CN114872243B - 一种充气式角反射器气肋材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及角反射器技术领域，具体为一种充气式角反射器气肋材料及其制备方法。本发明的目的在于提供一种既能满足充气式角反射器的力学性能指标以及重量轻的要求，又能有较好的耐候性的新一代充气式角反射器气肋材料，依次由氯丁橡胶混炼胶、514锦丝绸、氯丁橡胶混炼胶、507锦丝绸、氯丁橡胶混炼胶通过覆合的方式制备而成，所述氯丁橡胶混炼胶由氯丁橡胶、氧化锌、氧化镁、促进剂DM、工业硬脂酸、防老剂D、粘合剂A、粘合剂RE、立德粉、酞青绿按照100:5:4:1:2:1:1:1:20:1的配比混合制备而成，从而有效提高了其耐候性。
Description
技术领域
本发明涉及角反射器技术领域，具体为一种充气式角反射器气肋材料及其制备方法。
背景技术
角反射器主要应用于海上遇险救生和航道船舶航行安全。木质船及救生艇等放置雷达反射器，可提高大型船舶的雷达回波显示，避免碰撞减少意外；海面养殖及作业的小船应放置雷达反射器，避免船舶误入造成不必要的损失；主要航道和意外发生海域，如沉船暗礁浅礁应放置雷达反射器，防止在特殊气象条件下船舶航行出现意外。
目前，我国应用较多的角反射器大多选用刚性的塑铝板、金属板制作，但此类反射器多数为装配式安装，安装、撤收较复杂、需要时间长、重量重、体积大、难以隐身、运输成本较高等缺陷，很难适合使用灵活、机动的需要。而充气式角反射器与刚性角反射器相比，具有设置快速；质量轻；便于包装；远距离运输等特点。目前，充气式角反射器大多使用的是PVC气肋材料，耐候性较差，对应用环境要求较高，严重影响产品的使用寿命。针对以上情况，急需设计开发一款既能满足充气式角反射器的力学性能指标以及重量轻的要求，又能有较好的耐候性的新一代充气式角反射器气肋材料。
发明内容
本发明的目的在于提供一种既能满足充气式角反射器的力学性能指标以及重量轻的要求，又能有较好的耐候性的新一代充气式角反射器气肋材料。
本发明是采用如下技术方案实现的：
一种充气式角反射器气肋材料, 依次由氯丁橡胶混炼胶、514锦丝绸、氯丁橡胶混炼胶、507锦丝绸、氯丁橡胶混炼胶通过覆合（压合）的方式制备而成，所述氯丁橡胶混炼胶由氯丁橡胶、氧化锌、氧化镁、促进剂DM、工业硬脂酸、防老剂D、粘合剂A、粘合剂RE、立德粉、酞青绿按照100:5:4:1:2:1:1:1:20:1的配比混合制备而成。
一种充气式角反射器气肋材料的制备方法，包括如下步骤：1）制备氯丁橡胶混炼胶：氯丁橡胶混炼胶由氯丁橡胶、氧化锌、氧化镁、促进剂DM、工业硬脂酸、防老剂D、粘合剂A、粘合剂RE、立德粉、酞青绿按照100:5:4:1:2:1:1:1:20:1的配比混合制备制成；2）制备氯丁橡胶胶浆：将乙酸乙酯作为溶剂混合于氯丁橡胶混炼胶中并对乙酸乙酯与氯丁橡胶混炼胶进行混合搅拌，从而制备成氯丁橡胶胶浆，其中，氯丁橡胶混炼胶与乙酸乙酯溶剂的配比为1:2.5；3）涂胶：首先使用氯丁橡胶胶浆分别对514锦丝绸、507锦丝绸进行单侧涂胶，然后将514锦丝绸的单侧涂胶面与507锦丝绸的单侧涂胶面贴合并进行压合，从而形成合成胶布，最后将合成胶布的两侧面使用氯丁橡胶胶浆分别进行涂胶，从而形成成品胶布；4）硫化：对成品胶布进行硫化，从而完成充气式角反射器气肋材料的制备。
