CN105020511A - 氟胶合成橡胶接头 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种氟胶合成橡胶接头，其管壁由外及内依次包括外胶外层、外胶内层、复合骨架层、内胶内层和内胶外层，并公开了所述管壁的各层的原料配比。本发明氟胶合成橡胶接头能耐高温140～180℃，耐疲劳，耐氧化，且机械性能优异，各层间紧密结合，分子链充分胶合，强度高，弹性好。

Description

氟胶合成橡胶接头
技术领域
本发明涉及一种橡胶接头，尤其涉及一种氟胶合成橡胶接头。
背景技术
随着现代工业的发展，高压管道的应用越来越广泛，目前，现有高压管道的连接器主要分为金属接头和橡胶接头。现有金属接头抗压能力强，但不能减震降噪，无法位移补偿：工作时，由于运行过程中产生震动较大，会对金属管道设备造成损坏，使用寿命短，还会发出很大的噪声，污染环境，另外，气温的变化会造成管道热胀冷缩，金属接头却无法进行位移补偿，且金属管道接口如有偏转、不同心现象，接头则无法安装。现有橡胶接头主要由带直筒或弧形管壁的管体组成，减震降噪、位移补偿效果较好，但耐高温性能不佳，目前橡胶接头最高能耐130℃，更高温条件下易疲劳、氧化，造成管道泄漏事故的发生，满足不了市场需要。
因此，如何既能利用橡胶的高弹性、高气性、耐介质性、耐候性和耐辐射性等优点来降低管道的振动及噪声、补偿热胀冷缩引起的位移变化，又能达到耐更高温度的目标，是一个亟待解决的难题。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种氟胶合成橡胶接头，能耐高温140～180℃，耐疲劳，耐氧化，且机械性能优异，各层间紧密结合，分子链充分胶合，强度高，弹性好。
本发明通过以下技术方案实现：
设计一种氟胶合成橡胶接头，其管壁由外及内依次包括外胶外层、外胶内层、复合骨架层、内胶内层和内胶外层，所述管壁的各层由以下比例的原料制成：
所述外胶外层接触外部空气，由以下重量份的原料组成：防老剂0.5～3份、氟橡胶3～6份、天然橡胶1～4份、硫化剂0.2～0.8份、促进剂0.5～1.5份；所述外胶内层由以下重量份的原料组成：硫化剂0.2～0.8份、促进剂0.5～1.5份、氟橡胶2～8份、天然橡胶1～4份、炭黑0.8～1.8份；所述复合骨架层由挂胶帘子线多层交叉缠绕而成；所述内胶内层由以下重量份的原料组成：硫化剂0.2～0.8份、促进剂0.5～1.5份、氟橡胶2～8份、天然橡胶1～4份、炭黑0.8～1.8份；所述内胶外层接触内部流体，由以下重量份的原料组成：氟橡胶3～6份、天然橡胶2～5份、硫化剂0.2～0.8份、促进剂0.5～1.5份。
对于上述的氟胶合成橡胶接头，所述外胶外层厚度为0.5～4mm，所述外胶内层厚度为0.3～3mm，所述挂胶帘子线层数为2～60，每层厚度为0.5～2mm，所述内胶内层与外胶内层厚度一致，所述内胶外层与外胶外层厚度一致。
对于上述的氟胶合成橡胶接头，所述挂胶帘子线每层厚度优选0.8～1.2mm。
对于上述的氟胶合成橡胶接头，所述挂胶帘子线中帘子线含量为50～95wt%。
对于上述的氟胶合成橡胶接头，所述防老剂为防老剂D或防老剂RD。
对于上述的氟胶合成橡胶接头，所述促进剂为2-巯醇基苯并噻唑、二硫化四甲基秋兰姆中的至少一种。
对于上述的氟胶合成橡胶接头，所述硫化剂为硫磺、脂肪族醚多硫化物（VA-7）中的至少一种。
对于上述的氟胶合成橡胶接头，其制备方法包括以下步骤：
