專利名稱：鎖針大內(nèi)徑硅膠管及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及膠管技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種鎖針大內(nèi)徑硅膠管及其制備方法。
背景技術(shù)：
在所有橡膠中，硅膠具有最寬廣的工作溫度范圍(-50~250℃)，而且具有優(yōu)異的耐臭氧老化、耐氧老化、耐光老化和耐候老化性能，由于具有這些優(yōu)點使得硅膠較其它橡膠相比有了更高的價值。
硅橡膠在汽車工業(yè)中的應(yīng)用增長速度是很快的，其原因是隨著汽車馬力的加大，排氣規(guī)定的嚴(yán)格，引擎旋轉(zhuǎn)溫度及各部件使用溫度的上升，使用溫度要求在-50℃~250℃之間，原有膠管性能已不能滿足汽車本身性能的要求。而原使用的三元乙丙膠料(EPDM)只能達到在-40℃~160℃之間的使用要求，且使用的結(jié)構(gòu)為纖維加強，使用溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如硅膠管。現(xiàn)在國內(nèi)存在的硅膠管大多為夾布硅膠管，但它存在著手工加工，工作效率較低的缺點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一是解決現(xiàn)有膠料在耐高溫性能及膠管爆破壓力性能存在的不足，而且同時也為了解決手工制作硅膠管的工作效率低的問題，提出了采用擠出工藝制作鎖針大內(nèi)徑硅膠管和制備方法。
本發(fā)明的鎖針大內(nèi)徑硅膠管由三層組成的，其組成為內(nèi)膠層1、增強層2和外膠層3，其中增強層為鎖針結(jié)構(gòu)，增強層的材料為芳綸線。
鎖針大內(nèi)徑硅膠管的具體制備方法如下1)管胚制造過程擠出內(nèi)膠硅膠比較柔軟，故其壓出效果較好，易于操作，溫度過高會產(chǎn)生焦燒現(xiàn)象，故擠出時應(yīng)盡量保持低溫，一般為20～45℃，擠出機各段均為此溫度，將膠料回?zé)挘瑪D出。擠出內(nèi)管厚度依膠管總壁厚而定。
增強層增強層結(jié)構(gòu)包括針織、編織、纏繞等幾種，在此我們選擇了針織中的鎖針結(jié)構(gòu)，針織膠管用的骨架材料主要有聚酯線和芳綸線，但這兩種材料相比，芳綸線的強力最高，且芳綸的伸長小、熱收縮變形小、耐熱性和耐化學(xué)品性極佳，因此選擇芳綸線，其次是控制編織機速度，轉(zhuǎn)數(shù)過高，會導(dǎo)致編織線在內(nèi)膠層上過密，使膠管的附著強度降低，編織機轉(zhuǎn)數(shù)過低，導(dǎo)致編織線在內(nèi)膠層上過于疏稀，影響膠管的爆破壓力，因此經(jīng)過實驗確定為牽引機速度為3～5m/min；編織機轉(zhuǎn)數(shù)為135～165轉(zhuǎn)。
擠出外膠由于硅膠從口型中出來時會膨脹，膨脹率取決于膠料的流動性能及膠料進入口型中所受的壓力，所以機針與口型的確定為膠管比其口型尺寸膨脹約2～5％，因此要選擇合適的機針、口型，設(shè)定擠出溫度20～45℃，擠出機各段均為此溫度，將膠料回?zé)?，擠出，擠出膠管厚度根據(jù)膠管總壁厚要求確定。
2)硫化成型過程硅膠硫化工藝的特點是硫化不是一次完成，而是分兩個階段進行的，第一階段膠料在加壓下進行加熱定型稱為一段硫化，第二階段是在烘箱中高溫?zé)峥諝饬蚧?，以進一步穩(wěn)定硫化膠各項物理機械性能，稱為二段硫化，硅膠管經(jīng)過一段和二段硫化后成型。一段硫化硫化溫度為120～180℃，硫化時間為5～30min；二段硫化硫化溫度為150～200℃，硫化時間為1～4h。
本發(fā)明摒棄了以前分段工序的傳統(tǒng)方法，采用了先進的擠出工藝、編織工藝使膠管一次成型，擠出的硅膠管外觀達到無雜質(zhì)、無缺陷、平整，光滑的效果。不但提高了生產(chǎn)效率，而且通過我們對膠料配方，結(jié)構(gòu)幾方面的研究與開發(fā)，使硅膠管的各項性能都能滿足使用要求，尤其是芳綸線與內(nèi)膠和外膠之間的附著強度達到1.2N/mm以上的標(biāo)準(zhǔn)，在高溫下的爆破壓力也能夠達到0.4MPa以上。


圖1為本發(fā)明鎖針硅膠管。
圖2為本發(fā)明硅膠管的工藝流程圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實施方式

