1.本发明涉及一种输油管及其制备方法。
背景技术：
2.一方面，可扁平输油管输油过程中，由于流速大，油品与管壁摩擦容易聚集大量静电荷，存在发生火灾导致爆炸的隐患。传统的除静电的方法主要有两种：(1)采用在软管的织物增强层中添加金属长丝结构来给集聚的电荷提供疏散和传导的通道。在加工过程中，由于金属丝韧性差、强度低，在与织物增强层的一体织造中经常会发生断裂，而使得整体管道的抗静电性能大幅下降，另外液体输送软管经常是采用高压输送方式，因此软管会由于压力而膨胀变粗，这个过程中也容易导致弹性较差的金属丝断裂，影响整体软管的抗静电性能；(2)采用在涂层中加入抗静电剂。这种方法导致电阻值较大，一般在108ω以上，静电荷不易导除，时间长了聚集的多了就会产生危险。
3.另一方面，可扁平输油管要具有良好的耐候性能，以满足户外长期使用的要求，以及还应具备良好的耐油性能和防油污染性能，满足材料在油料作用下长期使用要求，减小对油品的污染。
4.cn110483860a公开了一种输油管及其加工工艺，包括丁腈橡胶或氯丁橡胶100份，炭黑50-55份，喷雾炭黑50-55份，塑化剂dop25-35份，促进剂dm0.5-0.8份，促进剂d0-0.2份，轻钙0-30份，氧化锌0-5份，硬脂酸1-1.5份，防老剂rd1-1.5份，抗氧剂mb0-1.5份，以及硫化剂2-2.5份。该专利文献的输油管的导静电能力仍待增强，耐污染性仍有待提高。
5.cn205919024u公开了一种抗静电输油管，包括软管管体，软管管体从内至外依次包括内层、编织层和外层，外层的外表面设有至少一条导电带，导电带贴合在外层的外表面上，导电带的外面设有一层覆盖层，导电带由覆盖层密封固定在外层的外表面上。该输油管的采用导电带，导静电能力的寿命仍待提高，此外，该输油管未提及耐候性和耐污染性。
6.cn106218045a公开了一种储油囊用材料，其从上到下依次包括：第一面，粘合层，骨架层，粘合层，第二面。该储油囊的耐污染性仍待提高，而且该专利文献未涉及导静电能力。
7.由此，亟需提供一种具有同时较好的导静电能力、耐污染性能、耐油性能的输油管及其制备方法。
技术实现要素：
8.有鉴于此，本发明的一个目的在于提供一种输油管，其可以具有较好的导静电性和耐污染性。本发明的另一个目的在于提供上述输油管的制备方法。
9.本发明通过以下技术方案实现上述目的。
10.一方面，本发明提供一种输油管，其包括管体，所述管体由内到外依次包括内胶层、增强层和外胶层；
11.其中，所述增强层为编织层；所述增强层内编织有导电纤维，该导电纤维由导电金
属片以螺旋式缠绕于聚酯纤维上形成；
12.其中，内胶层和外胶层均由包括预制料和聚醚型聚氨酯的原料分别涂覆于增强层的内表面和外表面形成；所述预制料与聚醚型聚氨酯的质量比为3～7:100；
13.其中，所述预制料包括以下组分：热塑性聚氨酯弹性体为57～63重量份，铬绿为25～31重量份，镉黄为1.2～1.75重量份，铁红为1.8～2.5重量份，碳黑为0.3～0.7重量份，抗氧剂为2.45～3.2重量份，光稳定剂为4.2～5.2重量份。
14.根据本发明所述的输油管，优选地，所述增强层为由经线和纬线编织而形成的编织层；所述经线内含有所述导电纤维；所述纬线内不含所述导电纤维。
15.根据本发明所述的输油管，优选地，所述内胶层的厚度为0.6～1mm；所述外胶层的厚度为0.6～1mm。
