qiáng)度的同時(shí)，還不會由于外膠層過厚而導(dǎo)致的橡膠軟管過厚而使其不適用于汽車管路中。

可選的，本實(shí)用新型中，所述外膠層的外表面還設(shè)置有1－2層復(fù)合層；其中，所述復(fù)合層為雙層結(jié)構(gòu)，其內(nèi)層為POD纖維層；其外層為氯化聚乙烯橡膠、丙烯酸酯橡膠、乙烯－丙烯酸酯橡膠以及硅橡膠中的一種材料層。

可選的，本實(shí)用新型中，所述復(fù)合層內(nèi)層為針織結(jié)構(gòu)，并包覆所述在內(nèi)膠層表面。

可選的，本實(shí)用新型中，所述復(fù)合層外層的厚度為0.5－6mm；優(yōu)選的，本實(shí)用新型中，所述復(fù)合層外層的厚度為0.8－5mm。

本實(shí)用新型中，通過進(jìn)一步在外膠層外表面設(shè)置復(fù)合層，從而可以進(jìn)一步提高所制得的橡膠軟管的耐熱性以及耐疲勞壓力脈沖性能等理化性能。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果為：

(1)本實(shí)用新型中，通過使用POD纖維材料作為骨架層材料，從而可以提高膠管的耐熱性、耐疲勞壓力脈沖性能等性能。所述橡膠軟管即使在長時(shí)間的高溫條件下，仍能夠保持良好的物理性能；

(2)本實(shí)用新型中，通過對內(nèi)膠層以及外膠層材料的選擇和調(diào)整，從而提高了本實(shí)用新型橡膠軟管結(jié)構(gòu)的整體性，并提高了橡膠軟管的機(jī)械性能。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實(shí)用新型的一些實(shí)施方式，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。

圖1為本實(shí)用新型橡膠軟管主視圖，所述橡膠軟管由內(nèi)到外依次為：

1－內(nèi)膠層，2－骨架層，3－外膠層；

圖2為本實(shí)用新型帶有復(fù)合層的橡膠軟管的主視圖，所述橡膠軟管由內(nèi)到外依次為：

1－內(nèi)膠層，2－骨架層，3－外膠層，4－復(fù)合層內(nèi)層，5－復(fù)合層外層。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將對本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，基于本實(shí)用新型中的具體實(shí)施方式，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所得到的所有其它實(shí)施方式，都屬于本實(shí)用新型所保護(hù)的范圍。

在本實(shí)用新型的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實(shí)用新型的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本實(shí)用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本實(shí)用新型中的具體含義。

請參考圖1，本實(shí)用新型所提供的橡膠軟管，包括：內(nèi)膠層1、骨架層2以及外膠層3；

其中，所述骨架層2為POD纖維材料層。

請參考圖1，在本實(shí)用新型的另一個(gè)方案中，該橡膠軟管包括：內(nèi)膠層1、骨架層2以及外膠層3；

其中，所述內(nèi)膠層1為丙烯酸酯橡膠層，骨架層2為POD纖維材料層，外膠層3為丙烯酸酯橡膠層。

請參考圖1，在本實(shí)用新型的又一個(gè)方案中，所述橡膠軟管包括：內(nèi)膠層1、骨架層2以及外膠層3；

其中，所述內(nèi)膠層1為氯化聚乙烯橡膠層，骨架層2為POD纖維材料層，外膠層3為氯化聚乙烯橡膠層；

進(jìn)一步的，所述內(nèi)膠層1的厚度為3mm，外膠層3的厚度為3mm。

請參考圖1，在本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選方案中，所述橡膠軟管包括：內(nèi)膠層1、骨架層2以及外膠層3；

其中，所述內(nèi)膠層1為丙烯酸酯橡膠層，骨架層2為POD纖維材料層，外膠層3為丙烯酸酯橡膠層；所述骨架層2為針織結(jié)構(gòu)，并且包覆在內(nèi)膠層1表面；

進(jìn)一步的，所述內(nèi)膠層1的厚度為3mm，外膠層3的厚度為3mm。

請參考圖2，本實(shí)用新型所提供的帶有復(fù)合層的橡膠軟管，其包括：內(nèi)膠層1、骨架層2、外膠層3、復(fù)合層內(nèi)層4以及復(fù)合層外層5；

其中，所述骨架層2為POD纖維材料層，復(fù)合層內(nèi)層4為POD纖維材料層，復(fù)合層外層5為乙烯－丙烯酸酯橡膠層。

請參考圖2，本實(shí)用新型所提供的另一個(gè)方案中，所述帶有復(fù)合層的橡膠軟管包括：內(nèi)膠層1、骨架層2、外膠層3、復(fù)合層內(nèi)層4以及復(fù)合層外層5；

其中，所述骨架層2為POD纖維材料層，復(fù)合層內(nèi)層4為POD纖維材料層，復(fù)合層外層5為乙烯－丙烯酸酯橡膠層；

同時(shí)，所述內(nèi)膠層1的厚度為0.8mm，所述外膠層3的厚度為0.8mm。

進(jìn)一步的，所述復(fù)合層內(nèi)層4為針織結(jié)構(gòu)，且覆蓋外膠層3；所述復(fù)合層外層5的厚度為0.8mm。

此外，在進(jìn)一步優(yōu)選的方案中，通過擠壓、編織以及包覆的方法制備圖1所示的橡膠軟管，其中，所述橡膠軟管由內(nèi)至外依次為內(nèi)膠層1、骨架層2以及外膠層3，即為實(shí)施例1。其中，所述內(nèi)膠層1為丙烯酸酯內(nèi)膠層，其厚度為3mm；所述骨架層2為POD纖維材料骨架層；所述外膠層3為丙烯酸酯外膠層，其厚度為3mm。

