CN116410527A - 一种架间胶管的超耐磨外胶及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于橡胶制备领域，具体涉及一种架间胶管的超耐磨外胶及其制备方法。其组分包括NBR/PVC、丁苯橡胶、软化剂、炭黑、氧化锌、氧化镁、促进剂、硫磺、防老剂。本发明作为一种超耐磨外胶，耐磨耗指标由目前满足国家标准1.0g提高至0.2g；大大延长架间胶管的使用寿命。本发明的拉伸强度、扯断伸长率、硬度、100％定伸拉力、耐磨耗等性能指标均超过标准值，具有优越的性能。
Description
技术领域
本发明属于橡胶制备领域，具体涉及一种架间胶管的超耐磨外胶及其制备方法。
背景技术
架间胶管指的是液压支架之间的架间胶管，液压支架是用来控制采煤工作面矿山压力的结构物。
据统计，架间胶管价值占支架胶管的30％～40％，安装在液压支架架间的液压软管，由于使用环境苛刻，在使用过程中频繁受到推移、剐蹭、摩擦和碰撞，容易发生外胶损坏，裸露钢丝，失去外胶层的保护很快发生锈蚀，承压能力降低，如果不及时更换，发生管体爆破:二是过度折弯，发生软管爆破、接头拔脱，造成安全事故。更换架间管需停泵，影响生产进度，间接损失大成本高。另外一个影响就是造成液压系统污染，降低系统可靠性。胶管损坏后需要更换，然而现场条件恶劣，操作过程中很难保证污染物不进入系统。据统计分析，更换损坏液压元件是系统污染的主要途径之一，而污染又是液压阀类元件失效的关键因素，并且系统中的污染颗粒也会导致胶管使用寿命降低，如此，系统陷入恶性循环之中。
目前普遍采取的措施是在架间管外面加装保护装置，通用的保护装置有两种：一是加装胶皮护套，缺点不耐碰撞，而且护套损伤后，杂质进入胶管与护套之间，更加速了磨损。二是加装螺旋护套，缺点是摩擦时易拉伸变形，保护效果差，而且破损后需要整根更换，操作困难，费时费力。
基于现状，有必要研发耐磨耗性能优异、方便更换、长寿命的架间供/回液胶管，提高生产效率。
发明内容
本发明的目的在于提供具有较好耐磨性的架间胶管外胶。
一种架间胶管的超耐磨外胶，按照质量份计算以下成分：
特别地，所述软化剂为DOA。
特别地，所述促进剂为NS。
特别地，所述防老剂为防老剂4020。
本发明还提供所述的架间胶管的超耐磨外胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)称取各原料并按照生胶、小料、粉料和油料的顺序加入密炼机内进行混炼，制得母炼胶；
(2)母炼胶热炼，然后过滤、压片；压片后涂隔离粉冷却存放；
(3)将母炼胶和硫化剂加入密炼机内进行二次混炼，然后压片，压片后涂隔离粉冷却存放；得架间胶管的超耐磨外胶。
特别地，在步骤(1)中，生胶是指NBR/PVC与丁苯橡胶；小料是指氧化锌、氧化镁、防老剂，粉料是指炭黑，油料是指软化剂。
特别地，在步骤(1)中，混炼前密炼机通道一的预热温度为40±5℃，通道二的预热温度为45±5℃；通道三的预热温度为40±5℃；
混炼时，转子转速为30±3rpm，系统压力为11Mpa，一次起顶温度为80℃，二次起顶温度为110℃。
特别地，在步骤(3)中，二次混炼前密炼机通道一的预热温度为37.5±2.5℃，通道二的预热温度为42.5±2.5℃；通道三的预热温度为37.5±2.5℃；
二次混炼时，转子转速为28±3rpm，排胶温度为80±3℃，混炼时间为60±10S，系统压力为8Mpa。
软化剂DOA又名增塑剂DOA，是指己二酸二辛酯。
促进剂NS是指N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺。
防老剂4020又称防老剂DMBPPD，属于对苯二胺类橡胶防老剂，具体为N-1,3-dimethylbutyl-N'-phenyl-p-phenylenediamine，CAS号793-24-8。
与现有技术相比，本发明：
(1)本发明作为一种超耐磨外胶，耐磨耗指标由目前满足国家标准1.0g提高至0.2g；大大延长架间胶管的使用寿命。
(2)本发明的拉伸强度、扯断伸长率、硬度、100％定伸拉力等性能指标均超过标准值，具有优越的性能。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明作进一步详细的阐述，下述实施例不用于限制本发明，仅用于说明本发明。以下实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，下述实施例中所使用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
在具体实施例中，没有详细说明的步骤、材料选择、数值参数均为现有技术中的常规选择，或者任何现有公开的现有技术。
架间胶管的超耐磨外胶的制备：
根据下表1对称取各原料。
表1
实施例1
按照以下步骤制备：
(1)按照生胶、小料、粉料和油料的顺序加入密炼机内进行混炼，制得母炼胶；
混炼前密炼机通道一的预热温度为45℃，通道二的预热温度为50℃；通道三的预热温度为45℃；
混炼时，先投入生胶不落顶搅拌30S；然后加入加入小料不落顶搅拌15S，投入炭黑、填料不落顶搅拌10S，投入油料落顶压合，按母炼工艺卡进行起顶操作，上顶栓完全升起后，停顿5S再进行落顶压合；
