本發(fā)明屬于膠管技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種耐硫化氫鋼絲液壓軟管及其制備方法，該液壓軟管內(nèi)膠可耐原油中硫化氫的腐蝕。
背景技術(shù)：
石油是當(dāng)今社會的主要能源，是每一個(gè)國家的戰(zhàn)略物資，也是中東一些國家的主要經(jīng)濟(jì)來源。隨著人類生產(chǎn)、生活對石油的需求日益旺盛，石油的開采由陸地已延伸到近海、遠(yuǎn)海、深海。而開采出的原油輸送卻大相徑庭。普通液壓膠管只檢測液壓油性能，不能檢測耐石油、天然氣性能。天然氣性能特別是不能檢測橡膠腐蝕嚴(yán)重的硫化氫性能，所以不能滿足當(dāng)今深井石油的輸送和高含量硫化氫石油的輸送。對此，原油輸送用鋼絲增強(qiáng)軟管的研制就顯得十分重要，而該軟管最關(guān)鍵的性能指標(biāo)就是耐原油中硫化氫的腐蝕能力。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于；針對現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種耐硫化氫的腐蝕能力的液壓軟管內(nèi)膠層；本發(fā)明還提供一種內(nèi)膠層的制備方法。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
一、一種耐硫化氫鋼絲增強(qiáng)液壓軟管內(nèi)膠層原料組成如下：
內(nèi)膠層原料以重量份計(jì)為：丁腈橡膠3305*70，氯磺化聚乙烯*30納米氧化鋅6，硬脂酸0.5，高活性氧化鎂4，防焦劑CTP0.5，硫磺1.5、促進(jìn)劑DTDM3、促進(jìn)劑CZ*2增粘樹脂*8防老劑445*2防老劑BLE*3石蠟*1硼酰化鈷*8粘合劑RC*8高耐磨炭黑N330*30通用炭黑N660*50硫酸鋇*30鄰苯二甲酸二丁脂*15、聚烯烴APAO*5。
二、耐硫化氫鋼絲增強(qiáng)液壓軟管內(nèi)膠層制備方法如下：
1、內(nèi)膠層的膠片制備：
1.1、生產(chǎn)設(shè)備：捏煉機(jī)、Φ150過濾機(jī)、24吋開煉機(jī)。
1.2、生產(chǎn)工藝：
a、將原膠投入捏煉機(jī)，捏合3min；
b、將活性劑、促進(jìn)劑、防老劑和防焦劑投入捏煉機(jī)，捏合1min；
c、加入補(bǔ)強(qiáng)劑，增塑劑和填充劑，捏合5min左右；
d、排出溫度升至120℃±5℃，即得母膠排出；
e、下片或拉條，經(jīng)捏煉機(jī)捏煉后的母膠投入到開煉機(jī)內(nèi)，調(diào)整輥距為4-6mm,前輥溫30±5℃，后輥40±5℃，壓合2min，進(jìn)行拉條；
f、過濾：將過濾機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)到46轉(zhuǎn)/min，安放40/40過濾網(wǎng)進(jìn)行操作；
g、過濾膠條散放到托架上，通過風(fēng)扇降溫,降溫幅度在20-45℃；
h、母煉膠膠條投入開煉機(jī)內(nèi)，壓合2min后加入硫磺、促進(jìn)劑、加工助劑，混合均勻后，上翻膠架往返8-10次混合均勻下片，下片膠片長寬厚1200mm×800mm×6mm；
i、下片，將膠片放入冷卻循環(huán)水槽內(nèi)，其中冷卻槽內(nèi)水與橡膠隔離劑比例為200：1，放置3-5min，溫度降至40℃以下，撈片掛架子晾干后，收片至存膠架停放待用。
當(dāng)橡膠制品和化學(xué)介質(zhì)接觸時(shí)，由于氧化作用常常引起橡膠和配合劑的分解，造成硫化膠的腐蝕或溶脹，化學(xué)介質(zhì)大多以水溶液的狀態(tài)出現(xiàn)?；瘜W(xué)介質(zhì)對橡膠的腐蝕造成橡膠分子斷裂聚以及配合劑的分解、溶解、溶出等現(xiàn)象，都是化學(xué)介質(zhì)水溶液鍵硫化氫不斷滲透擴(kuò)散的結(jié)果。為了滿足軟管內(nèi)膠具有良好的耐硫化氫的性質(zhì)，本發(fā)明針對腐蝕性介質(zhì)硫化氫和軟管的使用條件，選擇最適宜軟管生產(chǎn)的橡膠品種制成內(nèi)膠層；在橡膠表面形成一個(gè)防滲透層，可阻止或降低硫化氫介質(zhì)和橡膠的反應(yīng)速度，實(shí)現(xiàn)耐硫化氫的目的。
