CN101430030A - 非金属编织聚四氟乙烯软管及其生产工艺 - Google Patents

非金属编织聚四氟乙烯软管及其生产工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种非金属编织聚四氟乙烯软管，它包括内管、增强编织层、外胶层，起承压作用的网状增强编织层包裹在内管上，内管的材料为四氟乙烯管，所述的增强编织层采用15％芳纶1414和85％玻璃纤维成分加捻复合、编织而成，增强编织层和内管之间以热融性粘合剂粘接。编织层选用的芳纶比重小，抗拉强度接近钢丝，使复合纤维强度高；低温等离子体对内管的外表面进行喷射处理，提高了可粘接性，使热融粘合剂将增强编织层和内管牢固地粘接复合，安装接头时不会出现脱层现象。本发明具有强度高、重量轻、弯曲半径小、耐高温、低伸长、耐腐蚀的优点。

Description

非金属编织聚四氟乙烯软管及其生产工艺
技术领域
本发明涉及聚四氟乙烯软管，特别是用编织层增强的四氟乙烯软管。
背景技术
目前的编织聚四氟乙烯软管，包括内管、增强编织层、外胶层，起承压作用的网状增强编织层包裹在内管上，其编织层采用不锈钢丝编织而成。但是金属编织存在着不可避免的缺陷，即：重量大，弯曲半径大，扣压时易破坏内管；聚四氟乙烯(PTFE)的维卡软化点110℃，编织过程中钢丝断头容易刺穿高温工作状态下的内管，造成泄漏；脉冲寿命一般在几十万次，使用寿命不能保证。
发明内容
本发明的目的是提供一种用非金属材料编织的聚四氟乙烯软管，以克服上述问题。
本发明的方案是：非金属编织聚四氟乙烯软管，包括内管、增强编织层、外胶层，起承压作用的网状增强编织层包裹在内管上，内管的材料为四氟乙烯管，其特征是：所述的增强编织层采用15％芳纶1414和85％玻璃纤维成分加捻复合、编织而成，增强编织层和内管之间以热融性粘合剂粘接。
其生产工艺流程是：将聚四氟乙烯用挤出机制造成管材作为内管，用低温等离子体对内管的外表面进行喷射处理，以提高其可粘接性，在内管的外表面浸涂热融粘合剂，在粘合剂层外编织增强编织层，在增强编织层外涂覆外胶层胶浆，将上述半成品进行高温烧结，使热融粘合剂将增强编织层和内管粘接复合，最后裁断成型。
本发明的优点是：编织层选用的芳纶比重小，抗拉强度接近钢丝，使复合纤维强度高；低温等离子体对内管的外表面进行喷射处理，提高了可粘接性，使热融粘合剂将增强编织层和内管牢固地粘接复合，安装接头时不会出现脱层现象。本发明具有强度高、重量轻、弯曲半径小、耐高温、低伸长、耐腐蚀的优点。
附图说明
下面根据附图和实施例对本发明作进一步说明。
附图是本发明的结构示意图。
图中1 内管，2 胶粘剂层，3 增强编织层，4 外胶层。
具体实施方式
参见附图，实施例的非金属编织聚四氟乙烯软管，从内到外的结构，依次为内管、胶粘剂层、增强编织层、外胶层，增强编织层编织成网状。
增强编织层采用15％芳纶1414和85％玻璃纤维成分加捻复合、编织而成。
胶粘剂层采用热融性粘合剂粘接，增强编织层通过热融性粘合剂渗透，和内管复合成整体。
生产工艺流程是：
一.将聚四氟乙烯用挤出机制造成管材作为内管。
本工艺主要是：选择聚四氟乙烯(PTFE)粉料及其他辅料进行配比；对压出管棒料的挤压比和拌和料的密度比调整匹配；内管的外径和壁厚的符合最终产品的规格要求，壁厚均匀合理，以免影响管体的柔软性。这些工艺和现有工艺相同。
二.低温等离子体对内管的外表面进行喷射处理，以提高其可粘接性。
