专利名称：浇注型聚氨酯输料胶管内管的制作工艺的制作方法
技术领域：
本发明属于胶管的制作，特别是指一种浇注型聚氨酯输料胶管内管的制作工艺。
背景技术：
在大型铸件清砂、金属除锈以及锚喷支护工程中，空压机在5Mpa至20Mpa的高压下，将石沙、钢砂、石料、混凝土等材料通过喷砂机，再利用喷砂管输送出去，由于工作条件比较恶劣，因此要求喷砂管具有较高耐磨物性。现在的喷砂胶管内管大多采用天然和合成橡胶制作，而采用上述材料制作的喷砂管内管的耐磨性较差，目前尚无更新替代产品。
发明内容
本发明的目的在于提供一种以高分子浇注型聚氨酯预聚体为原料制作喷砂胶管内管的浇注型聚氨酯输料胶管内管的制作工艺，使浇注型聚氨酯输料胶管内管具有较高的耐磨性。本发明的整体技术构思是
浇注型聚氨酯输料胶管内管的制作工艺，包括备料、填料、模具的安装、注料、第一次硫化定型、脱模、第二次硫化；其特征在于各工艺步骤的工艺条件是
A、备料
将反应量的浇注型纯聚氨酯预聚体、硫化剂分别加热至液态；
B、填料
将步骤A中的物料置入高压注料机中并保温至50°C -120°C、快速搅拌并混配均勻，抽真空至脱泡；
C、模具的安装
将模具工作面涂覆脱模剂后组装完毕，并加热到50°C -120°C ；
D、第一次硫化定型
采用预聚法制备聚氨酯内管是将步骤B中高压注料机内的物料注入步骤C加热后的模具中，将模具置入硫化罐(箱、柜)内，经第一次硫化定型制成邵氏A硬度为50度-99度的聚氨酯内管，第一次硫化定型的条件为温度50°C -120°C，时间不低于30分钟；
E、脱模
将第一次硫化定型后的聚氨酯内管从模具中脱出；
F、第二次硫化
将脱模后的聚氨酯内管进行第二次硫化。本发明中具体的技术构思还有
采用预聚法合成聚氨酯浇注胶的工艺属于现有技术(参见化学工业出版社2006年1月出版的聚氨酯弹性体及其应用)，纯聚氨酯预聚体的生产厂家在国内较多，申请人需要进一步说明的是，无论采用何种现有聚酯型、聚醚型或聚酯型与聚醚型的结合的纯聚氨酯预聚体商品，均不脱离本发明的保护范围，其中较为优选的技术方案是，步骤A中按照浇注型纯聚氨酯预聚体硫化剂的质量份数比=100 3-20的比例，将浇注型纯聚氨酯预聚体和硫化剂分别加热至液态。内管的制作原料可以采用聚氨酯纯预聚体制作，还可以在其中加入填充料，其中填充料的选择可以采用可与聚氨酯纯预聚体较好融为一体的颗粒状物料，步骤A中还加入填充料，按照浇注型纯聚氨酯预聚体硫化剂填充料的质量份数比=100 3-20 1-35 的比例，将浇注型纯聚氨酯预聚体和硫化剂分别加热至液态，并置于高压注料机内保温至 500C -120°C。填充料选用包括但不局限于如下材料炭黑、轻质碳酸钙、烧结陶土、滑石粉、 重晶石粉、石英粉、钛白粉、气相白炭黑、沉淀白炭黑、白色的粉煤灰、高岭土、废旧橡胶制品颗粒中的一种或其结合。实践中还可以选用沙子等颗粒状物料，并不脱离本发明的实质。 填充料优选采用废旧橡胶制品颗粒，更为优选的技术方案是采用粉碎后的废旧橡胶轮胎颗粒。为使废旧橡胶轮胎颗粒能够与聚氨酯纯预聚体和硫化剂更好地结合，所述的废旧橡胶轮胎颗粒的颗粒度为5-80目。
