专利名称：一种以聚脂织物为骨架材料制造橡胶坝袋的生产工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及橡胶水坝坝袋的生产エ艺。
背景技术：
橡胶水坝与传统的混凝土水坝比较，具有节省三材、造价低、施工期短、使用灵活、抗震性好、管理方便等诸多特点，可用于防洪、灌溉、发电、供水、航运、挡潮、园林美化、活动围堰等水利工程。橡胶坝袋是橡胶水坝的功能主体件，其骨架材料经历了从棉帆布、维纶织物到尼龙织物的发展过程。目前，在工程应用中以尼龙帆布最为普遍，如原沈阳第四橡胶厂自一九七三年以来生产并应用于国内外的橡胶水坝坝袋，均是采用间苯ニ酚-甲醛-胶乳一次浸溃处理的尼龙帆布作为骨架材料的。这种坝袋由于尼龙纤维伸长率较大、应カ松弛现象较严重，外观保形较差，另外，由于尼龙纤维的強力有限，生产高坝坝袋就必须增加骨架材料的层数和中胶层数，进而使坝袋过厚、过重，带来制造、施工和维护的困难。人们曾为生产性能更高的橡胶坝袋进行过探索，欲用強力高、伸长率低、重量轻、耐老化、耐水性好的聚脂织物替代尼龙帆布作为橡胶坝袋的骨架材料。但是，由于聚脂纤维的表面化学活性较低，与橡胶粘着的技术关键没有得到解決，使现有生产エ艺无法实现，从而限制了聚脂织物作为骨架材料在橡胶坝袋上的应用。
发明内容
本发明的目的是提供ー种利用聚酯织物为骨架材料制造橡胶坝袋的生产エ艺。本发明的目的是按如下的制造エ艺实现的
A、聚酯织物的预处理
选择纬向強力不小于90%经向强力的平纹聚酯帆布浸溃于水溶性环氧树脂与酸性固化剂的预处理液中80 100s，其水溶性环氧树脂酸性固化剂水的质量比为100 80 100 :300 500 ；
浸溃后在125 155°C的热空气中保持140 180s ；
B、聚酯织物的增粘处理
将经步骤A预处理过的聚酯帆布浸溃于间苯ニ酚-甲醛-胶乳(RFL)增粘处理液中140 180s，其配方比例如下
间苯ニ酚与甲醛摩尔比为I :1. 85 2. 00;
间苯ニ酚和甲醛与胶乳质量比为O. 15 O. 18 :1 ;
浸溃后在140 170°C热空气中保持140 180s ；
C、粘着层胶料的制备
粘着层胶料配方(质量份)如下
烟片、氯丁并用生胶100;
金属氧化物8. O 11. O;
硬脂酸I. 50 2. 50 ;、补强填充剂30. O 40. O ;
增塑剂18. O 20. O ;
老防剂I. 50 3. 50 ;
粘着剂15. O 28. 50 ；
硫磺2. 50 3. 50 ;
噻唑类或次磺酰胺类促进剂 2. 50 3. 50 ;
总计179. O 202. 5 ;经炼胶机混炼制得。上述配方胶料的硫化エ艺參数为
硫化温度在150 170°C
硫化时间在15 30min
硫化压カ在I. 5 3. OMPa
上述配方胶料的物理机械性能应满足如下要求
拉断强度13 17MPa 拉断伸长率400 550%
硬度55 65邵氏A 脆性温度-55 -30°C
热空气老化(100°C X96h)后拉断强度12 16MPa 热空气老化(100°C X96h)后拉断伸长率300 500%
淡水老化(70°C X96h)后体积膨胀率 5 10%
胶料与浸胶聚酯布剥离カ 6. O 8. OkN/m
D、外覆盖层胶料的制备
按《橡胶制品实用配方大全》P537 六、橡胶水坝配方5经炼胶机混炼制得。E、内胶层胶料的制备
按《橡胶制品实用配方大全》P537 六、橡胶水坝配方6经炼胶机混炼制得。F、压延
压延机辊筒温度控制在70 80°C、压延机车速控制在20 30m/min。将经步骤C制得的粘着层胶料压延粘贴在经步骤A、B处理过的聚酯帆布的两面，每面压贴胶 层厚度为
O.25 O. 35mm ;继将一部分压贴过粘着层胶料的生胶布的一面，再经压延机压贴外覆盖层胶料，胶层厚度为2. 50 3. 50mm ;将另一部分压贴过粘着层胶料的生胶布的一面，再经压延机压贴内胶层胶料，胶层厚度为I. 50 2. 50mm ；