混炼时，转子转速为30rpm，系统压力11Mpa，一次起顶温度80℃，二次起顶温度110℃。
(2)混炼后进行热炼，然后过滤、压片；压片后涂隔离粉冷却存放；
(3)将母炼胶和硫化剂加入密炼机内进行二次混炼；
二次混炼前密炼机通道一的预热温度为40℃，通道二的预热温度为45℃；通道三的预热温度为40℃；
混炼时，转子转速为28rpm，排胶温度为80℃，混炼时间为60S，系统压力8Mpa。
(4)压片，压片后涂隔离粉冷却存放；得架间胶管的超耐磨外胶。
实施例2
按照以下步骤制备：
(1)按照生胶、小料、粉料和油料的顺序加入密炼机内进行混炼，制得母炼胶；
混炼前密炼机通道一的预热温度为45℃，通道二的预热温度为50℃；通道三的预热温度为45℃；
混炼时，先投入生胶不落顶搅拌30S；然后加入加入小料不落顶搅拌15S，投入炭黑、填料不落顶搅拌10S，投入油料落顶压合，按母炼工艺卡进行起顶操作，上顶栓完全升起后，停顿5S再进行落顶压合；
混炼时，转子转速为33rpm，系统压力11Mpa，一次起顶温度80℃，二次起顶温度110℃。
(2)混炼后进行热炼，然后过滤、压片；压片后涂隔离粉冷却存放；
(3)将母炼胶和硫化剂加入密炼机内进行二次混炼；
二次混炼前密炼机通道一的预热温度为40℃，通道二的预热温度为45℃；通道三的预热温度为40℃；
转子转速为25rpm，排胶温度为77℃，混炼时间为70S，系统压力8Mpa。
(4)压片，压片后涂隔离粉冷却存放；得架间胶管的超耐磨外胶。
实施例3
按照以下步骤制备：
(1)按照生胶、小料、粉料和油料的顺序加入密炼机内进行混炼，制得母炼胶；
混炼前密炼机通道一的预热温度为35℃，通道二的预热温度为40℃；通道三的预热温度为35℃；
混炼时，先投入生胶不落顶搅拌30S；然后加入加入小料不落顶搅拌15S，投入炭黑、填料不落顶搅拌10S，投入油料落顶压合，按母炼工艺卡进行起顶操作，上顶栓完全升起后，停顿5S再进行落顶压合；
混炼时，转子转速为27rpm，系统压力11Mpa，一次起顶温度80℃，二次起顶温度110℃。
(2)混炼后进行热炼，然后过滤、压片；压片后涂隔离粉冷却存放；
(3)将母炼胶和硫化剂加入密炼机内进行二次混炼；
二次混炼前密炼机通道一的预热温度为35℃，通道二的预热温度为40℃；通道三的预热温度为35℃；
转子转速为31rpm，排胶温度为83℃，混炼时间为50S，系统压力8Mpa。
(4)压片，压片后涂隔离粉冷却存放；得架间胶管的超耐磨外胶。
性能测试
由煤矿井下用塑料护套(Q/0883ZJT02-2022，统一代码91370883753505804C)中的相关项目进行测试，如下表2所示。
表2
成品性能检测
以前述实施例1制备而成的超耐磨外胶，以现有技术的所制备的其他组件组成对应的架间液压胶管，并进行对应的成品性能检测，如下表3所示。
表3
上述详细说明是针对本发明其中之一可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本发明技术方案的范围内。
Claims (8)
1.一种架间胶管的超耐磨外胶，其特征在于，按照质量份计算以下成分：
2.根据架间胶管的超耐磨外胶，其特征在于，所述软化剂为DOA。
3.根据架间胶管的超耐磨外胶，其特征在于，所述促进剂为NS。
4.根据架间胶管的超耐磨外胶，其特征在于，所述防老剂为防老剂4020。
5.权利要求1-4任一所述的架间胶管的超耐磨外胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)称取各原料并按照生胶、小料、粉料和油料的顺序加入密炼机内进行混炼，制得母炼胶；
(2)母炼胶热炼，然后过滤、压片；压片后涂隔离粉冷却存放；
(3)将母炼胶和硫化剂加入密炼机内进行二次混炼，然后压片，压片后涂隔离粉冷却存放；得架间胶管的超耐磨外胶。
6.根据权利要求5所述的架间胶管的超耐磨外胶的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，生胶是指NBR/PVC与丁苯橡胶；小料是指氧化锌、氧化镁、防老剂，粉料是指炭黑，油料是指软化剂。
7.根据权利要求5所述的架间胶管的超耐磨外胶的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，混炼前密炼机通道一的预热温度为40±5℃，通道二的预热温度为45±5℃；通道三的预热温度为40±5℃；
混炼时，转子转速为30±3rpm，系统压力为11Mpa，一次起顶温度为80℃，二次起顶温度为110℃。
8.根据权利要求5所述的架间胶管的超耐磨外胶的制备方法，其特征在于，在步骤(3)中，二次混炼前密炼机通道一的预热温度为37.5±2.5℃，通道二的预热温度为42.5±2.5℃；通道三的预热温度为37.5±2.5℃；
二次混炼时，转子转速为28±3rpm，排胶温度为80±3℃，混炼时间为60±10S，系统压力为8Mpa。
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
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