CN108662307A - 一种高强度耐老化抗高脉冲阻燃液压胶管及其制备方法 - Google Patents

一种高强度耐老化抗高脉冲阻燃液压胶管及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高强度耐老化抗高脉冲阻燃液压胶管，本发明属于新材料技术领域，包括由内到外依次设置的内胶层、第一玻纤层、钢丝缠绕增强层、第二玻纤层、钢丝编织增强层和外胶层，所述第一玻纤层和第二玻纤层的缠绕方向相反。本发明内胶起到高压介质作用下的密封作用，应具有优良的耐油性，良好的耐疲劳、耐脉冲性能，较高的定伸应力和抗撕裂性能，较小的应力松弛、较好的工艺性能和较高的物理机械性能。外胶主要起保护内胶层、第一玻纤层、钢丝缠绕增强层、第二玻纤层和钢丝编织增强层不受外界环境影响，并且具有耐磨、耐老化（臭氧、热空气）、粘合性好、柔韧性好；本发明工艺步骤设计合理，提高了工作效率20%，提高了液压胶管的产品质量。

Description

一种高强度耐老化抗高脉冲阻燃液压胶管及其制备方法
技术领域
本发明属于新材料技术领域，特别涉及一种高强度耐老化抗高脉冲阻燃液压胶管。本发明还涉及一种高强度耐老化抗高脉冲阻燃液压胶管的制备方法。
背景技术
目前石油、化工、煤炭、采矿业、汽车、农机、工程机械行业，都需求大量液压胶管，液压胶管因其噪音低、传动效率高、柔软、安装使用方便而受到广泛应用，随着我国的经济和基础建设的发展，对液压软管要求越来越高，因为液压胶管的特殊应用场合，液压胶管长期接触液压油，同时在液压胶管内不断流动的液压油具有极高的流速，因此，液压胶管不断接受冲击和腐蚀，并且，液压胶管不仅要求在高压，并且在露天环境下，还要求耐臭氧、抗老化、耐腐蚀、耐磨、防龟裂而且脉冲性能好并有较长的使用寿命；因此对所需要的软管的承压性能、抗脉冲性能、抗静电性能都提出了更高的要求。
发明内容
发明目的：为了克服以上不足，本发明的目的是提供一种高强度耐老化抗高脉冲阻燃液压胶管，提高了钢丝缠绕液压胶管的产品质量，增加该产品使用过程的脉冲次数，降低使用过程的永久变形，避免使用过程产生的针孔、漏液现象，延长钢丝缠绕液压胶管的使用寿命。
技术方案：一种高强度耐老化抗高脉冲阻燃液压胶管，包括由内到外依次设置的内胶层、第一玻纤层、钢丝缠绕增强层、第二玻纤层、钢丝编织增强层和外胶层，所述第一玻纤层和第二玻纤层的缠绕方向相反。
进一步的，上述的高强度耐老化抗高脉冲阻燃液压胶管，所述钢丝缠绕增强层包括1-4层缠绕钢丝，并且每层缠绕钢丝的缠绕方向相反。
进一步的，上述的高强度耐老化抗高脉冲阻燃液压胶管，所述内胶层由以下重量份的原料制备而成：
丁晴橡胶 45-55份
氯丁橡胶 45-55份
氧化锌 3-5份
氧化镁 4-6份
硬脂酸 3-4份
防老剂 1-2份
HAF 20-25份
SRF 27-32份
陶土 65-70份
松焦油 5-8份
邻苯二甲酸二丁酯 10-15份
古马隆树脂 5-10份
促进剂 0.5-1.5份
硫磺 0.5-2份。
进一步的，上述的高强度耐老化抗高脉冲阻燃液压胶管，所述外胶层由以下重量份的原料制备而成：
丁晴橡胶 100份
PVC母胶 50-60份
氧化锌 3-8份
硬脂酸 3-4份
防老剂 1-2份
HAF 18-25份
SRF 48-53份
陶土 65-70份
石蜡 1-2份
硫酸钡 15-20份
邻苯二甲酸二丁酯 10-15份
古马隆树脂 5-10份
促进剂 0.5-1.5份
硫磺 0.5-2份。
本发明还提供一种高强度耐老化抗高脉冲阻燃液压胶管的制备方法，包括以下步骤：
1）在模芯上挤压成型内胶层；
2）沿着内胶层的外壁，第一玻纤层与内胶层中心线呈45°-60°角，进行第一玻纤层的缠绕；
3）涂胶进行第一玻纤层的固定，将钢丝缠绕增强层缠绕在第一玻纤层的外壁上；
4）沿钢丝缠绕增强层的外壁，第二玻纤层保持与第一玻纤层垂直的方向进行缠绕；
5）涂胶进行第二玻纤层的固定，将钢丝编织增强层缠绕在第二玻纤层的外壁上；
6）在钢丝编织增强层的外壁上挤出外胶层；
7）缠水布并进行硫化；
8）解水布，脱芯试压。
进一步的，一种高强度耐老化抗高脉冲阻燃液压胶管的制备方法，所述内胶层的制备包括以下步骤：