本发明所产生的有益效果如下：本发明大胆创新，将两种锦丝绸以及氯丁橡胶复合混炼胶而成的材料通过一系列性能测试后发现其在充气式角反射器气肋材料中的应用，不仅保证了充气式角反射器的的力学性能指标以及重量轻的要求，而且有效提高了充气式角反射器的耐候性（耐寒、耐老化），满足不同环境下的使用要求，提高了使用寿命。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为采用本发明所述的角反射器气肋材料制成的充气式二十面角反射器。
图中：1—氯丁橡胶混炼胶，2—507锦丝绸，3—514锦丝绸。
具体实施方式
如图1所示，一种充气式角反射器气肋材料, 依次由氯丁橡胶混炼胶1、514锦丝绸3、氯丁橡胶混炼胶1、507锦丝绸2、氯丁橡胶混炼胶1通过覆合（压合）的方式制备而成，所述氯丁橡胶混炼胶由25kg的氯丁橡胶、1.25kg的氧化锌、1kg的氧化镁、0.25kg的促进剂DM、0.5kg的工业硬脂酸、0.25kg的防老剂D、0.25kg的粘合剂A、0.25kg的粘合剂RE、5kg的立德粉、0.25kg的酞青绿混合制备而成。
一种充气式角反射器气肋材料的制备方法，包括如下步骤：1）制备氯丁橡胶混炼胶：氯丁橡胶混炼胶由氯丁橡胶、氧化锌、氧化镁、促进剂DM、工业硬脂酸、防老剂D、粘合剂A、粘合剂RE、立德粉、酞青绿按照100:5:4:1:2:1:1:1:20:1的配比混合制备而成；2）制备氯丁橡胶胶浆：将乙酸乙酯作为溶剂混合于氯丁橡胶混炼胶中并对乙酸乙酯与氯丁橡胶混炼胶使用捏合机进行搅拌，从而制备而成氯丁橡胶胶浆，其中，氯丁橡胶混炼胶与乙酸乙酯溶剂的配比为1:2.5；3）涂胶：首先使用60-100 g/m2（如采用60 g/m2、65 g/m2、70 g/m2、75 g/m2、78 g/m2、80 g/m2、82 g/m2、90 g/m2、100 g/m2）的氯丁橡胶胶浆分别对514锦丝绸3、507锦丝绸2进行单侧直纹涂胶，然后将514锦丝绸3的单侧涂胶面与507锦丝绸2的单侧涂胶面贴合并将设有单侧涂胶面的514锦丝绸3、507锦丝绸2使用合布机进行压合，从而形成合成胶布，最后将合成胶布的两侧面使用80g/m2-120g/m2（如采用80 g/m2、82 g/m2、90 g/m2、100g/m2、105 g/m2、110 g/m2、120 g/m2）的氯丁橡胶胶浆进行涂胶，从而形成成品胶布；4）硫化：对成品胶布在100-130℃（如采用100℃、110℃、115℃、120℃、126℃、128℃、130℃）的温度下进行硫化，硫化时间为75-105min（如采用75 min、80 min、86 min、90 min、98 min、100min、105 min），从而完成充气式角反射器气肋材料的制备。
具体实施例：一种充气式角反射器气肋材料的制备方法，包括如下步骤：1）制备氯丁橡胶混炼胶：氯丁橡胶混炼胶由25kg的氯丁橡胶、1.25kg的氧化锌、1kg的氧化镁、0.25kg的促进剂DM、0.5kg的工业硬脂酸、0.25kg的防老剂D、0.25kg的粘合剂A、0.25kg的粘合剂RE、5kg的立德粉、0.25kg的酞青绿混合制备而成；2）制备氯丁橡胶胶浆：将乙酸乙酯作为溶剂混合于氯丁橡胶混炼胶中并对乙酸乙酯与氯丁橡胶混炼胶使用捏合机进行混合搅拌，从而制备成氯丁橡胶胶浆，其中，氯丁橡胶混炼胶与乙酸乙酯溶剂的配比为1:2.5；3）涂胶：首先使用60g/m2的氯丁橡胶胶浆分别对514锦丝绸3、507锦丝绸2进行单侧直纹涂胶，然后将514锦丝绸3的单侧涂胶面与507锦丝绸2的单侧涂胶面贴合并使用合布机进行压合，从而形成合成胶布，最后将合成胶布的两侧面使用80g/m2的氯丁橡胶胶浆分别进行涂胶，从而形成成品胶布；4）硫化：对成品胶布在100℃的温度下进行硫化，硫化时间为75min从而完成充气式角反射器气肋材料的制备。
