以混杂纤维为骨架的天然气胶管材料的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本发明设及橡胶改性混杂纤维燃气胶管用复合材料。
【背景技术】
[0002] 目前国内外燃气胶管主要有PVC煤气管、侣塑复合管、40铭无缝钢管、天然气专用 螺旋管W及金属软管等，作为运输天然气的管材，必须具有一定的机械强度、优良的抗腐蚀 性能、抗震性、柔软性、耐热耐油、比较高的阻燃性、气密性W及便于连接等特点。对于PVC煤 气管来说，具有质轻、抗腐蚀、摩擦阻力小、接口严密、抗拉强度高W及方便连接等一系列优 点，但其耐热性差，在中低溫条件下容易老化，且容易燃烧，在使用过程中不仅释放出氯化 氨等对人体有害的气体，而且极易发生火灾等安全问题;而侣塑复合管是W焊接侣管为中 间层，内外层均为聚乙締塑料，侣层内外用热烙胶黏接，通过专用加工方法复合而成的燃气 管道，其使用卫生，施工简单，寿命长，但其由于内外层为聚乙締层，耐曲饶性差，长期使用 表面易断裂，一旦漏气容易引发安全事故;对于金属软管来说，其具有一定的强度、耐腐蚀 性、耐热性可弯曲性等，在室内天然气管道安装中使用广泛，由于其不仅美观，而且具有良 好的密封性、抗震性、阻燃性W及抗腐蚀性，安装技术简单，接口少，使用寿命较长，但其必 须有防损伤保护措施，长度受限、口径和使用压力受限、成本昂贵，所W使用范围较窄。因 此，国内外科学家正在寻找一种新的材料来取代传统的燃气胶管材料。
[0003] 专利CN20450596抓公开了一种玻璃纤维胶管，由内到外依次包括娃橡胶内衬管、 无碱玻璃纤维层、硅烷粘合层，所述娃橡胶内衬管和无碱玻璃纤维层通过高溫融合固定。虽 然该发明的胶管绝缘性能好，且耐腐蚀性较好，但其较硬，耐曲绕性差，长期使用耐热性能 较差，并且生产工艺复杂。
[0004] 专利CN102514197A公开了一种W碳纤维为增强层的娃橡胶包布胶管制造工艺，包 括W下步骤:对碳纤维布进行表面处理，提高其表面极性基团的含，并在要求尺寸的模忍上 缠绕内胶层，再将经过表面处理的碳纤维布作为增强层包覆在内胶层上，在碳纤维布表面 包覆缠绕外胶层，成型胶，最后将胶管硫化，获得成品，其中所述内胶层和外胶层包括娃橡 胶。虽然该发明解决了现有娃橡胶胶管强度低，耐压能力差的问题，但碳纤维昂贵，生产成 本高，且其阻燃性较差。
[000引专利CN202125681U公开了一种具有双层增强纤维的燃气胶管，由内而外依次包括 内胶层、第一增强纤维层、中胶层、第二增强纤维层和外胶层。虽然该发明使得胶管的整体 强度有很大提高，相互间隔的=层胶层也使耐压胶管保持了良好的柔初性，但其容易热老 化，耐腐蚀性也较差。
[0006]武卫莉于2014年第12期《橡胶工业》中发表的文章《玄武岩短纤维/娃橡胶复合材 料性能研究》中报导了采用了玄武岩短纤维来增强娃橡胶复合材料，提高了材料的综合物 理性能和耐老化性能，但运种复合材料是W娃橡胶作为基相，玄武岩短纤维作增强相的，对 娃橡胶用量较大，成本高，而且该复合材料要在175 °C、10 MPa的条件下固化成型，能耗较 大，生产工艺较复杂。
【发明内容】
[0007] 本发明要解决现有的PVC煤气管、侣塑复合管、40铭无缝钢管、天然气专用螺旋管 W及金属软管等传统燃气胶管抗腐蚀性差，不耐老化，耐曲饶性差，W及使用过程中易于断 裂的技术问题，提供一种W混杂纤维为骨架的天然气胶管材料。
