本发明涉及橡胶软管,尤其涉及一种耐酸碱超耐磨高压橡胶软管及其制备方法。
背景技术:
1、传统橡胶软管在输送强腐蚀性介质(如酸、碱、溶剂)时易发生内壁腐蚀、磨损或老化破裂,尤其在高压工况下寿命大幅缩短。为解决这一问题,近年来发展出以内衬upe膜为核心的复合软管技术。upe材料具有极高的耐磨性和化学惰性,能有效抵抗大多数酸碱及有机溶剂侵蚀,因此成为高性能软管的理想内衬材料。
技术实现思路
1、有鉴于此,本发明的目的是提供一种耐酸碱超耐磨高压橡胶软管,通过多层组合提高橡胶软管的整体性能。
2、为了达到上述目的,本发明提供了以下技术方案:
3、一种耐酸碱超耐磨高压橡胶软管,具有多层复合结构,沿管径方向,由内到外依次包括:
4、upe内衬层、内胶层、中胶层、增强层、外胶层;
5、所述外胶层为氯磺化聚乙烯、三元乙丙橡胶和氯丁橡胶中的任意一种。
6、优选的,所述upe内衬层共4-6层,单层厚度为0.15-2.0mm,总厚度0.8-1.2mm;所述内胶层的厚度为2.5-4.5mm;所述中胶层的厚度为0.2-1.2mm;所述增强层的厚度为2.0-12mm;所述外胶层的厚度为1.3-3.5mm。
7、优选的,所述upe内衬层为超高分子量聚乙烯和碳纳米管或纳米二氧化硅的混合物,所述碳纳米管或纳米二氧化硅的含量为2-5wt%;所述超高分子量聚乙烯的分子量为150万-920万;所述纳米二氧化硅的粒径为10-50 nm。
8、优选的,所述内胶层包括以下重量份的原料:氢化丁腈橡胶80-100份、纳米氧化锌3-6份、炭黑50-80份、癸二酸二辛酯增塑剂5-10份、4,4'-双(α,α-二甲基苄基)二苯胺1-2份、过氧化二异丙苯2-3份、三烯丙基异氰脲酸酯1-2份。
9、更优选的,所述纳米氧化锌的粒径为20-100 nm,所述炭黑的粒径为26-30 nm。
10、优选的,所述中胶层包括以下重量份的原料:氯化聚乙烯橡胶60-70份、丁腈橡胶30-40份、炭黑30-50份、烷基酚醛树脂3-5份、邻苯二甲酸二辛酯 10-20份、过氧化二异丙苯0.4-0.8份。
11、优选的,所述增强层由内增强层、粘合层和外增强层组成;所述内增强层为帘子布,厚度为0.3-0.5mm;所述粘合层为丁腈橡胶,厚度为0.2-1.2mm;所述外增强层为高强力镀铜锌钢丝或镀铜钢丝绳。
12、优选的,所述高强力镀铜锌钢丝的抗拉强度为1950mpa-3050mpa,钢丝直径为0.5mm-2.0mm,铜锌质量比为61-72:28-36,提升粘合稳定性;所述镀铜钢丝绳的直径为0.12mm-1.2mm、抗拉强度1960mpa-3250mpa。
13、优选的,所述氯丁橡胶外胶层包括以下重量份的原料:氯丁橡胶80-100份、炭黑50-60份、烷基酚醛树脂4-6份、邻苯二甲酸二辛酯 6-8份、2,2'-二硫化二苯并噻唑0.4-0.8份。
14、本发明的另一个目的是提供一种耐酸碱超耐磨高压橡胶软管的制备方法,包括以下步骤:
15、(1)内胶层、中胶层及外胶层胶料的制备:分别按各层配方称量原料,在密炼机中分段混炼,混炼均匀后出片,得到各层混炼胶料,存放待用;
16、(2)upe内衬层的制备:将相应原料分别混合均匀后,通过挤出机挤出成规定厚度的薄膜或片材,冷却定型后收卷;
17、(3)管坯成型:
18、a.在芯棒上缠绕或包覆规定层数和厚度的upe内衬层薄膜;
19、b. 采用挤出机依次在upe内衬层外挤出包覆内胶层、中胶层,形成内管坯;
20、c. 在内管坯外以螺旋缠绕方式包覆浸渍有粘合胶液的帘子布作为内增强层;
21、d. 在内增强层外涂覆或压延一层丁腈橡胶作为粘合层;
