CN110003542A - 一种耐热防腐橡胶管的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐热防腐橡胶管的制备方法,属于橡胶制品制备技术领域。本发明将高岭土、氧化铝、钛白粉、磷酸铝与水,搅拌分散制成悬浮浆液,加入磷酸溶液得到混合浆料,再制得纳米二氧化硅气凝胶浆液,将混合浆料、纳米二氧化硅气凝胶浆液混合加热熔融,得到熔融料液得到改性硅酸铝纤维,以白刚玉、酸性火山玻璃岩、可膨胀石墨、氧化铝粉、甲基丙烯酸锌、二氧化锆、石墨烯等为原料,硼化锆作为结合剂,球磨过筛得到具有内层隔热填充料,最后内层隔热填充料和二氧化硅溶胶前驱体混合,得到内层填充胶液,将外胶管层用改性硅酸铝纤维包覆,再向管型模具外层中填充内层填充胶液,将双层管型模具置于热压设备中热压得到具有耐热防腐橡胶管。
Description
技术领域
本发明公开了一种耐热防腐橡胶管的制备方法,属于橡胶制品制备技术领域。
背景技术
橡胶管是指气体输送用的管子,常用于气焊、气割、各种气体保护焊、等离子弧焊接和切割等。主要是连接发动机与空气滤清器、发动机与散热器系统、汽车空调系统等。其作为进气系统的组成部分,离发动机较近,因此需要耐高温、耐油、耐腐蚀、耐老化、耐低温等,其材料根据加工工艺的不同有许多种类,例如NBR丁腈橡胶广泛用于真空制动管,耐油性好含胶量高,但耐臭氧相对较差;EPDM三元乙丙橡胶用于汽车水管系列。如散热器胶管、空调管等。
橡胶具有可逆形变的高弹性聚合物材料。在室温下富有弹性,在很小的外力作用下能产生较大的形变,除去外力后能恢复原状。橡胶属于完全无定形聚合物,它的玻璃化转变温度低,分子量往往很大。现有的橡胶管中防腐高分子内衬膜难以与胶管体紧密连接,容易脱落使防腐效果不佳,并且橡胶管内层输送热流体时橡胶管容易发生不可逆变形,在寒冷环境下橡胶管弹性差,不耐弯折不易于施工,已经不能满足各行业对其需求,因此,如何提高橡胶管的性能是橡胶管行业的研究热点。
已经公开的橡胶管产品及其制备方法较多:专利一种新型液压输油橡胶管,具体为一种具有防静电、耐高低温和耐老化、耐腐蚀、阻燃环保的橡胶输油管。输油管结构包括表面层、中间层和内层三层。表面层由具有防静电、耐高低温、耐老化性能良好的三元乙丙橡胶与涤纶纤维织物复合而成,中间层为具有阻燃功能的二元乙丙橡胶与钢丝编织复合制成,内层由具有良好耐油性能的丁腈橡胶制成。专利一种耐热耐腐蚀橡胶管,涉及胶管制造技术领域,包括有橡胶管本体,所述橡胶管本体包括由内向外依次设置的内橡胶层、帘布层、中橡胶层、镀铜钢丝编织层和外橡胶层,所述内橡胶层为氟橡胶层,所述中橡胶层和所述外橡胶层均为丁苯橡胶层;所述内橡胶层、所述帘布层、所述中橡胶层、所述镀铜钢丝编织层和所述外橡胶层硫化连接。上述公开的专利主要从耐腐蚀、耐老化、耐温度、等性能进行了改进,考虑防腐层脱落问题的也较少,这为输送石油和天然气的管道带来了重大安全隐患。
但是,对于耐腐蚀的橡胶管,内壁部分用高分子内衬膜是防腐的关键,国内技术很难达到内衬膜与胶管体紧密连接,容易脱落。专利一种树脂层与橡胶层的粘合性优秀的橡胶/树脂复合软管,作为解决方法,该发明提供一种橡胶/树脂复合软管,具有内管,所述内管具备作为最内层的树脂层并具备与所述最内层邻接的橡胶层,所述树脂层使用的材料为含有树脂的树脂组合物,所述树脂至少含有具备羧酸金属盐的离聚物,所述橡胶层使用的材料为含有橡胶的橡胶组合物,所述橡胶至少含有环氧化橡胶。该申请发明人等认为,树脂层与橡胶层之所以能够粘合可能是由于羧酸金属盐与环氧化橡胶所具有的环氧基发生了反应。该专利公开的橡胶管树脂层与橡胶层的粘结性仍不很理想。
