用于車輛空調(diào)系統(tǒng)的多層軟管的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及用于在車輛空調(diào)系統(tǒng)中輸送制冷劑的多層軟管。
【背景技術(shù)】
[0002] 在車輛空調(diào)系統(tǒng)中，1，1，1，2-四氟乙烷，也稱為R-134a，是目前使用的制冷劑。
[0003] 溫室氣體減排的最新標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)致對(duì)具有較低環(huán)境影響的溶液的持續(xù)尋找。具體地， 往往根據(jù)"全球變暖潛能值"，也稱為GWP，測(cè)量所述環(huán)境影響。
[0004] 因此，在車輛空調(diào)系統(tǒng)中，提議用具有低得多的GWP的新溶液取代制冷劑R134,所 述GWP如例如HF0-1234yf或2, 3, 3, 3-四氟丙烯或四氟丙烯的更通常的多種異構(gòu)體，一般 定性和指定為四氟丙稀。
[0005] 可替代地，例如，已經(jīng)提議使用1，3, 3, 3-四氟丙烯，也稱為HF0_1234ze。
[0006] 確切地，HF0_1234yf的化學(xué)式是以下：
[0008] HF0-1234yf的GWP比R-134a低335倍，因此，用所述制冷劑取代R134a在環(huán)保方 面是非常有利的。
[0009] 通常與用于壓縮機(jī)的油（稱為PAG油，聚烷二醇的縮寫）組合使用制冷劑，該油用 于潤(rùn)滑空調(diào)系統(tǒng)，以及具體地潤(rùn)滑壓縮機(jī)。
[0010] 車輛空調(diào)系統(tǒng)中使用的軟管通常制造為多層，以執(zhí)行不同的功能，如例如，耐化學(xué) 侵蝕、阻擋制冷劑的滲透、機(jī)械耐性和具體地耐高壓。
[0011] 四氟丙烯的使用，以及具體地它們與PAG油一起的使用引起對(duì)材料的較大化學(xué)腐 蝕，該材料形成用于在空調(diào)系統(tǒng)中輸送所述流體的軟管。
[0012] 此外，在空調(diào)系統(tǒng)中，往往存在最大百分比的水，除了制冷劑和PAG油之外，水在 高溫老化測(cè)試中使材料的耐性特別困難。
[0013] 因此，正在尋找新材料和新材料組合，以形成用于提供新制冷劑的最佳結(jié)果的軟 管的相對(duì)層。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014] 因此，本發(fā)明的第一目的是得到用于車輛空調(diào)系統(tǒng)的多層軟管，其也可以經(jīng)受所 有PAG油的化學(xué)腐蝕并且具有最佳的阻擋性質(zhì)、可廉價(jià)生產(chǎn)、具有最佳的耐低溫和耐高溫 性并且可以經(jīng)受所述空調(diào)系統(tǒng)的非常高的操作壓力。
[0015] 本發(fā)明的第二目的是生產(chǎn)包含以下的車輛空調(diào)系統(tǒng)：作為制冷劑的四氟丙烯的至 少一種異構(gòu)體和用于輸送四氟乙烯的至少一個(gè)多層軟管，其中，該軟管也經(jīng)受PAG油的化 學(xué)腐蝕并且具有最佳的阻擋性質(zhì)、而且可廉價(jià)生產(chǎn)并且具有最佳的耐低溫和耐高溫性以及 經(jīng)受所述空調(diào)系統(tǒng)的非常高的操作壓力。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明，通過權(quán)利要求1所要求保護(hù)的多層軟管實(shí)現(xiàn)了所述目的。
【附圖說明】
[0017] 為了更好地理解本發(fā)明，現(xiàn)在參考附圖另外描述本發(fā)明，其示出：
[0018]-圖1示出了車輛空調(diào)系統(tǒng)的示意圖；
[0019]-圖2示出了用于輸送制冷劑的透視圖（立體圖，perspectiveview);
[0020]-圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的多層軟管的部分和示意透視圖；
[0021]-圖4是示出用作根據(jù)本發(fā)明的軟管的內(nèi)層材料的熱老化測(cè)試的表。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 在本發(fā)明的上下文中，"PPA"表示半芳香族聚酰胺或聚鄰苯二甲酰胺或高性能聚 酰胺，其包含以下一般重復(fù)單元：
[0024] 在ASTM D5336中也描述了本發(fā)明的PPA。
[0025] 例如，PPA的實(shí)例有利地具有以下重復(fù)單元：
[0027] PPA 的實(shí)例在商標(biāo) Amodel、Grivory、Ultramid T、VESTAMID HTplus 和 Zytel (r) HTN、Rilsan HT 和 Radipol XT 下出售。
[0028] 由于它們相當(dāng)大的環(huán)保益處，使用植物來(lái)源的PPA以及因此的可循環(huán)材料是特別 有利的，如例如其中聚酰胺部分具有10或12個(gè)CH 2鏈的PPA。
[0029] 在圖1中，數(shù)字1表示整體的空調(diào)系統(tǒng)，其包括冷凝器2、干燥罐3、膨脹系統(tǒng)4、蒸 發(fā)器5和壓縮機(jī)6。在圖1中通過點(diǎn)劃線識(shí)別低壓段BP。連續(xù)線表示高壓段AP，基本可在 壓縮機(jī)6和膨脹系統(tǒng)4之間識(shí)別。圖1中表示的空調(diào)系統(tǒng)的組件通過至少一個(gè)軟管8連接， 該軟管的一個(gè)實(shí)例在圖2中示出。
