CN101157274B - 一种气密胶囊的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种气密胶囊的制备方法，该方法包括分段制作胶囊，利用模具将生胶制成与每一段胶囊形状相同的生胶段囊；对上述分段制作的生胶段囊中至少一个进行硫化形成硫化段囊；将硫化段囊的开口部位与生胶段囊的开口部位对位后粘接以形成整体胶囊；再对整体胶囊进行注压硫化的步骤。用该方法制作的胶囊质量非常好，且胶囊上没有分界明显的缝痕，且能提高工效和产品合格率。

Description

一种气密胶囊的制备方法 

技术领域：

本发明涉及一种以橡胶为原料制作气密胶囊的方法，特别是涉及一种制作用于贮装高压气体或液体胶囊的制备方法。 

背景技术：

橡胶这种高分子化合物具有高弹性、气密性和防水性等诸多宝贵的性能，所以，橡胶被广泛的应用于诸多领域中，胶囊就是橡胶应用的一个具体典型例子。胶囊根据胶含量和其所能承受的压力通常被分为低压胶囊和高压胶囊两种，蓄能器胶囊属于高压胶囊的范畴，它的外观近似于长条形的两端呈圆弧形封闭袋，且在一个端部设置有用于充气的较小开口，蓄能器胶囊的含胶量在60％-70％之间，适用于应用在压力为31.5兆帕以上的场合。 

胶囊是由片状胶片构成的袋状体，在制作时必须要有硫化的步骤，如中国专利1112051A号公告的名称为“胶囊成型新工艺”给出的就是制作胶囊的一个例子。该专利所提出的新工艺是采用一个由三段圆弧并通过螺杆和螺母连接的支撑内圈，然后将由两部分构成的胶囊分别安装在支撑内圈上，当胶囊粘结后再通过胶囊的内部旋拧螺母将支撑内圈从胶囊内部取出，而其硫化工艺是采用双层两开自动硫化模，一边向胶囊内充入不超过5kg/cm²的气压，一边向双层两开自动硫化模的夹层输送1kg/cm²的压力蒸汽使胶囊硫化。从其公告的内容来看，支撑内圈是设置在胶囊内的物件，要想将支撑内圈从其内取出，手必须要伸入到胶囊内操作，所以，该胶囊必须要设置有至少一个大于手的开口或者要大于支撑内圈的直径开口，而开口大的胶囊不适合于用作蓄能器胶囊；其次，该工艺在硫化过程中需通入两种气体，这无疑会增加硫化的设备和成本，且蒸汽硫化的速度相对较慢，给批量生产带来一定的困难；另外，该工艺在硫化过程中仅需通入不超过5kg/cm²的气压，故该工艺只适合于加工低压胶囊，如果用其工艺加工高压胶囊，其制作成本会大大提高。 

现有技术中，蓄能器胶囊均是采用分段制作、硫化、组合、再硫化的方式制作的，即将胶囊分为两段或三段，并用模具分别制成生胶段囊，然后对这两段或者三段生胶段囊分别全部进行硫化使其变成熟胶段囊，再将开口部位对接，并用粘结剂粘结以形成胶囊整体，最后再将组合后整体胶囊进行第二次硫化才能形成最终产品。用该种方法制作的胶囊首先反应出来的问题是粘结部位带有分界明显的缝痕，这条缝痕严重地影响了胶囊的外观美感；其次是质量问题，因经第一次硫化的生胶段囊被生成具有橡胶本质特性的熟胶，分子之间的链接关系已经形成，第二次硫化是在熟胶的基础上整体进行的，要想打破分子之间的链接关系再重新链接是很困难的，所以，用该种方法制作出的胶囊质量较差；第三是产品的合格率问题，因经第一次硫化后生胶段囊变成熟胶，熟胶与熟胶的结合主要是依靠第二次硫化过程中通过粘结剂在两者之间进行交联，如果涂胶不均匀就会产生气泡，进而使整个产品报废，据统计，用该方法制作蓄能器胶囊，其合格率仅在85％-92％之间；另外是生产效率问题，由于该方法采用两次全部硫化的方法，其硫化过程需要较长时间，再加上干燥所需时间，致使加工一个成品蓄能器胶囊需要5小时左右，甚至更长时间，所以，采用该方法制作蓄能器胶囊生产效率是非常低的。

发明内容：

本发明的任务是提供一种利用熟胶与生胶相组合后再硫化的方式解决加工成本、质量、加工效率等问题的气密胶囊的制备方法。 

本发明所提出的气密胶囊的制备方法，包括以下步骤： 

分段制作胶囊：首先根据预制胶囊体积的大小确定将其分为几段制作，然后利用模具将生胶制成与每一段胶囊形状相同的生胶段囊； 

第一次硫化：对上述分段制作的生胶段囊中至少一个进行硫化形成硫化段囊； 

组合：将硫化段囊的开口部位与生胶段囊的开口部位对位后粘接以形成整体胶囊； 

注压硫化：将粘结后的整体胶囊放入模腔内开始对其进行硫化，其硫化温度在130℃至160℃，注入气体或液体的压力在1-4MPa，将经硫化后的胶囊从模腔中取出便制成该胶囊成品。 

