專利名稱：具有多層結(jié)構(gòu)的低噪聲塑料中間冷卻器管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的來說涉及具有多層結(jié)構(gòu)的低噪聲塑料中間冷卻器管，該多層結(jié)構(gòu)包 括優(yōu)選包含熱塑性醚酯彈性體的表層和優(yōu)選包含玻璃泡的隔音芯層。
背景技術(shù)：
通常，中間冷卻器管，作為連接渦輪增壓器與中間冷卻器的管，起到了將從渦輪增 壓器排除的空氣傳送到中間冷卻器的通道的作用。來自發(fā)動機的未燃燒氣體在通過渦輪增 壓器時變成高溫高壓氣體，該高溫高壓氣體經(jīng)中間冷卻器和空氣進氣歧管再供給到發(fā)動機 的燃燒室中。傳統(tǒng)的汽車用中間冷卻器管通常由如鋁的金屬構(gòu)成，或是金屬管。例如，已經(jīng)描述 了連接到橡膠軟管上的鋁管。但是，由于該金屬中間冷卻器管較重，因此，難以實現(xiàn)汽車工 業(yè)中優(yōu)選需要的減重。此外，需要多種工藝，如橡膠軟管的注射成型、鋁管的拉擠成型和彎 曲、以及將橡膠軟管連接到鋁管上的卡裝工藝(clamping process)，由此適當?shù)靥岣吡酥?造該金屬中間冷卻器管的成本。近來，已經(jīng)報道了通過三維共擠出吹塑法使用熱塑性醚酯彈性體制造塑料中間冷 卻器管的技術(shù)。但是，相對于鋁管，該塑料中間冷卻器管屏蔽噪聲、振動和聲振粗糙度(NVH) 的效果降低。優(yōu)選適當?shù)靥岣哂糜跇?gòu)成該中間冷卻器管的材料的密度以減少氣動噪聲，或 必須提高中間冷卻器管的厚度以減少噪聲。此外，中間冷卻器管的重量和制造成本適當?shù)?提高，并且由于高彎曲模量，難以將該中間冷卻器管裝配到汽車中。因此，在本領(lǐng)域需要一種低噪聲中間冷卻器管。背景部分中公開的上述信息僅用于提高對本發(fā)明背景的理解，因此，其可以包含 不構(gòu)成在該國家對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說是已知的現(xiàn)有技術(shù)的信息。

發(fā)明內(nèi)容
在一方面，本發(fā)明提供一種具有多層結(jié)構(gòu)的塑料中間冷卻器管，該多層結(jié)構(gòu)包括 表層和具有由玻璃泡產(chǎn)生的氣孔(blowholes)的隔音芯層。本發(fā)明還提供一種具有優(yōu)良隔 音效果的隔音芯層的組合物。在優(yōu)選的實施方案中，本發(fā)明提供一種具有多層結(jié)構(gòu)的低噪 聲塑料中間冷卻器管。按照本發(fā)明的優(yōu)選實施方案，提供了一種具有多層結(jié)構(gòu)的低噪聲塑料中間冷卻器 管，該多層結(jié)構(gòu)包括具有熱塑性醚酯彈性體(TEEE)的表層；和具有該TEEE、玻璃泡和熱穩(wěn) 定劑的隔音芯層。本發(fā)明的具有多層結(jié)構(gòu)的低噪聲塑料中間冷卻器管具有極佳的汽車中間冷卻器 管所需要的性能。在本發(fā)明的特別優(yōu)選的實施方案中，當與傳統(tǒng)的塑料中間冷卻器管相 比時，該低噪聲塑料中間冷卻器管更有效地屏蔽了中間冷卻管中產(chǎn)生的氣動噪聲與結(jié)構(gòu)噪聲。要理解的是，本文中使用的術(shù)語“車輛”或“車輛的”或其他類似術(shù)語包括一般機動車(諸如包括運動型多功能車(SUV)、公共汽車、卡車、各種商用車輛的載客汽車)，水運 工具(包括多種小船和船只)，以及飛行器等等，并且包括混合動力車、電動車、插電混合電 動車、氫能源車和其他可替換的燃料車(例如從石油以外的資源獲得的燃料)。如此處所述，混合動力型車輛是具有兩種或更多動力源的車輛，例如汽油能源和 電能源。本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點將從包括在其中并形成本說明書的一部分的附圖中以 及從以下與附圖共同用于以實例的方式解釋本發(fā)明的原理的詳細的說明中變得明顯或者 被更為詳細地闡述。