16.根据本发明所述的输油管，优选地，所述预制料用热塑性聚氨酯弹性体为聚醚型聚氨酯，其拉伸强度为大于等于20mpa；所述抗氧剂为b-215；所述光稳定剂为n30。
17.根据本发明所述的输油管，优选地，所述输油管还包括接头，所述接头与导电纤维的端部连接。
18.另一方面，本发明还提供如上所述的输油管的制备方法，包括以下步骤：
19.1)将经线和纬线编织而形成增强层；其中，所述经线内含有导电纤维；
20.2)形成预制料；
21.3)将预制料与聚醚型聚氨酯混合，分别形成内胶层所用原料a和外胶层所用原料b，将原料a和原料b熔融后分别涂覆于增强层的内表面和外表面，得到管体。
22.根据本发明所述的制备方法，优选地，步骤1)中，将经线和纬线按照斜纹双经双纬进行编织，形成增强层。
23.根据本发明所述的制备方法，优选地，步骤2)中，所述形成预制料的步骤包括：
24.将所需原料按照重量份数加入高混机中进行预分散，然后采用双螺杆挤出机在220～240℃、180～220r/min下挤出预制条，再采用切粒机将所述预制条切成所述预制料。
25.根据本发明所述的制备方法，优选地，步骤3)包括以下具体步骤：
26.(a)将增强层穿设于共挤型复合机模具上；
27.(b)将预制料与聚醚型聚氨酯按照设定重量比混合，分别形成内胶层所用原料a和外胶层所用原料b，将原料a和原料b分别加入至两台挤出机中，并干燥，将两台挤出机的各区进行加热，温度为150～190℃，相邻两区的温度温差为4～6℃，加热时间为2～3h，得到熔融的原料a和原料b；
28.(c)分别使两台挤出机转动，转速为6～10hz，挤出机将熔融的原料a和原料b通过共挤复合模具分别涂覆在增强层的内表面和外表面，并使涂覆得到的内胶层和外胶层的厚度达到设定标准，然后冷却，整理，收卷，得到管体。
29.根据本发明所述的制备方法，优选地，还包括以下步骤：4)将导电纤维的端部与接头连接，得到输油管。
30.本发明的输油管具有较好的导静电能力和耐污染性能，以及同时具有较好的耐油性能和耐候性能。采用本发明的制备方法制备的输油管导静电能力好，耐污染性、耐油性和耐候性较好，使用寿命较长。采用本发明的制备方法制备得到的输油管的每米电阻值小于1ω，长度变化率小于5％，在输油过程中能够将静电荷快速导除，保证输油安全。同时，由于
导电纤维基本为螺旋结构，断裂伸长率可达20％以上，而且编织于增强层内，该输油管的导静电能力不会因软管受压力而膨胀变粗、增长导致导电纤维的断裂，影响软管的整体导静电性能力。该工艺流程简单、生产效率高；内、外胶层使用的本发明的特定的预制料和聚醚型聚氨酯材料进行涂塑，增强了其耐老化性能，扩大了其使用范围，可以延长输油管的使用寿命。
具体实施方式
31.下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。
32.《输油管》
33.本发明的输油管包括管体和接头。下面进行详细描述。
34.本发明的管体由内到外依次包括内胶层、增强层和外胶层。
35.增强层
36.增强层为编织层。增强层为管体的骨架材料。
37.增强层可以由经线和纬线编织而成，优选地，经线和纬线可以按照斜纹双经双纬进行编织而形成增强层。
