一种软管泵使用的耐腐蚀复合软管及其制备工艺的制作方法

本发明属于复合软管，涉及一种软管泵使用的耐腐蚀复合软管及其制备工艺。

背景技术：

1、软管泵具有优异的自吸能力，可以产生完美的真空来吸液；输送含气液、泡沫液而无气阻；输送高粘度、剪切敏感性介质；每转固定的排量而与出口压力无关，是优异的计量泵。种种优势，使软管泵越来越广泛应用于黄金冶炼、有色冶炼、化工、采矿、食品加工、酿造、陶瓷、水处理等行业。软管泵的软管是软管泵的核心部件，其寿命直接关系到泵的使用成本和使用效果，因此一种好的复合软管可有效提高软管泵的使用效果。

2、橡胶软管一直以来被广泛地应用于建筑、各类液压工程机械、石化、油田、船舶、冶金、农业、矿山等工业、军用、发用领域，这主要是由于其不仅具有较为优良的耐热性与耐老化性，而且还具有高强度的承压力，同时兼具较为优越的脉冲性能与减振性能。

3、复合橡胶软管具有良好的耐酸碱性能，轻型复合软管具备了耐化学制品的性能，特别是对有酸、碱溶液，用此管输送要比金属管和橡胶管好，是金属和橡胶管的更新换代产品。为了适应移动性较大的场所，复合软管的耐正、负压性能好，耐压情况在同等条件下比同规格橡胶管好。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种软管泵使用的耐腐蚀复合软管及其制备工艺，具有耐腐蚀、强度好的特点。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种软管泵使用的耐腐蚀复合软管，包括外层的改性天然橡胶nr，以及内层的热塑性弹性体tpe，其中，所述天然橡胶改性步骤如下，

4、s11：以重量份数计，天然橡胶60～70份，碳纳米管5～10份、氧化石墨烯5～10份、纳米纤维素3～5份、增粘剂5～10份、硅烷偶联剂5～10份，先将天然橡胶加热至100℃，使其呈熔融状态，再按比例加入改性剂，充分混合，搅拌均匀，以5℃/min降至80℃；

5、s12：将s11的产物在80℃下，加入马来酸酐进行接枝反应，s1的产物和马来酸酐的质量比2：1，再加入3wt％的过氧化二苯甲酰，混合均匀，升温至90℃，搅拌反应2h，将得到的混合物通过口模，冷却定型，得到改性后的天然橡胶。

6、天然橡胶有较高的机械强度，很好的耐挠曲疲劳性能，滞后损失小，多次变形时生热低，良好的耐寒性、优良的气密性、防水性、电绝缘性和绝热性能，天然橡胶还有良好的弹性，弹性模量约为钢铁的1/30000，伸长率为钢铁的300倍；但是天然橡胶含有不饱和双键，因此化学性质活泼，在空气中易与氧进行自动催化氧化的连锁反应，使分子断链或过度交联，橡胶发生粘连或皲裂。

7、碳纳米管(cnt)具有很高的比表面积，极易发生团聚，在基体中分散困难，氧化石墨烯(go)可作为分散剂，因为它具有与石墨烯类似的晶格结构，并且还可以通过go和cnt之间的π-π堆积相互作用使得cnt稳定分散，碳纳米管和氧化石墨烯的加入可有效提升天然橡胶的强度。

8、纳米纤维素不仅具有天然纤维素可再生、可生物降解等特性，还具有大比表面积、高亲水性、高透明性、高强度、高杨氏模量、低热膨胀系数等优点，在本发明中加入纳米纤维素，可进一步提高天然橡胶的强度。

9、通过提升天然橡胶的强度，使得最后制得的复合软管能经受反复挤压并有更好的回弹性。

10、进一步的，所述增粘剂为树脂乳液、45％油度亚油改性醇酸、松香酯胶中的一种或多种。

11、增粘剂是通过表面扩散或内部扩散湿润粘接表面，使天然橡胶的粘接强度提高，增粘剂必须与被增粘聚合物具有相近的溶解度参数，天然橡胶的溶解度参数为7.9，因此本发明中添加与天然橡胶溶解度参数相近的增粘剂，本发明中优选松香酯胶，其溶解度参数为7.4～10.8。

12、进一步的，所述硅烷偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷中的一种或多种。

13、进一步的，对所述热塑性弹性体tpe表面进行预处理，将热塑性弹性体tpe在100℃下加热至表面软化，再使用气动打磨机，用压缩空气在4500～5000r/min转速下对tpe表面进行打磨处理。