現(xiàn)在通過參考附圖詳細描述本發(fā)明的示例性實施方案，本發(fā)明的上述及其它特征 與優(yōu)點將變得更加顯而易見，其中圖1顯示了按照本發(fā)明的實施方案的具有三層結(jié)構(gòu)的塑料中間冷卻器管的橫斷 面圖；和圖2顯示了用于在實驗例2中進行的噪聲測試的系統(tǒng)。應(yīng)當理解的是，附圖并非必須按照比例，其呈現(xiàn)了說明本發(fā)明基本原理的各個優(yōu) 選特征的稍簡化的表示。本文中公開的本發(fā)明的具體設(shè)計特征，包括例如具體尺寸規(guī)格、方 向、位置和形狀部分由特殊要求的用途和使用環(huán)境來決定。
具體實施例方式如本文中所述，本發(fā)明包括一種具有多層結(jié)構(gòu)的低噪聲塑料中間冷卻器管，該多 層結(jié)構(gòu)包括包含熱塑性醚酯彈性體的表層；和隔音芯層。在一種實施方案中，隔音芯層包含熱塑性醚酯彈性體、玻璃泡、和熱穩(wěn)定劑。在另一種實施方案中，表層與隔音芯層順序堆疊，并且隔音芯層堆疊在表層上。在再一種實施方案中，表層與隔音芯層順序堆疊以形成二至五層結(jié)構(gòu)。在一種實施方案中，表層與隔音芯層中所含的熱塑性醚酯彈性體是通過共聚合1， 4-丁二烯、對苯二甲酸二甲酯和聚丁二醇制備的共聚物，和具有其中聚醚柔性鏈段與聚酯 剛性鏈段交替分布的結(jié)構(gòu)的嵌段共聚物。在另一種實施方案中，表層的厚度為0. 5至1. 5毫米，隔音芯層的厚度為1. 5至3毫米。在再一種實施方案中，塑料中間冷卻器管的總厚度為2至5毫米的范圍。在一種實施方案中，隔音芯層包含78至95重量％的熱塑性醚酯彈性體、4至20重 量％的玻璃泡和0. 02至2重量％的熱穩(wěn)定劑。在另一種實施方案中，熱穩(wěn)定劑包含選自N，N'-己烷-1，6_ 二基雙(N， N，-hexane-l，6-diyl bis)、2，2'-間苯撐雙(2-噁唑啉)和 4，4'-雙(α，α-二甲基 芐基-二苯胺)的至少一種。在再一種實施方案中，采用三維多層吹塑法制造塑料中間冷卻器管。本發(fā)明還提供包括本文中所描述的低噪聲塑料中間冷卻器管的汽車。在下文中，將參照附圖更為全面地描述本發(fā)明，在附圖中顯示了本發(fā)明的示例性實施方案。在特別優(yōu)選的實施方案中，本發(fā)明的具有多層結(jié)構(gòu)的低噪聲塑料中間冷卻器管包 括具有熱塑性醚酯彈性體(TEEE)的表層；和具有該TEEE、玻璃泡和熱穩(wěn)定劑的隔音芯層。優(yōu)選地，該示例性實施方案的低噪聲塑料中間冷卻器管可以具有其中表層與隔音 芯層適當?shù)囟询B的結(jié)構(gòu)。在進一步優(yōu)選的實施方案中，低噪聲塑料中間冷卻器管可以具有 其中隔音芯層適當?shù)囟询B在表層上的雙層結(jié)構(gòu)，如圖1中所示的其中表層、隔音芯層和表 層適當?shù)仨樞蚨询B的三層結(jié)構(gòu)，其中表層、隔音芯層、表層和隔音芯層適當?shù)仨樞蚨询B的四 層結(jié)構(gòu)，或其中表層、隔音芯層、表層、隔音芯層和表層適當?shù)仨樞蚨询B的五層結(jié)構(gòu)。在進一步優(yōu)選的實施方案中，表層的厚度可以等于或大于0.5毫米，優(yōu)選為0.5至 1. 5毫米的范圍，且隔音芯層的厚度可以等于或大于1. 5毫米，優(yōu)選為1. 5至3毫米的范圍。 在進一步優(yōu)選的實施方案中，如果表層的厚度低于0.5毫米，該表層可能不具有足夠的剛 性。在另一種優(yōu)選的實施方案中，如果表層的厚度大于1.5毫米，模塑性能可能劣化。在再 一種實施方案中，如果隔音芯層的厚度低于1. 5毫米，吸聲性能可能不充分。在另一方面， 如果隔音芯層的厚度大于3毫米，模塑性能可能劣化。優(yōu)選地，按照特定示例性實施方案，具有其中表層與隔音芯層堆疊的二至五層結(jié) 構(gòu)的低噪聲塑料中間冷卻器管的總厚度為2至5毫米。優(yōu)選地，如果該低噪聲塑料中間冷卻 器管的厚度低于2毫米，耐久性和吸聲性能可能適當?shù)亓踊?。