38.增强层内编织有导电纤维。在某些实施方案中，经线内含有导电纤维。纬线内不含导电纤维。该导电纤维由导电金属片以螺旋式缠绕于聚酯纤维上形成。根据本发明的一个实施方式，将导电纤维和其他聚酯纤维合股而形成经线。从而将导电纤维编织于增强层内。这样所得的输油管在输油过程中能够将静电荷快速导除，保证输油安全。同时，由于导电纤维基本为螺旋结构，类似于弹簧具有良好的延伸性和回复能力，该输油管的导静电能力不会因软管受压力而膨胀变粗、增长导致导电纤维的断裂，不会影响输油管的整体导静电性能力。
39.该导电金属片优选为薄铜片，厚度为0.13～0.25mm，优选为0.15～0.2mm，例如为0.2mm。该导电纤维单根每米的电阻值不大于1ω，单根拉断强度不小于50n，断裂伸长率不低于20％，耐折性不少于5000次。
40.内胶层和外胶层
41.内胶层和外胶层均由包括预制料和聚醚型聚氨酯的原料分别涂覆于增强层的内表面和外表面形成。即内胶层由包括预制料和聚醚型聚氨酯的原料涂覆于增强层的内表面形成。外胶层由包括预制料和聚醚型聚氨酯的原料涂覆于增强层的外表面形成。
42.内胶层的厚度为0.6～1mm，优选为0.7～1mm，更优选为0.8～0.9mm。外胶层的厚度为0.6～1mm，优选为0.7～1mm，更优选为0.8～1.0mm。
43.在本发明中，预制料与聚醚型聚氨酯的质量比为3～7:100，优选为3～6:100，更优选为4～5:100。
44.所述预制料包括以下组分：热塑性聚氨酯弹性体为57～63重量份，铬绿为25～31重量份，镉黄为1.2～1.75重量份，铁红为1.8～2.5重量份，碳黑为0.3～0.7重量份，抗氧剂为2.45～3.2重量份，光稳定剂为4.2～5.2重量份。
45.热塑性聚氨酯弹性体优选为58～63重量份，更优选为59～63重量份。预制料中所用热塑性聚氨酯弹性体为聚醚型聚氨酯。聚醚型聚氨酯可以选自牌号为tpu wht-8180rv和
58315中的一种或两种。
46.铬绿优选为26～31重量份，更优选为26～29重量份。镉黄优选为1.2～1.7重量份，更优选为1.24～1.6重量份。铁红优选为1.85～2.3重量份，更优选为1.85～2.2重量份。碳黑优选为0.31～0.65重量份，更优选为0.32～0.6重量份。抗氧剂优选为抗氧剂b-215。光稳定剂优选为光稳定剂n30。
47.采用上述范围的配方，这样可以使得所得输油管的耐油性和耐候性好，而且有利于提高输油管的使用寿命，同时可以避免对接触油料的污染。
48.在本发明中，预制料中不添加增塑剂。
49.在某些具体的实施方案中，所述预制料由以下组分组成：热塑性聚氨酯弹性体为57～63重量份，铬绿为25～31重量份，镉黄为1.2～1.75重量份，铁红为1.8～2.5重量份，碳黑为0.3～0.7重量份，抗氧剂为2.45～3.2重量份，光稳定剂为4.2～5.2重量份。
50.在本发明中，所述聚醚型聚氨酯的拉伸强度为大于等于20mpa。
51.在本发明中，接头与导电纤维的端部连接。可以采用卡箍箍紧软管，并将接头压在卡箍下面。接头可以为薄的铜片。根据本发明的一个实施方式，每两根导电纤维与一块薄的铜片连接。薄的铜片的长度为40～80mm。薄的铜片的厚度可以为0.15～0.2mm，如0.2mm。在某些优选的实施方案中，包含导电纤维的导静电线与接头相连，该导静电线可以为包含导电纤维的经线。
52.《输油管的制备方法》
53.本发明的输油管的制备方法包括以下步骤：形成增强层的步骤；形成预制料的步骤；涂覆步骤；以及接头连接步骤。下面进行详细描述。其中，形成增强层的步骤和形成预制料的步骤可以不分先后顺序。
54.形成增强层的步骤
