专利名称：一种tpu消防水带的制备方法
技术领域：
本发明涉及水带的制备工艺，尤其涉及用于制备TPU内衬层的消防水带的生产工艺，按照IPC国际分类表可归属F16L11类别。
背景技术：
消防水带是用来运送高压水或泡沫等阻燃液体的软管。传统的消防水带一般是塑料扁丝、合成纤维或纱线、亚麻编织物等按照经纬纺织而成的编织层为主体实现水带耐压的骨架主体，但是编织层具有空隙无法阻止水分漏出，然后在编织层内层内衬材料层以实现防水性能。另外，为了保护编织层不受磨损，有的消防水带还在编制层外层附加一层如耐磨树脂材料的外包覆层，该外包覆层还兼起耐压和抗泄漏的作用。内衬材料层主要选取满足耐高压、耐油、耐腐蚀、重量轻、柔软等特点的材料。内衬材料层可以是橡胶、乳胶、涂塑、 聚氨脂等。外包覆层的选取是以耐候性和耐磨性为主，可以使用氯丁橡胶、丙烯橡胶、氯磺化橡胶、聚酯橡胶等，也使用聚氯乙烯树酯。基于内衬材料层的性能要求，有一种TPU(Thermoplastic Polyurethanes,中文全称是热塑性聚氨酯弹性体)材料则特别适用。TPU是由二异氰酸酯和大分子多元醇、扩链剂 (一般是二醇或二胺)共同反应聚合而成的线性高分子材料。其兼备了从橡胶到塑料的许多宝贵特性一是强度高，其撕裂强度约为天然橡胶的3倍；二是耐磨性好，约为天然橡胶的 3-5倍；三是耐油性好，和非矿物油的亲和性小，在燃料油中几乎不受侵蚀；四是耐候性佳， 在80°C至900C高温环境下连续使用不变型，在-500C至-70°C低温下不脆化。因此，采用TPU 内衬层的消防水带，除具有橡胶水带的全部优点外，还具有优异的耐高压、耐油、耐候、耐腐蚀、耐曲绕等特点，而且重量轻、使用柔软方便，单位长度重量比橡胶衬里水带轻40%以上。TPU大分子链由极性的氨酯或聚脲链段(硬段)和脂肪族聚酯或聚醚链段(软段)交替构成。这种软、硬段间的不相容性及聚氨酯分子的高极性使分子间相互作用形成结晶区， 并产生微相分离。这种结晶区起类似填料粒子的作用，不仅使其在常温下具有高的弹性。而且对其物理机械性能起补强作用。因此TPU同其它的高分子材料一样，性能与其分子量、分子间作用力(氢键和范德华力)、链段的韧性、结晶倾向、支化和交联、以及取代基的位置、极性和体积大小等因素有着密切的关系。已有的TPU消防水带是直接将塑料扁丝、合成纤维或纱线、亚麻编织物立体编制成水带管，然后通过制造一定配比的TPU材质或其他材料经过挤压冷却形成TPU内衬管或其他材质的外包覆管，再将制造好的TPU内衬管和其他材质的外包覆管涂覆粘结剂套入粘结固定而成。但是依然存在一些不足1. TPU内衬管的材料配比不够合理。2.制造工艺较为传统，不够高效。
发明内容
因此，本发明提出一种改进TPU内衬管的材料、且无需事先加工形成圆筒内衬层后再牵引套入圆筒编织层圆筒操作的一种新的TPU消防水带的制备方法，具有更好的内衬
3层的特性，且在制造工艺上具有优势。本发明的技术方案是
一种TPU消防水带的制备方法，包括步骤
A，将经纬线通过立体编织形成水带管的圆筒编织层的步骤；
B，配置TPU材料的步骤；
C，将TPU材料置于圆筒状模具槽内并外套上圆筒编织层的步骤； D，将圆筒状模具槽和圆筒编织层套入电磁加热圆管内，及通电并控制电磁加热过程的步骤；
E，冷却圆筒状模具槽的步骤。进一步的，所述的步骤B具体是
Bi，将以下材料按照重量份数进行混合配比
二异氰酸酯85-110份
大分子多元醇组合物25-50份
二醇扩链剂20-30份
二月硅酸二丁基锡1-2份
丁晴橡胶20-30份
抗氧化剂0. 1-1份
光稳定剂0. 1-1份
聚碳化二亚胺0. 5-1. 5份
铁粉5-10份
B2,将上述材料通过搅拌机混合均勻。进一步的，所述的步骤C中的圆筒状模具槽的深度是2_6mm。进一步的，所述的步骤D中控制电磁加热的温度是150_250°C。进一步的，所述的制备方法还包括步骤 F，加工制得圆筒外包覆层的步骤；