由于在步骤C中制备的内管的长度受到一定的限制，为能够将内管制成所需的长度，以满足实际生产的需要，可以采用如下方法加工成所需长度的内管。还包括一步骤G内管的粘接，即将步骤E或步骤F中制备的内管依次粘接连接为有效长度(8-40米)的内管。 其中更为优选的是将步骤F (第二次硫化后的内管)中制备的内管依次粘接连接为有效长度的内管。内管的粘接可以采用多种技术方案，包括粘接剂的选择、粘接时间的确定、内管的粘接定位方式等等。均不脱离本发明的实质。其中较为优选的是采用如下技术方案，步骤 G中内管的粘接包括如下工艺步骤
Gl、内管表面处理将步骤E或步骤F中制备的两根需要粘接的内管管口以及与其相邻的内管外表面去杂，加工出粘接面；
G2、定位粘接定位芯轴穿入需粘接连接的内管，并使其粘接面呈对接配合，通过卡具将内管固定于定位芯轴上，并在对接面涂抹粘接剂，将两相邻内管加热粘接硫化定型后去掉定位芯轴及卡具。由于预聚法制备聚氨酯浇注胶属于现有技术，其硫化的条件可以选用自然硫化， 但时间较长；第二次硫化也可选用加温硫化，为便于第二次硫化工艺的快速实现，优选的技术方案是，步骤F中第二次硫化的工艺条件是温度50°C -120°C，时间不低于3小时。在内管的粘接过程中为使粘接面与粘接剂具有较大的接触面，优选的实施方案是在相邻的内管断面加工有粘接面，其中更为优选且便于实现的是所述的所述的步骤Gl中两相邻内管的粘接面为相对设置的锥面。可以显而易见的是，内管的粘接步骤中所涉及的粘接剂可以选用多种形式，均不脱离本发明的实质。其中较为优选的是，所述的步骤G2中的粘接剂为液态，粘接剂采用如下方法配制按照浇注型纯聚氨酯预聚体硫化剂的质量份数比=100 3-20的比例，将浇注型聚氨酯预聚体及硫化剂分别加热至液态并保温至50°C -120°C，将上述物料置于容器中快速搅拌混配均勻。所述的加热粘接硫化的条件为温度50°C _120°C，时间不低于30分钟。硫化剂及聚氨酯纯预聚体的选用可以采用多种现有产品，均不脱离本发明的实质，因其属于现有技术，在此不再赘述。其中较为优选的技术方案是所述的硫化剂选用MOCA、MOCA与MDA的混合物、 间-PDA、枯烯二胺中的一种，硫化剂优选MOCA。浇注型纯聚氨酯预聚体选用聚酯型或聚醚型纯预聚体中的一种或其结合。更为优选的技术方案是浇注型纯聚氨酯预聚体选用山东淄博汇鑫聚氨酯有限公司等生产厂家生产的聚酯型、聚醚型或聚酯型与聚醚型混合的纯聚氨酯预聚体中的一种。由于本发明中所涉及的浇注型纯聚氨酯预聚体因为是现有商品，可以方便地通过商业途径从现有厂家购得，所以在本发明中不再对其组成成分做进一步描述。本发明所取得的实质性特点和显著的技术进步在于
1、由于本发明采用了浇注型纯聚氨酯预聚体作为内管的制作材料，采用预聚法合成聚氨酯浇注胶的工艺制备内管，制作工艺简单，相比现有产品具有更为良好的耐磨性能；经申请人在相同的工况下进行产品的对比试验，采用本专利方法生产的聚氨酯输料胶管内管相比现有产品的耐磨性能最高可提高五倍。2、通过对相邻的内管进行粘接制成有效长度的内管，以满足实际生产的需要，同时使用模具制作的产品管壁厚薄均勻，质量容易保障。3、加入填充料(优选采用废旧橡胶制品颗粒)后，经阿克隆磨耗试验机分别对不加填充料的聚氨酯内管和加入废旧橡胶颗粒的聚氨酯内管进行磨耗测试，二者的耐磨性能基本相当，由此可见加入废旧橡胶颗粒充分利用了废旧原料，降低了制作成本，更便于聚氨酯内管与外皮胶的粘接，同时提高了产品的耐热性能。
具体实施例方式为更为详细地对本发明的目的和技术效果进行阐述，以更为深入地理解本发明， 以下提供本发明的实施例，但实施例的描述不应理解为对本发明的限定，本发明的保护范围以权利要求记载的内容为准。本实施例的整体技术方案为 实施例1