[0008] 本发明的W混杂纤维为骨架的天然气胶管材料由玄武岩短纤维增强娃橡胶为硬 质内胶层作为胶管的软忍和按一定配比编织成纤维布进行包覆作为外层，其中各层的质量 份数配比不同，内胶层由100份的甲基乙締基娃橡胶、20份的玄武岩短纤维和37.5份配合剂 (硫化剂、白炭黑、硫化促进剂、防老剂D和铁红按质量配比为15:20:1:0.5:1)所组成；外层 由60~70份的混杂纤维、30~40份的甲基乙締基娃橡胶和一定配比的配合剂制成，其中 相对于100份娃橡胶配合剂由白炭黑、硫化促进剂、防老剂D、硫化剂和铁红按质量配比为 20:1.5:2:2.5:1所组成。
[0009] 本发明的W混杂纤维为骨架的天然气胶管材料提高了耐长期热老化和拉伸强度 性能，W混杂纤维为骨架的天然气胶管材料的抗拉强度为7~13 MPa、断裂伸长率为194 % ~311 %、氧指数32~34、邵氏A型硬度为68~76。
[0010] 本发明的W混杂纤维为骨架的天然气胶管材料具有W下优点： (1)采用玻璃纤维、玄武岩纤维为复合材料的基相，娃橡胶作增初相改性混杂纤维。在 此配方中不需要加入氨氧化侣和氨氧化儀用作阻燃剂，耐热性、耐燃性W及抗拉强度都较 局。
[0011] (2)本发明W武岩短纤维增强娃橡胶为硬质内胶层作为胶管的软忍，W玄武岩纤 维和玻璃纤维按一定配比编织成纤维布进行包覆作为外层，既减少了用缠绕法时的过多设 备的投入且加工工艺简单，又极大地提高了胶管的耐热耐压性。
[0012] (3)本发明的燃气胶管所用原料全部来自国产，原料来源比较丰富。
[0013] (4)本发明是W混杂纤维为骨架的天然气胶管材料，内层采用玄武岩短纤维增强 娃橡胶为硬质内胶层作为胶管的软忍，外层采用甲基乙締基娃橡胶增初纤维，W硅烷偶联 剂皿590作为相容剂，克服了直接填加混杂纤维与娃橡胶基体相容性差的问题。本发明制备 的W混杂纤维为骨架的天然气胶管复合材料可用于制备天然气胶管。
【具体实施方式】
【具体实施方式】 [0014] 一:本实施方式的W混杂纤维为骨架的天然气胶管材料其内胶层由 100份的甲基乙締基娃橡胶、20份的玄武岩短纤维和37.5份配合剂(硫化剂、白炭黑、硫化促 进剂、防老剂D和铁红按质量配比为15:20:1:0.5:1)所组成;外层按质量份数比由70份的混 杂纤维(其中玻璃纤维与玄武岩纤维的质量份数比为1:1)、30份的甲基乙締基娃橡胶和一 定配比的配合剂制成；其中相对于100份娃橡胶配合剂由白炭黑、硫化促进剂、防老剂D、硫 化剂和铁红按质量配比为20:1.5:2:2.5:1所组成。
[0015] 本实施方式所述的甲基乙締基娃橡胶、玄武岩短纤维、玻璃纤维和玄武岩纤维均 为工业级。所述的玄武岩短纤维长度为9 mm，直径为12 um。所述的硫化促进剂为2-琉基苯 并嚷挫。所述的硫化剂为过氧化二异丙苯。所述的防老剂D为N-苯基-2-糞胺。所述的娃 烧偶联剂皿590为T-琉丙基S甲氧基硅烷。填加的玄武岩短纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维、 白炭黑、硫化促进剂、硫化剂、防老剂D、铁红W及硅烷偶联剂K册90均为市售商品。
[0016] 本实施方式的W混杂纤维为骨架的天然气胶管材料的制备方法按W下步骤进行： 1、 按质量份数取100份的甲基乙締基娃橡胶、20份的玄武岩短纤维和37.5份配合剂;其 中配合剂由硫化剂、白炭黑、硫化促进剂、防老剂D和铁红按质量配比为15:20:1:0