G，将圆筒外包覆层涂上粘结剂并牵引套入圆筒编织层的步骤； H，辊压固定水带筒壁的步骤。进一步的，所述的步骤F所加工制得外包覆层的厚度是5_12mm。进一步的，所述的步骤A中的经纬线是尼龙线材质。更进一步的，所述的经纬线是尼龙线内混纺细钢丝。本发明采用如上技术方案，提出一种新的TPU消防水带的制备方法，对TPU内衬层提出新的优化配比，具有更佳的性能，强度更高，耐磨性更佳，以及耐油、耐腐蚀性也更好。 另外，相比于已有技术中先加工制得TPU圆筒内衬层后，再将该TPU圆筒内衬层涂上粘结剂并牵引套入圆筒编织层的工艺相比，本发明的利用圆筒状模具槽内的TPU材料混有的铁粉再用电磁加热圆管进行电磁加热直接形成TPU圆筒内衬层的制造工艺具有更加简单且粘结更加可靠的优势。
具体实施例方式现结合具体实施方式
对本发明进一步说明。
实施例1:
本实施例的TPU消防水带的制备方法，包括步骤
A，将经纬线通过立体编织形成水带管的圆筒编织层的步骤，其中经纬线优选采用的是尼龙线材质。B,配置TPU材料的步骤；具体是
Bi，将以下材料按照重量份数进行混合配比
二异氰酸酯85-110份
大分子多元醇组合物25-50份
二醇扩链剂20-30份
二月硅酸二丁基锡1-2份
丁晴橡胶20-30份
抗氧化剂0. 1-1份
光稳定剂0. 1-1份
聚碳化二亚胺0. 5-1. 5份
铁粉5-10份
B2,将上述材料通过搅拌机混合均勻。C，将TPU材料置于圆筒状模具槽内并外套上圆筒编织层的步骤；优选的，所述的圆筒状模具槽的深度是2-6mm。D，将圆筒状模具槽和圆筒编织层套入电磁加热圆管内，及通电并控制电磁加热过程的步骤；其中，控制电磁加热的温度是150-250°C。E，冷却圆筒状模具槽的步骤。本实施例中TPU材料是通过一步法混合反应形成。其中，二异氰酸酯、大分子多元醇组合物和二醇扩链剂是TPU的基础原料；二月硅酸二丁基锡是一种催化剂，利于反应进行；TPU材料中还共混了丁晴橡胶(即ABS)，利于TPU性能的补充扩展；抗氧化剂、光稳定剂和聚碳化二亚胺可以分别用于提高TPU内衬层的耐老化性和耐水性，其中，抗氧化剂可以选用Irganox 1010 (Ciki公司，化学名称四[3-(3，5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸] 季戊醇酯)，或Irganox 245 (Ciki公司)，光稳定剂可以选用Tinuvin 328 (Ciki公司)， Tinuvin 622 (Ciba 公司)、Tinuvin531 (Ciba 公司)、Tinuvin9 (Ciba 公司)等；聚碳化二亚胺(PCD)可改善其耐水性，其机理是聚酯所含羧基和水解所产生的羧基与PCD反应， 生成酰脲衍生物，从而使羧基的自动催化作用中止，又由于每个PCD分子含有多个碳化二亚胺，它能够将断链形成的端羧基聚合物重新连接起来，从而起到修补链的作用，可以选用 Stabaxol P200 (Bayer公司)。TPU材料中还混合有铁粉，其是为了使圆筒状模具槽内的TPU 材料能够通过电磁加热圆管间接进行电磁加热，同时更重要的是，混有铁粉的TPU内衬层的机械强度进一步得到提高。本实施例中TPU内衬层加热形成的过程中，TPU材质会直接渗透至圆筒编织层的纤维缝隙中，待TPU材料加热冷却后就直接与其牢固结合，因而无需采用已有技术中的在圆筒TPU内衬层涂上粘结剂并牵引套入圆筒编织层的固定方式，不仅大大简化生产步骤，且具有更好的结合性。实施例2 (最佳实施例)
本实施例的TPU消防水带的制备方法，包括步骤A，将经纬线通过立体编织形成水带管的圆筒编织层的步骤，其中经纬线优选采用的是尼龙线内混纺细钢丝材质。B,配置TPU材料的步骤；具体是
Bi，将以下材料按照重量份数进行混合配比
二异氰酸酯85-110份
大分子多元醇组合物25-50份
二醇扩链剂20-30份
二月硅酸二丁基锡1-2份
丁晴橡胶20-30份
抗氧化剂0. 1-1份
光稳定剂0. 1-1份
聚碳化二亚胺0. 5-1. 5份
铁粉5-10份
B2,将上述材料通过搅拌机混合均勻。C，将TPU材料置于圆筒状模具槽内并外套上圆筒编织层的步骤；优选的，所述的圆筒状模具槽的深度是2-6mm。D，将圆筒状模具槽和圆筒编织层套入电磁加热圆管内，及通电并控制电磁加热过程的步骤；其中，控制电磁加热的温度是150-250°C。E，冷却圆筒状模具槽的步骤。F，加工制得圆筒外包覆层的步骤；优选的，所加工制得外包覆层的厚度是 5-12mm。圆筒外包覆层可以使用氯丁橡胶、丙烯橡胶、氯磺化橡胶、聚酯橡胶或者使用聚氯乙烯树酯等材质；为提高消防水带的性能，也可以采用同相同的TPU内衬层，但成本更高。G，将圆筒外包覆层涂上粘结剂并牵引套入圆筒编织层的步骤； H，辊压固定水带筒壁的步骤。尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种TPU消防水带的制备方法，包括步骤A，将经纬线通过立体编织形成水带管的圆筒编织层的步骤； B，配置TPU材料的步骤；C，将TPU材料置于圆筒状模具槽内并外套上圆筒编织层的步骤； D，将圆筒状模具槽和圆筒编织层套入电磁加热圆管内，及通电并控制电磁加热过程的步骤；E，冷却圆筒状模具槽的步骤。
2.根据权利要求1所述的TPU消防水带的制备方法，其特征在于所述的步骤B具体是Bi，将以下材料按照重量份数进行混合配比二异氰酸酯85-110份大分子多元醇组合物25-50份二醇扩链剂20-30份二月硅酸二丁基锡1-2份丁晴橡胶20-30份抗氧化剂0. 1-1份光稳定剂0. 1-1份聚碳化二亚胺0. 5-1. 5份铁粉5-10份B2,将上述材料通过搅拌机混合均勻。
3.根据权利要求1所述的TPU消防水带的制备方法，其特征在于所述的步骤C中的圆筒状模具槽的深度是2-6mm。
4.根据权利要求1所述的TPU消防水带的制备方法，其特征在于所述的步骤D中控制电磁加热的温度是150-250°C。
5.根据权利要求1所述的TPU消防水带的制备方法，其特征在于所述的制备方法还包括步骤F，加工制得圆筒外包覆层的步骤；G，将圆筒外包覆层涂上粘结剂并牵引套入圆筒编织层的步骤； H，辊压固定水带筒壁的步骤。
6.根据权利要求5所述的TPU消防水带的制备方法，其特征在于所述的步骤F所加工制得外包覆层的厚度是5-12mm。
7.根据权利要求1或5所述的TPU消防水带的制备方法，其特征在于所述的步骤A中的经纬线是尼龙线材质。
8.根据权利要求7所述的TPU消防水带的制备方法，其特征在于所述的经纬线是尼龙线内混纺细钢丝。
全文摘要
本发明涉及水带的制备工艺，尤其涉及用于制备TPU内衬层的消防水带的生产工艺。本发明的TPU消防水带的制备方法，包括步骤A，将经纬线通过立体编织形成水带管的圆筒编织层的步骤；B，配置TPU材料的步骤；C，将TPU材料置于圆筒状模具槽内并外套上圆筒编织层的步骤；D，将圆筒状模具槽和圆筒编织层套入电磁加热圆管内，及通电并控制电磁加热过程的步骤；E，冷却圆筒状模具槽的步骤。此外还可以包括步骤F，加工制得圆筒外包覆层的步骤；G，将圆筒外包覆层涂上粘结剂并牵引套入圆筒编织层的步骤；H，辊压固定水带筒壁的步骤。本发明是一种新的TPU消防水带的制备方法，对TPU内衬层提出新的优化配比，在制造工艺具有更加简单且粘结更加可靠的优势。
文档编号C08L9/02GK102514208SQ201110389599
公开日2012年6月27日 申请日期2011年11月30日 优先权日2011年11月30日
发明者肖君岩 申请人:泉州市三星消防设备有限公司