浇注型聚氨酯输料胶管内管的制作工艺，包括备料、填料、模具的安装、注料、第一次硫化定型、脱模、第二次硫化；各工艺步骤的工艺条件是
A、备料
将反应量的浇注型纯聚氨酯预聚体、硫化剂分别加热至液态；
B、填料
将步骤A中的物料置入高压注料机中并保温至50°C，快速搅拌并混配均勻，抽真空至脱泡；
C、模具的安装
将模具工作面涂覆脱模剂后组装完毕，并加热到50°C ；
D、第一次硫化定型
采用预聚法制备聚氨酯内管是将步骤B中高压注料机内脱泡后的物料注入步骤C加热后的模具中，将模具置入硫化罐内，经第一次硫化定型制成邵氏A硬度为50度的聚氨酯内管，第一次硫化的条件为温度50°C，时间不低于30分钟；
E、脱模
将第一次硫化定型好的聚氨酯内管从模具中脱出；F、第二次硫化
将脱模后的聚氨酯内管进行第二次硫化定型。步骤A中按照浇 注型纯聚氨酯预聚体硫化剂的质量份数比=100 3的比例，将浇注型纯聚氨酯预聚体和硫化剂分别加热至液态。步骤D中第一次硫化的温度为70°C，时间不低于60分钟。还包括一步骤G内管的粘接，即将步骤F中制备的内管依次粘接连接为有效长度的内管。步骤G中内管的粘接包括如下工艺步骤
Gl、内管表面处理将步骤E或步骤F中制备的两根需要粘接的内管管口以及与其相邻的内管外表面去杂，加工出粘接面；
G2、定位粘接定位芯轴穿入需粘接连接的内管，并使其粘接面呈对接配合，通过卡具将内管固定于定位芯轴上，并在对接面涂抹粘接剂，将两相邻内管加热粘接硫化定型后去掉定位芯轴及卡具。步骤F中第二次硫化的工艺条件是温度50°C，时间不低于3小时。所述的步骤Gl中两相邻内管的粘接面为相对设置的锥面。所述的步骤G2中的粘接剂为液态，粘接剂采用如下方法配制按照浇注型纯聚氨酯预聚体硫化剂的质量份数比=100 3的比例，将浇注型聚氨酯预聚体及硫化剂分别加热至液态并保温至50°C，将上述加热后的物料置于容器中，快速搅拌混配均勻。所述的加热粘接硫化的条件为温度50°C，时间不低于30分钟。硫化剂选用M0CA，浇注型纯聚氨酯预聚体选用山东淄博汇鑫聚氨酯有限公司生产的聚酯型纯聚氨酯预聚体。实施例2
浇注型聚氨酯输料胶管内管的制作工艺，包括备料、填料、模具的安装、注料、第一次硫化定型、脱模、第二次硫化；各工艺步骤的工艺条件是
A、备料
将反应量的浇注型纯聚氨酯预聚体、硫化剂分别加热至液态；
B、填料
将步骤A中的物料置入高压注料机中并保温至120°C，快速搅拌并混配均勻，抽真空至脱泡；
C、模具的安装
将模具工作面涂覆脱模剂后组装完毕，并加热到120°C ；
D、第一次硫化定型
采用预聚法制备聚氨酯内管是将步骤B高压注料机中脱泡后的物料注入步骤C加热后的模具中，将模具置入硫化罐内，经第一次硫化定型制成邵氏A硬度为90度的聚氨酯内管， 第一次硫化定型的条件为温度120°C，时间不低于30分钟；
E、脱模
将第一次硫化好的聚氨酯内管从模具中脱出；
F、第二次硫化
将脱模后的聚氨酯内管进行第二次硫化。
按照浇注型纯聚氨酯预聚体硫化剂填充料的质量份数比=100 8 20的比例， 将浇注型纯聚氨酯预聚体及硫化剂分别于高压注料机内加热至120°C ；填充料选用废旧轮胎橡胶颗粒。步骤D中第一次硫化的温度为120°C，时间不低于60分钟。还包括一步骤G内管的粘接，即将步骤F中制备的内管依次粘接连接为有效长度的内管。步骤G中内管的粘接步骤同实施例1。步骤F中第二次硫化的工艺条件是温度120°C，时间不低于8小时。