（1）内胶层：将内胶外层和内层所述原料分别混炼，制成0.8～5mm胶片，并剪裁成所需尺寸后，先将内胶外层缠绕到模具上，再将内胶内层缠绕到内胶外层上；
（2）复合骨架层：将挂胶帘子线交叉缠绕到内胶内层上；
（3）外胶层：将外胶内层和外层所述原料分别混炼，制成0.8～5mm胶片，并剪裁成所需尺寸后，先将外胶内层缠绕到复合骨架层上，再将外胶外层缠绕到外胶内层上，得到坯料；
（4）钢丝圈固定：在坯料两端放置钢丝圈，并将坯料两端外翻，包裹固定钢丝圈；
（5）硫化：在温度100～190℃条件下，硫化15～240min，即得；根据厚薄大小而硫化时间不同，压力同常规硫化工艺。
本发明的积极有益效果：
(1)本发明氟胶合成橡胶接头能耐140～180℃高温，耐疲劳，耐氧化，扩大了橡胶接头的使用范围。
(2) 本发明氟胶合成橡胶接头机械性能优异，各层间紧密结合，分子链充分胶合，强度高，弹性好。
本发明相关效果参数的检测方法如下：
一、高温试验方法：
1.把氟胶合成橡胶接头固定在试验台上。
2.用1.0Mpa的蒸汽发生器替换试压水泵，连接注入口。
3.启动蒸汽发生器，蒸汽注入氟胶合成橡胶接头内腔，调节压力至0.01Mpa，此时蒸汽温度为45℃，保持5min。
4.调节压力至0.05Mpa，此时蒸汽温度为80℃，保持2min。
5.调节压力至0.1Mpa，此时蒸汽温度为100℃，保持1min。
6.调节压力至0.37Mpa，此时蒸汽温度为140℃，保持30s。
7.最终将压力调节至1Mpa，升压速度为0.01Mpa/s～0.02Mpa/s。当压力达到1Mpa时，此时蒸汽温度为180℃，保持3min～10min。
8.温度试验完成后，关闭蒸汽发生器，拆卸氟胶合成橡胶接头，目测内腔有无变形损坏，如无，则判定合格。
二、强度试验方法：
1.把氟胶合成橡胶接头固定在试验台上。
2.开启试压泵，注入试压介质。可采用水、皂化液或合适的液体。
3.调节压力，从小到大逐渐升压，当试验压力不超过7.0Mpa时，升压速度一般为0.075Mpa/s～0.175Mpa/s，如果达不到上述升压速度，可商定一个合适的速度值。
4.试验压力为工作压力的1.5倍，爆破压力为工作压力的3倍。例如：工作压力为1.0Mpa时。压力调节到1.5Mpa，保压10min，检查试样有无渗漏、开裂或异常变形等损坏现象。压力调节到3Mpa，检查有无爆破。如无，则判定合格。
三、弹性试验方法：
1.把氟胶合成橡胶接头固定在试验台上。
2.轴向位移：在轴线方向加机械力将试样拉伸或压缩，调节至允许的最大伸长量或压缩量，并固定住。开启试压泵，压力调节至工作压力的1.5倍的。保压10min，检查试样有无渗漏、开裂或异常变形等损坏现象。
3.横向位移：在垂直于轴线方向加机械力将试样拉至允许的横向位移量，并固定住。开启试压泵，压力调节至工作压力的1.5倍的。保压10min，检查试样有无渗漏、开裂或异常变形等损坏现象。
4.角向位移：给试样加机械力，使其转角至允许的角度，并固定住。开启试压泵，压力调节至工作压力的1.5倍的。保压10min，检查试样有无渗漏、开裂或异常变形等损坏现象。
5.上述3项位移试验结束后，拆卸试样。用游标卡尺或卷尺测量其结构尺寸是否正常，如无，则判定合格。
附图说明
图1为本发明氟胶合成橡胶接头的剖面结构示意图。
图中 1为外胶外层，2为外胶内层，3为复合骨架层，4为内胶内层，5为内胶外层。
具体实施方式
以下结合具体实施例，对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1：