22、e. 在粘合层外以高强力镀铜锌钢丝或钢丝绳缠绕方式作为外增强层;
23、f. 在外增强层外挤出包覆外胶层。
24、(4)硫化:将成型后的管坯放入硫化罐中,采用低温分段升压的方式进行硫化,蒸汽压力为0.3-0.6mpa,硫化时间为60-120分钟;
25、(5)后处理:硫化完成后,脱去芯棒,对软管进行水冷却、表面整理和尺寸检验,即得到所述耐酸碱超耐磨高压橡胶软管。
26、与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
27、本发明提供了一种耐酸碱超耐磨高压橡胶软管及其制备方法,包括upe内衬层、内胶层、中胶层、增强层、外胶层。upe内衬光滑且刚性好,内胶层具有良好的弹性,中胶层提高粘合性,上述各层协同作用,能够有效分散和缓冲内部压力波动,保护增强层。增强层采用“帘子布+高强力镀铜钢丝或钢丝绳”的复合设计,内层帘子布提供基础支撑和尺寸稳定性,外层超高分子量聚乙烯纤维作为主承压层,提高软管的抗压性能。对各层成分进行调整提高软管的整体性能。
1.一种耐酸碱超耐磨高压橡胶软管,具有多层复合结构,其特征在于,沿管径方向,由内到外依次包括:
2.根据权利要求1所述的耐酸碱超耐磨高压橡胶软管,其特征在于,所述upe内衬层共4-6层,单层厚度为0.15-2.0mm,总厚度0.8-1.2mm;所述内胶层的厚度为2.5-4.5mm;所述中胶层的厚度为0.2-1.2mm;所述增强层的厚度为2.0-12mm;所述外胶层的厚度为1.3-3.5mm。
3.根据权利要求1所述的耐酸碱超耐磨高压橡胶软管,其特征在于,所述upe内衬层为超高分子量聚乙烯和碳纳米管或纳米二氧化硅的混合物,所述碳纳米管或纳米二氧化硅的含量为2-5wt%;所述超高分子量聚乙烯的分子量为150万-920万;所述纳米二氧化硅的粒径为10-50 nm。
4.根据权利要求1所述的耐酸碱超耐磨高压橡胶软管,其特征在于,所述内胶层包括以下重量份的原料:氢化丁腈橡胶80-100份、纳米氧化锌3-6份、炭黑50-80份、癸二酸二辛酯增塑剂5-10份、4,4'-双(α,α-二甲基苄基)二苯胺1-2份、过氧化二异丙苯2-3份、三烯丙基异氰脲酸酯1-2份。
5.根据权利要求4所述的耐酸碱超耐磨高压橡胶软管,其特征在于,所述纳米氧化锌的粒径为20-100 nm,所述炭黑的粒径为26-30 nm。
6.根据权利要求1所述的耐酸碱超耐磨高压橡胶软管,其特征在于,所述中胶层包括以下重量份的原料:氯化聚乙烯橡胶60-70份、丁腈橡胶30-40份、炭黑30-50份、烷基酚醛树脂3-5份、邻苯二甲酸二辛酯 10-20份、过氧化二异丙苯0.4-0.8份。
7.根据权利要求1所述的耐酸碱超耐磨高压橡胶软管,其特征在于,所述增强层由内增强层、粘合层和外增强层组成;所述内增强层为帘子布,厚度为0.3-0.5mm;所述粘合层为丁腈橡胶,厚度为0.2-1.2mm;所述外增强层为高强力镀铜锌钢丝或镀铜钢丝绳。
8.根据权利要求7所述的耐酸碱超耐磨高压橡胶软管,其特征在于,所述高强力镀铜锌钢丝的抗拉强度为1950mpa-3050mpa,钢丝直径为0.5mm-2.0mm,铜锌质量比为61-72:28-36;
9.根据权利要求1所述的耐酸碱超耐磨高压橡胶软管,其特征在于,所述氯丁橡胶外胶层包括以下重量份的原料:氯丁橡胶80-100份、炭黑50-60份、烷基酚醛树脂4-6份、邻苯二甲酸二辛酯 6-8份、2,2'-二硫化二苯并噻唑0.4-0.8份。
10.根据权利要求1所述的耐酸碱超耐磨高压橡胶软管的制备方法,其特征在于,包括以下步骤: