CN102529181B - 以聚四氟乙烯为内衬层的硅橡胶复合胶管及制造工艺 - Google Patents
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Abstract
一种以聚四氟乙烯为内衬层的硅橡胶复合胶管从内至外依次包括：聚四氟乙烯内衬管；第一硅橡胶层；增强层；第二硅橡胶层。本发明解决了硅橡胶的耐油、耐溶剂性能低的问题，大大提高了硅橡胶管的使用范围。此外还提供了一种硅橡胶复合胶管的制造工艺，其中通过三种方法提高聚四氟乙烯内衬管与硅橡胶的粘合性能：①将聚四氟乙烯薄膜带进行等离子处理，②在将聚四氟乙烯薄膜带缠绕到模芯上以后，在其外表面上紧紧缠绕一层玻璃布，可以使聚四氟乙烯薄膜带表面获得相同的纹理，从而增大其表面积，③将定型好的聚四氟乙烯内衬管外表面进行钠-萘-四氢呋喃溶液处理，提高其表面极性和表面张力。
Description
技术领域
本发明提供一种以聚四氟乙烯为内衬层的硅橡胶复合胶管及制造工艺，该硅橡胶复合胶管具有耐高温、耐低温且耐溶剂的效果。
背景技术
硅橡胶具有优异的耐热性、耐寒性、耐臭氧以及耐大气老化等诸多优良性能，但是由于其耐油和耐溶剂性能较低，在很大程度上限制了硅橡胶的使用范围。
现有技术专利文献ZL200510013565.4中公开了一种硅橡胶夹布及包绕胶管的制备方法，其中首先用截断机把硅胶布按产品要求尺寸裁断，并将其包覆在芯棒上，然后使用棉制水布或者塑料薄膜均匀包覆在包绕好的胶管表面，进行硫化。该方法制造的硅橡胶管耐油、耐溶剂性能差。因此，有必要研究一种新型硅橡胶复合胶管及制造工艺，以解决现有技术中存在的问题。
发明内容
考虑到至少一个上述问题而完成了本发明，并且本发明的一个目的在于提供一种以聚四氟乙烯为内衬层的硅橡胶复合胶管制造工艺，该复合胶管制造工艺不仅可解决现有硅橡胶管耐油、耐溶剂性能差的特点，而且还可解决挤出法制造聚四氟乙烯内衬管厚度大，密封性低的问题。使得硅橡胶的应用范围得到进一步提高。
具体地，一种以聚四氟乙烯为内衬层的硅橡胶复合胶管制造工艺，其特征在于包括以下步骤：将聚四氟乙烯薄膜带进行等离子处理；将等离子处理后的聚四氟乙烯薄膜带缠绕在所需尺寸的模芯上，根据需要可以缠绕不同层数；在聚四氟乙烯薄膜带外层缠绕玻璃带，然后加热定型，定型完毕，将玻璃带脱除形成聚四氟乙烯内衬管，在四氟乙烯内衬管表面均匀涂刷钠-萘-四氢呋喃溶液或直接浸泡在钠-萘-四氢呋喃溶液中；采用酒精和清水分别清洗四氟乙烯内衬管表面后干燥；在干燥好的聚四氟乙烯内衬管的外层缠绕第一硅橡胶层；在第一硅橡胶层上缠绕增强层，而后再在外层缠绕第二硅橡胶层以成型胶管；胶管成型完毕后，在最外层缠绕一层聚酯薄膜层；将缠绕好的胶管进行硫化，获得成品，然后将聚酯薄膜层脱掉。
该制造工艺解决了硅橡胶的耐油、耐溶剂性能低的问题，大大提高了硅橡胶管的使用范围，另外与挤出机挤出聚四氟乙烯内衬管相比，该工艺具有内衬管厚度薄，密封完美、易操作、设备费用低的优点。而且本发明中的玻璃带可以重复利用，对环境不造成危害。
根据本发明另一方面，将聚四氟乙烯薄膜带置于等离子腔内，腔内压力80-100pa、氧气流5-10L/min及功率280-350W，做等离子轰击处理5min以内。可以理解的是，等离子腔的各个参数可以根据需要适当调整。
根据本发明另一方面，所述加热定型为在温度为280-320℃的烘箱里加热2-3小时。
根据本发明另一方面，所述钠-萘-四氢呋喃溶液的浓度优选为10-15％。
根据本发明另一方面，所述清水的温度优选为90℃。
根据本发明另一方面，所述干燥具体为放入120-150℃干燥箱，干燥20-40分钟。
根据本发明另一方面，所述增强层包括聚酯纤维布、玻璃布、或者碳纤维布。
根据本发明另一方面，还提供了一种采用上述制造工艺制造的以聚四氟乙烯为内衬层的硅橡胶复合胶管，其特征在于从内至外依次包括：聚四氟乙烯内衬管；第一硅橡胶层；增强层；以及第二硅橡胶层。
根据本发明另一方面，所述增强层包括聚酯纤维布、玻璃布、或者碳纤维布。
附图说明
图1是根据本发明优选实施例的聚四氟乙烯内衬管结构示意图；
图2是根据本发明优选实施例的硅橡胶复合胶管结构示意图。
标号说明：1模芯，2聚四氟乙烯薄膜带，3玻璃带，4经定型和表面处理后的聚四氟乙烯内衬管，5硅橡胶层，6增强层，7聚酯薄膜层。
具体实施方式：
下面结合附图，通过优选实施例来描述本发明的最佳实施方式，这里的具体实施方式在于详细地说明本发明，而不应理解为对本发明的限制，在不脱离本发明的精神和实质范围的情况下，可以做出各种变形和修改，这些都应包含在本发明的保护范围之内。
