一种抗拉抗压型高性能液压油管的外胶管制备方法与流程

本发明涉及液压配件技术领域，更具体地说，涉及一种抗拉抗压型高性能液压油管的外胶管制备方法。

背景技术：

液压是机械行业、机电行业的一个名词。液压可以用动力传动方式，成为液压传动。液压也可用作控制方式，称为液压控制。液压传动是以液体作为工作介质，利用液体的压力能来传递动力。液压控制是以有压力液体作为控制信号传递方式的控制。用液压技术构成的控制系统称为液压控制系统。液压控制通常包括液压开环控制和液压闭环控制。液压闭环控制也就是液压伺服控制，它构成液压伺服系统，通常包括电气液压伺服系统(电液伺服系统)和机械液压伺服系统(机液伺服系统，或机液伺服机构)等。

一个完整的液压系统由五个部分组成，即能源装置、执行装置、控制调节装置、辅助装置、液体介质。液压由于其传递动力大，易于传递及配置等特点，在工业、民用行业应用广泛。液压系统的执行元件（液压缸和液压马达）的作用是将液体的压力能转换为机械能，从而获得需要的直线往复运动或回转运动。液压系统的能源装置（液压泵）的作用是将原动机的机械能转换成液体的压力能。

目前液压设备被广泛应用于挖掘机、装载机、压路机等大型工程机械设备中，由于工程机械设备运行时的工作环境相对恶劣，液压油管除了受到液压油产生的油压作用外，还会与外界硬物发生碰触，由于现有的液压油管的抗拉和抗压性能较弱，尤其是外胶管，长期的负压工作会导致使用寿命的急剧缩短，且外力因素也容易直接导致液压油管的外胶管发生划伤或割破的现象，降低了液压油管的使用寿命，直接影响工程机械设备的正常使用。

技术实现要素：

1．要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种抗拉抗压型高性能液压油管的外胶管制备方法，它可以实现通过对外胶管的原材料入手，不仅秉承了传统的丁晴橡胶管优良的使用性能，同时还获得了更为突出的强度、耐热、耐蚀及耐老化性能，极大的提升了液压油管的使用性能和使用寿命，除此之外，为了加强外胶管的抗拉抗压性能，创新性的通过飞散磁化装置对抗拉纤维进行磁化处理后，在外胶管挤出成型时加入混合，利用外部导向磁场的作用，使其沿成型方向连续排列，赋予外胶管较现有技术超出2-3倍的抗拉抗压性能，相较于在外层设置抗拉层的方式，直接对外胶管本身进行性能加强，在复杂环境下也拥有长久的使用寿命。

2．技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种抗拉抗压型高性能液压油管的外胶管制备方法，包括以下步骤：

步骤一、原料准备：所述外胶管材料由以下重量份数的原料制成：丁腈橡胶25-35份、氟橡胶生胶20-25份、甲基乙烯基硅橡胶20-40份、三烯丙基异氰尿酸酯5-15份、癸二酸二辛脂5-12份、聚氧乙烯3-9份、2-硫醇基咪唑啉1-5份、氧化钙3-10份、沸石粉2-8份、硫酸钡1-5份、聚四氟乙烯微粉5-15份、环烷油2-6份、防老化剂1-3份、促进剂1-3份、硫化剂3-6份；

步骤二、磁性抗拉纤维制备：取抗拉纤维在飞散磁化装置中经过吹散后与油充分接触分散，同时加入纳米磁性粒子和油酸，搅拌分散后高温烘干，得到磁性抗拉纤维；

步骤三、混炼：首先将三烯丙基异氰尿酸酯、癸二酸二辛脂、聚氧乙烯、2-硫醇基咪唑啉、聚四氟乙烯微粉、环烷油投入至双辊炼胶机，均匀搅拌5-10min后，再加入丁腈橡胶、氟橡胶生胶、甲基乙烯基硅橡胶，继续搅拌15-30min，接着依次加入防老化剂、氧化钙、沸石粉、硫酸钡，继续搅拌3-5min后，最后依次加入硫化剂和促进剂，搅拌10-15min后排料至压片机上出片；