對本發(fā)明作進一步詳細(xì)的說明。
實施例1生產(chǎn)一種如圖1所示的內(nèi)徑為50±0.5mm×5±0.5mm×200±3mm的硅橡膠管，步驟如圖2所示的如下先將經(jīng)過檢驗合格的生膠和輔料進行混煉，在擠出機上擠出，設(shè)定擠出溫度為40±5℃，30±5℃，30±5℃，30±5℃，擠出機各段均為此溫度，將膠料回?zé)挘瑪D出。
增強層我們決定選擇NORMAX(芳綸2200D)，選擇了針織中的鎖針結(jié)構(gòu)，目的是為了提高硅膠管的爆破強力，牽引機速度為3.5±0.5m/min；編織機轉(zhuǎn)數(shù)為155±10轉(zhuǎn)。
擠出外膠選擇合適的擠出外膠的機針、口型，設(shè)定擠出溫度40±5℃，30±5℃，30±5℃，30±5℃，擠出機各段均為此溫度，將膠料回?zé)?，擠出，擠出膠管厚度根據(jù)總體膠管要求壁厚進行確定。
2)硫化在模具上涂敷脫模劑，以便順利脫模，將管胚套在模具上，在硫化灌里進行一次硫化，一段硫化溫度為170℃，時間是10min，之后在烘箱中進行二次硫化成型，二段硫化溫度為180℃，時間為1H。
然后經(jīng)過清洗即可得到產(chǎn)品。
本產(chǎn)品的性能如下1、材料性能

2、成品性能


實施例2生產(chǎn)內(nèi)徑為60±1mm×5±0.5mm×200±3mm的硅橡膠管，方法步驟如實施例1所示，所不同的是設(shè)定擠出溫度為25±5℃，20±5℃，20±5℃，20±5℃，擠出機各段均為此溫度，將膠料回?zé)?，擠出。
牽引機速度為3±0.5m/min；編織機轉(zhuǎn)數(shù)為135±10轉(zhuǎn)。
擠出外膠的機針、口型，設(shè)定擠出溫度25±5℃，20±5℃，20±5℃，20±5℃，擠出機各段均為此溫度，將膠料回?zé)?，擠出，擠出膠管厚度根據(jù)總體膠管要求壁厚進行確定。
一段硫化溫度為180℃，時間是5min，之后在烘箱中進行二次硫化成型，二段硫化溫度為200℃，時間為1H，然后經(jīng)過清洗即可得到產(chǎn)品。
實施例3生產(chǎn)內(nèi)徑為30±1mm×5±0.5mm×200±3mm的硅橡膠管，方法步驟如實施例1所示，所不同的是設(shè)定擠出溫度為45±5℃，35±5℃，35±5℃，35±5℃，擠出機各段均為此溫度，將膠料回?zé)?，擠出。
牽引機速度為5±0.5m/min；編織機轉(zhuǎn)數(shù)為165±10轉(zhuǎn)。
擠出外膠的機針、口型，設(shè)定擠出溫度45±5℃，35±5℃，35±5℃，35±5℃，擠出機各段均為此溫度，將膠料回?zé)?，擠出，擠出膠管厚度根據(jù)總體膠管要求壁厚進行確定。
一段硫化溫度為120℃，時間是30min，之后在烘箱中進行二次硫化成型，二段硫化溫度為150℃，時間為4H，然后經(jīng)過清洗即可得到產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1.一種鎖針大內(nèi)徑硅膠管，包括內(nèi)膠層(1)、增強層(2)和外膠層(3)，其特征是增強層為鎖針結(jié)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種鎖針大內(nèi)徑硅膠管，其特征是所述的增強層的材料為芳綸線。
3.一種權(quán)利要求1的鎖針大內(nèi)徑硅膠管的制備方法，其特征包括如下步驟1)管胚制造過程擠出內(nèi)膠控制擠出溫度為20～45℃；增強層控制牽引機速度為3～5m/min；編織機轉(zhuǎn)數(shù)為135～165轉(zhuǎn)；擠出外膠控制機針與口型為膠管比其口型尺寸膨脹約2～5％；擠出溫度為20～45℃；。2)硫化成型過程采用兩段硫化方法，一段硫化設(shè)定硫化溫度為120～180℃，硫化時間為5～30min；二段硫化設(shè)定硫化溫度為150～200℃，硫化時間為1～4h。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鎖針大內(nèi)徑硅膠管及其制備方法。膠管包括內(nèi)膠層、增強層和外膠層，增強層為鎖針結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的鎖針大內(nèi)徑硅膠管的制備方法，包括1)管胚制造過程，2)硫化成型過程。本發(fā)明摒棄了以前分段工序的傳統(tǒng)方法，采用了先進的擠出工藝、編織工藝使膠管一次成型，擠出的硅膠管外觀達到無雜質(zhì)、無缺陷、平整，光滑的效果。不但提高了生產(chǎn)效率，而且通過我們對膠料配方，結(jié)構(gòu)幾方面的研究與開發(fā)，使硅膠管的各項性能都能滿足使用要求，尤其是芳綸線與內(nèi)膠和外膠之間的附著強度達到1.2N/mm以上的標(biāo)準(zhǔn)，在高溫下的爆破壓力也能夠達到0.4MPa以上。
文檔編號B32B25/00GK1760024SQ2005100161
公開日2006年4月19日 申請日期2005年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月17日
發(fā)明者張洪起, 李風(fēng)海, 黃英, 薛俊芳, 張學(xué)振 申請人:天津鵬翎膠管股份有限公司