[0030] 根據(jù)本發(fā)明的空調(diào)系統(tǒng)將四氟丙烯的至少一種異構(gòu)體用作制冷劑，為簡(jiǎn)化起見指 定為"四氟丙烯"。
[0031] 空調(diào)系統(tǒng)包括至少一個(gè)用于輸送四氟丙烯的軟管7,所述軟管7包括至少一個(gè)包 含PPA的內(nèi)層8。有利地，內(nèi)層8包含按重量計(jì)超過50%的PPA，甚至更有利地，內(nèi)層8包含 按重量計(jì)超過80%的PPA。在一個(gè)甚至更有利的實(shí)施方式中，內(nèi)層8全部由PPA制成。
[0032] 證明Arkema的Rilsan HT和Radipol XT作為PPA是特別有利的。
[0033] 彈性體化（61&81:〇11161^86(1)??4，即優(yōu)選地添加5%至30%范圍內(nèi)的量的彈性體的 PPA，特別耐受一些PAG的化學(xué)腐蝕。
[0034] 根據(jù)本發(fā)明，軟管7另外包括至少一個(gè)包含第一彈性體材料的第二層9。有利地， 第一彈性體材料包含主彈性體，即以按重量計(jì)超過50%存在的彈性體，選自由以下組成的 組的彈性體：天然橡膠、聚氯丁二烯、丙烯腈-丁二烯（NBR)和相關(guān)的氫化彈性體（已知為 用不飽和羧酸酯接枝的氫化丙烯腈-丁二烯（HNBR)或氫化丙烯腈-丁二烯鋅鹽）、聚異戊 二烯、苯乙烯-丁二烯橡膠、乙烯-a -烯烴彈性體、EPDM、聚氨酯、氟彈性體、乙烯-丙烯酸 彈性體（AEM)、溴丁基、氯磺化的聚乙烯（CSM)或烷基-氯磺酸酯、氯化聚乙烯、環(huán)氧化天然 橡膠、SBR、羧酸化NBR、羧酸化HNBR、ACM和這些化合物的混合物。
[0035] 包含作為第一彈性體材料的乙烯_a_烯烴類彈性體的第二層9是特別優(yōu)選的，以 及具體地，包含EPDM的第二層9甚至是更優(yōu)選的。
[0036]例如，使用的 EPDM 可以選自 Dow Nordel 3720、Dow Nordel 4520 或 Versalis Dutral 4038〇
[0037] 證明包括含EPDM與溴丁基的混合物的樹脂的層是特別有利的。
[0038] 有利地，EPDM以50至100phr范圍內(nèi)的量存在于第二層9中，以及溴丁基以0至 50phr范圍內(nèi)的量存在。
[0039] 例如，可以將溴丁基X2Lanxess用作溴丁基。
[0040] 可替代地或與溴丁基組合，還有利的是使用還包含CSM的混合物，具體地，添加0 至 50phr〇
[0041]例如，可以將 CSM Tosoh 530、CSM Tosoh 830、CSM HaiIon 3570 和 CM Tyrin 3630 用作CSM。
[0042] CSM具有增加老化穩(wěn)定性的優(yōu)勢(shì)，并且還示出作為層之間的粘附促進(jìn)劑的最佳結(jié) 果。
[0043] 應(yīng)當(dāng)清楚的是除了構(gòu)成第二層9的彈性體材料之外，它還可以進(jìn)一步包含添加 劑。
[0044] 例如，有利地，可以以1至30phr范圍內(nèi)的量添加馬來(lái)酸化的聚丁二烯。
[0045] 可替代地，還可以添加由具有乙烯基基團(tuán)的二烯聚合物組成的其他助劑。
[0046] 作為另外的添加劑，有利的是添加羥甲基的樹脂供體，特別有利的是以0.5至 20phr范圍內(nèi)的量添加。此外，還有利的是添加間苯二酚甲醛類組合物，更有利地是以0. 5 至20phr范圍內(nèi)的量添加。
[0047] 應(yīng)清楚的是，第一彈性體材料還可以包含另外的組分，如炭黑或增塑劑，有利地以 5至150phr范圍內(nèi)的量添加炭黑，有利地以5至150phr范圍內(nèi)的量添加增塑劑。例如，可 以將石蠟油用作增塑劑。
[0048] 此外，包含第一彈性體材料的第二層9還包含硫化劑，如例如過氧化合物，有利地 以1至15phr范圍內(nèi)的量添加。例如，可以將二枯基過氧化物用作硫化劑。
[0049]包含PPA的內(nèi)層8和包含彈性體材料的第二層9之間的粘附也可以受益于通過浸 入、噴霧、噴涂的方式或通過表面等離子處理的方式在層表面上施加的適當(dāng)粘附體系的使 用。
[0050] 應(yīng)當(dāng)注意的是，根據(jù)本發(fā)明，不能將粘附劑視為層，而僅視為適用于促進(jìn)兩層之間 的粘附的材料。
[0051] 例如，可以有利地將作為HPCU、ChemlokK和(：1劃11〇8#出售的產(chǎn)品用作粘附 劑。具體地，已經(jīng)證明 Chelok 205、207、6253、6254或〇^111〇811211、411、256是特別有利的。
[0052] 在包含第一彈性體材料的第二層9上和因此外側(cè)上，設(shè)置有增強(qiáng)材料10,其優(yōu)選 地包含具有高耐熱性和耐機(jī)械性的紗線（yarn)，以在與四氟丙烯使用期間，有效地經(jīng)受空 調(diào)系統(tǒng)經(jīng)歷的高壓。所述增強(qiáng)材料10也稱為增強(qiáng)紗線10。優(yōu)選地將紡織物或針織物用作 增強(qiáng)材料，其包括具有高耐熱性和耐機(jī)械性的紗線。
[0053] 作為具有高耐熱性和耐機(jī)械性的紗線，包