在另一種優(yōu)選的實施方案中， 如果低噪聲塑料中間冷卻器管的厚度大于5毫米，中間冷卻器管的彎曲模量可能適當?shù)亟?低。按照本發(fā)明的其它優(yōu)選實施方案，表層與隔音芯層中所含的TEEE可以是通過共 聚合1，4_ 丁二烯、對苯二甲酸二甲酯和聚丁二醇制備的共聚物，和具有其中聚醚柔性鏈段 與聚酯剛性鏈段交替分布的結(jié)構(gòu)的嵌段共聚物。優(yōu)選地，該TEEE在高溫和低溫下具有比熱 塑性聚氨酯或熱塑性聚烯烴更好的強度保持性能。此外，該TEEE可以具有優(yōu)選為40至70D 范圍的肖氏硬度、和為20至40MPa的抗拉強度以適當?shù)靥岣咧虚g冷卻器管的耐壓性(最 大2. 5巴)和用于管組裝的靈活性。按照進一步優(yōu)選的實施方案，隔音芯層可以包括基于該隔音芯層總重量的78至 95重量％的TEEE、4至20重量％的玻璃泡和0. 02至2重量％的熱穩(wěn)定劑。優(yōu)選地，隔音芯層中所含的玻璃泡是空心的三維微球體。在再一種實施方案中，按 照本實施方案，優(yōu)選對隔音芯層提供發(fā)泡結(jié)構(gòu)或多孔結(jié)構(gòu)以吸收聲音。在本文中，不特別限 定玻璃泡。優(yōu)選地，可以使用平均直徑為40至130微米范圍、優(yōu)選為80至120微米范圍的 玻璃泡。在進一步優(yōu)選的實施方案中，如果玻璃泡的平均直徑不在上述范圍內(nèi)，吸聲效果 可能適當?shù)亟档?。?yōu)選地，玻璃泡的量可以為基于該隔音芯層總重量的4至20重量％。在 某些特別的實施方案中，如果玻璃泡的量少于4重量％，減少噪聲的效果可能不足。在某些 其它實施方案中，如果玻璃泡的量大于20重量％，該中間冷卻器管的機械性能可能適當?shù)?劣化。按照其它進一步的實施方案，在隔音芯層中優(yōu)選含有熱穩(wěn)定劑以適當?shù)靥岣咧虚g 冷卻器管在高溫下的耐熱性。優(yōu)選地，熱穩(wěn)定劑可以包括選自N，N'-己烷-1，6-二基雙、2， 2'-間苯撐雙(2-噁唑啉)和4，4'-雙(α，α-二甲基芐基-二苯胺)的至少一種。在進一步優(yōu)選的實施方案中，熱穩(wěn)定劑的量可以是基于隔音芯層總重量的0. 02至2重量％。 優(yōu)選地，如果該穩(wěn)定劑的量少于0. 02重量％，可能得不到耐熱性。在其它特定實施方案中， 如果熱穩(wěn)定劑的量大于2重量％，該熱穩(wěn)定劑可能泄漏到產(chǎn)品的表面上。在其它優(yōu)選的實施方案中，可以采用三維多層吹塑法制造該低噪聲塑料中間冷卻 器管，但是制造方法不限于此。在下文中，將參照下列實施例詳細描述一種或多種實施方案。但是，這些實施例不 旨在限制本發(fā)明的目的和范圍。
實施例實施例1在第一實施例中，通過聚合1，4_ 丁二烯、對苯二甲酸二甲酯與聚丁二醇制備的并 具有^D的肖氏硬度和30的抗拉強度的TEEE(DuPont，Hytrel 42)用于形成表層。用于 形成表層的TEEE、平均直徑為100微米的玻璃泡、和如表1中列示的包括N，N'-己烷-1， 6-二基雙、2，2'-間苯雙(2-噁唑啉)和4，4'-雙(α，α-二甲基芐基-二苯胺)的熱 穩(wěn)定劑用于形成隔音芯層。隨后采用吹塑法制造具有雙層結(jié)構(gòu)的低噪聲塑料中間冷卻器管 (直徑為50毫米)，該雙層結(jié)構(gòu)包括用上述材料形成的表層(厚度為1微米的內(nèi)層)與隔 音芯層(厚度為3微米的外層)。實施例2至3在另一組實施例中，以與實施例1相同的方式制造具有其中表層(厚度為0. 5微 米)、隔音芯層(厚度為3微米)和表層(厚度為0. 5微米)順序堆疊的三層結(jié)構(gòu)的低噪聲 塑料中間冷卻器管(實施例2)。以與實施例1相同的方式制造具有其中表層(厚度為0. 5 微米)、隔音芯層(厚度為2微米)、表層(厚度為0.5微米)和隔音芯層(厚度為2微米) 順序堆疊的四層結(jié)構(gòu)的低噪聲塑料中間冷卻器管(實施例3)。對比例1使用肖氏硬度為50D和抗拉強度為30的TEEE (DuPont，Hytrel 42)通過三維多層 吹塑法制造厚度為3毫米的單層塑料中間冷卻器管。對比例2以與實施例2相同的方式制造具有三層結(jié)構(gòu)的塑料中間冷卻器管(直徑為50毫 米)，除了該隔音芯層具有如表1中所述的組成。表權(quán)利要求