1）将高速混合机预热至90°-100℃，丁晴橡胶、氯丁橡胶和陶土倒入机中搅拌，混炼4-5分钟；
2）停机，依次加入氧化锌、氧化镁、硬脂酸、防老剂、HAF、SRF、松焦油、邻苯二甲酸二丁酯、古马隆树脂、促进剂和硫磺，搅拌15-20分钟，将混合胶料排出；
3）放置于开炼机上经过辊，降温，出片挤出，成型。
进一步的，一种高强度耐老化抗高脉冲阻燃液压胶管的制备方法，所述外胶层的制备包括以下步骤：
1）初炼，将重量份数的丁腈橡胶、PVC母胶和陶土在密炼机中炼5分钟；
2）混炼，将重量份数的氧化锌、硬脂酸、防老剂、HAF、SRF、石蜡、硫酸钡、邻苯二甲酸二丁酯、古马隆树脂、促进剂和硫磺加入步骤1）中制得的初炼产物中，将混合胶料排出放置在开炼机上，经过辊3-4次，降温；
3）压出、硫化。
上述技术方案可以看出，本发明具有如下有益效果：本发明所述的高强度耐老化抗高脉冲阻燃液压胶管，改变了原有液压胶管内部通过缠绕钢丝进行钢管强度增加的方式，通过加入玻纤层能够保证液压胶管的强度，同时降低液压胶管的质量，同时此液压胶管通过合理的内外层胶管的胶料配比，能够使得胶管具有良好的耐老化耐腐蚀，并且具有极高的强度；同时，内胶起到高压介质作用下的密封作用，应具有优良的耐油性，良好的耐疲劳、耐脉冲性能，较高的定伸应力和抗撕裂性能，较小的应力松弛、较好的工艺性能和较高的物理机械性能。外胶主要起保护内胶层、第一玻纤层、钢丝缠绕增强层、第二玻纤层和钢丝编织增强层不受外界环境影响，并且具有耐磨、耐老化（臭氧、热空气）、粘合性好、柔韧性好；本发明的工艺步骤设计合理，提高了工作效率20%，提高了液压胶管的产品质量。
附图说明
图1为本发明所述的高强度耐老化抗高脉冲阻燃液压胶管的结构示意图。
图中：1内胶层、2第一玻纤层、3钢丝缠绕增强层、4第二玻纤层、5钢丝编织增强层、6外胶层。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
实施例
如图1所示的高强度耐老化抗高脉冲阻燃液压胶管，包括由内到外依次设置的内胶层1、第一玻纤层2、钢丝缠绕增强层3、第二玻纤层4、钢丝编织增强层5和外胶层6，所述第一玻纤层2和第二玻纤层4的缠绕方向相反。
其中，为了提高钢丝缠绕增强层3的强度，钢丝缠绕增强层3包括1-4层缠绕钢丝，并且每层缠绕钢丝的缠绕方向相反。即当第一层顺时针缠绕时，其与其相邻的另一层逆时针缠绕，保持相邻层的反向缠绕。
此外，本发明为了提高内胶层1的耐腐蚀、抗冲击和耐老化等性能，所述内胶层1由以下重量份的原料制备而成：
丁晴橡胶 45-55份
氯丁橡胶 45-55份
氧化锌 3-5份
氧化镁 4-6份
硬脂酸 3-4份
防老剂 1-2份
HAF 20-25份
SRF 27-32份
陶土 65-70份
松焦油 5-8份
邻苯二甲酸二丁酯 10-15份
古马隆树脂 5-10份
促进剂 0.5-1.5份
硫磺 0.5-2份。
再次，外胶层6在使用过程中会与外部设备摩擦或者碰撞等不良的外界条件，本发明还提供一种高强度的外胶层6，外胶层6由以下重量份的原料制备而成：
丁晴橡胶 100份
PVC母胶 50-60份
氧化锌 3-8份
硬脂酸 3-4份
防老剂 1-2份
HAF 18-25份
SRF 48-53份
陶土 65-70份
石蜡 1-2份
硫酸钡 15-20份
邻苯二甲酸二丁酯 10-15份
古马隆树脂 5-10份
促进剂 0.5-1.5份
硫磺 0.5-2份。
基于上述原料配方的情况下，一种高强度耐老化抗高脉冲阻燃液压胶管的制备方法，包括以下步骤：
1）在模芯上挤压成型内胶层1；
2）沿着内胶层1的外壁，第一玻纤层2与内胶层1中心线呈45°-60°角，进行第一玻纤层2的缠绕；
3）涂胶进行第一玻纤层2的固定，将钢丝缠绕增强层3缠绕在第一玻纤层2的外壁上；
4）沿钢丝缠绕增强层3的外壁，第二玻纤层4保持与第一玻纤层2垂直的方向进行缠绕；
5）涂胶进行第二玻纤层4的固定，将钢丝编织增强层5缠绕在第二玻纤层4的外壁上；
6）在钢丝编织增强层5的外壁上挤出外胶层6；
7）缠水布并进行硫化；
8）解水布，脱芯试压。
另外，本发明还涉及内胶层1的制备包括以下步骤：
1）将高速混合机预热至90°-100℃，丁晴橡胶、氯丁橡胶和陶土倒入机中搅拌，混炼4-5分钟；