实施例1
下面结合附图1-2来详细描述本发明的硅橡胶复合胶管以及其制造工艺。
一种以聚四氟乙烯为内衬层的硅橡胶复合胶管制造工艺，包括以下步骤：将聚四氟乙烯薄膜带2进行等离子处理；将等离子处理后的聚四氟乙烯薄膜带2缠绕在所需尺寸的模芯1上，根据需要可以缠绕不同层数；在聚四氟乙烯薄膜带2外层缠绕玻璃带3，然后加热定型，定型完毕，将玻璃带3脱除形成聚四氟乙烯内衬管4，在四氟乙烯内衬管4表面均匀涂刷钠-萘-四氢呋喃溶液或直接浸泡在钠-萘-四氢呋喃溶液中；采用酒精和清水分别清洗四氟乙烯内衬管4表面后干燥；在干燥好的聚四氟乙烯内衬管4的外层缠绕第一硅橡胶层5；在第一硅橡胶层5上缠绕增强层6，而后再在外层缠绕第二硅橡胶层5以成型胶管；胶管成型完毕后，在最外层缠绕一层聚酯薄膜层7；将缠绕好的胶管进行硫化，获得成品，然后将聚酯薄膜层脱掉。
优选地，将聚四氟乙烯薄膜带2置于等离子腔内，优选腔内压力80-100pa、氧气流5-10L/min及功率280-350W，做等离子轰击处理5min以内。可以理解的是，等离子腔的各个参数可以根据需要适当调整。
优选地，所述加热定型为在温度为280-320℃的烘箱里加热2-3小时。
优选地，所述钠-萘-四氢呋喃溶液的浓度优选为10-15％。
优选地，所述清水的温度优选为90℃。
优选地，所述干燥具体为放入120-150℃干燥箱，干燥20-40分钟。
优选地，所述增强层可包括聚酯纤维布、玻璃布、或者碳纤维布。
优选地，根据需要可以选择不同厚度的聚四氟乙烯薄膜带2。
聚四氟乙烯具有抗酸抗碱、抗各种有机溶剂的特点，几乎不溶于所有的溶剂。同时，聚四氟乙烯具有耐高低温(-196-260℃)的特点，它的摩擦系数极低，非常适合做管类的内衬层。其与硅橡胶复合，不仅可以发挥硅橡胶耐高低温性能优良的优点，而且弥补了硅橡胶耐油、耐溶剂性能方面的不足。虽然聚四氟乙烯优点颇多，但是由于其硬度高，柔韧性差，因而做为管类的内衬层必须解决其密封问题，通过本发明制造的聚四氟乙烯内衬管不仅具有与硅橡胶粘合性牢固的特性，而且密封完美。本发明生产的橡胶管可用于化学工业、石油工业、国防军工等对耐溶剂、耐高低温要求高的领域。
实施例2
参见图2，一种硅橡胶复合胶管从内至外依次包括：聚四氟乙烯内衬管4；第一硅橡胶层5；增强层6；以及第二硅橡胶层5。优选地，所述增强层6可优选包括聚酯纤维布、玻璃布、或者碳纤维布。
优选地，该硅橡胶复合胶管可通过以下制造工艺制造。具体地，1首先，将聚四氟乙烯薄膜带2置于等离子腔内，压力100pa，氧气流10L/min及350W功率下，做等离子轰击处理3min；2将等离子处理后的聚四氟乙烯薄膜带2缠绕在所需尺寸的模芯1上，根据需要可以缠绕不同层数；3缠绕好后，在聚四氟乙烯薄膜带2外层缠绕一层玻璃带3，然后可放到烘箱里加热定型，优选烘箱温度280-320℃，加热时间2-3小时；4定型完毕，将玻璃带3脱除，表面均匀涂刷配置好的钠-萘-四氢呋喃溶液(浓度优选10-15％)或直接将聚四氟乙烯内衬管4浸泡在钠-萘-四氢呋喃溶液中10-15min；5采用酒精和90℃清水分别清洗聚四氟乙烯内衬管4表面，清洗完毕，放入120-150℃干燥箱，干燥20-40分钟；6在干燥好的聚四氟乙烯内衬管4的外层缠绕硅橡胶层5；7、在硅橡胶层5上缠绕夹布橡胶层6作为增强层，根据需要，可缠绕不同材质(如：聚酯纤维布、玻璃布、碳纤维布等)和不同层数的增强层6，而后在外层缠绕一层硅橡胶层5；8、胶管成型完毕后，在最外层缠绕一层聚酯薄膜层7；9将缠绕好的胶管进行硫化(可包括一次硫化和二次硫化)，获得成品。
优选地，所用的材料聚四氟乙烯薄膜带可优选带宽15-30mm，带厚0.05-0.2mm，将其经过等离子处理后直接在模芯表面上缠绕成型，其上并不需要涂覆脱模剂或隔离剂。
优选地，本发明还提供了一种聚四氟乙烯薄膜带的处理方法，由于聚四氟乙烯分子中，碳碳键被外层的氟原子紧紧包围，所以具有很高的稳定性和不粘性，为了使其与硅橡胶具有良好的粘合性能和附着强度，本发明通过三种方法提高其与硅橡胶的粘合性能，①将聚四氟乙烯薄膜带2进行等离子处理(优选压力80-100pa，氧气流5-10L/min及280-350W功率下，做等离子轰击处理5min以内，提高其表面极性，②在将聚四氟乙烯薄膜带2缠绕到模芯1上以后，在其外表面上紧紧缠绕一层玻璃布3，当加热时，由于玻璃带3表面有起伏的纹理，可以使聚四氟乙烯薄膜带2表面获得相同的纹理，从而增大其表面积，③将定型好的聚四氟乙烯内衬管4外表面进行钠-萘-四氢呋喃溶液(优选浓度10-15％)处理，提高其表面极性和表面张力。