最后，在又一個(gè)優(yōu)選方案中，通過擠壓、編織、包覆以及再次編織、再次包覆的方法制備圖2所示的橡膠軟管，其中，所述橡膠軟管由內(nèi)至外依次為內(nèi)膠層1、骨架層2、外膠層3、復(fù)合層內(nèi)層4、復(fù)合層外層5，即為實(shí)施例2。其中，所述內(nèi)膠層1為丙烯酸酯內(nèi)膠層，其厚度為2mm；所述外膠層3位丙烯酸酯外膠層，其厚度為2mm；所述復(fù)合層外層5為丙烯酸酯復(fù)合層外層，其厚度為2mm。

同時(shí)，通過擠壓、編織以及包覆的方法，制備由內(nèi)層至外層分別為丙烯酸酯內(nèi)層、杜邦nomex芳綸線骨架層以及丙烯酸酯外層的橡膠軟管，即為對比例1。其中，所述丙烯酸酯內(nèi)層和丙烯酸酯外層的厚度均為3mm。

進(jìn)一步的，同時(shí)，通過擠壓、編織以及包覆的方法，制備由內(nèi)層至外層分別為丙烯酸酯內(nèi)層、杜邦kevlar芳綸線骨架層以及丙烯酸酯外層的橡膠軟管，即為對比例2。其中，所述丙烯酸酯內(nèi)層和丙烯酸酯外層的厚度均為3mm。

接著，對實(shí)施例1、2以及對比例1、2所制得的橡膠軟管進(jìn)行性能測試，結(jié)果如下所示：

由對比數(shù)據(jù)可以看出，本實(shí)用新型實(shí)施例的產(chǎn)品具有優(yōu)異的粘接性能和耐疲勞壓力脈沖性能；與對比例的產(chǎn)品相比，本實(shí)用新型實(shí)施例產(chǎn)品具有較高的爆破壓力和較小的外徑膨脹率，能夠保持良好的尺寸穩(wěn)定性；此外，實(shí)施例中所制備的膠管，具有良好的彎曲性能和裝配性；制造成本低。

另外，以實(shí)施例1為例，對本實(shí)用新型橡膠軟管的具體制備方法步驟介紹如下：

①將混煉均勻的丙烯酸酯混煉膠放入直型120擠出機(jī)喂料口，選擇合適的機(jī)針、口型，擠出內(nèi)直徑為50mm的內(nèi)膠層，控制擠出速度為4±0.5米/分鐘，管坯壁厚均勻；

②選擇線密度為2000dtex、捻度為80±10的POD纖維，采用24針針織機(jī)在內(nèi)膠層表面進(jìn)行平針針織，控制每股纖維承受的張力大小一致，網(wǎng)花數(shù)為3.5±0.5個(gè)/cm，針織機(jī)轉(zhuǎn)速為150±30轉(zhuǎn)/分鐘；

③將混煉均勻的丙烯酸酯混煉膠放入T型120擠出機(jī)喂料口，選擇合適的機(jī)針、口型，在POD纖維針織層表面包覆外膠層，控制管坯壁厚均勻；

④將半成品套在相應(yīng)規(guī)格的芯棒上，在170℃的蒸汽硫化罐中進(jìn)行一次硫化，時(shí)間為20分鐘，將一次硫化好的膠管從芯棒上脫下來，清洗，然后在180℃的烘箱中進(jìn)行二次硫化定型，時(shí)間為2小時(shí)，切除料頭，既得成品。

同時(shí)，對本實(shí)用新型對比例中橡膠軟管的制備方法步驟介紹如下：

①將混煉均勻的丙烯酸酯混煉膠放入直型120擠出機(jī)喂料口，選擇合適的機(jī)針、口型，擠出內(nèi)直徑為50mm的內(nèi)膠層，控制擠出速度為4±0.5米/分鐘，管坯壁厚均勻；

②選擇線密度為1320dtex＊2的杜邦nomex芳綸線(即為對比例1)或密度為2500dtex的杜邦kevlar芳綸線(即為對比例2)，采用24針針織機(jī)在內(nèi)膠層表面進(jìn)行平針針織，控制每股纖維承受的張力大小一致，網(wǎng)花數(shù)為3.5±0.5個(gè)/cm，針織機(jī)轉(zhuǎn)速為150±30轉(zhuǎn)/分鐘；

③將混煉均勻的丙烯酸酯混煉膠放入T型120擠出機(jī)喂料口，選擇合適的機(jī)針、口型，在針織層表面包覆外膠層，控制管坯壁厚均勻；

④將半成品套在相應(yīng)規(guī)格的芯棒上，在170℃的蒸汽硫化罐中進(jìn)行一次硫化，時(shí)間為20分鐘，將一次硫化好的膠管從芯棒上脫下來，清洗，然后在180℃的烘箱中進(jìn)行二次硫化定型，時(shí)間為2小時(shí)，切除料頭，既得成品。

本實(shí)用新型所提供的橡膠軟管具有良好的耐熱性、耐疲勞壓力脈沖性能等性能，即使在長時(shí)間的高溫條件下，仍能夠保持良好的物理性能，適于作為連接管路并用于渦輪增壓等汽車裝置中。

盡管已用具體實(shí)施例來說明和描述了本實(shí)用新型，然而應(yīng)意識到，在不背離本實(shí)用新型的精神和范圍的情況下可以作出許多其它的更改和修改。因此，這意味著在所附權(quán)利要求中包括屬于本實(shí)用新型范圍內(nèi)的所有這些變化和修改。