步骤四、挤出成型：将成胶后的原料与磁性抗拉纤维以1:0.1-0.3的比例均匀混合后，通过双螺杆挤出机挤出，并在机头模具处施加导向磁场，冷却定型后得到油管初品；

步骤五、硫化处理：分为一段硫化和二段硫化，一段硫化的温度控制在90℃-100℃，处理时间为4-5h；二次硫化处理的温度控制在110℃-120℃，时间为2-3h；

步骤六、成品处理：包括常温静置处理、品质检验及存储打包等。

进一步的，所述促进剂选用促进剂m，防老剂选用防老剂4010na，硫化剂选用硫磺。

进一步的，所述氧化钙和沸石粉的平均粒径为400-500目，所述硫酸钡和聚四氟乙烯微粉的平均粒径为200-250目。

进一步的，所述飞散磁化装置包括进料管，所述进料管下端固定连接有锥形瓶，所述进料管左右两端均固定连通有斜导管，所述斜导管远离进料管一端安装有动力风机，所述斜导管远离动力风机一端固定连接有分流板，所述进料管和锥形瓶连接处固定连接有多个均匀分布的分离隔板，所述锥形瓶下端安装有磁性搅拌器。

进一步的，所述斜导管向上倾斜的角度为60-80度，所述分流板上开凿有多个杂向孔。

进一步的，多个所述杂向孔的孔径向上逐渐缩小，且多个杂向孔的轴心线方向不相一致。

进一步的，所述双辊炼胶机的前辊温度控制在45℃-50℃，后辊温度控制在45℃左右，辊速比控制在1:1.2，辊距控制在为2.5-3mm。

进一步的，所述双螺杆挤出机的螺杆温度控制在50℃-60℃，膜口温度控制在85℃-90℃，机头温度控制在95℃-105℃。

进一步的，所述步骤三中导向磁场的方向与外胶管的成型方向保持一致。

进一步的，所述一段硫化可采用蒸汽加压硫化、热空气延续硫化、液体硫化槽延续硫化、鼓式硫化或辐射硫化中的任意一种，所述二段硫化在烘箱中高温硫化。

3．有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

本方案可以实现通过对外胶管的原材料入手，不仅秉承了传统的丁晴橡胶管优良的使用性能，同时还获得了更为突出的强度、耐热、耐蚀及耐老化性能，极大的提升了液压油管的使用性能和使用寿命，除此之外，为了加强外胶管的抗拉抗压性能，创新性的通过飞散磁化装置对抗拉纤维进行磁化处理后，在外胶管挤出成型时加入混合，利用外部导向磁场的作用，使其沿成型方向连续排列，赋予外胶管较现有技术超出2-3倍的抗拉抗压性能，相较于在外层设置抗拉层的方式，直接对外胶管本身进行性能加强，在复杂环境下也拥有长久的使用寿命。

附图说明

图1为本发明主要的流程示意图；

图2为本发明飞散磁化装置部分的结构示意图；

图3为本发明分流板部分的剖视图；

图4为本发明磁场导向状态下磁性抗拉纤维的分布示意图。

图中标号说明：

1进料管、2锥形瓶、3磁性搅拌器、4斜导管、5动力风机、6分离隔板、7分流板、8杂向孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1，一种抗拉抗压型高性能液压油管的外胶管制备方法，包括以下步骤：

步骤一、原料准备：外胶管材料由以下重量份数的原料制成：丁腈橡胶25份、氟橡胶生胶20份、甲基乙烯基硅橡胶20份、三烯丙基异氰尿酸酯5份、癸二酸二辛脂5份、聚氧乙烯3份、2-硫醇基咪唑啉1份、氧化钙3份、沸石粉2份、硫酸钡1份、聚四氟乙烯微粉5份、环烷油2份、防老剂4010na1份、促进剂m1份、硫磺3份；

步骤二、磁性抗拉纤维制备：取抗拉纤维在飞散磁化装置中经过吹散后与油充分接触分散，同时加入纳米磁性粒子和油酸，搅拌分散后高温烘干，得到磁性抗拉纤维；

步骤三、混炼：首先将三烯丙基异氰尿酸酯、癸二酸二辛脂、聚氧乙烯、2-硫醇基咪唑啉、聚四氟乙烯微粉、环烷油投入至双辊炼胶机，前辊温度控制在45℃，后辊温度控制在45℃左右，辊速比控制在1:1.2，辊距控制在为2.5mm，均匀搅拌5min后，再加入丁腈橡胶、氟橡胶生胶、甲基乙烯基硅橡胶，继续搅拌15min，接着依次加入防老剂4010na、氧化钙、沸石粉、硫酸钡，继续搅拌3min后，最后依次加入硫磺和促进剂m，搅拌10min后排料至压片机上出片；

