CN100429072C

CN100429072C - 一种隔膜泵用橡胶皮膜的制造方法

Info

Publication number: CN100429072C
Application number: CNB2003101228534A
Authority: CN
Inventors: 邓治国
Original assignee: SHANGHAI HUAXIANG RUBBER PRODUCT CO Ltd
Current assignee: SHANGHAI HUAXIANG RUBBER PRODUCT CO Ltd
Priority date: 2003-12-26
Filing date: 2003-12-26
Publication date: 2008-10-29
Anticipated expiration: 2023-12-26
Also published as: CN1634702A

Abstract

一种以织物增强的隔膜泵用橡胶皮膜的制造方法，采用这种方法可以制得具有卓越屈挠疲劳耐久性的橡胶皮膜。其特征是，采用高强度的锦纶织物作为增强层，织物与橡胶层之间采用硫化速度与橡胶层同步的胶粘剂来实现粘合，胶粘剂层的厚度控制在4～7μm范围内。所谓的硫化速度同步是指采用组成与皮膜橡胶层基本相同的胶料制成的胶浆作为橡胶与织物粘合用胶粘剂，该胶粘剂与橡胶层胶料在以硫化仪测定T₁₀和T₉₀值时，两者相差不大于30秒钟。

Description

一种隔膜泵用橡胶皮膜的制造方法

技术领域

本发明涉及一种工业用橡胶制品的制造方法，具体地说，涉及一种耐屈挠性能特别优良的隔膜泵用橡胶皮膜的制造方法。

背景技术

隔膜泵用橡胶皮膜是一种碗状的内嵌增强织物的橡胶膜片。安装于膈膜泵腔体中间，边缘固定在泵体上，由其一边的动力源(压缩空气、蒸汽等)的作用将膜片来回推动。通过膜片的往复运动来改变膈膜泵另一边腔体的空间，再借助两片单向阀将流体(水、化学液体)从泵的一端吸入向另一端排出。因此，当隔膜泵工作时，中央的膜片就不间断地来回往复摆动，经受屈挠疲劳的考验。

类似隔膜泵橡胶膜片的皮膜广泛应用于气动控制元件，汽车、机车制动缸等场合，在这些产品中要算汽车刹车皮碗(汽车制动气室橡胶隔膜)的技术要求最高。但就汽车刹车皮碗来讲，它是处于分段、间隙地工作状态。根据我国GB7525标准，汽车制动气室橡胶隔膜在每分15次的频率下屈挠寿命定为25万次以上。

目前一些专用于输送物料(如：水、油、液体原料等)的隔膜泵要求在每秒3次频率的连续工作状态下，所用皮膜的屈挠寿命达到1200万次以上，这个要求与前面所述的GB7525规定的指标相差很远。另外，据调查，目前国内市场上出售的隔膜泵橡胶膜片的使用寿命平均为上百万次左右。远不能符合要求。

发明内容

为了满足新型隔膜泵对橡胶皮膜提出的严格要求，研制出具有长寿命的隔膜泵用橡胶皮膜，本发明人作了大量锐意的分析研究，发现，要提高隔膜泵用橡胶皮膜的寿命，除了所用橡胶材料应具有卓越的耐疲劳、低生热性外，其中一个容易忽略而又十分重要的方面是织物与橡胶的粘合。由于橡胶与织物纤维两者之间的表面特性不同，很易发生在膜片使用过程中由于界面应力而引起的疲劳生热，导致材料老化，出现膜片起壳、脱层以致破坏。基于这一认识，遂达成本发明。

本发明是这样实现的，它属于一种隔膜泵用橡胶皮膜的制造方法，其特征是，采用高强度的锦纶织物作为增强层，织物与橡胶层之间采用硫化速度与橡胶层同步的胶粘剂来实现粘合，胶粘剂层的厚度控制在4～7μm范围内。

多年来生产加工橡胶膜片的实践证明，胶层与织物之间粘合强度高的皮膜，其耐屈挠性能并不一定是最好的。通过对膜片破坏断面的分析发现，膜片破坏的发源地在于橡胶与胶粘剂的界面。一般说来，为了降低界面应力，都采用以与橡胶层相类似的材料(胶料配合)作为胶粘剂。这时，由于胶粘剂的内聚强度远比橡胶层来得小，于是胶粘剂的内聚破坏成了皮膜破坏的主导因素。本发明正是从这个问题症结着手，提出，首先要特别注意调整橡胶层材料和胶粘剂(俗称胶浆)的硫化速度，尽量使两者接近所谓的同步硫化，也就是说，两者的硫化速度在硫化仪的测定数据上表现为T₁₀和T₉₀值相差不大于30秒钟。

另外，织物与橡胶之间界面层上胶粘剂层的厚度也是十分关键的因素，该厚度宜控制在4～7μm范围内，厚度过高或过低均会导致膜片的屈挠寿命降低。可以采用浸浆法涂覆胶粘剂，即：采用二次浸浆工艺来控制胶粘剂层(胶层)的厚度，每次浸浆后以80±2℃烘干2～2.5小时，每次浸浆控制胶层厚度达到2～3μm。

由于这类产品的使用要求较高，所以要求使用的增强织物具有较高的断裂强度和断裂伸长率，为此宜选用断裂强度和断裂伸长率均得到兼顾的高强度锦纶平纹组织织物，其经向断裂强度≥3450N；纬向断裂强度≥2800N；经向断裂伸长率≥30％；纬向断裂伸长率≥28％。能满足这个技术要求的织物是市售的601锦纶布。

按照本发明，分别以丁腈像胶、氯丁橡胶和三元乙丙橡胶制成隔膜泵用膜片，安装于相应的台架试验机上作模拟屈挠寿命试验，结果均在1200万次以上，不发生破坏，达到隔膜泵设计部门提出要求。

附图说明

图1是本发明所述的隔膜泵用橡胶膜片的整体结构示意图；图2是图1中的t剖面结构示意图。图3是本发明的工艺流程示意图。

图中的标号为：1、5——胶层；2、4——胶粘剂层；3——增强用高强度锦纶织物。

具体实施方式

下面结合实施例来进一步说明本发明，但本发明不局限于该实施例。

实施例1～3和比较例1～9

按照图1和图2所示结构分别用氯丁橡胶(CR)、丁腈橡胶(NBR)和三元乙丙橡胶(EPDM)按图3所示的工艺流程制成如表2所示的三类隔膜泵用橡胶皮膜，共计12种产品，即实施例1～3和比较例1～9。

其中所使用的胶粘剂[2]和[4]的主要组成与皮膜的橡胶层[1]和[5]胶料的组成相同，并用打浆机按如下的胶料/溶剂比例制成胶浆；

氯丁胶浆：胶料/苯＝1/3；

丁腈胶浆：胶料/苯＝1/2.5；

三元乙丙胶浆：胶料/汽油＝1/3.5。

用硫化仪测定这些胶浆的T₁₀和T₉₀值，并与胶层胶用胶料的此两值作比较，通常会有些差异，这儿把有差异的作为比较例，即：比较例2、3、5、6、8、9。使两者的差异缩小到30秒钟范围内的定为本发明的实施例，即实施例1、2、3。

增强用的高强度锦纶织物层3为市售的601锦纶布，其性能如表1所示：

表1

采用四种织物浸浆工艺；

A、601布在丙酮中清洗干净，自然风干2～2.5小时，在浸浆机中二次浸浆，烘干备用。

B、601布在丙酮中清洗干净，自然风干2～2.5小时，在浸浆机中三次浸浆，烘干备用。

C、601布在丙酮中清洗干净，在80±10℃的环境中烘干处理2～2.5小时，在浸浆机中二次浸浆，烘干备用。

D、601布在丙酮中清洗干净，在80±10℃的环境中烘干处理2～2.5小时，在浸浆机中三次浸浆，烘干备用。

其中符合本发明的是工艺C，即实施例1、2、3。由表2所示数据可见，仅仅调整胶粘剂的硫化速度还是不够的，比较例2、4、7尽管所用胶浆的硫化速度与胶层胶料相近，但由于浸浆工艺不当，导致胶粘剂层厚度不符要求，所得产品的屈挠寿命也达不到指标。

表2

*屈挠疲劳寿命，屈挠次数(万次)，1200万次不发生破坏为合格。

Claims

1、一种以织物增强的隔膜泵用橡胶皮膜的制造方法，其特征是，采用锦纶织物作为增强层，织物与橡胶层之间采用硫化速度与橡胶层同步的胶粘剂来实现粘合，胶粘剂层的厚度控制在4～7μm范围内；所述的织物与橡胶层粘合用胶粘剂主要组成与橡胶层胶料的组成相同，以硫化仪测定的T₁₀和T₉₀值两者相差不大于30秒种；所述的锦纶织物是经向断裂强度≥3450N；纬向断裂强度≥2800N；经向断裂伸长率≥30％；纬向断裂伸长率≥28％的平纹织物。

2、根据权利要求1所述的隔膜泵用橡胶皮膜的制造方法，其特征是所述的锦纶织物是601锦纶布。

3、根据权利要求1所述的隔膜泵橡胶皮膜的制造方法，其特征是所述胶粘剂层厚度通过织物二次浸浆工艺来控制，每次浸浆后以80±2℃烘干2～2.5小时，每次浸浆控制胶层厚度达到2～3μm。