性能说明：常用的锦丝绸有514锦丝绸3、507锦丝绸2、526锦丝绸、527锦丝绸，实验验对比507阻燃锦丝绸、514阻燃锦丝绸、526锦丝绸以及527锦丝绸的扯断强力、伸长率、面密度以及厚度，得出各个锦丝绸的物理性能见表1：
表1 各个锦丝绸物理性能对比表
以充气式二十面角反射器为例进行说明，充气式二十面反射器工作时压力压差约为20kPa，型体保持时间需不小于3h，囊体骨架极限强度压差不小于32kPa。这就要求囊体骨架材料有很好的强力和较小的变形。
囊体骨架材料充气后受力表面积S=20×2×π×0.1×2.3=28.9m2。要使充气式二十面角反射器工作时压力压差保持在20kPa，骨架材料受力F=PS=20000×28.9=578kN。所以要想在压差20kPa时充气保持时间3h，材料受力必须大于578kN，分散到每平米，即材料受力（扯断强力）必须大于578÷28.9=20kN/m。
通过表1发现507、526锦丝绸均满足材料工作时的受力要求，本领域技术人员公知，由于507锦丝绸2的扯断强力与极限强度压差数据值相似，故由此可得出，507锦丝绸2的极限强度压差约为21 kPa，其数据值小于32kPa，所以为满足材料性能要求，只能选用526锦丝绸。而526锦丝绸单位面积重量较大，无法满足充气式角反射器重量较轻的要求，所以重新考虑了一种新型气肋材料结构，如本发明所述的气肋材料即采用一层507锦丝绸2与一层514锦丝绸3贴合的方式设计的一款新的气肋材料。通过实验得出采用本发明所述的充气式角反射器气肋材料的性能如表2所示：
表2 本发明所述的充气式角反射器气肋材料的性能表
由表2得出：本发明所述的充气式角反射器气肋材料满足充气式角反射器气肋材料的工作压力要求，而且其单位面积重量（两种锦丝绸的共计重量为154）比526锦丝绸轻将近30%。
氯丁橡胶混炼胶1的配制说明：氯丁橡胶属于饱和橡胶，使用多种硫化体系，每种硫化体系对配方的各项性能影响较大。选择以下硫化体系与溶剂进行混炼后形成的胶片进行了物理机械性能检测：
1) 氯丁橡胶：促进剂ZDC：促进剂M：促进剂TT=100:1:0.5:1；
2) 氯丁橡胶：ZnO：促进剂TT：促进剂ZDC=100:8:1.5:1；
3) 氯丁橡胶：ZnO：促进剂DM=100:5:1；
4) 氯丁橡胶：硫磺：促进剂DM：促进剂TE=100:1.5:1:1。
检测后的实验结果见表3
表3 四种不同硫化体系配方胶片的物理机械性能
由表3得出：第3套硫化体系采用ZnO+促进剂DM并用配方，其硫化胶布物理机械性能均能满足各项性能要求，且ZnO+促进剂DM并用的配方属于无硫硫化，可提高耐老化性能，也可缓解橡胶表面喷霜问题。
采用本发明所述的一种充气式角反射器气肋材料制备充气式二十面角反射器，如图2所示，同时对其进行性能指标测试，测试结果如表4所示：
表4 产品性能指标
由表4得出：采用该角反射器气肋材料支撑的充气式二十面角反射器，其各项力学性能指标满足要求且重量轻、耐候性好，大大提高了气肋材料的阻隔性能、耐磨性能和洗消性能。