具體實(shí)施方式
目前的橡膠種類對飽和硫化氫的橡膠，由優(yōu)到略的次序?yàn)榫鬯姆蚁┫鹉z→乙丙橡膠→丁基橡膠→氫化丁腈橡膠→氯磺化聚乙烯橡膠→氯磺化乙烯橡膠→氟橡膠→氯丁橡膠→聚硫橡膠→丁腈橡膠→丁苯橡膠→天然橡膠→順丁橡膠→氟硅橡膠→硅橡膠→丙烯酸酯橡膠→氯醚橡膠，該軟管內(nèi)膠在考慮耐硫化氫考慮的耐硫化氫介質(zhì)同時(shí)，還要具有較好的耐油性，而耐油性能橡膠的優(yōu)劣次序?yàn)椋壕鬯姆蚁┫鹉z→氟橡膠→氫化丁腈橡膠→丁腈橡膠→氯磺化聚乙烯橡膠→聚硫橡膠→丙烯酸酯橡膠→氯醚橡膠→氯化聚乙烯橡膠→氯丁橡膠→氟硅橡膠→丁苯橡膠→天然橡膠→順丁橡膠→乙丙橡膠→丁基橡膠→硅橡膠。
綜合考慮該軟管的生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)成本(社會效益),內(nèi)層生膠適宜選擇的膠種丁腈橡膠、氯磺化聚乙烯橡膠。
二、硫化體系：增加交聯(lián)密度，提高硫化膠的彈性模量是提高硫化橡膠的耐化學(xué)介質(zhì)的重要措施之一。為此，在考慮內(nèi)膠的加工安全性的條件下，選用低硫高促體系，以保證膠料具有足夠大的交聯(lián)密度。
三、補(bǔ)強(qiáng)填充體系：耐化學(xué)腐蝕的膠料選用補(bǔ)強(qiáng)填充劑，應(yīng)具有化學(xué)惰性，不易與化學(xué)介質(zhì)反應(yīng)，不被侵蝕，不含水溶性的電解雜質(zhì)。如硫酸鋇、爐法炭類炭黑。
四、增塑軟化體系：耐化學(xué)腐蝕膠料應(yīng)選用不會被其介質(zhì)抽出，不易與其介質(zhì)起化學(xué)反應(yīng)的材料。對于硫化氫，應(yīng)選用鄰苯二甲酸二丁酯或聚烯氫。
實(shí)施例1
1、液壓軟管內(nèi)膠層的內(nèi)膠膠片原料組成以份數(shù)計(jì)：原膠100，納米氧化鋅6，硬脂酸1，高活性氧化鎂3，防焦劑CTP0.5，硫化體系3.5-6，粘合劑6.5-11，補(bǔ)強(qiáng)劑80，硫酸鋇30，增塑劑及軟化劑18。其它助劑8-12，通過實(shí)驗(yàn)來確定可獲得最佳性能內(nèi)膠膠片的原料組成。
2、首先，利用正交表進(jìn)行設(shè)計(jì)，確定的四因素三水平見表1。
表1四因素三水平
3、接著，對其中9個(gè)試驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，檢測實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并對極差進(jìn)行評價(jià)，見表2。
表2試驗(yàn)結(jié)果
注：T—拉伸強(qiáng)度(MPa)，E—扯斷伸長率(％)，H—硬度，M—100％定伸強(qiáng)度(MPa)，N—粘結(jié)強(qiáng)度(MPa)，M、飽和硫化氫中的體積變化(％)，n—150℃*24h扯斷伸長系數(shù)(熱老化抗張強(qiáng)度的變化)。
4、結(jié)果判定：
(1)由極差(M)看出，生膠體系對膠料耐硫化氫的體積變化影響最大。
(2)丁腈橡膠3305*70，氯磺化聚乙烯*30納米氧化鋅6，硬脂酸0.5，高活性氧化鎂4，防焦劑CTP0.5，硫磺1.5、促進(jìn)劑DTDM3、促進(jìn)劑CZ*2增粘樹脂*8防老劑445*2防老劑BLE*3石蠟*1硼酰化鈷*8粘合劑RC*8高耐磨炭黑N330*30通用炭黑N660*50硫酸鋇*30鄰苯二甲酸二丁脂*15、聚烯烴APAO*5由此確定因素水平為：A3B1C2D3。