55.在本发明中，将经线和纬线编织而形成增强层；其中，经线内含有导电纤维。
56.根据本发明的一个实施方式，将导电纤维和聚酯纤维合股形成经线；将聚酯纤维合股形成纬线，然后将经线和纬线编织而形成增强层。这里的聚酯纤维指的是未缠绕导电金属片的其他聚酯纤维。
57.在某些具体的实施方案中，形成增强层的步骤包括：将薄铜片以螺旋式缠绕于聚酯纤维上，形成导电纤维。采用合线机将导电纤维和聚酯纤维进行合股，形成经线；将聚酯纤维合股，形成纬线；然后将经线和纬线在圆织机上按照斜纹双经双纬进行编织，形成增强层。
58.在本发明中，导电纤维基本呈螺旋形，并将导电纤维通过合股形成于所述经线内。采用本发明的制备方法制备得到的导电纤维的电阻值小于1ω/m，断裂伸长率可达20％以上。这样一方面可以提高导静电能力，另一方面，可以提高输油管的使用寿命，不会因为输油管膨胀变粗、增长而导致导电纤维断裂。
59.形成预制料的步骤
60.在本发明中，将形成预制料的所需原料按照重量份数加入高混机中进行预分散，然后采用双螺杆挤出机在220～240℃、180～220r/min下挤出预制条，再采用切粒机将所述预制条切成所述预制料。
61.形成预制料的所需原料参照前述，在此不做赘述。
62.双螺杆挤出机的挤出温度可以为220～240℃，优选为230～240℃。双螺杆挤出机的转速可以为180～220r/min，优选为190～210r/min。
63.这样所形成的预制料在应用于输油管时，可以提高输油管的耐油性和耐候性好，并可以提高输油管的使用寿命，同时避免了对接触油料的污染。
64.涂覆步骤
65.在本发明中，将预制料与聚醚型聚氨酯混合，分别形成内胶层所用原料a和外胶层所用原料b，将原料a和原料b熔融后分别涂覆于增强层的内表面和外表面，得到管体。
66.预制料与聚醚型聚氨酯的质量比为3～7:100，优选为3～6:100，更优选为4～5:100。
67.在某些实施方案中，涂覆步骤包括以下具体步骤：
68.(a)将增强层穿设于共挤型复合机模具上；
69.(b)将预制料与聚醚型聚氨酯按照设定重量比混合，分别形成内胶层所用原料a和外胶层所用原料b，将原料a和原料b分别加入至两台挤出机的料斗中，并干燥，将两台挤出机的各区进行加热，温度为150～190℃，相邻两区的温度温差为4～6℃，加热时间为2～3h，得到熔融的原料a和原料b；
70.(c)分别使两台挤出机转动，转速为6～10hz，挤出机将熔融的原料a和原料b通过共挤复合模具分别涂覆在增强层的内表面和外表面，并使涂覆得到的内胶层和外胶层的厚度达到设定标准，然后冷却，整理，收卷，得到管体。
71.在本发明中，熔融的原料a和原料b可以流动。冷却可以经冷却水槽冷却。整理可以通过张力装置整理。收卷可以通过收卷机进行收卷。
72.在步骤(a)中，具体地，将编织好的增强层从共挤型复合机模具中心穿过。
73.在步骤(b)中，干燥包括：在90～120℃下烘干，并经除湿机在145～155℃下除湿干燥。将两台挤出机的各区进行加热时要注意：从两台挤出机的各区到共挤型复合机头温度要逐渐递增进行加热。
74.在步骤(c)中，挤出机将塑化好的熔融的可以流动的原料a、原料b通过共挤复合模具分别涂塑在软管带坯(即增强层)的外表面及内表面，15～25分钟后，开启牵引机，牵引机的转速为20～25hz，待挤出的原料a和原料b均匀涂覆后分别调整两台挤出机及一台牵引机的转速，使涂塑出的软管达到规定要求的厚度(即内胶层和外胶层达到规定要求的厚度)，然后再冷却处理。