因此,制成高分子内衬膜与胶管体粘结性优良,耐腐蚀性好耐热性好的橡胶管对于橡胶制品制备技术领域是很有必要的。
发明内容
本发明主要解决的技术问题,针对橡胶管中防腐高分子内衬膜难以与胶管体紧密连接,容易脱落使防腐效果不佳,并且橡胶管内层输送热流体时橡胶管容易发生不可逆变形,在寒冷环境下橡胶管弹性差,不耐弯折不易于施工的缺陷,提供了一种耐热防腐橡胶管的制备方法。
为了解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:
一种耐热防腐橡胶管的制备方法为:
将内层隔热填充料和二氧化硅溶胶前驱体按质量比为3︰1混合,得到内层填充胶液,将备用外胶管层用备用改性硅酸铝纤维缠结包覆装入双层管型模具外层中,再向管型模具内层中填充内层填充胶液,将双层管型模具置于热压设备中热压30~35min,得到具有耐热防腐橡胶管;
外胶管层的制备:
将丁腈橡胶、环氧大豆油、乙烯含量为50~55%的EPDM原胶、氧化锌、硬脂酸铝混合得到混炼原料,送入复合模具中,以温度为70~80℃和压力为1.4~1.6MPa的条件热压成型为复合料条,送入塑料螺旋管复合缠绕成型机进行成型,冷却后进行高能电子束辐照交联,剂量为20~25kGy,得到外胶管层,备用;
改性硅酸铝纤维的制备:
(1)向水中加入高岭土、氧化铝、钛白粉、磷酸铝,搅拌分散制成悬浮浆液,向悬浮浆液中加入质量分数为20%的磷酸溶液调节悬浮浆液的 pH值至5~6,加热升温至50~60℃,保温10~15h,得到混合浆料;
(2)按重量份数计,将30~50份纳米二氧化硅气凝胶、30~40份粘土、200~300份水混合得到纳米二氧化硅气凝胶浆液,随后将上述混合浆料、纳米二氧化硅气凝胶浆液混合,放入马弗炉中的坩埚中,加热至700~800℃,预热40~50min,再升温至1300~1350℃,保温30~35min,得到熔融料液,经纺丝得到改性硅酸铝纤维,备用;
二氧化硅溶胶前驱体的制备:
取200~220mL正硅酸乙酯与300~350mL无水乙醇混合放入烧杯中,向烧杯中加入60~80mL质量分数为10%的盐酸,用磁力搅拌器以400~450r/min的转速,搅拌1~2h,得到二氧化硅溶胶,向二氧化硅溶胶中加入20~30mL质量分数为5%的聚乙烯醇,室温下陈化20~24h,得到二氧化硅溶胶前驱体,备用;
内层隔热填充料的制备:
将30~35份白刚玉、20~25份酸性火山玻璃岩、10~15份可膨胀石墨加入到粉碎机中粉碎至颗粒直径为1~3mm后倒入混砂机中,再向混砂机中加入10~15份氧化铝粉、8~10份甲基丙烯酸锌、3~5份二氧化锆、5~8份石墨烯,搅拌混合10~20min,再依次加入8~10份结合剂,再球磨过200目筛得到内层隔热填充料。
内层隔热填充料和二氧化硅溶胶前驱体混合质量比为3︰1。
双层管型模具在热压过程控制热压压力为10~20MPa,热压温度为200~300℃。
外胶管层制备中混炼原料各组分按重量份计,包括丁腈橡胶40~50份、环氧大豆油10~15份、乙烯含量为50~55%的EPDM原胶10~12份、氧化锌5~10份、硬脂酸铝7~8份。
改性硅酸铝纤维制备中悬浮分散液各组分按重量份数计,包括水400~500份、高岭土70~80份、氧化铝20~30份、钛白粉10~15份、磷酸铝20~22份。