所述的步骤Gl中两相邻内管的粘接面为相对设置的锥面。所述的步骤G2中的粘接剂为液态，粘接剂采用如下方法配制按照浇注型纯聚氨酯预聚体硫化剂的质量份数比=100 20的比例，将浇注型聚氨酯预聚体及硫化剂分别加热至液态120°C，将上述加热后的物料置于容器中，快速搅拌混配均勻。所述的加热粘接硫化定型的条件为温度120°C，时间不低于1小时。硫化剂选用M0CA，浇注型纯聚氨酯预聚体选用山东淄博汇鑫聚氨酯有限公司生产的聚酯型纯聚氨酯预聚体。实施例3
浇注型聚氨酯输料胶管内管的制作工艺，包括备料、填料、模具的安装、注料、第一次硫化定型、脱模、第二次硫化；各工艺步骤的工艺条件是
A、备料
将反应量的浇注型纯聚氨酯预聚体、硫化剂分别加热至液态；
B、填料
将步骤A中的物料置入高压注料机中并保温至110°C，快速搅拌并混配均勻，抽真空至脱泡；
C、模具的安装
将模具工作面涂覆脱模剂后组装完毕，并加热到iio°c ；
D、第一次硫化定型
采用预聚法制备聚氨酯内管是将步骤B中高压注料机内脱泡后的物料注入步骤C加热后的模具中，将模具置入硫化罐内，经第一次硫化定型制成邵氏A硬度为95度的聚氨酯内管，第一次硫化定型的条件为温度110°C，时间不低于30分钟；
E、脱模
将第一次硫化定型好的聚氨酯内管从模具中脱出；
F、第二次硫化
将脱模后的聚氨酯内管进行第二次硫化。按照浇注型纯聚氨酯预聚体硫化剂填充料的质量份数比=100 17 35的比例， 将浇注型纯聚氨酯预聚体及硫化剂分别加热至液态，并于高压注料机内保温至iio°c ；填充料选用废旧轮胎橡胶颗粒。步骤D中第一次硫化定型的温度为110°C，时间不低于30分钟。还包括一步骤G内管的粘接，即将步骤F中制备的内管依次粘接连接为有效长度的内管。步骤G中内管的粘接步骤同实施例1。步骤F中第二次硫化的工艺条件是温度110°C，时间不低于3小时。
所述的步骤Gl中两相邻内管的粘接面为相对设置的锥面。所述的步骤G2中的粘接剂为液态，粘接剂采用如下方法配制按照浇注型纯聚氨酯预聚体硫化剂的质量份数比=100 17的比例，将浇注型聚氨酯预聚体及硫化剂分别加热至液态并保温至110°C，将上述加热后的物料置于容器中快速搅拌混配均勻。
所述的加热粘接硫化定型的条件为温度110°C，时间不低于1小时。硫化剂选用M0CA，浇注型纯聚氨酯预聚体选用山东淄博汇鑫聚氨酯有限公司生产的聚醚型纯聚氨酯预聚体。
权利要求
1.浇注型聚氨酯输料胶管内管的制作工艺，包括备料、填料、模具的安装、注料、第一次硫化定型、脱模、第二次硫化；其特征在于各工艺步骤的工艺条件是A、备料将反应量的浇注型纯聚氨酯预聚体、硫化剂分别加热至液态；B、填料将步骤A中的物料置入高压注料机中并保温至50°C -120°C、快速搅拌并混配均勻，抽真空至脱泡；C、模具的安装将模具工作面涂覆脱模剂后组装完毕，并加热到50°C -120°C ；D、第一次硫化定型采用预聚法制备聚氨酯内管是将步骤B中高压注料机中脱泡后的物料注入步骤C加热后的模具中，将模具置入硫化罐内，经第一次硫化定型制成邵氏A硬度为50度-99度的聚氨酯内管，第一次硫化定型的条件为温度50°C -120°C，时间不低于30分钟；E、脱模将第一次硫化定型后的聚氨酯内管从模具中脱出；F、第二次硫化将脱模后的聚氨酯内管进行第二次硫化。