75.接头连接步骤
76.将导电纤维的端部与接头连接，得到输油管。接头优选为长度为40～80mm的薄的铜片。
77.在某些实施方案中，接头连接步骤具体包括：
78.将得到的管体沿软管经向切去10～40mm，只保留导静电线(包含导电纤维的经线)。即导静电线在软管两端均比软管长。准备两块长度为40～80mm的薄的铜片，每两根导静电线与一块铜片连接在一起。再用卡箍箍紧软管时，将薄的铜片卡在卡箍下面。这样可以使得所形成的输油管的导静电能力得到保障。
79.本发明的输油管的导静电能力较好，保证输油安全，且输油管的耐老化性能、耐污染性能均有所提高。
80.以下实施例和比较例的原料说明如下：
81.聚醚型聚氨酯：牌号为58315。抗氧剂：b-215。光稳定剂：n30。
82.实施例1
83.一种输油管，其包括管体和接头。所述管体由内到外依次包括内胶层、增强层和外胶层。
84.增强层为由经线和纬线编织而形成的编织层。增强层内编织有导电纤维，且经线内含有导电纤维，纬线内不含导电纤维。该导电纤维由导电金属片以螺旋式缠绕于聚酯纤维上形成。导电纤维的端部与接头连接。接头可以为薄的铜片。导电金属片为薄铜片。
85.内胶层由包括预制料和聚醚型聚氨酯的原料涂覆于增强层的内表面形成。外胶层由包括预制料和聚醚型聚氨酯的原料涂覆于增强层的外表面形成。预制料与聚醚型聚氨酯的质量比为4:100。
86.其中，预制料由以下组分组成：热塑性聚氨酯弹性体为63重量份，铬绿为26.1重量份，镉黄为1.2重量份，铁红为2.1重量份，碳黑为0.6重量份，抗氧剂b-215为2.45重量份，光稳定剂n30为4.55重量份。
87.该输油管的制备方法包括以下步骤：
88.1)形成增强层的步骤：将薄铜片以螺旋式缠绕于聚酯纤维上，形成导电纤维。采用合线机将导电纤维和聚酯纤维进行合股，形成经线；将聚酯纤维合股形成纬线，然后将经线和纬线在圆织机上按照斜纹双经双纬进行编织，形成增强层。
89.2)形成预制料：将预制料所用原料一次性加入高混机中进行预分散，然后采用双螺杆挤出机在220℃、190r/min下获得预制条，再采用切粒机将所述预制条切成所述预制料。
90.3)涂覆步骤：将增强层穿设于共挤型复合机模具上；
91.将预制料与聚醚型聚氨酯按照重量比4:100在高速混合机中混合，分别形成内胶层所用原料a和外胶层所用原料b，将原料a和原料b分别加入至两台挤出机的料斗中，在100℃下进行烘干，并经除湿机在150℃下除湿干燥；将两台挤出机的各区进行加热，温度为170℃，相邻两区的温度温差为5℃，加热时间为3h，分别得到熔融的原料a和原料b；
92.分别使两台挤出机转动，转速为10hz，挤出机将熔融的原料a和原料b通过共挤复合模具分别涂覆在增强层的内表面和外表面，并使涂覆得到的内胶层和外胶层的厚度能够达到设定标准，然后经冷却水槽冷却、张力装置整理，经收卷机进行收卷，得到管体。
93.4)沿管体的经向切去20mm，只保留导静电线(即包含导电纤维的经线)；将长度为50mm的薄的铜片与导静电线的端部连接。其中，每两根导静电线与一块薄的铜片连接。然后用卡箍箍紧管体，并将薄的铜片卡在卡箍下面，得到所述输油管。
94.实施例2
95.一种输油管，其包括管体和接头。所述管体由内到外依次包括内胶层、增强层和外胶层。