一种氟胶合成橡胶接头，见图1，其管壁由外及内依次包括外胶外层、外胶内层、复合骨架层、内胶内层和内胶外层，所述管壁的各层由以下比例的原料制成：
所述外胶外层接触外部空气，由以下重量份的原料组成：防老剂1.8份、氟橡胶4.5份、天然橡胶2.5份、硫化剂0.5份、促进剂1.0份；所述外胶内层由以下重量份的原料组成：硫化剂0.5份、促进剂1.0份、氟橡胶5份、天然橡胶2.5份、炭黑1.3份；所述复合骨架层由挂胶帘子线多层交叉缠绕而成；所述内胶内层由以下重量份的原料组成：硫化剂0.5份、促进剂1.0份、氟橡胶5份、天然橡胶2.5份、炭黑1.3份；所述内胶外层接触内部流体，由以下重量份的原料组成：氟橡胶4.5份、天然橡胶3.5份、硫化剂0.5份、促进剂1.0份。
所述外胶外层厚度为2mm，所述外胶内层厚度为2mm，所述挂胶帘子线层数为10，每层厚度为1mm，所述内胶内层与外胶内层厚度一致，所述内胶外层与外胶外层厚度一致。所述挂胶帘子线中帘子线含量为75wt%。所述防老剂为防老剂D。所述促进剂为2-巯醇基苯并噻唑。所述硫化剂为硫磺。
本发明氟胶合成橡胶接头耐180℃高温试验合格；强度试验和弹性试验合格。
实施例2：
一种氟胶合成橡胶接头，其管壁由外及内依次包括外胶外层、外胶内层、复合骨架层、内胶内层和内胶外层，所述管壁的各层由以下比例的原料制成：
所述外胶外层接触外部空气，由以下重量份的原料组成：防老剂0.5份、氟橡胶3份、天然橡胶1份、硫化剂0.2份、促进剂0.5份；所述外胶内层由以下重量份的原料组成：硫化剂0.2份、促进剂0.5份、氟橡胶2份、天然橡胶1份、炭黑0.8份；所述复合骨架层由挂胶帘子线多层交叉缠绕而成；所述内胶内层由以下重量份的原料组成：硫化剂0.2份、促进剂0.5份、氟橡胶2份、天然橡胶1份、炭黑0.8份；所述内胶外层接触内部流体，由以下重量份的原料组成：氟橡胶3份、天然橡胶2份、硫化剂0.2份、促进剂0.5份。
所述外胶外层厚度为0.5mm，所述外胶内层厚度为0.3mm，所述挂胶帘子线层数为2，每层厚度为0.5mm，所述内胶内层与外胶内层厚度一致，所述内胶外层与外胶外层厚度一致。述挂胶帘子线中帘子线含量为50wt%。所述防老剂为防老剂RD。所述促进剂为二硫化四甲基秋兰姆。所述硫化剂为脂肪族醚多硫化物（VA-7）。
本发明氟胶合成橡胶接头耐180℃高温试验合格；强度试验和弹性试验合格。
实施例3：
一种氟胶合成橡胶接头，其管壁由外及内依次包括外胶外层、外胶内层、复合骨架层、内胶内层和内胶外层，所述管壁的各层由以下比例的原料制成：
所述外胶外层接触外部空气，由以下重量份的原料组成：防老剂3份、氟橡胶6份、天然橡胶4份、硫化剂0.8份、促进剂1.5份；所述外胶内层由以下重量份的原料组成：硫化剂0.8份、促进剂1.5份、氟橡胶8份、天然橡胶4份、炭黑1.8份；所述复合骨架层由挂胶帘子线多层交叉缠绕而成；所述内胶内层由以下重量份的原料组成：硫化剂0.8份、促进剂1.5份、氟橡胶8份、天然橡胶4份、炭黑1.8份；所述内胶外层接触内部流体，由以下重量份的原料组成：氟橡胶6份、天然橡胶5份、硫化剂0.8份、促进剂1.5份。
所述外胶外层厚度为4mm，所述外胶内层厚度为3mm，所述挂胶帘子线层数为60，每层厚度为2mm，所述内胶内层与外胶内层厚度一致，所述内胶外层与外胶外层厚度一致。所述挂胶帘子线中帘子线含量为95wt%。所述防老剂为防老剂D。所述促进剂为2-巯醇基苯并噻唑。所述硫化剂为硫磺。
本发明氟胶合成橡胶接头耐180℃高温试验合格；强度试验和弹性试验合格。
实施例4：