G、贴合一硫化
将压贴有外覆盖胶层和内胶层的二部分生胶布按粘着层的一面相对贴合，使粘着层胶料互相粘牢，贴合压カ不小于O. IMPa ;继将贴合后的坝袋生胶布在带有压力的硫化机上进行硫化，硫化温度为155 165°C;硫化时间为20 35min ;硫化压カ为I. O 2. OMPa0制得单幅水坝坝袋胶布。H、成型与热压合
按橡胶坝袋图纸计算出单幅坝袋胶布的长度和幅数进行裁剪，胶布经打磨涂刷胶粘齐 ，在热压合机上对幅间搭缝进行热压合粘接成型，坝袋热压合粘接エ艺条件如下
热压合粘接温度为155 160°C ；热压合粘接时间为20 30min;
热压合粘接压カ为I. O I. 5MPa ；
按坝高确定幅间搭缝的热压合宽度，如下表
设计坝高[2. 5m 以下]2. 50 3. 50m 3. 50 4. 50m
搭缝的热压合宽度 40 50mm 50 65mm 65 80mm
本发明由于对聚酯织物采取了水溶性环氧树脂的浸溃预处理和间苯ニ酚-甲醛-胶乳
的增粘处理工艺，并采用粘着层胶料的过渡性配合，且各胶层胶料整体硫化エ艺參数匹配，
解决了聚脂纤维表面化学极性低，与橡胶直接粘着困难的技术关键。与已知技术比较，本发
明所提供的橡胶水坝坝袋具有強力高、伸长率小、保形好、重量轻、耐老化、耐水性好、方便
坝体的运输、安装和维护，使生产性能的橡胶水坝坝袋和提高橡胶水坝的坝体高度提供了可能。
图I为以聚酯织物为骨架材料的橡胶坝袋局部剖面结构示意图 图中I 一外覆盖胶层2—粘着胶层3—聚脂织物骨架层4 一内胶层
具体实施例方式 以下结合附图并以坝高坝高I. 6米、内压比为I. 3的双锚固式29米长橡胶水坝坝袋为实施例，具体详细说明本发明所述的制造エ艺
A、聚酯织物的预处理
选择经向、纬向强力指标均为100kN/m的PP1010平纹聚酯帆布浸溃于水溶性环氧树脂与酸性固化剂的预处理液中IOOs ;其配方比例如下
水溶性环氧树脂WSR618 :固化剂WSR905 :水的比例(质量比)为100 80 :300 ；
浸溃后聚酯织物热处理温度为130°C保持150s。
B、聚酯织物的增粘处理
将经步骤A预处理过的聚酯帆布浸溃于间苯ニ酚-甲醛-胶乳(RFL)增粘处理液中浸溃150s，粘着处理配方及エ艺參数具体如下
甲液间苯ニ酚40%甲醛碱调节剂:水比例(质量比)为11 12. 7 :0. 3 :326 乙液:国产丁苯吡胶乳(40%VPL):水比例(质量比)为250 :400。甲液こ液比例(质量比)按350 :650混均为增粘处理乳液。增粘处理液浸溃后聚酯织物热处理温度为165°C的流通热空气中保持160s。C、粘着层(3)胶料的制备 粘着层(3)胶料配方(质量份)如下
3#进ロ烟片ニ段素炼60;氯丁胶320 40;氧化锌5;氧化镁4 ;硬脂酸2 ;半补强碳黑30;白碳黑14;古马龙树脂5;橡胶浙青3;操作油 12;老防剂401ONa I. 5;促进剂DM I ;粘着剂RH 6;粘着剂A 4. 5 ;硫磺 2.5;促进剂MI ； 促进剂NOBS 2 /总计193. 5 ;经炼胶机混炼制得。上述胶料的硫化エ艺參数为
硫化温度160°C /硫化时间20min/硫化压カ2. 5MPa胶料的物理机械性能经检测为
拉断强度14. 8MPa 拉断伸长率480%
硬度62邵氏A 脆性温度-49 °C
热空气老化(100°C X96h)后拉断强度13. 6MPa 热空气老化(100°C X96h)后拉断伸长率410%
淡水老化(70°C X96h)后体积膨胀率 6%
胶料与浸溃处理后聚酯织物剥离カ6. 8kN/m
D、外覆盖层(I)胶料的制备
外覆盖层(I)胶料配方(质量份)如下
1#烟片天然橡胶10;120氯丁胶 90 ;氧化锌 5;氧化镁 4 ;硬脂酸I ;高耐磨碳黑 25;半补强碳黑 12;古马龙树脂 5;变压器油 12;石蜡 I;老防剂D