改性硅酸铝纤维制备中混合浆料、纳米二氧化硅气凝胶浆液混合体积比为4︰1。
内层隔热填充料制备中酸性火山玻璃岩为松脂岩、珍珠岩、浮岩的一种。
内层隔热填充料制备中结合剂是由40~50g硼化锆粉末分散于300~350mL去离子水中,搅拌混合15~20min,制备得到。
本发明的有益效果是:
(1)本发明将高岭土、氧化铝、钛白粉、磷酸铝与水,搅拌分散制成悬浮浆液,向悬浮浆液中加入磷酸溶液调节pH,得到混合浆料,将粘土、纳米二氧化硅气凝胶混合制得纳米二氧化硅气凝胶浆液,将混合浆料、纳米二氧化硅气凝胶浆液混合加热熔融,得到熔融料液,经过纺丝得到改性硅酸铝纤维,以白刚玉、酸性火山玻璃岩、可膨胀石墨、氧化铝粉、甲基丙烯酸锌、二氧化锆、石墨烯等为原料,硼化锆作为结合剂,球磨过筛得到具有内层隔热填充料,最后内层隔热填充料和二氧化硅溶胶前驱体混合,得到内层填充胶液,将外胶管层用改性硅酸铝纤维缠结包覆装入双层管型模具内层中,再向管型模具外层中填充内层填充胶液,将双层管型模具置于热压设备中热压得到具有耐热防腐橡胶管,本发明胶管是由外胶管层、改性硅酸铝纤维缠绕的增强层、内层隔热填充料与二氧化硅溶胶前驱体形成的隔热防火层,本发明中可膨胀石墨导热系数相对较大,在传热过程中,橡胶管的内表面快速升温,膨胀石墨会微膨胀由卷曲状态变为舒张状态,提高隔热防火层的外表面散热面积,对橡胶管内层起到降温作用,所用的改性硅酸铝纤维对橡胶管也起到增强保护作用,使用的酸性火山玻璃岩为高膨胀率火山岩,在高温条件下能吸热形成一定厚度的隔热层;
(2)本发明以丁腈橡胶为主要原料硫化成型制备外胶管层,通过改性硅酸铝纤维层包覆来增强橡胶管,减少外胶管层弯折时的损伤,用EPDM原胶对丁腈橡胶进行掺杂改性,所用EPDM原胶中乙烯含量在50~55%,可以避免形成丙烯嵌段,以保证丙烯、乙烯在EPDM分子中无规则分布,使EPDM具有低温弹性,虽然丁腈橡胶分子链柔顺性差,EPDM分子的内聚能较低,没有大量的侧基阻碍分子链的运动,分子链可在较宽范围内保持良好的柔顺性和弹性,故用EPDM掺杂改性可以有效提高橡胶管的低温柔韧性和弹性,而且EPDM具有耐油,耐酸碱腐蚀性能较好,相当于给橡胶管提供了一层防腐保护膜,同时内层隔热填充料中添加甲基丙烯酸锌作为耐热剂,同时它还能作为助硫化剂促进外胶管层中橡胶的交联,这是由于甲基丙烯酸锌中的二价锌离子作为路易斯酸,催化橡胶管中如EPDM或环氧大豆油等环氧化合物发生开环反应,并伴随生成羟基,开环生成的羟基进一步与不饱和羧酸金属盐上的双键发生亲核加成反应,即氧杂-迈克尔反应,提高了橡胶管中掺杂成分的相容性,并使无机内层隔热填充料对橡胶管外胶管层的粘结力提升,进一步提升防腐性能,具有广阔的应用前景。
具体实施方式
按重量份数计,将40~50份丁腈橡胶、10~15份环氧大豆油、10~12份乙烯含量为50~55%的EPDM原胶、5~10份氧化锌、7~8份硬脂酸铝混合得到混炼原料,送入复合模具中,以温度为70~80℃和压力为1.4~1.6MPa的条件热压成型为复合料条,送入塑料螺旋管复合缠绕成型机进行成型,冷却后进行高能电子束辐照交联,剂量为20~25kGy,得到外胶管层,备用;按重量份数计,向400~500份水中加入70~80份高岭土、20~30份氧化铝、10~15份钛白粉、20~22份磷酸铝,搅拌分散制成悬浮浆液,向悬浮浆液中加入质量分数为20%的磷酸溶液调节悬浮浆液的 