在组合步骤之前还包括对生胶段囊的端部用剪切的方式修边的步骤。因从生胶段囊上剪切下来的是生胶，可以再次利用。 

在分段制作胶囊的步骤中，是将胶囊分为两段或者三段，以形成两个生胶段囊或者三个生胶段囊。在将胶囊分为两段制作时，首先将 其中一个生胶段囊进行硫化形成硫化段囊，再将该硫化段囊与另一个生胶段囊的开口部位进行组合。在将胶囊分为三段制作时，首先将其中两端的生胶段囊进行硫化形成硫化段囊，再将两个硫化段囊与中间的生胶段囊的开口部位分别进行组合。 

由于本发明采用了硫化段囊与生胶段囊相结合再整体硫化的方式加工胶囊，使生胶与熟胶之间的分子更好地链接，能形成一个整体，所以，用该方法制作的胶囊特别是制作蓄能器胶囊质量非常好，且胶囊上没有分界明显的缝痕；因硫化段囊与生胶段囊之间是通过硫化的方式连接，往两者的连接缝涂胶只是将其固定的手段，不需要将胶涂得非常均匀，进而可提高工效，据统计，用本发明所提出的方法加工蓄能器胶囊仅需1-2小时，产品合格率能达到98％以上；另外，用该方法加工胶囊有一部分只需一次硫化，与现有技术相比可节省能源。 

具体实施方式：

实施例1： 

以制作蓄能器胶囊为例，该种胶囊外观呈圆柱形，其两端呈碗形或近似于碗形，其胶囊的型号主要是以其体积的大小来区分。对于体积相对较小的蓄能器胶囊，可沿着胶囊的径向将其分为两段制作，并利用模具将经混炼和压延后的生胶制成与每一段胶囊形状相同的生胶段囊，再用剪切的方式对生胶段囊修边；然后对上述两段生胶段囊其中的一个按照常规的方式进行硫化，使其形成硫化段囊；再将硫化段囊与另一个生胶段囊的开口部位对位后用胶粘接以形成整体胶囊；最后再对整体胶囊进行硫化，其硫化温度可根据硫化时间来确定，当硫化温度在150℃时，硫化时间在40分钟左右，所注入的气体或液体压力可根据胶囊的壁厚来确定，一般在2MPa，将经硫化后的整体胶囊从模腔中取出便是胶囊成品。 

实施例2： 

对于体积相对较大的蓄能器胶囊，可沿着胶囊的径向将其分为三段制作，并利用模具将经混炼和压延后的生胶制成与每一段胶囊形状相同的生胶段囊，再用剪切的方式对生胶段囊修边；然后对两端的生胶段囊按照常规的方式进行硫化，使其形成硫化段囊；再将两个硫化段囊与中间的生胶段囊的开口部位对位后用胶粘接以形成整体胶囊；最后再按实施例1的方法对整体胶囊进行硫化，将经硫化后的整体胶囊从模腔中取出便是该胶囊成品。 

Claims (5)

1.一种气密胶囊的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

分段制作胶囊：首先根据预制胶囊体积的大小确定将其分为几段制作，然后利用模具将生胶制成与每一段胶囊形状相同的生胶段囊；

第一次硫化：对上述分段制作的生胶段囊中至少一个进行硫化形成硫化段囊；

组合：将硫化段囊的开口部位与生胶段囊的开口部位对位后粘接以形成整体胶囊；

注压硫化：将粘结后的整体胶囊放入模腔内开始对其进行硫化，其硫化温度在130℃至160℃，注入气体或液体的压力在1-4MPa，将经硫化后的胶囊从模腔中取出便制成该胶囊成品。

2.根据权利要求1所述的气密胶囊的制备方法，其特征在于：在组合步骤之前还包括对生胶段囊的端部用剪切的方式修边的步骤。

3.根据权利要求1所述的气密胶囊的制备方法，其特征在于：在分段制作胶囊的步骤中，是将胶囊分为两段或者三段，以形成两个生胶段囊或者三个生胶段囊。

4.根据权利要求3所述的气密胶囊的制备方法，其特征在于：在将胶囊分为两段制作时，首先将其中一个生胶段囊进行硫化形成硫化段囊，再将该硫化段囊与另一个生胶段囊的开口部位进行组合。

5.根据权利要求3所述的气密胶囊的制备方法，其特征在于：在将胶囊分为三段制作时，首先将其中两端的生胶段囊进行硫化形成硫化段囊，再将两个硫化段囊与中间的生胶段囊的开口部位分别进行组合。