实施例1~3所述氟胶合成橡胶接头的制备方法包括以下步骤：
（1）内胶层：将内胶外层和内层所述原料分别混炼，制成0.8～5mm胶片，并剪裁成所需尺寸后，先将内胶外层缠绕到模具上，再将内胶内层缠绕到内胶外层上；
（2）复合骨架层：将挂胶帘子线交叉缠绕到内胶内层上；
（3）外胶层：将外胶内层和外层所述原料分别混炼，制成0.8～5mm胶片，并剪裁成所需尺寸后，先将外胶内层缠绕到复合骨架层上，再将外胶外层缠绕到外胶内层上，得到坯料；
（4）钢丝圈固定：在坯料两端放置钢丝圈，并将坯料两端外翻，包裹固定钢丝圈；
（5）硫化：在温度100～190℃条件下，硫化15～240min，即得；根据厚薄大小而硫化时间不同，压力同常规硫化工艺。
本发明并不局限于上述具体实施方式，本领域技术人员还可据此做出多种变化，但任何与本发明等同或者类似的变化都应涵盖在本发明权利要求的范围内。

Claims (8)

1.一种氟胶合成橡胶接头，其特征在于：所述接头的管壁由外及内依次包括外胶外层、外胶内层、复合骨架层、内胶内层和内胶外层，所述管壁的各层由以下比例的原料制成：
所述外胶外层由以下重量份的原料组成：防老剂0.5～3份、氟橡胶3～6份、天然橡胶1～4份、硫化剂0.2～0.8份、促进剂0.5～1.5份；所述外胶内层由以下重量份的原料组成：硫化剂0.2～0.8份、促进剂0.5～1.5份、氟橡胶2～8份、天然橡胶1～4份、炭黑0.8～1.8份；
所述复合骨架层由挂胶帘子线多层交叉缠绕而成；
所述内胶内层由以下重量份的原料组成：硫化剂0.2～0.8份、促进剂0.5～1.5份、氟橡胶2～8份、天然橡胶1～4份、炭黑0.8～1.8份；
所述内胶外层由以下重量份的原料组成：氟橡胶3～6份、天然橡胶2～5份、硫化剂0.2～0.8份、促进剂0.5～1.5份。
2.对于权利要求1所述的氟胶合成橡胶接头，其特征在于：所述外胶外层厚度为0.5～4mm，所述外胶内层厚度为0.3～3mm，所述挂胶帘子线层数为2～60，每层厚度为0.5～2mm，所述内胶内层与外胶内层厚度一致，所述内胶外层与外胶外层厚度一致。
3.对于权利要求2所述的氟胶合成橡胶接头，其特征在于：所述挂胶帘子线每层厚度为0.8～1.2mm。
4.对于权利要求2所述的氟胶合成橡胶接头，其特征在于：所述挂胶帘子线中帘子线含量为50～95wt%。
5. 对于权利要求1所述的氟胶合成橡胶接头，其特征在于：所述防老剂为防老剂D或防老剂RD。
6.对于权利要求1所述的氟胶合成橡胶接头，其特征在于：所述促进剂为2-巯醇基苯并噻唑、二硫化四甲基秋兰姆中的至少一种。
7.对于权利要求1所述的氟胶合成橡胶接头，其特征在于：所述硫化剂为硫磺、脂肪族醚多硫化物中的至少一种。
8.对于权利要求1所述的氟胶合成橡胶接头，其特征在于：其制备方法包括以下步骤：
（1）内胶层：将内胶外层和内层所述原料分别混炼，制成0.8～5mm胶片，并剪裁成所需尺寸后，先将内胶外层缠绕到模具上，再将内胶内层缠绕到内胶外层上；
（2）复合骨架层：将挂胶帘子线交叉缠绕到内胶内层上；
（3）外胶层：将外胶内层和外层所述原料分别混炼，制成0.8～5mm胶片，并剪裁成所需尺寸后，先将外胶内层缠绕到复合骨架层上，再将外胶外层缠绕到外胶内层上，得到坯料；
（4）钢丝圈固定：在坯料两端放置钢丝圈，并将坯料两端外翻，包裹固定钢丝圈；
（5）硫化：在温度100～190℃条件下，硫化15～240min，即得。
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