pH值至5~6,加热升温至50~60℃,保温10~15h,得到混合浆料;将30~50份纳米二氧化硅气凝胶、30~40份粘土、200~300份水混合得到纳米二氧化硅气凝胶浆液,随后将上述混合浆料、纳米二氧化硅气凝胶浆液按体积比为4:1混合,放入马弗炉中的坩埚中,加热至700~800℃,预热40~50min,再升温至1300~1350℃,保温30~35min,得到熔融料液,经纺丝得到改性硅酸铝纤维,备用;取200~220mL正硅酸乙酯与300~350mL无水乙醇混合放入烧杯中,向烧杯中加入60~80mL质量分数为10%的盐酸,用磁力搅拌器以400~450r/min的转速,搅拌1~2h,得到二氧化硅溶胶,向二氧化硅溶胶中加入20~30mL质量分数为5%的聚乙烯醇,室温下陈化20~24h,得到二氧化硅溶胶前驱体,备用,将40~50g硼化锆粉末分散于300~350mL去离子水中,搅拌混合15~20min后,得到结合剂;按重量份数计,将30~35份白刚玉、20~25份酸性火山玻璃岩、10~15份可膨胀石墨加入到粉碎机中粉碎至颗粒直径为1~3mm后倒入混砂机中,再向混砂机中加入10~15份氧化铝粉、8~10份甲基丙烯酸锌、3~5份二氧化锆、5~8份石墨烯,搅拌混合10~20min,再依次加入8~10份上述结合剂,再球磨过200目筛得到内层隔热填充料,所述的酸性火山玻璃岩为松脂岩、珍珠岩、浮岩的一种;将上述内层隔热填充料和备用的二氧化硅溶胶前驱体按质量比为3︰1混合,得到内层填充胶液,将备用外胶管层用备用改性硅酸铝纤维缠结包覆装入双层管型模具外层中,再向管型模具内层中填充内层填充胶液,将双层管型模具置于热压设备中热压30~35min,控制热压压力为10~20MPa,热压温度为200~300℃,得到耐热防腐橡胶管。
实施例1
酸性火山玻璃岩为:浮岩
外胶管层的制备:
按重量份数计,将40份丁腈橡胶、10份环氧大豆油、10份乙烯含量为50%的EPDM原胶、5份氧化锌、7份硬脂酸铝混合得到混炼原料,送入复合模具中,以温度为70℃和压力为1.4MPa的条件热压成型为复合料条,送入塑料螺旋管复合缠绕成型机进行成型,冷却后进行高能电子束辐照交联,剂量为20kGy,得到外胶管层,备用;
改性硅酸铝纤维的制备:
按重量份数计,向400份水中加入70份高岭土、20份氧化铝、10份钛白粉、20份磷酸铝,搅拌分散制成悬浮浆液,向悬浮浆液中加入质量分数为20%的磷酸溶液调节悬浮浆液的 pH值至5,加热升温至50℃,保温10h,得到混合浆料;
将30份纳米二氧化硅气凝胶、30份粘土、200份水混合得到纳米二氧化硅气凝胶浆液,随后将上述混合浆料、纳米二氧化硅气凝胶浆液按体积比为4:1混合,放入马弗炉中的坩埚中,加热至700℃,预热40min,再升温至1300℃,保温30min,得到熔融料液,经纺丝得到改性硅酸铝纤维,备用;
内层隔热填充料的制备:
取200mL正硅酸乙酯与300mL无水乙醇混合放入烧杯中,向烧杯中加入60mL质量分数为10%的盐酸,用磁力搅拌器以400r/min的转速,搅拌1h,得到二氧化硅溶胶,向二氧化硅溶胶中加入20mL质量分数为5%的聚乙烯醇,室温下陈化20h,得到二氧化硅溶胶前驱体,备用,将40g硼化锆粉末分散于300mL去离子水中,搅拌混合15min后,得到结合剂;
按重量份数计,将30份白刚玉、20份浮岩、10份可膨胀石墨加入到粉碎机中粉碎至颗粒直径为1mm后倒入混砂机中,再向混砂机中加入10份氧化铝粉、8份甲基丙烯酸锌、3份二氧化锆、5份石墨烯,搅拌混合10min,再依次加入8份上述结合剂,再球磨过200目筛得到内层隔热填充料;