1.具有多層結(jié)構(gòu)的低噪聲塑料中間冷卻器管，所述多層結(jié)構(gòu)包括包含熱塑性醚酯彈 性體的表層；和包含所述熱塑性醚酯彈性體、玻璃泡和熱穩(wěn)定劑的隔音芯層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低噪聲塑料中間冷卻器管，其中所述表層和所述隔音芯層順 序堆疊，并且所述隔音芯層堆疊在所述表層上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的低噪聲塑料中間冷卻器管，其中所述表層和所述隔音芯層順 序堆疊以形成二至五層結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低噪聲塑料中間冷卻器管，其中在所述表層和所述隔音芯 層中所含的所述熱塑性醚酯彈性體是通過共聚合1，4_ 丁二烯、對苯二甲酸二甲酯和聚丁 二醇制備的共聚物，和具有其中聚醚柔性鏈段與聚酯剛性鏈段交替分布的結(jié)構(gòu)的嵌段共聚 物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低噪聲塑料中間冷卻器管，其中所述表層的厚度為0.5至 1. 5毫米，所述隔音芯層的厚度為1. 5至3毫米。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的低噪聲塑料中間冷卻器管，其中所述塑料中間冷卻器管的總 厚度為2至5毫米。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低噪聲塑料中間冷卻器管，其中所述隔音芯層包含78至95 重量％的熱塑性醚酯彈性體、4至20重量％的玻璃泡和0. 02至2重量％的熱穩(wěn)定劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低噪聲塑料中間冷卻器管，其中所述熱穩(wěn)定劑包含選自N， N'-己烷-1，6-二基雙、2，2'-間苯撐雙(2-噁唑啉)和4，4'-雙(α，α-二甲基節(jié) 基-二苯胺)的至少一種。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低噪聲塑料中間冷卻器管，其中采用三維多層吹塑法制造所 述塑料中間冷卻器管。
10.包括權(quán)利要求1所述的低噪聲塑料中間冷卻器管的汽車。
11.具有多層結(jié)構(gòu)的低噪聲塑料中間冷卻器管，所述多層結(jié)構(gòu)包括包含熱塑性醚酯 彈性體的表層；和隔音芯層。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的低噪聲塑料中間冷卻器管，其中所述隔音芯層包含所述熱 塑性醚酯彈性體、玻璃泡和熱穩(wěn)定劑。
13.包括權(quán)利要求11所述的低噪聲塑料中間冷卻器管的汽車。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種低噪聲塑料中間冷卻器管。在優(yōu)選的實施方案中，本發(fā)明優(yōu)選提供了一種具有多層結(jié)構(gòu)的低噪聲塑料中間冷卻器管，該多層結(jié)構(gòu)包括包含熱塑性醚酯彈性體(TEEE)的表層和包含玻璃泡的隔音芯層。
文檔編號B32B27/28GK102080745SQ201010142
公開日2011年6月1日 申請日期2010年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月26日
發(fā)明者尹智鏞, 崔珉鎬, 樸鳳鉉 申請人:現(xiàn)代自動車株式會社