步骤四、挤出成型：将成胶后的原料与磁性抗拉纤维以1:0.1的比例均匀混合后，通过双螺杆挤出机挤出，螺杆温度控制在50℃，膜口温度控制在85℃，机头温度控制在95℃，并在机头模具处施加导向磁场，导向磁场的方向与外胶管的成型方向保持一致，通过磁场力导向磁性抗拉纤维沿外胶管的成型方向排列，进而发挥其抗拉抗压效果，若排列顺序杂乱无章，抗拉抗压效果大打折扣，冷却定型后得到油管初品；

步骤五、硫化处理：分为一段硫化和二段硫化，一段硫化的温度控制在90℃，处理时间为4h，采用蒸汽加压硫化；二次硫化处理的温度控制在110℃，时间为2h，在烘箱中高温硫化；

步骤六、成品处理：包括常温静置处理、品质检验及存储打包等。

氧化钙和沸石粉的平均粒径为400-500目，硫酸钡和聚四氟乙烯微粉的平均粒径为200-250目。

请参阅图2，飞散磁化装置包括进料管1，进料管1下端固定连接有锥形瓶2，进料管1左右两端均固定连通有斜导管4，斜导管4远离进料管1一端安装有动力风机5，提供吹散抗拉纤维的风力，斜导管4远离动力风机5一端固定连接有分流板7，进料管1和锥形瓶2连接处固定连接有多个均匀分布的分离隔板6，起到分离吹散后的抗拉纤维，避免在下落过程中又吸引至一起，可以将抗拉纤维均匀分散至油里，既可以充分接触，同时也可以避免团聚带来的不易磁化和后续导向时的难以连续排列，锥形瓶2下端安装有磁性搅拌器3，提供旋转的匀强磁场，斜导管4向上倾斜的角度为60-80度，分流板7上开凿有多个杂向孔8，多个杂向孔8的孔径向上逐渐缩小，且多个杂向孔8的轴心线方向不相一致，通过将动力风机5吹出的风进行非定向的分散后，可以更大程度的吹散团聚在一起的抗拉纤维。

磁化时，先向锥形瓶2内倒入油，油以刚淹没锥形瓶2底端为准，然后启动一对动力风机5，向进料管1内倒入2-5cm的抗拉纤维，动力风机5吹出的风经过斜导管4的导向和蓄力后，经过分流板7时，通过杂向孔8不定向吹向抗拉纤维，实现抗拉纤维的分散，吹散后的抗拉纤维在分离隔板6的隔离下互不干扰的掉落进油里，并与油充分接触，接着倒入纳米磁性粒子，可以为fe3o4、fe2o3、ni、co等作为磁性颗粒，在分离隔板6的分散下也均匀落至油里，启动磁性搅拌器3进行加热搅拌，纳米磁性粒子在旋转的匀强磁场下，带动抗拉纤维同步旋转搅拌，提高分散性的同时可以显著提高纳米磁性粒子与抗拉纤维的接触和负载。

实施例2：

请参阅图1，一种抗拉抗压型高性能液压油管的外胶管制备方法，包括以下步骤：

步骤一、原料准备：外胶管材料由以下重量份数的原料制成：丁腈橡胶30份、氟橡胶生胶22份、甲基乙烯基硅橡胶30份、三烯丙基异氰尿酸酯8份、癸二酸二辛脂10份、聚氧乙烯5份、2-硫醇基咪唑啉3份、氧化钙5份、沸石粉5份、硫酸钡3份、聚四氟乙烯微粉10份、环烷油4份、防老剂4010na2份、促进剂m2份、硫磺4份；

步骤二、磁性抗拉纤维制备：取抗拉纤维在飞散磁化装置中经过吹散后与油充分接触分散，同时加入纳米磁性粒子和油酸，搅拌分散后高温烘干，得到磁性抗拉纤维；

步骤三、混炼：首先将三烯丙基异氰尿酸酯、癸二酸二辛脂、聚氧乙烯、2-硫醇基咪唑啉、聚四氟乙烯微粉、环烷油投入至双辊炼胶机，前辊温度控制在50℃，后辊温度控制在45℃左右，辊速比控制在1:1.2，辊距控制在为3mm，均匀搅拌8min后，再加入丁腈橡胶、氟橡胶生胶、甲基乙烯基硅橡胶，继续搅拌20min，接着依次加入防老剂4010na、氧化钙、沸石粉、硫酸钡，继续搅拌4min后，最后依次加入硫磺和促进剂m，搅拌12min后排料至压片机上出片；