2）停机，依次加入氧化锌、氧化镁、硬脂酸、防老剂、HAF、SRF、松焦油、邻苯二甲酸二丁酯、古马隆树脂、促进剂和硫磺，搅拌15-20分钟，将混合胶料排出；
3）放置于开炼机上经过辊，降温，出片挤出，成型。
最后，本发明还涉及外胶层6的制备包括以下步骤：
1）初炼，将重量份数的丁腈橡胶、PVC母胶和陶土在密炼机中炼5分钟；
2）混炼，将重量份数的氧化锌、硬脂酸、防老剂、HAF、SRF、石蜡、硫酸钡、邻苯二甲酸二丁酯、古马隆树脂、促进剂和硫磺加入步骤1）中制得的初炼产物中，将混合胶料排出放置在开炼机上，经过辊3-4次，降温；
3）压出、硫化。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种高强度耐老化抗高脉冲阻燃液压胶管，其特征在于：包括由内到外依次设置的内胶层（1）、第一玻纤层（2）、钢丝缠绕增强层（3）、第二玻纤层（4）、钢丝编织增强层（5）和外胶层（6），所述第一玻纤层（2）和第二玻纤层（4）的缠绕方向相反。
2.根据权利要求1所述的高强度耐老化抗高脉冲阻燃液压胶管，其特征在于：所述钢丝缠绕增强层（3）包括1-4层缠绕钢丝，并且每层缠绕钢丝的缠绕方向相反。
3.根据权利要求1所述的高强度耐老化抗高脉冲阻燃液压胶管，其特征在于：所述内胶层（1）由以下重量份的原料制备而成：
丁晴橡胶 45-55份
氯丁橡胶 45-55份
氧化锌 3-5份
氧化镁 4-6份
硬脂酸 3-4份
防老剂 1-2份
HAF 20-25份
SRF 27-32份
陶土 65-70份
松焦油 5-8份
邻苯二甲酸二丁酯 10-15份
古马隆树脂 5-10份
促进剂 0.5-1.5份
硫磺 0.5-2份。
4.根据权利要求1所述的高强度耐老化抗高脉冲阻燃液压胶管，其特征在于：所述外胶层（6）由以下重量份的原料制备而成：
丁晴橡胶 100份
PVC母胶 50-60份
氧化锌 3-8份
硬脂酸 3-4份
防老剂 1-2份
HAF 18-25份
SRF 48-53份
陶土 65-70份
石蜡 1-2份
硫酸钡 15-20份
邻苯二甲酸二丁酯 10-15份
古马隆树脂 5-10份
促进剂 0.5-1.5份
硫磺 0.5-2份。
5.根据权利要求1-4任一项所述的高强度耐老化抗高脉冲阻燃液压胶管的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
1）在模芯上挤压成型内胶层（1）；
2）沿着内胶层（1）的外壁，第一玻纤层（2）与内胶层（1）中心线呈45°-60°角，进行第一玻纤层（2）的缠绕；
3）涂胶进行第一玻纤层（2）的固定，将钢丝缠绕增强层（3）缠绕在第一玻纤层（2）的外壁上；
4）沿钢丝缠绕增强层（3）的外壁，第二玻纤层（4）保持与第一玻纤层（2）垂直的方向进行缠绕；
5）涂胶进行第二玻纤层（4）的固定，将钢丝编织增强层（5）缠绕在第二玻纤层（4）的外壁上；
6）在钢丝编织增强层（5）的外壁上挤出外胶层（6）；
7）缠水布并进行硫化；
8）解水布，脱芯试压。
6.根据权利要求3所述的高强度耐老化抗高脉冲阻燃液压胶管的制备方法，其特征在于：所述内胶层（1）的制备包括以下步骤：
1）将高速混合机预热至90°-100℃，丁晴橡胶、氯丁橡胶和陶土倒入机中搅拌，混炼4-5分钟；
2）停机，依次加入氧化锌、氧化镁、硬脂酸、防老剂、HAF、SRF、松焦油、邻苯二甲酸二丁酯、古马隆树脂、促进剂和硫磺，搅拌15-20分钟，将混合胶料排出；
3）放置于开炼机上经过辊，降温，出片挤出，成型。
7.根据权利要求4所述的高强度耐老化抗高脉冲阻燃液压胶管的制备方法，其特征在于：所述外胶层（6）的制备包括以下步骤：
1）初炼，将重量份数的丁腈橡胶、PVC母胶和陶土在密炼机中炼5分钟；
2）混炼，将重量份数的氧化锌、硬脂酸、防老剂、HAF、SRF、石蜡、硫酸钡、邻苯二甲酸二丁酯、古马隆树脂、促进剂和硫磺加入步骤1）中制得的初炼产物中，将混合胶料排出放置在开炼机上，经过辊3-4次，降温；
3）压出、硫化。
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