耐热防腐橡胶管的制备:
将上述内层隔热填充料和备用的二氧化硅溶胶前驱体按质量比为3︰1混合,得到内层填充胶液,将备用外胶管层用备用改性硅酸铝纤维缠结包覆装入双层管型模具外层中,再向管型模具内层中填充内层填充胶液,将双层管型模具置于热压设备中热压30min,控制热压压力为10MPa,热压温度为200℃,得到耐热防腐橡胶管。
实施例2
酸性火山玻璃岩为:松脂岩
外胶管层的制备:
按重量份数计,将45份丁腈橡胶、12份环氧大豆油、11份乙烯含量为52%的EPDM原胶、7份氧化锌、7份硬脂酸铝混合得到混炼原料,送入复合模具中,以温度为75℃和压力为1.5MPa的条件热压成型为复合料条,送入塑料螺旋管复合缠绕成型机进行成型,冷却后进行高能电子束辐照交联,剂量为22kGy,得到外胶管层,备用;
改性硅酸铝纤维的制备:
按重量份数计,向450份水中加入75份高岭土、25份氧化铝、12份钛白粉、21份磷酸铝,搅拌分散制成悬浮浆液,向悬浮浆液中加入质量分数为20%的磷酸溶液调节悬浮浆液的 pH值至5,加热升温至55℃,保温12h,得到混合浆料;
将40份纳米二氧化硅气凝胶、35份粘土、250份水混合得到纳米二氧化硅气凝胶浆液,随后将上述混合浆料、纳米二氧化硅气凝胶浆液按体积比为4:1混合,放入马弗炉中的坩埚中,加热至750℃,预热45min,再升温至1320℃,保温32min,得到熔融料液,经纺丝得到改性硅酸铝纤维,备用;
内层隔热填充料的制备:
取210mL正硅酸乙酯与320mL无水乙醇混合放入烧杯中,向烧杯中加入70mL质量分数为10%的盐酸,用磁力搅拌器以420r/min的转速,搅拌1.5h,得到二氧化硅溶胶,向二氧化硅溶胶中加入25mL质量分数为5%的聚乙烯醇,室温下陈化22h,得到二氧化硅溶胶前驱体,备用,将45g硼化锆粉末分散于320mL去离子水中,搅拌混合17min后,得到结合剂;
按重量份数计,将32份白刚玉、22份松脂岩、12份可膨胀石墨加入到粉碎机中粉碎至颗粒直径为2mm后倒入混砂机中,再向混砂机中加入12份氧化铝粉、9份甲基丙烯酸锌、4份二氧化锆、7份石墨烯,搅拌混合15min,再依次加入9份上述结合剂,再球磨过200目筛得到内层隔热填充料;
耐热防腐橡胶管的制备:
将上述内层隔热填充料和备用的二氧化硅溶胶前驱体按质量比为3︰1混合,得到内层填充胶液,将备用外胶管层用备用改性硅酸铝纤维缠结包覆装入双层管型模具外层中,再向管型模具内层中填充内层填充胶液,将双层管型模具置于热压设备中热压32min,控制热压压力为15MPa,热压温度为250℃,得到耐热防腐橡胶管。
实施例3
酸性火山玻璃岩为:珍珠岩
外胶管层的制备:
按重量份数计,将50份丁腈橡胶、15份环氧大豆油、12份乙烯含量为55%的EPDM原胶、10份氧化锌、8份硬脂酸铝混合得到混炼原料,送入复合模具中,以温度为80℃和压力为1.6MPa的条件热压成型为复合料条,送入塑料螺旋管复合缠绕成型机进行成型,冷却后进行高能电子束辐照交联,剂量为25kGy,得到外胶管层,备用;
改性硅酸铝纤维的制备:
按重量份数计,向500份水中加入80份高岭土、30份氧化铝、15份钛白粉、22份磷酸铝,搅拌分散制成悬浮浆液,向悬浮浆液中加入质量分数为20%的磷酸溶液调节悬浮浆液的 pH值至6,加热升温至60℃,保温15h,得到混合浆料;