2.根据权利要求1所述的浇注型聚氨酯输料胶管内管的制作工艺，其特征在于所述的步骤A中按照浇注型纯聚氨酯预聚体硫化剂的质量份数比=100 3-20的比例，将浇注型纯聚氨酯预聚体和硫化剂分别加热至液态。
3.根据权利要求2所述的浇注型聚氨酯输料胶管内管的制作工艺，其特征在于所述的步骤A中还加入填充料，按照浇注型纯聚氨酯预聚体硫化剂填充料的质量份数比=100 3-20 1-35的比例，将浇注型纯聚氨酯预聚体及硫化剂分别加热至液态；填充料选用炭黑、 轻质碳酸钙、烧结陶土、滑石粉、重晶石粉、石英粉、钛白粉、气相白炭黑、沉淀白炭黑、白色的粉煤灰、高岭土、废旧橡胶制品颗粒中的一种或其结合。
4.根据权利要求3中所述的浇注型聚氨酯输料胶管内管的制作工艺，其特征在于所述的填充料选用废旧橡胶制品颗粒。
5.根据权利要求4所述的浇注型聚氨酯输料胶管内管的制作工艺，其特征在于所述的废旧橡胶制品颗粒选用颗粒度为5-80目的粉碎后的废旧橡胶轮胎颗粒。
6.根据权利要求1所述的浇注型聚氨酯输料胶管内管的制作工艺，其特征在于还包括一步骤G内管的粘接，即将步骤E或步骤F中制备的内管依次粘接连接为有效长度的内管。
7.根据权利要求6所述的浇注型聚氨酯输料胶管内管的制作工艺，其特征在于所述的步骤G中内管的粘接包括如下工艺步骤Gl、内管表面处理将步骤E或步骤F中制备的两根需要粘接的内管管口以及与其相邻的内管外表面去杂，加工出粘接面；G2、定位粘接定位芯轴穿入需粘接连接的内管，并使其粘接面呈对接配合，通过卡具将内管固定于定位芯轴上，并在对接面涂抹粘接剂，将两相邻内管加热粘接硫化定型后去掉定位芯轴及卡具。
8.根据权利要求7所述的浇注型聚氨酯输料胶管内管的制作工艺，其特征在于所述的步骤Gl中两相邻内管的粘接面为相对设置的锥面。
9.根据权利要求7所述的浇注型聚氨酯输料胶管内管的制作工艺，其特征在于所述的步骤G2中的粘接剂为液态，粘接剂采用如下方法配制按照浇注型纯聚氨酯预聚体硫化剂的质量份数比=100 3-20的比例，将浇注型聚氨酯预聚体及硫化剂分别加热至液态并保温至50°C _120°C，将上述物料置于容器中快速搅拌混配均勻。
10.根据权利要求7所述的浇注型聚氨酯输料胶管内管的制作工艺，其特征在于所述的加热粘接硫化的条件为温度50°C _120°C，时间不低于30分钟。
11.根据权利要求1所述的浇注型聚氨酯输料胶管内管的制作工艺，其特征在于所述的步骤F中第二次硫化的工艺条件是温度50°C -120°C，时间不低于3小时。
12.根据权利要求1、2、3或9中任一项所述的浇注型聚氨酯输料胶管内管的制作工艺， 其特征在于所述的硫化剂选用MOCA、MOCA与MDA的混合物、间-PDA、枯烯二胺中的一种，浇注型纯聚氨酯预聚体选用聚酯型或聚醚型纯预聚体中的一种或其结合。
全文摘要
本发明属于胶管的制作，特别是指一种浇注型聚氨酯输料胶管内管的制作工艺。采用预聚法制备聚氨酯胶管的内管，包括备料、填料、模具的安装、注料、第一次硫化定型、脱模、第二次硫化等工艺步骤，本发明解决了现有技术存在的合成橡胶制作的喷砂管耐磨性能较差的问题。具有管材耐磨程度高、管壁厚薄均匀、通过粘接可加工成所需长度、可利用废旧原料并降低制作成本等优点。
文档编号B29L23/00GK102285051SQ201110166198
公开日2011年12月21日 申请日期2011年6月21日 优先权日2011年6月21日
发明者刘均平, 刘玉丁, 刘玉峰, 陈家良 申请人:刘均平