本发明制造的聚四氟乙烯内衬管4不仅具有与硅橡胶5粘合性牢固的特性，而且密封完美。本发明生产的橡胶管主要用于化学工业、石油工业、国防军工等对耐溶剂、耐高低温要求高的领域。
本发明的硅橡胶复合胶管及其制造工艺不限于上述实施例，所述工艺可用于生产相同口径或变径的直管、弯管等，使用范围较挤出法更加广泛。可以理解的是，在不脱离本发明的精神和实质范围的情况下，可以做出各种变形和修改，这些都应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种以聚四氟乙烯为内衬层的硅橡胶复合胶管制造工艺，其特征在于包括以下步骤：
将聚四氟乙烯薄膜带进行等离子处理；
将等离子处理后的聚四氟乙烯薄膜带缠绕在所需尺寸的模芯上，根据需要可以缠绕不同层数，其中该等离子处理后的聚四氟乙烯薄膜带上并不需要涂覆脱模剂或隔离剂；
在聚四氟乙烯薄膜带外层缠绕玻璃带，然后加热定型，其中所述玻璃带的表面有起伏的纹理，使聚四氟乙烯薄膜带表面获得相同的纹理，从而增大其表面积；
定型完毕，将玻璃带脱除形成聚四氟乙烯内衬管，在四氟乙烯内衬管表面均匀涂刷钠-萘-四氢呋喃溶液或直接浸泡在钠-萘-四氢呋喃溶液中；
采用酒精和清水分别清洗四氟乙烯内衬管表面后干燥；
在干燥好的聚四氟乙烯内衬管的外层缠绕第一硅橡胶层；
在第一硅橡胶层上缠绕增强层，而后再在外层缠绕第二硅橡胶层以成型胶管；
胶管成型完毕后，在最外层缠绕一层聚酯薄膜层；
将缠绕好的胶管进行硫化，获得成品，然后将聚酯薄膜层脱掉；
其中，所述等离子处理具体为：将聚四氟乙烯薄膜带置于等离子腔内，腔内压力80-100pa、氧气流5-10L/min及功率280-350W，做等离子轰击处理5min以内。
2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于所述加热定型为在温度为280-320℃的烘箱里加热2-3小时。
3.根据权利要求2所述的工艺，其特征在于所述清水的温度为90℃。
4.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于所述干燥具体为放入120-150℃干燥箱，干燥20-40分钟。
5.根据权利要求2所述的工艺，其特征在于所述增强层包括聚酯纤维布、玻璃布、或者碳纤维布。
6.根据权利要求1-5任一项所述的工艺制造的以聚四氟乙烯为内衬层的硅橡胶复合胶管，其特征在于从内至外依次包括：聚四氟乙烯内衬管；第一硅橡胶层；增强层；以及第二硅橡胶层。
7.根据权利要求6所述的硅橡胶复合胶管，其特征在于所述增强层包括聚酯纤维布、玻璃布、或者碳纤维布。
8.根据权利要求6所述的硅橡胶复合胶管，其特征在于所述硅橡胶复合胶管为直管或弯管。
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| 张玉龙.橡胶的粘结.《粘结技术手册》.中国轻工业出版社,2001,332-333. * |
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| Publication number | Publication date |
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| CN102529181A (zh) | 2012-07-04 |
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Denomination of invention: Silicone rubber composite hose with polytetrafluoroethylene as inner liner and its manufacturing process Effective date of registration: 20221122 Granted publication date: 20150401 Pledgee: Xiamen Jinyuan Financing Guarantee Co.,Ltd. Pledgor: XIAMEN CHUANGXINYUAN RUBBER PRODUCTS Co.,Ltd. Registration number: Y2022980023054 |
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