将50份纳米二氧化硅气凝胶、40份粘土、300份水混合得到纳米二氧化硅气凝胶浆液,随后将上述混合浆料、纳米二氧化硅气凝胶浆液按体积比为4:1混合,放入马弗炉中的坩埚中,加热至800℃,预热50min,再升温至1350℃,保温35min,得到熔融料液,经纺丝得到改性硅酸铝纤维,备用;
内层隔热填充料的制备:
取220mL正硅酸乙酯与350mL无水乙醇混合放入烧杯中,向烧杯中加入80mL质量分数为10%的盐酸,用磁力搅拌器以450r/min的转速,搅拌2h,得到二氧化硅溶胶,向二氧化硅溶胶中加入30mL质量分数为5%的聚乙烯醇,室温下陈化24h,得到二氧化硅溶胶前驱体,备用,将50g硼化锆粉末分散于350mL去离子水中,搅拌混合20min后,得到结合剂;
按重量份数计,将35份白刚玉、25份珍珠岩、15份可膨胀石墨加入到粉碎机中粉碎至颗粒直径为3mm后倒入混砂机中,再向混砂机中加入15份氧化铝粉、10份甲基丙烯酸锌、5份二氧化锆、8份石墨烯,搅拌混合20min,再依次加入10份上述结合剂,再球磨过200目筛得到内层隔热填充料;
耐热防腐橡胶管的制备:
将上述内层隔热填充料和备用的二氧化硅溶胶前驱体按质量比为3︰1混合,得到内层填充胶液,将备用外胶管层用备用改性硅酸铝纤维缠结包覆装入双层管型模具外层中,再向管型模具内层中填充内层填充胶液,将双层管型模具置于热压设备中热压35min,控制热压压力为20MPa,热压温度为300℃,得到耐热防腐橡胶管。
对比例1:与实施例2的制备方法基本相同,唯有不同的是缺少改性硅酸铝纤维。
对比例2:与实施例2的制备方法基本相同,唯有不同的是缺少内层隔热填充料。
对比例3:山东某公司生产的耐热防腐橡胶管。
橡胶管内衬膜与胶管体粘结强度试验:内衬膜与胶管体的粘合强度是剥离试验测量粘合强度(单位=以25mm宽度为单位的N)所得到的值,即,将内衬膜和橡胶层片贴合,在155℃的温度下加压硫化90分钟,制作25mm宽的片状试验片,使用自动绘图仪在室温(23℃)以50mm/分钟的剥离速度将获得的片状试验片以180度的角度从内衬膜剥离,测量上述粘合强度。
防腐蚀性测试:将本实施例1~3和对比例中制备的橡胶管,按标准取测试式样,分别放入质量分数为30%的硫酸和30%的氢氧化钠溶液中,进行强酸、强碱耐腐蚀试验,在此条件下腐蚀72h,然后取出式样测定各项物理性能指标。
压缩永久变形测试按GB/T 7759.2-2014标准进行检测。
低温耐弯折测试:将实施例1~3和对比例中的橡胶管置于低温环境下,记录橡胶管弯折温度。
表1:橡胶管性能测定结果
综合上述,从表1可以看出本发明的内衬膜与胶管体粘合强度高,不容易脱落,防腐效果好,进行强酸、强碱耐腐蚀试验后的拉伸强度和拉断伸长率高,弹性好,耐低温性好,-50℃不断,耐弯折性好。
以上所述仅为本发明的较佳方式,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种耐热防腐橡胶管的制备方法,其特征在于具体制备步骤为:
将内层隔热填充料和二氧化硅溶胶前驱体按质量比为3︰1混合,得到内层填充胶液,将备用外胶管层用备用改性硅酸铝纤维缠结包覆装入双层管型模具外层中,再向管型模具内层中填充内层填充胶液,将双层管型模具置于热压设备中热压30~35min,得到具有耐热防腐橡胶管;
所述的外胶管层具体制备步骤为:
将丁腈橡胶、环氧大豆油、乙烯含量为50~55%的EPDM原胶、氧化锌、硬脂酸铝混合得到混炼原料,送入复合模具中,以温度为70~80℃和压力为1.4~1.6MPa的条件热压成型为复合料条,送入塑料螺旋管复合缠绕成型机进行成型,冷却后进行高能电子束辐照交联,剂量为20~25kGy,得到外胶管层,备用;
所述的改性硅酸铝纤维具体制备步骤为:
(1)向水中加入高岭土、氧化铝、钛白粉、磷酸铝,搅拌分散制成悬浮浆液,向悬浮浆液中加入质量分数为20%的磷酸溶液调节悬浮浆液的 pH值至5~6,加热升温至50~60℃,保温10~15h,得到混合浆料;
(2)按重量份数计,将30~50份纳米二氧化硅气凝胶、30~40份粘土、200~300份水混合得到纳米二氧化硅气凝胶浆液,随后将上述混合浆料、纳米二氧化硅气凝胶浆液混合,放入马弗炉中的坩埚中,加热至700~800℃,预热40~50min,再升温至1300~1350℃,保温30~35min,得到熔融料液,经纺丝得到改性硅酸铝纤维,备用;
所述的二氧化硅溶胶前驱体具体制备步骤为:
取200~220mL正硅酸乙酯与300~350mL无水乙醇混合放入烧杯中,向烧杯中加入60~80mL质量分数为10%的盐酸,用磁力搅拌器以400~450r/min的转速,搅拌1~2h,得到二氧化硅溶胶,向二氧化硅溶胶中加入20~30mL质量分数为5%的聚乙烯醇,室温下陈化20~24h,得到二氧化硅溶胶前驱体,备用;
所述的内层隔热填充料具体制备步骤为:
将30~35份白刚玉、20~25份酸性火山玻璃岩、10~15份可膨胀石墨加入到粉碎机中粉碎至颗粒直径为1~3mm后倒入混砂机中,再向混砂机中加入10~15份氧化铝粉、8~10份甲基丙烯酸锌、3~5份二氧化锆、5~8份石墨烯,搅拌混合10~20min,再依次加入8~10份结合剂,再球磨过200目筛得到内层隔热填充料。
2.根据权利要求1所述的一种耐热防腐橡胶管的制备方法,其特征在于:所述的
内层隔热填充料和二氧化硅溶胶前驱体混合质量比为3︰1。
3.根据权利要求1所述的一种耐热防腐橡胶管的制备方法,其特征在于:所述的双层管型模具在热压过程控制热压压力为10~20MPa,热压温度为200~300℃。
4.根据权利要求1所述的一种耐热防腐橡胶管的制备方法,其特征在于:所述的外胶管层具体制备步骤中混炼原料各组分按重量份计,包括丁腈橡胶40~50份、环氧大豆油10~15份、乙烯含量为50~55%的EPDM原胶10~12份、氧化锌5~10份、硬脂酸铝7~8份。
5.根据权利要求1所述的一种耐热防腐橡胶管的制备方法,其特征在于:所述的改性硅酸铝纤维具体制备步骤(1)中悬浮分散液各组分按重量份数计,包括水400~500份、高岭土70~80份、氧化铝20~30份、钛白粉10~15份、磷酸铝20~22份。
6.根据权利要求1所述的一种耐热防腐橡胶管的制备方法,其特征在于:所述的改性硅酸铝纤维具体制备步骤(2)中混合浆料、纳米二氧化硅气凝胶浆液混合
体积比为4︰1。
7.根据权利要求1所述的一种耐热防腐橡胶管的制备方法,其特征在于:所述的内层隔热填充料具体制备步骤中酸性火山玻璃岩为松脂岩、珍珠岩、浮岩的一种。
8.根据权利要求1所述的一种耐热防腐橡胶管的制备方法,其特征在于:所述的内层隔热填充料具体制备步骤中结合剂是由40~50g硼化锆粉末分散于300~350mL去离子水中,搅拌混合15~20min,制备得到。
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