[发明专利]可回收汽车冷却水管与制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及胶管技术领域，特别涉及一种可回收汽车冷却水管与制备方法，此结构尤其适合环保和可回收要求。

背景技术

随着全球对汽车需求的与日俱增，汽车工业在技术、产量等方面都取得了长足的进步，汽车保有量上升之势迅猛，汽车对环境的影响也越发明显。随汽车保有量的上升，汽车报废问题凸显。目前的汽车工业在环境影响力方面除降低液体渗透、尾气排放外还表现在报废车辆回收处理方面，欧盟等发达国家已经出台相应的汽车报废政策，要求汽车在报废过程中至少有85％的材料科回收利用，且此要求在2015年会达到95％。因此开发可回收的材料用于汽车各个零部件将成为汽车工业的新课题。

汽车零部件回收再利用性能的评价指标有以下4项，即拆解性(零部件可从车辆拆卸下来)、分离性(其零部件可分解为原材料)、识别性(能够知道其原材料的名称)、再利用性(其原材料能够回收再利用)。汽车冷却系统各部件间的传输冷却液的管路，内径大、数量多、空间复杂。硫化橡胶作为冷却水管的主要材料是典型的空间网状大分子结构的代表，硫化的化学反应不可逆，网状分子结构很难被破坏，不可分解为原材料，所以硫化橡胶目前被定义为不可回收材料。失效的橡胶零部件与报废汽车的橡胶零部件只能机械粉碎后作为填料使用，研发一种性能与硫化橡胶类似，又可回收的材料是目前高分子材料行业的新课题。

热塑性弹性体(TPE)具有既具有热塑性塑料的加工性能，又具有硫化橡胶的物理性能，可谓是塑料和橡胶优点的优势组合。由于不需经过硫化，使用通用的塑料加工设备即可完成产品生产。这一特点使橡胶工业生产流程缩短了1/4，节约能耗25％～40％，提高效率10倍～20倍，且TPE符合汽车零部件可会收利用的四项指标，用其制成的汽车零部件经拆分后可识别为原材料并可回收利用。

然而目前TPE应用于汽车行业还仅限于外观件及车身附件，例如专利号2006100134451.9《乙丙橡胶/聚丙烯热塑弹性体胶管的制备方法》为一种热塑性弹性体三元乙丙橡胶/聚丙烯弹性体(TPO)制作的汽车全胶天窗排水管。而将TPE应用到功能件中尚无先例。因此将TPE广泛应用到汽车功能零部件中将成为近年汽车零部件行业的新课题。而TPO是热塑性弹性体这种新材料成熟进行市场应用的一种，将其引入汽车功能制件中，满足其功能要求的同时达到可回收的目的。

发明内容

本发明提出在不改变原汽车冷却水管结构1的基础上，如图1所示，各层分别为三元乙丙橡胶层1、中间加强层2、外层三元乙丙橡胶3。使用三元乙丙橡胶/聚丙烯热塑性弹性体(TPO)完全替代三元乙丙橡胶，得到结构2，如图2所示，各层分别为内TPO层4、中间加强层2、外TPO层5。从而达到即满足性能要求又环保可回收的目的，且在制作过程中节省能耗，提高生产效率。

本发明的可回收汽车冷却水管，是采用TPO热塑性弹性体，内层为TPO、中间为加强层、外层为TPO层。

本发明提出使用塑料挤出机挤出内层TPO后，冷却并针织加强层，再包外胶，三个工序在一条生产线上完成，且无需进行硫化，在线制成TPO冷却水管。

本发明的可回收汽车冷却水管的制备方法，是采用单螺杆塑料挤出机生产线一次挤出成型生产胶管。

具体步骤如下：

①干燥：将TPO在50～100℃之间烘干1～4小时；

②内层TPO挤出：选择单螺杆塑料挤出机，长径比为20～38∶1之间，挤出机各阶段的温度为：机头温度：170～220℃，挤出段温度：160～220℃，塑化段温度：150～210℃，喂料段温度：145～200℃；并根据胶管的成品尺寸，对应选择机针与口型；

③内层管坯冷却：TPO从机头挤出后，在10～20℃将循环水温度下冷却定型；

④针织：将冷却定型后的胶管通过针织机针织加强层，针织机型号根据管路内径选择，针织密度3～4个线花/cm。

⑤外层TPO挤出：选择单螺杆塑料挤出机，长径比为20～38∶1之间，挤出机各阶段的温度为：机头温度：170～220℃，挤出段温度：160～220℃，塑化段温度：150～210℃，喂料段温度：145～200℃；并根据胶管的成品尺寸，对应选择机针与口型；

⑥管坯冷却：外层TPO从机头挤出后，在10～20℃将循环水温度下冷却定型；

⑦定长切割：使用定长切割机在线按产品要求长度裁断。

通过选择以上材料和基础工艺，制备该结构管路不仅使产品性能无明显变化，且产品为可回收环保产品。

附图说明

图1：原汽车冷却水管；

图2：本发明的汽车冷却水管。