CN111057381A - 一种橡胶软管及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及防火材料技术领域,尤其涉及一种橡胶软管及其制备方法。所述橡胶软管包括:内管;所述内管的材质包括乙丙橡胶和/或丁腈橡胶;复合在所述内管上的钢丝骨架层;复合在所述钢丝骨架层上的硅橡胶复合材料层;所述硅橡胶复合材料层由包括如下重量份的原料制备得到:甲基乙烯基硅橡胶70~100份;气相法白炭黑20~50份;羟基硅油1~10份;硅烷偶联剂1~5份;低熔点玻璃粉20~50份;高岭土20~50份;三氧化二锑10~50份;硼酸锌10~50份;双二五1~5份。本发明提供的橡胶软管具有较优的阻燃耐火性能和耐高温老化性能。
Description
技术领域
本发明涉及防火材料技术领域,尤其涉及一种橡胶软管及其制备方法。
背景技术
随着高铁、飞机等交通工具的飞速发展,对耐火胶管的要求越来越高。普通橡胶(例如乙丙橡胶,丁腈橡胶等)主要是由碳氢化合物组成,在高温情况下,极易发生燃烧,使液压传动装置失控,进而引发严重的事故。而且,普通橡胶要达到阻燃效果,需要加入大量的阻燃剂,在发生燃烧时,产生大量的有毒有害气体,使人体失去抵抗能力,进而错失逃生的机会。
可瓷化耐火阻燃硅橡胶是一种新型的防火材料,是在硅橡胶中加入无机填料、结构控制剂和无烟无毒阻燃剂等制备而成的耐火、阻燃材料。这种材料在常温下具有橡胶的优良性能,在遇到高温或是火焰烧蚀时,可陶瓷化硅橡胶可烧结形成坚硬的陶瓷保护层,起到隔绝火焰和防火的作用,从而保证了在火灾情况下液压装置的正常工作。然而,硅橡胶与钢丝、棉线粘合较差,限制了其在橡胶软管行业的应用。
发明内容
有鉴于此,本发明要解决的技术问题在于提供一种橡胶软管及其制备方法,本发明提供的橡胶软管具有较优的阻燃耐火性能和耐高温老化性能。
本发明提供了一种橡胶软管,包括:
内管;所述内管的材质包括乙丙橡胶和/或丁腈橡胶;
复合在所述内管上的钢丝骨架层;
复合在所述钢丝骨架层上的硅橡胶复合材料层;
所述硅橡胶复合材料层由包括如下重量份的原料制备得到:
优选的,所述钢丝骨架层的层数为1~2层;
所述单层钢丝骨架层的厚度为0.6~0.7mm。
优选的,所述钢丝骨架层的层数为2层;
所述钢丝骨架层之间通过中胶片粘合;
所述中胶片的厚度为0.25~0.4mm。
优选的,所述内管的厚度为2.5~3mm。
优选的,所述硅橡胶复合材料层按照以下方法进行制备:
a)将甲基乙烯基硅橡胶、气相法白炭黑、硅烷偶联剂和羟基硅油在0~23℃、转速为26~30r/min下进行密炼,在70~75℃下排胶;
b)将步骤a)排胶后的胶料、低熔点玻璃粉、高岭土、三氧化二锑和硼酸锌在0~23℃、转速为26~30r/min下进行密炼,然后,在70~75℃下排胶,下片;
c)将步骤b)下片后的胶料和双二五在0~23℃、转速为25~30r/min下密炼后,在85~90℃下进行排胶,经开炼机五包三卷后下片,得到硅橡胶复合材料层。
优选的,步骤a)中,密炼的时间为3~4min;
步骤b)中,密炼的时间为5~6min;
步骤c)中,密炼的时间为3~4min。
本发明还提供了一种所述橡胶软管的制备方法,包括以下步骤:
A)将内胶橡胶片经挤出,得到内管;所述内胶橡胶片的材质为乙丙橡胶和/或丁腈橡胶;
B)在所述内管外部编织钢丝骨架层;
C)在所述钢丝骨架层的外表面涂抹粘合剂后,固化,得到覆有粘合剂的钢丝骨架层;
D)将硅橡胶复合材料层经挤出工艺,附着于所述覆有粘合剂的钢丝骨架层的外表面,并在300~400℃下定型,得到复合胶管;
E)将所述复合胶管经硫化,得到橡胶软管。
优选的,步骤A)中,所述挤出的参数包括:
螺杆温度为45±5℃,塑化段温度为65±5℃,挤出段温度为75±5℃,机头温度为80±5℃;挤出速率为25~30m/min。
优选的,步骤D)中,所述挤出的参数包括:
螺杆温度为30±5℃,塑化段温度为35±5℃,挤出段温度为40±5℃,机头温度为45±5℃;挤出速率为10~15m/min。
优选的,步骤E)中,所述硫化包括:
将所述复合胶管在0.43~0.45MPa下硫化10min,然后在0.4MPa下硫化100min。
本发明提供了一种橡胶软管,包括:内管;所述内管的材质包括乙丙橡胶和/或丁腈橡胶;复合在所述内管上的钢丝骨架层;复合在所述钢丝骨架层上的硅橡胶复合材料层;所述硅橡胶复合材料层由包括如下重量份的原料制备得到:甲基乙烯基硅橡胶70~100份;气相法白炭黑20~50份;羟基硅油1~10份;低熔点玻璃粉20~50份;高岭土20~50份;三氧化二锑10~50份;硼酸锌10~50份;双二五1~5份。本发明提供的橡胶软管解决了硅橡胶与钢丝的粘合问题,以及硅橡胶格林强度低无法包胶片、缠水布或包塑问题,具有较优的阻燃耐火性能和耐高温老化性能。同时,本发明提供的橡胶软管具有更好的最小弯曲半径。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例,对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种橡胶软管,包括:
内管;所述内管的材质包括乙丙橡胶和/或丁腈橡胶;
复合在所述内管上的钢丝骨架层;
复合在所述钢丝骨架层上的硅橡胶复合材料层;
所述硅橡胶复合材料层由包括如下重量份的原料制备得到:
本发明提供的橡胶软管包括内管。所述内管的材质包括乙丙橡胶和/或丁腈橡胶。
在本发明的某些实施例中,所述内管的厚度为2.5~3mm。在某些实施例中,所述内管的厚度为2.6mm。
本发明提供的橡胶软管还包括复合在所述内管上的钢丝骨架层。
在本发明的某些实施例中,所述钢丝骨架层的层数为1层。在本发明的某些实施例中,所述钢丝骨架层的层数为2层;所述钢丝骨架层之间通过中胶片粘合。在本发明的某些实施例中,所述中胶片的厚度为0.25~0.4mm。在某些实施例中,所述中胶片的厚度为0.3mm。
在本发明的某些实施例中,所述单层钢丝骨架层的厚度为0.6~0.7mm。在某些实施例中,所述单层钢丝骨架层的厚度为0.6mm或0.65mm。
本发明提供的橡胶软管还包括复合在所述钢丝骨架层上的硅橡胶复合材料层。
本发明中,所述硅橡胶复合材料层由包括如下重量份的原料制备得到:
本发明中,所述硅橡胶复合材料层的制备原料包括甲基乙烯基硅橡胶。所述甲基乙烯基硅橡胶的重量份数为70~100份。在某些实施例中,所述甲基乙烯基硅橡胶的重量份数为70份、80份或90份。
所述硅橡胶复合材料层的制备原料还包括气相法白炭黑。所述气相法白炭黑为补强剂。所述气相法白炭黑的重量份数为20~50份。在某些实施例中,所述气相法白炭黑的重量份数为22份、35份或50份。
所述硅橡胶复合材料层的制备原料还包括羟基硅油。所述羟基硅油为增塑剂。所述羟基硅油的重量份数为1~10份。在某些实施例中,所述羟基硅油的重量份数为2份、5份或8份。
所述硅橡胶复合材料层的制备原料还包括硅烷偶联剂。所述硅烷偶联剂用于对气相法白炭黑进行表面处理,提高气相法白炭黑在硅胶中的分散性和补强性能。所述硅烷偶联剂的重量份数为1~5份。在某些实施例中,所述硅烷偶联剂的重量份数为1份、3份或5份。在本发明的某些实施例中,所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH570。
所述硅橡胶复合材料层的制备原料还包括低熔点玻璃粉。所述低熔点玻璃粉的重量份数为20~50份。在本发明的某些实施例中,所述低熔点玻璃粉的重量份数为20份、35份或45份。
在本发明的某些实施例中,所述低熔点玻璃粉的熔点不高于450℃。所述低熔点玻璃粉起到成瓷作用。在本发明的某些实施例中,所述低熔点玻璃粉为广州歌林尔新材料有限公司所售的D245无铅低熔点玻璃粉。
所述硅橡胶复合材料层的制备原料还包括高岭土。所述高岭土为填料。所述高岭土的重量份数为20~50份。在本发明的某些实施例中,所述高岭土的重量份数为23份、32份或46份。
所述硅橡胶复合材料层的制备原料还包括三氧化二锑。所述三氧化二锑为阻燃剂。所述三氧化二锑的重量份数为10~50份。在本发明的某些实施例中,所述三氧化二锑的重量份数为10份、25份或48份。
所述硅橡胶复合材料层的制备原料还包括硼酸锌。所述硼酸锌为阻燃剂。所述硼酸锌的重量份数为10~50份。在本发明的某些实施例中,所述硼酸锌的重量份数为12份、30份或50份。
所述硅橡胶复合材料层的制备原料还包括双二五。所述双二五为硫化剂。所述双二五的重量份数为1~5份。在本发明的某些实施例中,所述双二五的重量份数为1份、3份或5份。
在本发明的某些实施例中,所述硅橡胶复合材料层的厚度为1.2~2mm。在某些实施例中,所述硅橡胶复合材料层的厚度为1.3mm。
在本发明的某些实施例中,所述硅橡胶复合材料层按照以下方法进行制备:
a)将甲基乙烯基硅橡胶、气相法白炭黑、硅烷偶联剂和羟基硅油在0~23℃、转速为26~30r/min下进行密炼,在70~75℃下排胶;
b)将步骤a)排胶后的胶料、低熔点玻璃粉、高岭土、三氧化二锑和硼酸锌在0~23℃、转速为26~30r/min下进行密炼,然后,在70~75℃下排胶,下片;
c)将步骤b)下片后的胶料和双二五在0~23℃、转速为25~30r/min下密炼后,在85~90℃下进行排胶,经开炼机五包三卷后下片,得到硅橡胶复合材料层。
本发明提供的硅橡胶复合材料层的制备方法中,采用的原料组份及其配比同上,在此不再赘述。
本发明先将甲基乙烯基硅橡胶、气相法白炭黑、硅烷偶联剂和羟基硅油在0~23℃、转速为26~30r/min下进行密炼,在70~75℃下排胶。
在本发明的某些实施例中,所述密炼的温度为5℃、15℃或23℃。在本发明的某些实施例中,所述密炼的转速为28r/min。在本发明的某些实施例中,所述密炼的时间为3~4min。在某些实施例中,所述密炼的时间为3min。在本发明的某些实施例中,所述密炼在密炼机中进行。在本发明的某些实施例中,所述排胶的温度为70℃或75℃。
然后,将步骤a)排胶后的胶料、低熔点玻璃粉、高岭土、三氧化二锑和硼酸锌在0~23℃、转速为26~30r/min下进行密炼,然后,在70~75℃下排胶,下片,得到下片后的胶料。
在本发明的某些实施例中,所述密炼的温度为5℃、15℃或23℃。在本发明的某些实施例中,所述密炼的转速为28r/min。在本发明的某些实施例中,所述密炼的时间为5~6min。在某些实施例中,所述密炼的时间为5min。在本发明的某些实施例中,所述密炼在密炼机中进行。在本发明的某些实施例中,所述排胶的温度为70℃或75℃。
本发明对所述下片的方法并无特殊的限制,采用本领域技术人员熟知的下片的方法即可。
在本发明的某些实施例中,所述下片后,还包括:冷却,得到下片后的胶料。本发明对所述冷却的方法并无特殊的限制,采用本领域技术人员熟知的冷却方法,冷却至室温即可。
再将下片后的胶料和双二五在0~23℃、转速为25~30r/min下密炼后,在85~90℃下进行排胶,经开炼机五包三卷后下片,得到硅橡胶复合材料层。
在本发明的某些实施例中,所述密炼的温度为20℃或10℃。在本发明的某些实施例中,所述密炼的转速为25r/min。在本发明的某些实施例中,所述密炼的时间为3~4min。在某些实施例中,所述密炼的时间为4min。在本发明的某些实施例中,所述密炼在密炼机中进行。
在本发明的某些实施例中,所述排胶的温度为85℃或90℃。在本发明的某些实施例中,经开炼机五包三卷后下片的厚度为4~6mm。在某些实施例中,经开炼机五包三卷后下片的厚度为5mm。
在本发明的某些实施例中,经开炼机五包三卷后下片后,还包括:冷却。本发明对所述冷却的方法并无特殊的限制,采用本领域技术人员熟知的冷却方法,冷却至室温即可。
本发明还提供了上文所述的橡胶软管的制备方法,包括以下步骤:
A)将内胶橡胶片经挤出,得到内管;所述内胶橡胶片的材质为乙丙橡胶和/或丁腈橡胶;
B)在所述内管外部编织钢丝骨架层;
C)在所述钢丝骨架层的外表面涂抹粘合剂后,固化,得到覆有粘合剂的钢丝骨架层;
D)将硅橡胶复合材料层经挤出工艺,附着于所述覆有粘合剂的钢丝骨架层的外表面,并在300~400℃下定型,得到复合胶管;
E)将所述复合胶管经硫化,得到橡胶软管。
在本发明的实施例中,所述内胶橡胶片为乙丙橡胶片和/或丁腈橡胶片。本发明对所述乙丙橡胶片和/或丁腈橡胶片的来源并无特殊的限制,可以为一般市售。
在本发明的某些实施例中,步骤A)中,所述挤出的参数包括:
螺杆温度为45±5℃,塑化段温度为65±5℃,挤出段温度为75±5℃,机头温度为80±5℃;挤出速率为25~30m/min。
在某些实施例中,步骤A)中,所述挤出的参数包括:
螺杆温度为42℃、45℃或48℃,塑化段温度为63℃、65℃或67℃,挤出段温度为71℃、75℃或79℃,机头温度为78℃、80℃或83℃;挤出速率为26m/min、28m/min或30m/min。
在本发明的某些实施例中,步骤A)中,所述挤出在冷喂料挤出机中进行。
得到内管后,在所述内管外部编织钢丝骨架层。
在本发明的某些实施例中,所述编织方法为3*3,即3叠3,三股钢丝与三股钢丝并行编织,为迈尔机特有编织方法。在本发明的某些实施例中,所述编织用到的编织机为双层24锭迈尔编织机。
编织完成后,在所述钢丝骨架层的外表面涂抹粘合剂后,固化,得到覆有粘合剂的钢丝骨架层。
在本发明的某些实施例中,所述涂抹为均匀涂抹。
在本发明的某些实施例中,所述粘合剂为开姆洛克608粘合剂。
在本发明的某些实施例中,所述固化的方法为晾干。
得到覆有粘合剂的钢丝骨架层后,将硅橡胶复合材料层经挤出工艺,附着于所述覆有粘合剂的钢丝骨架层的外表面,并在300~400℃下定型,得到复合胶管。
在本发明的某些实施例中,所述挤出工艺的参数包括:
螺杆温度为30±5℃,塑化段温度为35±5℃,挤出段温度为40±5℃,机头温度为45±5℃;挤出速率为10~15m/min。
在某些实施例中,所述挤出工艺的参数包括:
螺杆温度为28℃、30℃或33℃,塑化段温度为30℃、35℃或38℃,挤出段温度为36℃、40℃或42℃,机头温度为40℃、45℃或47℃;挤出速率为12m/min或15m/min。
在本发明的某些实施例中,所述挤出工艺在冷喂料挤出机中进行。在本发明的某些实施例中,在所述冷喂料挤出机的机头设置微波硫化箱。通过300~400℃的高温将挤出得到的复合管瞬间定型,防止硅橡胶变形。
在本发明的某些实施例中,所述定型的温度为300℃、350℃或400℃。
得到复合胶管后,将所述复合胶管经硫化,得到橡胶软管。
在本发明的某些实施例中,所述硫化前,还包括:将所述复合胶管缠水布和包塑。
在本发明的某些实施例中,所述硫化包括:
将所述复合胶管在0.43~0.45MPa下硫化10~12min,然后在0.4MPa下硫化100~105min。
在某些实施例中,所述硫化包括:
将所述复合胶管在0.44MPa下硫化10min,然后在0.4MPa下硫化100min。
在本发明的某些实施例中,所述硫化在硫化罐中进行。
在本发明的某些实施例中,所述硫化后,还包括:解水布、剥塑和脱芯,得到橡胶软管。
本发明对上文采用的原料的来源并无特殊的限制,可以为一般市售。
本发明提供了一种橡胶软管,包括:内管;所述内管的材质包括乙丙橡胶和/或丁腈橡胶;复合在所述内管上的钢丝骨架层;复合在所述钢丝骨架层上的硅橡胶复合材料层;所述硅橡胶复合材料层由包括如下重量份的原料制备得到:甲基乙烯基硅橡胶70~100份;气相法白炭黑20~50份;羟基硅油1~10份;低熔点玻璃粉20~50份;高岭土20~50份;三氧化二锑10~50份;硼酸锌10~50份;双二五1~5份。本发明提供的橡胶软管解决了硅橡胶与钢丝的粘合问题,以及硅橡胶格林强度低无法包胶片、缠水布或包塑问题,具有较优的阻燃耐火性能和耐高温老化性能。同时,本发明提供的橡胶软管具有更好的最小弯曲半径。
为了进一步说明本发明,下面结合实施例对本发明提供的一种橡胶软管及其制备方法进行详细地描述,但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
以下实施例所用的原料均为一般市售。
实施例1
硅橡胶复合材料层的原料包括:
70份甲基乙烯基硅橡胶、气相法白炭黑22份、羟基硅油2份、硅烷偶联剂KH570 1份、低熔点玻璃粉20份、高岭土23份、三氧化二锑10份、硼酸锌12份、双二五1份。
硅橡胶复合材料层的制备:
a)将甲基乙烯基硅橡胶、气相法白炭黑、硅烷偶联剂和羟基硅油在5℃、转速为28r/min下密炼3min,在70℃下排胶;
b)将步骤a)排胶后的胶料、低熔点玻璃粉、高岭土、三氧化二锑和硼酸锌在5℃、转速为28r/min下密炼5min,然后,在70℃下排胶,下片,冷却至室温,得到下片后的胶料;
c)将步骤b)下片后的胶料和双二五在20℃、转速为25r/min下密炼4min后,在85℃下进行排胶,经开炼机五包三卷后下片成厚度为5mm的复合层,冷却至室温后,得到硅橡胶复合材料层。
橡胶软管的制备:
将乙丙橡胶片在冷喂料挤出机中挤出,得到内管;所述挤出的参数包括:螺杆温度为42℃,塑化段温度为63℃,挤出段温度为71℃,机头温度为78℃;挤出速率为26m/min;
采用3*3编织方法在所述内管外部编织1层钢丝骨架层;
编织完成后,在所述钢丝骨架层的外表面均匀涂抹开姆洛克608粘合剂后,晾干,得到覆有粘合剂的钢丝骨架层;
将所述硅橡胶复合材料层在冷喂料挤出机中经挤出工艺(挤出工艺的参数包括:螺杆温度为28℃,塑化段温度为30℃,挤出段温度为36℃,机头温度为40℃;挤出速率为12m/min),附着于所述覆有粘合剂的钢丝骨架层的外表面,在所述冷喂料挤出机的机头设置微波硫化箱。通过300℃的高温将挤出得到的复合管瞬间定型,得到复合胶管;
将所述复合胶管缠水布和包塑,在硫化罐中,0.44MPa下硫化10min,然后在0.4MPa下硫化100min,解水布、剥塑和脱芯,得到橡胶软管(内管的厚度为2.6mm,钢丝骨架层的厚度为0.6mm,硅橡胶复合材料层的厚度为1.3mm)。
依照GB/T21477-2008实验标准,对所述橡胶软管进行耐火测试,施加火焰温度800±50℃,水压为5±0.2bar,水温为80±2℃,测试持续30min后,所述橡胶软管没有出现泄露现象;测试持续55min后,所述橡胶软管没有出现泄露现象,远高于标准所要求的30min无泄露标准。
根据GB/T24134-2009实验标准,臭氧浓度为50±5pphm,温度为40±2℃,检测所述橡胶软管的耐老化性能。实验结果表明,所述橡胶软管经过30d耐臭氧老化的条件下外胶未出现龟裂情况;经过120d耐臭氧老化的条件下外胶仍然未出现龟裂情况;经过150d耐臭氧老化的条件下,外胶表面仅有一些细微的龟裂产生,具有更好的耐老化性能。
根据GB/T3683-2011实验标准,检测所述橡胶软管的最小弯曲半径为218mm,低于EN 853 2SN所规定的最小弯曲半径240mm,具有更好的最小弯曲半径。
实施例2
硅橡胶复合材料层的原料包括:
80份甲基乙烯基硅橡胶、气相法白炭黑35份、羟基硅油5份、硅烷偶联剂KH570 3份、低熔点玻璃粉35份、高岭土32份、三氧化二锑25份、硼酸锌30份、双二五3份。
硅橡胶复合材料层的制备:
a)将甲基乙烯基硅橡胶、气相法白炭黑、硅烷偶联剂和羟基硅油在15℃、转速为28r/min下密炼3min,在70℃下排胶;
b)将步骤a)密炼后的胶料、低熔点玻璃粉、高岭土、三氧化二锑和硼酸锌在15℃、转速为28r/min下密炼5min,然后,在70℃下排胶,下片,冷却至室温,得到下片后的胶料;
c)将步骤b)下片后的胶料和双二五在10℃、转速为25r/min下密炼4min后,在85℃下进行排胶,经开炼机五包三卷后下片成厚度为5mm的复合层,冷却至室温后,得到硅橡胶复合材料层。
橡胶软管的制备:
将乙丙橡胶片在冷喂料挤出机中挤出,得到内管;所述挤出的参数包括:螺杆温度为45℃,塑化段温度为65℃,挤出段温度为75℃,机头温度为80℃;挤出速率为28m/min;
采用3*3编织方法在所述内管外部编织钢丝骨架层;钢丝骨架层为双层,两层钢丝骨架层之间通过厚度为0.3mm的中胶片粘合,进而得到钢丝骨架层;
编织完成后,在所述钢丝骨架层的外表面均匀涂抹开姆洛克608粘合剂后,晾干,得到覆有粘合剂的钢丝骨架层;
将所述硅橡胶复合材料层在冷喂料挤出机中经挤出工艺(挤出工艺的参数包括:螺杆温度为30℃,塑化段温度为35℃,挤出段温度为40℃,机头温度为45℃;挤出速率为12m/min),附着于所述覆有粘合剂的钢丝骨架层的外表面,在所述冷喂料挤出机的机头设置微波硫化箱。通过350℃的高温将挤出得到的复合管瞬间定型,得到复合胶管;
将所述复合胶管缠水布和包塑,在硫化罐中,0.44MPa下硫化10min,然后在0.4MPa下硫化100min,解水布、剥塑和脱芯,得到橡胶软管(内管的厚度为2.6mm,钢丝骨架层的厚度为1.6mm,硅橡胶复合材料层的厚度为1.3mm)。
依照GB/T21477-2008实验标准,对所述橡胶软管进行耐火测试,施加火焰温度800±50℃,水压为5±0.2bar,水温为80±2℃,测试持续30min后,所述橡胶软管没有出现泄露现象;测试持续55min后,所述橡胶软管没有出现泄露现象,远高于标准所要求的30min无泄露标准。
根据GB/T24134-2009实验标准,臭氧浓度为50±5pphm,温度为40±2℃,检测所述橡胶软管的耐老化性能。实验结果表明,所述橡胶软管经过30d耐臭氧老化的条件下外胶未出现龟裂情况;经过120d耐臭氧老化的条件下外胶仍然未出现龟裂情况;经过150d耐臭氧老化的条件下,外胶表面仅有一些细微的龟裂产生,具有更好的耐老化性能。
根据GB/T3683-2011实验标准,检测所述橡胶软管的最小弯曲半径为220mm,低于EN 853 2SN所规定的最小弯曲半径240mm,具有更好的最小弯曲半径。
实施例3
硅橡胶复合材料层的原料包括:
90份甲基乙烯基硅橡胶、气相法白炭黑50份、羟基硅油8份、硅烷偶联剂KH570 5份、低熔点玻璃粉45份、高岭土46份、三氧化二锑48份、硼酸锌50份、双二五5份。
硅橡胶复合材料层的制备:
a)将甲基乙烯基硅橡胶、气相法白炭黑、硅烷偶联剂和羟基硅油在23℃、转速为28r/min下密炼3min,在75℃下排胶;
b)将步骤a)密炼后的胶料、低熔点玻璃粉、高岭土、三氧化二锑和硼酸锌在23℃、转速为28r/min下密炼5min,然后,在75℃下排胶,下片,冷却至室温,得到下片后的胶料;
c)将步骤b)下片后的胶料和双二五在20℃、转速为25r/min下密炼4min后,在90℃下进行排胶,经开炼机五包三卷后下片成厚度为5mm的复合层,冷却至室温后,得到硅橡胶复合材料层。
橡胶软管的制备:
将乙丙橡胶片在冷喂料挤出机中挤出,得到内管;所述挤出的参数包括:螺杆温度为48℃,塑化段温度为67℃,挤出段温度为79℃,机头温度为83℃;挤出速率为30m/min;
采用3*3编织方法在所述内管外部编织钢丝骨架层;钢丝骨架层为双层,两层钢丝骨架层之间通过厚度为0.3mm的中胶片粘合,进而得到钢丝骨架层;
编织完成后,在所述钢丝骨架层的外表面均匀涂抹开姆洛克608粘合剂后,晾干,得到覆有粘合剂的钢丝骨架层;
将所述硅橡胶复合材料层在冷喂料挤出机中经挤出工艺(挤出工艺的参数包括:螺杆温度为33℃,塑化段温度为38℃,挤出段温度为42℃,机头温度为47℃;挤出速率为15m/min),附着于所述覆有粘合剂的钢丝骨架层的外表面,在所述冷喂料挤出机的机头设置微波硫化箱。通过400℃的高温将挤出得到的复合管瞬间定型,得到复合胶管;
将所述复合胶管缠水布和包塑,在硫化罐中,0.44MPa下硫化10min,然后在0.4MPa下硫化100min,解水布、剥塑和脱芯,得到橡胶软管(内管的厚度为2.6mm,钢丝骨架层的厚度为1.6mm,硅橡胶复合材料层的厚度为1.3mm)。
依照GB/T21477-2008实验标准,对所述橡胶软管进行耐火测试,施加火焰温度800±50℃,水压为5±0.2bar,水温为80±2℃,测试持续30min后,所述橡胶软管没有出现泄露现象;测试持续55min后,所述橡胶软管没有出现泄露现象,远高于标准所要求的30min无泄露标准。
根据GB/T24134-2009实验标准,臭氧浓度为50±5pphm,温度为40±2℃,检测所述橡胶软管的耐老化性能。实验结果表明,所述橡胶软管经过30d耐臭氧老化的条件下外胶未出现龟裂情况;经过120d耐臭氧老化的条件下外胶仍然未出现龟裂情况;经过150d耐臭氧老化的条件下,外胶表面仅有一些细微的龟裂产生,具有更好的耐老化性能。
根据GB/T3683-2011实验标准,检测所述橡胶软管的最小弯曲半径为219mm,低于EN 853 2SN所规定的最小弯曲半径240mm,具有更好的最小弯曲半径。
比较例1
采用市售的橡胶软管(漯河利通液压科技股份有限公司所售的19*2SN耐火橡胶软管),依照GB/T21477-2008实验标准,对所述橡胶软管进行耐火测试,施加火焰温度800±50℃,水压为5±0.2bar,水温为80±2℃,测试持续5min,所述橡胶软管出现泄露现象。
根据GB/T24134-2009实验标准,臭氧浓度为50±5pphm,温度为40±2℃,检测所述橡胶软管的耐老化性能。实验结果表明,所述橡胶软管在168h耐臭氧老化的条件下外胶出现龟裂情况。
根据GB/T3683-2011实验标准,检测所述橡胶软管的最小弯曲半径为240mm。
实验结果表明,依照GB/T21477-2008实验标准,对本发明的橡胶软管进行耐火测试,施加火焰温度800±50℃,水压为5±0.2bar,水温为80±2℃,测试持续30min后,所述橡胶软管没有出现泄露现象;测试持续55min后,所述橡胶软管没有出现泄露现象,远高于标准所要求的30min无泄露标准。
根据GB/T24134-2009实验标准,臭氧浓度为50±5pphm,温度为40±2℃,检测本发明的橡胶软管的耐老化性能。实验结果表明,所述橡胶软管经过30d耐臭氧老化的条件下外胶未出现龟裂情况;经过120d耐臭氧老化的条件下外胶仍然未出现龟裂情况;经过150d耐臭氧老化的条件下,外胶表面仅有一些细微的龟裂产生,具有更好的耐老化性能。
根据GB/T3683-2011实验标准,检测本发明的橡胶软管的最小弯曲半径不高于220mm,低于EN 853 2SN所规定的最小弯曲半径240mm,具有更好的最小弯曲半径。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
2.根据权利要求1所述的橡胶软管,其特征在于,所述钢丝骨架层的层数为1~2层;
所述单层钢丝骨架层的厚度为0.6~0.7mm。
3.根据权利要求1所述的橡胶软管,其特征在于,所述钢丝骨架层的层数为2层;
所述钢丝骨架层之间通过中胶片粘合;
所述中胶片的厚度为0.25~0.4mm。
4.根据权利要求1所述的橡胶软管,其特征在于,所述内管的厚度为2.5~3mm。
5.根据权利要求1所述的橡胶软管,其特征在于,所述硅橡胶复合材料层按照以下方法进行制备:
a)将甲基乙烯基硅橡胶、气相法白炭黑、硅烷偶联剂和羟基硅油在0~23℃、转速为26~30r/min下进行密炼,在70~75℃下排胶;
b)将步骤a)排胶后的胶料、低熔点玻璃粉、高岭土、三氧化二锑和硼酸锌在0~23℃、转速为26~30r/min下进行密炼,然后,在70~75℃下排胶,下片;
c)将步骤b)下片后的胶料和双二五在0~23℃、转速为25~30r/min下密炼后,在85~90℃下进行排胶,经开炼机五包三卷后下片,得到硅橡胶复合材料层。
6.根据权利要求5所述的橡胶软管,其特征在于,步骤a)中,密炼的时间为3~4min;
步骤b)中,密炼的时间为5~6min;
步骤c)中,密炼的时间为3~4min。
7.权利要求1所述橡胶软管的制备方法,包括以下步骤:
A)将内胶橡胶片经挤出,得到内管;所述内胶橡胶片的材质为乙丙橡胶和/或丁腈橡胶;
B)在所述内管外部编织钢丝骨架层;
C)在所述钢丝骨架层的外表面涂抹粘合剂后,固化,得到覆有粘合剂的钢丝骨架层;
D)将硅橡胶复合材料层经挤出工艺,附着于所述覆有粘合剂的钢丝骨架层的外表面,并在300~400℃下定型,得到复合胶管;
E)将所述复合胶管经硫化,得到橡胶软管。
8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,步骤A)中,所述挤出的参数包括:
螺杆温度为45±5℃,塑化段温度为65±5℃,挤出段温度为75±5℃,机头温度为80±5℃;挤出速率为25~30m/min。
9.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,步骤D)中,所述挤出的参数包括:
螺杆温度为30±5℃,塑化段温度为35±5℃,挤出段温度为40±5℃,机头温度为45±5℃;挤出速率为10~15m/min。
10.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,步骤E)中,所述硫化包括:
将所述复合胶管在0.43~0.45MPa下硫化10min,然后在0.4MPa下硫化100min。
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