[发明专利]用于输送流体的基于聚酰胺和EVOH的多层管

说明书

技术领域

本发明涉及用于输送流体的基于聚酰胺和EVOH(乙烯-乙烯醇共聚物)的管子。

作为输送流体用管子的例子，可以举出输送汽油的管子，特别是把汽油从油箱送往汽车发动机的管子。作为输送流体的其它例子，可以举出在燃料电池中使用的流体、冷冻和空调用CO₂系统、液压系统、冷冻回路、空调的空气和中压动力传送介质等。

由于安全和环保的原因，汽车制造商要在赋予这些管子机械特性如抗爆裂性和在寒冷(-40℃)以及在高温(125℃)的良好抗冲击性能即柔韧性的同时，还要求对烃类及其添加剂，特别是对醇类如乙醇和甲醇有很小的渗透性。这些管子对燃料和发动机润滑油也应该具有良好的表现。这些管子是按照热塑性塑料通常的加工技术通过共挤塑不同的层而制造的。

背景技术

在汽油管的招标细则中，有5种特性是特别难于简单地一起获得的：

—低温(-40℃)抗冲击性能，管子要不碎；

—对燃料的耐受性；

—在高温下的性能(125℃)；

—对汽油的渗透性要低；

—在使用汽油时，管子要具有尺寸稳定性。

在不同结构的多层管中，在进行标准的低温抗冲击性能测试前，低温抗冲击性能是无法预料的。

另外，由专利EP0,781,799中已经知道，在汽车中，在注入泵的作用下，汽油以很高的速度在连接着油箱和发动机之间的管道中流动。在某些情况下，汽油/管内壁的摩擦会产生静电，静电的积累会导致放电(打火花)，能够引燃汽油而引起灾难性的后果(爆炸)。还必须把管子内表面的表面电阻限制在一般低于10⁶Ω的数值。已知加入导体和/或半导体如碳黑、钢纤维、碳纤维、用金、银或镍电镀的颗粒(纤维、薄片、小球)都能够降低树脂或聚合材料的表面电阻。

由于经济的原因以及便于使用，在这些材料当中，碳黑是特别有用的。除了其特殊的导电性能以外，碳黑可以含有比如滑石粉、黏土、高岭土等作为填料。因此，先有技术的专业人员都知道，当增加填料的含量时，聚合物/填料混合物的粘度就要增加。同样，当填料增加时，加了填料的聚合物的弯曲模量也增大。在Van Nostrand Reinhold公司的H.S.Katz和J.V.Milewski编辑的《填料和塑料增强手册》(Handbook of Fillers and Reinforcements for Plastics)，ISBN0-442-25372-9中解释了此已知的和可以预见的现象，特别请见第2章，第II节“填料概述”和第16章，第VI节“碳黑”。

至于碳黑的电性能，Akzo Nobel公司的技术公报KetjenblackEC-BLACK 94/01指出，当达到碳黑的临界含量(称作渗滤限)时，配方的电阻就急剧下降。当碳黑的含量继续增加时，电阻率迅速降低直至一个稳定值(平台区)。因此，对于给定的树脂，优选在平台区操作，在此用量的误差对掺混物的电阻率只有很小的影响。

由专利EP0,731,308还已经知道了用于输送汽油的基于聚酰胺和EVOH的管子。此类管子可以具有4层的结构，分别包括PA12的外层、接枝聚烯烃的粘接层、EVOH层和与汽油接触的内层，此内层是聚酰胺和在聚酰胺基体中聚烯烃的混合物。

专利EP428,833叙述了一种3层管，分别包括PA12的外层、接枝聚烯烃的粘接层和与汽油接触的EVOH内层。

专利EP428,834和EP477,606叙述了一种5层管，分别包括PA12的外层、接枝聚烯烃的粘接层、PA6层、EVOH层和与汽油接触的PA6内层。

专利US5,038,833叙述了一种3层管，分别包括PA12外层、EVOH层和与汽油接触的PA12内层。

所有这些管子都具有良好的性能，但粘接层的厚度不容易控制，会导致脱层。在US5,038,833中叙述的管子中，没有粘接剂，但它发生了脱层。

现在已经找到了分别包括聚酰胺外层、共聚酰胺粘接剂层、EVOH层、另外的共聚酰胺粘接层和与汽油接触的聚酰胺内层的管子。此共聚酰胺粘接剂性能特别好，特别是容易进行共挤塑。

发明内容

本发明涉及在其径向上从外向内包括如下各层的多层管：

—由聚酰胺形成的外层；

—由共聚酰胺形成的层；

—由EVOH形成的层；

—由共聚酰胺形成的层；

—由聚酰胺形成的内层

这些层是相继的，在它们各自的接触区被粘接在一起。