步骤四、挤出成型：将成胶后的原料与磁性抗拉纤维以1:0.2的比例均匀混合后，通过双螺杆挤出机挤出，螺杆温度控制在55℃，膜口温度控制在90℃，机头温度控制在100℃，并在机头模具处施加导向磁场，导向磁场的方向与外胶管的成型方向保持一致，通过磁场力导向磁性抗拉纤维沿外胶管的成型方向排列，进而发挥其抗拉抗压效果，若排列顺序杂乱无章，抗拉抗压效果大打折扣，冷却定型后得到油管初品；

步骤五、硫化处理：分为一段硫化和二段硫化，一段硫化的温度控制在100℃，处理时间为5h，采用蒸汽加压硫化；二次硫化处理的温度控制在120℃，时间为2h，在烘箱中高温硫化；

步骤六、成品处理：包括常温静置处理、品质检验及存储打包等。

其余部分与实施例1保持一致。

实施例3：

请参阅图1，一种抗拉抗压型高性能液压油管的外胶管制备方法，包括以下步骤：

步骤一、原料准备：外胶管材料由以下重量份数的原料制成：丁腈橡胶35份、氟橡胶生胶25份、甲基乙烯基硅橡胶40份、三烯丙基异氰尿酸酯15份、癸二酸二辛脂12份、聚氧乙烯9份、2-硫醇基咪唑啉5份、氧化钙10份、沸石粉8份、硫酸钡5份、聚四氟乙烯微粉15份、环烷油6份、防老剂4010na3份、促进剂m3份、硫磺6份；

步骤二、磁性抗拉纤维制备：取抗拉纤维在飞散磁化装置中经过吹散后与油充分接触分散，同时加入纳米磁性粒子和油酸，搅拌分散后高温烘干，得到磁性抗拉纤维；

步骤三、混炼：首先将三烯丙基异氰尿酸酯、癸二酸二辛脂、聚氧乙烯、2-硫醇基咪唑啉、聚四氟乙烯微粉、环烷油投入至双辊炼胶机，前辊温度控制在50℃，后辊温度控制在45℃左右，辊速比控制在1:1.2，辊距控制在为3mm，均匀搅拌10min后，再加入丁腈橡胶、氟橡胶生胶、甲基乙烯基硅橡胶，继续搅拌30min，接着依次加入防老剂4010na、氧化钙、沸石粉、硫酸钡，继续搅拌5min后，最后依次加入硫磺和促进剂m，搅拌15min后排料至压片机上出片；

步骤四、挤出成型：将成胶后的原料与磁性抗拉纤维以1:0.3的比例均匀混合后，通过双螺杆挤出机挤出，螺杆温度控制在60℃，膜口温度控制在90℃，机头温度控制在105℃，并在机头模具处施加导向磁场，导向磁场的方向与外胶管的成型方向保持一致，通过磁场力导向磁性抗拉纤维沿外胶管的成型方向排列，进而发挥其抗拉抗压效果，若排列顺序杂乱无章，抗拉抗压效果大打折扣，冷却定型后得到油管初品；

步骤五、硫化处理：分为一段硫化和二段硫化，一段硫化的温度控制在100℃，处理时间为5h，采用蒸汽加压硫化；二次硫化处理的温度控制在120℃，时间为3h，在烘箱中高温硫化；

步骤六、成品处理：包括常温静置处理、品质检验及存储打包等。

其余部分与实施例1保持一致。

本发明可以实现通过对外胶管的原材料入手，不仅秉承了传统的丁晴橡胶管优良的使用性能，同时还获得了更为突出的强度、耐热、耐蚀及耐老化性能，极大的提升了液压油管的使用性能和使用寿命，除此之外，为了加强外胶管的抗拉抗压性能，创新性的通过飞散磁化装置对抗拉纤维进行磁化处理后，在外胶管挤出成型时加入混合，利用外部导向磁场的作用，使其沿成型方向连续排列，赋予外胶管较现有技术超出2-3倍的抗拉抗压性能，相较于在外层设置抗拉层的方式，直接对外胶管本身进行性能加强，在复杂环境下也拥有长久的使用寿命。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。