Claims (9)
1.一种充气式角反射器气肋材料，其特征在于，依次由氯丁橡胶混炼胶（1）、514锦丝绸（3）、氯丁橡胶混炼胶（1）、507锦丝绸（2）、氯丁橡胶混炼胶（1）通过复合的方式制备而成，所述氯丁橡胶混炼胶（1）由氯丁橡胶、氧化锌、氧化镁、促进剂DM、工业硬脂酸、防老剂D、粘合剂A、粘合剂RE、立德粉、酞青绿按照100:5:4:1:2:1:1:1:20:1的配比混合制备而成，氯丁橡胶混炼胶由25kg的氯丁橡胶、1.25kg的氧化锌、1kg的氧化镁、0.25kg的促进剂DM、0.5kg的工业硬脂酸、0.25kg的防老剂D、0.25kg的粘合剂A、0.25kg的粘合剂RE、5kg的立德粉、0.25kg的酞青绿混合制备而成。
2.根据权利要求1所述的一种充气式角反射器气肋材料，其特征在于，该材料的制备方法包括如下步骤：1）制备氯丁橡胶混炼胶（1）：氯丁橡胶混炼胶由氯丁橡胶、氧化锌、氧化镁、促进剂DM、工业硬脂酸、防老剂D、粘合剂A、粘合剂RE、立德粉、酞青绿按照100:5:4:1:2:1:1:1:20:1的配比混合制备制成；2）制备氯丁橡胶胶浆：将乙酸乙酯作为溶剂混合于氯丁橡胶混炼胶中并对乙酸乙酯与氯丁橡胶混炼胶进行混合搅拌，从而制备成氯丁橡胶胶浆，其中，氯丁橡胶混炼胶与乙酸乙酯溶剂的配比为1:2.5；3）涂胶：首先使用氯丁橡胶胶浆分别对514锦丝绸（3）、507锦丝绸（2）进行单侧涂胶，然后将514锦丝绸（3）的单侧涂胶面与507锦丝绸（2）的单侧涂胶面贴合并进行压合，从而形成合成胶布，最后将合成胶布的两侧面使用氯丁橡胶胶浆分别进行涂胶，从而形成成品胶布；4）硫化：对成品胶布进行硫化，从而完成充气式角反射器气肋材料的制备。
3.根据权利要求2所述的一种充气式角反射器气肋材料，其特征在于，氯丁橡胶混炼胶由25kg的氯丁橡胶、1.25kg的氧化锌、1kg的氧化镁、0.25kg的促进剂DM、0.5kg的工业硬脂酸、0.25kg的防老剂D、0.25kg的粘合剂A、0.25kg的粘合剂RE、5kg的立德粉、0.25kg的酞青绿A配备而成。
4.根据权利要求3所述的一种充气式角反射器气肋材料，其特征在于，步骤3）中，使用60-100 g/m2的氯丁橡胶胶浆对514锦丝绸（3）进行单侧涂胶，使用60-100 g/m2的氯丁橡胶胶浆对507锦丝绸（2）进行单侧涂胶。
5.根据权利要求4所述的一种充气式角反射器气肋材料，其特征在于，步骤3）中，将合成胶布的两侧面使用80g/m2-120g/m2的氯丁橡胶胶浆进行涂胶。
6.根据权利要求5所述的一种充气式角反射器气肋材料，其特征在于，步骤4）中，对成品胶布进行硫化时的温度为100-130℃，硫化时间为75-105min。
7.根据权利要求6所述的一种充气式角反射器气肋材料，其特征在于，步骤3）中，涂胶工艺采用直纹涂胶工艺。
8.根据权利要求7所述的一种充气式角反射器气肋材料，其特征在于，步骤2）中，将乙酸乙酯作为溶剂混合于氯丁橡胶混炼胶并使用捏合机对乙酸乙酯与氯丁橡胶混炼胶进行搅拌均匀。
9.根据权利要求8所述的一种充气式角反射器气肋材料，其特征在于，步骤3）中，将设有单侧涂胶面的514锦丝绸（3）、507锦丝绸（2）使用合布机进行压合。
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