96.增强层为由经线和纬线编织而形成的编织层。增强层内编织有导电纤维，且经线内含有导电纤维，纬线内不含导电纤维。该导电纤维由导电金属片以螺旋式缠绕于聚酯纤维上形成。导电纤维的端部与接头连接。接头可以为薄的铜片。导电金属片为薄铜片。
97.内胶层由包括预制料和聚醚型聚氨酯的原料涂覆于增强层的内表面形成。外胶层
由包括预制料和聚醚型聚氨酯的原料涂覆于增强层的外表面形成。预制料与聚醚型聚氨酯的质量比为4:100。
98.所述预制料由以下组分组成：热塑性聚氨酯弹性体为60重量份，铬绿为28.16重量份，镉黄为1.6重量份，铁红为1.92重量份，碳黑为0.32重量份，抗氧剂b-215为3.2重量份，光稳定剂n30为4.8重量份。
99.该输油管的制备方法同实施例1。
100.实施例3
101.一种输油管，其包括管体和接头。所述管体由内到外依次包括内胶层、增强层和外胶层。
102.增强层为由经线和纬线编织而形成的编织层。增强层内编织有导电纤维，且经线内含有导电纤维，纬线内不含导电纤维。该导电纤维由导电金属片以螺旋式缠绕于聚酯纤维上形成。导电纤维的端部与接头连接。接头可以为薄的铜片。导电金属片为薄铜片。
103.内胶层由包括预制料和聚醚型聚氨酯的原料涂覆于增强层的内表面形成。外胶层由包括预制料和聚醚型聚氨酯的原料涂覆于增强层的外表面形成。预制料与聚醚型聚氨酯的质量比为4:100。
104.所述预制料由以下组分组成：热塑性聚氨酯弹性体为62重量份，铬绿为27.59重量份，镉黄为1.24重量份，铁红为1.86重量份，碳黑为0.31重量份，抗氧剂b-215为2.59重量份，光稳定剂n30为4.41重量份。
105.该输油管的制备方法同实施例1。
106.比较例1
107.与实施例1的区别仅在于，所述预制料的组成不同。该比较例的预制料由以下组分组成：热塑性聚氨酯弹性体为63重量份，有机蓝颜料(酞菁蓝15:3)30重量份，抗氧剂b-215为2.45重量份，光稳定剂n30为4.55重量份。
108.采用如下方法对实施例1-3和比较例1的输油管的耐污染性能进行测试：
109.将输油管试样(长度为350mm)的底部用一个清洁无锈的堵头堵住，堵头应插入输油管50mm，用合适的工具紧固，然后向管内注入试验液体(体积比为3:7的甲苯与异辛烷的混合物)，液面至距顶部50mm处。以与底部相同的方法将顶部堵住、紧固。将上述输油管试样在环境温度为38℃
±
2℃的条件下垂直放置7d。7d中每隔24h应以每分钟两个来回的速度，反复将输油管试样从垂直状态变为水平状态，且持续5min，使液体充分搅动。7d停放期结束时，试验液体应再次搅动5min，随即倒出，观察试验液体状态。
110.对放入输油管试样前的试验液体以相同的温度、时间和方法作空白试验。
111.输油管试样中的试验液体和空白试验的液体按照gb/t 8019-2008中的喷射蒸发法进行测试。庚烷抽提后，输油管试样中试验液体的胶质与空白试验液体胶质的差值即为胶质含量增量。结果见表1。
112.胶质含量增量越高，则说明输油管耐污染性能越差；反之，则说明输油管耐污染性能较好。
113.表1
114.编号试验液体状态胶质含量增量(mg/100ml)实施例1清澈透亮、无悬浮物2
实施例2清澈透亮、无悬浮物2.2实施例3清澈透亮、无悬浮物2.6比较例1有白色悬浮物9.0
115.本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员可以想到的任何变形、改进、替换均落入本发明的范围。