14、通过气动打磨机提高热塑性弹性体tpe表面的粗糙度，使得热塑性弹性体tpe和天然橡胶nr之间的黏附强度得到提升。

15、一种软管泵使用的耐腐蚀复合软管的制备工艺，所述复合软管采用改性植物胶将外层改性天然橡胶nr与内层热塑性弹性体tpe进行粘合，流程如下，

16、s51：将经过表面预处理的内层热塑性弹性体tpe在50℃下干燥4h，再使用氮气吹扫30min，

17、s52：将改性植物胶粉末溶于水中，超声1h，将完全溶解的改性植物胶均匀的喷涂在tpe表面；

18、s53：对外层改性天然橡胶nr在50℃下干燥4h，使用氮气吹扫30min，将其黏附至tpe表面；

19、s54：在室温下进行固化，在氮气气氛中放置24h，得到最终产物。

20、进一步的，所述改性植物胶制备流程如下，

21、s61：在碱液中加入体积比1：1的阿拉伯半乳聚糖、黄蓍胶，混合均匀，加热至120℃；

22、s62：在300-400rpm的转速下搅拌2h，再加入1wt％阳离子表面活性剂，继续搅拌2h；

23、s63：对混合物过滤，用乙醇溶液进行洗涤，在110℃下干燥12h，研磨至粉末状，得到改性植物胶。

24、进一步的，所述碱液为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸氢钠中的一种或多种。

25、进一步的，所述阳离子表面活性剂为十六烷基二甲基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基氯化铵、阳离子瓜尔胶中的一种或多种。

26、对植物胶进行改性，通过引入正电荷，提高植物胶的活性，使其成为非常有效的抗氧化剂，使得制得的复合软管不易老化，提高软管的使用寿命。

27、本发明的有益效果：

28、本发明通过对外层天然橡胶nr进行改性，通过加入改性剂混炼以及表面接枝马来酸酐，提高了天然橡胶的黏度和强度，使得制得的复合软管能经受反复挤压且有更好的回弹性；

29、本发明通过对植物胶进行改性，使得植物胶具有抗氧化性，使得制得的复合软管不易老化，提高了软管的使用寿命；

30、本发明通过对内层热塑性弹性体tpe表面进行预处理，通过提高粗糙度，使得内外层之间的黏附度也得到提高。

技术特征：

1.一种软管泵使用的耐腐蚀复合软管，其特征在于，所述复合软管包括外层的改性天然橡胶nr，以及内层的热塑性弹性体tpe，所述天然橡胶改性步骤如下，

2.根据权利要求1所述的一种软管泵使用的耐腐蚀复合软管，其特征在于，所述增粘剂为树脂乳液、45％油度亚油改性醇酸、松香酯胶中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的一种软管泵使用的耐腐蚀复合软管，其特征在于，所述硅烷偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的一种软管泵使用的耐腐蚀复合软管，其特征在于，对所述热塑性弹性体tpe表面进行预处理，将热塑性弹性体tpe在100℃下加热至表面软化，再使用气动打磨机，用压缩空气在4500～5000r/min转速下对tpe表面进行打磨处理。

5.如权利要求1-4任意一种软管泵使用的耐腐蚀复合软管的制备工艺，其特征在于，所述复合软管采用改性植物胶将外层改性天然橡胶nr与内层热塑性弹性体tpe进行粘合，流程如下，

6.根据权利要求5所述的一种软管泵使用的耐腐蚀复合软管的制备工艺，其特征在于，所述改性植物胶制备流程如下，

7.根据权利要求6所述的一种软管泵使用的耐腐蚀复合软管的制备工艺，其特征在于，所述碱液为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸氢钠中的一种或多种。

8.根据权利要求6所述的一种软管泵使用的耐腐蚀复合软管的制备工艺，其特征在于，所述阳离子表面活性剂为十六烷基二甲基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基氯化铵、阳离子瓜尔胶中的一种或多种。

技术总结
本发明涉及一种软管泵使用的耐腐蚀复合软管及其制备工艺，属于复合软管技术领域。轻型复合橡胶软管具备了耐化学制品的性能，特别是对酸、碱溶液，是金属和橡胶管的更新换代产品。为了适应移动性较高的场所，复合软管的耐正、负压性能好，耐压情况在同等条件下比同规格橡胶管好。本发明通过对外层天然橡胶NR进行改性，通过加入改性剂混炼以及表面接枝马来酸酐，提高了天然橡胶的黏度和强度，使得制得的复合软管能经受反复挤压且有更好的回弹性；通过对植物胶进行改性，使得植物胶具有抗氧化性，使得制得的复合软管不易老化，提高了软管的使用寿命；通过对内层热塑性弹性体TPE表面进行预处理，通过提高粗糙度，使得内外层之间的黏附度也得到提高。

技术研发人员：王永明
受保护的技术使用者：汉仲坤（上海）控制系统有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/29