O.5 ;老防剂4010Na I. 5;促进剂DM 0.3; 邻苯ニ甲酸酐0.5 /总计167.8;经炼胶机混炼制得。上述胶料的硫化エ艺參数为
硫化温度153°C /硫化时间20min/硫化压カ2. 5MPa 胶料的物理机械性能经检测为
拉断强度16. 4MPa 拉断伸长率620%
硬度59邵氏A 脆性温度-38 °C
热空气老化(100°C X96h)后拉断强度14. 6MPa 热空气老化(100°C X96h)后拉断伸长率510%
淡水老化(70°C X96h)后体积膨胀率 4. 5%
阿克隆磨耗O. 58cm3/l. 61km
E、内胶层(4)胶料的制备
内胶层(4)胶料配方(质量份)如下
1#烟片天然橡胶70;120氯丁胶30;氧化锌3;硬脂酸2;半补强碳黑25;白碳黑15;古马龙树脂 5;石蜡 1.5;;机油 3. 5;老防剂AW 2. 5 ;老防剂4010N 2. 5;粘着剂间苯ニ酚 3;硫磺I. 2;促进剂H 2 ； 促进剂NOBS I /总计167. 2 ;经炼胶机混炼制得。上述胶料的硫化エ艺參数为
硫化温度153°C /硫化时间20min/硫化压カ2. 5MPa 胶料的物理机械性能经检测为
拉断强度20. 3MPa 拉断伸长率610%
硬度60邵氏A 脆性温度-45 °C、热空气老化(100°c X96h)后拉断强度19. 2MPa 热空气老化(100°C X96h)后拉断伸长率560%
淡水老化(70°C X96h)后体积膨胀率 5. 4%
F、压延
经步骤A、B处理过的聚酯帆布在滚筒温度70°C、车速20m/min的压延机上压贴粘着层胶料(2)，每面压贴+0. 3mm厚；继分别将一部分压贴过粘着胶料层(2)的生胶布一面压贴厚为2. 5mm的外覆盖胶(I);另一部分压贴过粘着胶料层(2)的生胶布一面厚为2. Omm的内胶层胶料(4)。G、贴合一硫化 将压贴有外覆盖胶层(I)和内胶层(4)的二部分单层生胶布按粘着层胶料(2)的一面相对贴合，使粘着层胶料(2)互相粘牢，贴合压カ不小于O. IMPa ;继将贴合后的坝袋生胶布在带有压力的硫化机上进行硫化，硫化温度为160°C ;硫化时间为35min ;硫化压カ为1.8MPa。以此制得单幅水坝坝袋胶布。坝袋胶布贴合硫化后总厚度6. 0±0. 1mm。其物理性能实测结果如下
拉伸强度经向258 kN/m 拉伸强度纬向230 kN/m 胶与布剥离カ:6. 87kN/m
热空气老化(100°C X96h)后经向拉断强度211 kN/m 热水老化(70°C X96h)后经向拉断强度260 kN/m 热水老化(70°C X96h)后胶与布剥离カ6. 28kN/m
H、成型与热压合
根据设计坝高1. 6m ;内压比I. 3的双锚固20m长橡胶坝，按橡胶坝袋图纸计算出单幅坝袋胶布的长度为6. 2m。根据坝高按步骤H中的表确定幅间搭缝的热压合宽度为45mm。根据实测坝袋单片平均宽度I. 06m，计算需要坝袋单片数目为20片。坝袋热压合エ艺条件如下热压合温度为156°C ;热压合时间为25min;热压合压カ为I. 2MPa。最终制造成一座经向长度6. 2米；纬向热压合粘接后长20. 3m的以双层聚酷帆布为骨架材料的橡胶坝袋。
权利要求
1.一种以聚酯织物为骨架材料制造橡胶坝袋的生产エ艺，其特征是制造エ艺按如下步骤进行 A、聚酯织物的预处理 选择纬向強力不小于90%经向强力的平纹聚酯帆布浸溃于水溶性环氧树脂与酸性固化剂的预处理液中80 IOOs ;浸溃后在125 155°C的热空气中保持140 180s ； B、聚酯织物的增粘处理 将经步骤A预处理过的聚酯帆布浸溃于间苯ニ酚-甲醛-胶乳的增粘处理液中浸溃120 180s ;浸溃后在140 170°C的热空气中保持140 180s ； C、粘着层胶料(2)的制备 粘着层胶料按配方按质量份如下 烟片、氯丁并用生胶100; 金属氧化物8. O 11. O; 硬脂酸I. 50 2. 50 ; 补强填充剂30. O 40. O ; 增塑剂18. O 20. O ; 老防剂I. 50 3. 50 ; 粘着剂15. O 28. 50 ； 硫磺2. 50 3. 50 ; 噻唑类或次磺酰胺类促进剂 2. 50 3. 50 ; 总计179. O 202. 5 ； 经炼胶机混炼制得； D、外覆盖层胶料(I)的制备 按《橡胶制品实用配方大全》中六、橡胶水坝配方5经炼胶机混炼制得； E、内胶层胶料(4)的制备 按《橡胶制品实用配方大全》中六、橡胶水坝配方6经炼胶机混炼制得； F、压延 在压延机辊筒温度控制到70 80°C、压延机车速控制到20 30m/min时将经步骤C制得的粘着层胶料(2)分别压贴在经步骤A、B处理过的聚酯帆布(3)的两面分别压贴胶层厚度为O. 25 O. 35mm ;继将一部分压贴过粘着层胶料(2)的生胶布的一面再经压延机压贴外覆盖层胶料(1)，胶层厚度为2. 50 3. 50mm ;将另一部分压贴过粘着层胶料(2)的生胶布的一面，再经压延机压贴内胶层胶料(4),胶层厚度为I. 50 2. 50mm ； G、贴合一硫化 将压贴有外覆盖胶层(I)和内胶层(4)的二部分生胶布按粘着层胶料(2)的一面相对贴合，贴合压力不小于O. IMPa ;继将贴合后的坝袋生胶布在带有压力的硫化机上进行硫化，制得单幅水坝坝袋胶布； H、成型与热压合 按橡胶坝袋设计图纸计算出单幅坝袋胶布的长度和幅数进行裁剪，在热压合机上对幅间搭缝进行热压合粘接成型。
2.根据权利要求I所述ー种以聚酯织物为骨架材料制造橡胶坝袋的生产エ艺，其特征是所述步骤A聚脂帆布的预处理中所用预处理液配方如下水溶性环氧树脂酸性固化剂水的质量比为100 80 100 :300 500。
3.根据权利要求I所述的ー种以聚酯织物为骨架材料制造橡胶坝袋的生产エ艺，其特征是所述步骤B聚脂帆布的粘着处理中间苯ニ酚-甲醛-胶乳粘着处理液的配方比例要求如下 间苯ニ酚与甲醛摩尔比为I :1. 85 2. 00; 间苯ニ酚甲醛与胶乳质量比为 O. 15 O. 18:1。
4.根据权利要求I所述的ー种以聚酯织物为骨架材料制造橡胶坝袋的生产エ艺，其特征是所述步骤C粘着层胶料(2)的制备，其胶料配方硫化エ艺參数为 硫化温度150 170°C ; 硫化时间 15 30min ； 硫化压カ I. 5 3. OMPa。
5.根据权利要求I所述的ー种以聚酯织物为骨架材料制造橡胶坝袋的生产エ艺，其特征是所述步骤G贴合一硫化中贴合后坝袋生胶布的硫化エ艺參数为 硫化温度 155 165°C ； 硫化时间 20 35min ； 硫化压カ I. O 2. OMPa。
6.根据权利要求I所述的ー种以聚酯织物为骨架材料制造橡胶坝袋的生产エ艺，其特征是所述步骤H成型与热压合中坝袋胶布搭缝进行热压合粘接エ艺条件为 热压合粘接温度155 160°C ； 热压合粘接时间20 30min ； 热压合粘接压カI. O I. 5MPa。
全文摘要
一种以聚脂织物为骨架材料制造橡胶坝袋的生产工艺。涉及橡胶水坝坝袋的制造工艺。本发明由于对聚酯织物采取了水溶性环氧树脂的浸渍预处理和间苯二酚-甲醛-胶乳(RFL)的增粘处理工艺，并采用了粘着层胶料的过渡性配合，且各胶层胶料整体硫化工艺参数匹配，解决了聚脂纤维表面化学极性低与橡胶直接粘着困难的技术关键。与已知技术比较，本发明所提供的橡胶水坝坝袋具有强力高、伸长率小、保形好、重量轻、耐老化、耐水性好、方便坝体的运输、安装和维护，为生产高性能的橡胶水坝坝袋和提高橡胶水坝的坝体高度提供了可能。
文档编号C08K13/02GK102747710SQ20121026122
公开日2012年10月24日 申请日期2012年7月26日 优先权日2012年7月26日
发明者王继业 申请人:沈阳第四橡胶(厂)有限公司