聚四氟乙烯是塑料中最难粘合的，原因总结如下：
(1)润湿能力差
一般胶粘剂在未固化前都呈流动态，粘接过程是胶液在粘接件表面浸润，然后固化的过程，对粘接来说，润湿接触是粘接的首要条件。液体与固体接触，其润湿程度可用接触角表示，氟塑料的表面张力小，接着能小，润湿能力差，比较难粘。
(2)结晶度高
氟塑料都是高结晶度物质，所以化学稳定性好，它们的溶胀和溶解都比非结晶高分子困难，当与溶剂型胶粘剂粘接时，很难发生高聚物分子链的扩散和相互缠结，不能形成很强的粘附力。
(3)是非极性高分子
聚四氟乙烯是非极性高分子，它们的表面只能形成较弱的色散力，而缺少取向力和诱导力，因而粘附性能较差。
(4)存在弱的边界层
这些高聚物难粘除了结构上的原因外，还在于材料表面存在弱的边界层。这种弱的边界层来自聚合加工过程中所带入的杂质，聚合物本身的低分子成份，加入的各种助剂以及储运过程中所带入的污染等。这种弱边界层的存在降低了接头的粘接强度。
为了提高其粘接性，本发明采用低温射频等离子体处理方法，采用单电极辐射式RF射频低温等离子体发生器，离子体对内管外表面进行喷射处理，内管外表面接触到离子体后，改善了性能，便于和粘接剂粘接。
三.内管的外表面浸涂热融粘合剂。
用低温等离子体处理好后的管胚，立即浸涂热融粘合剂。由于高湿、紫外线对等离子体处理的影响很大，接触角的衰减极快，其后就进入了缓慢衰减的阶段。为此，本发明采用等离子体发生器在线生产的办法，减小环境因素对处理效果的影响。
四.在粘合剂层外编织增强编织层。
编织用纤维选用15％芳纶和85％玻璃纤维成分加捻复合而成，预先纺成丝线，内管的外表面浸涂热融粘合剂后，进入编织程序，用编织机在管胚外编织网状的编织增强编织层。其编织方法和编织形状和以往不锈钢网相同。
五.在增强编织层外涂覆外胶层胶浆。
管子的外表有一层外涂胶浆，该材料和工艺与现有技术相同。
六.将上述半成品进行高温烧结。
温度根据不同的热融粘合剂的熔点设定，使热融粘合剂熔化，将增强编织层和内管粘接复合。
七.最后裁断成型。
将产品按需要长度裁断，进行包装。
经试验，本产品具有以下特点：
(1)耐高低温：工作温度范围：-70～+200℃，短期使用230℃。
(2)耐腐蚀：可以输送除氟气、氯仿和熔融碱金属外的介质。
(3)低燃油渗透性：渗透率0.3g.mm/m2.天，可以适应环保要求。
(4)阻燃：氧指数>95(30以上为阻燃材料)，阻燃等级为UL94V_0级。
(5)低摩擦：聚四氟乙烯内管的摩擦系数0.02～0.04，是现有固体材料中最小的，并具有自润滑性，用来输送介质，可保证达到最大的流速。

Claims (2)

1.非金属编织聚四氟乙烯软管，包括内管、增强编织层、外胶层，起承压作用的网状增强编织层包裹在内管上，内管的材料为四氟乙烯管，其特征是：所述的增强编织层采用15％芳纶1414和85％玻璃纤维成分加捻复合、编织而成，增强编织层和内管之间以热融性粘合剂粘接。
2.如权利要求1所述的非金属编织聚四氟乙烯软管，其生产工艺流程是：将聚四氟乙烯用挤出机制造成管材作为内管，用低温等离子体对内管的外表面进行喷射处理，以提高其可粘接性，在内管的外表面浸涂热融粘合剂，在粘合剂层外编织增强编织层，在增强编织层外涂覆外胶层胶浆，将上述半成品进行高温烧结，使热融粘合剂将增强编织层和内管粘接复合，最后裁断成型。
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