一種橡膠成型用實(shí)心芯軸、制備方法以及生產(chǎn)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及實(shí)心芯軸領(lǐng)域，具體而言，涉及一種橡膠成型用實(shí)心芯軸、其制備方法 以及相應(yīng)的生產(chǎn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 汽車(chē)燃油膠管包括燃油輸油管和給發(fā)動(dòng)機(jī)供應(yīng)燃料的燃油管，是比較重要的安全 件，對(duì)其材料的性能要求也較多。內(nèi)層膠要選擇耐燃料介質(zhì)和耐熱性好的材料;外層膠則要 選擇耐熱、耐臭氧、耐環(huán)境影響及與內(nèi)層膠的粘附性能好的材料。傳統(tǒng)燃油膠管使用內(nèi)層 膠/中間層/外層膠3層結(jié)構(gòu)的復(fù)合膠管，內(nèi)層為NBR(丁腈橡膠）；中間層以纏繞或編織纖維 做骨架;外層為CR(氯丁橡膠），為改善耐老化性能，外層膠可用CSM(氯磺化聚乙烯橡膠）。
[0003] 芯軸則是燃油橡膠管路擠出成型過(guò)程中的重要工具，其主要作用是用來(lái)控制橡膠 管的內(nèi)徑。對(duì)于高精密的燃油橡膠管路的生產(chǎn)而言，必須使用高精度的芯軸。目前的芯軸材 料多為PA(聚酰胺，即尼龍）、PP(聚丙烯)和EPDM(三元乙丙橡膠)等材料。然而這些材料存在 著不足之處。例如，由PA材料制作的芯軸雖然具有良好的耐高溫特性，但是由于材料本身具 有吸水的特性，使得其尺寸穩(wěn)定性變差，且循環(huán)使用的次數(shù)較少；同樣的，由PP或EPDM制作 的芯軸則存在耐溫等級(jí)差，因而生產(chǎn)性不佳。
[0004] 有鑒于此，特提出此發(fā)明。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的第一目的，在于提供一種橡膠成型用實(shí)心芯軸，以解決現(xiàn)有技術(shù)中芯軸 剛性差、不耐壓且容易變形的技術(shù)問(wèn)題。本發(fā)明所述實(shí)心芯軸具有耐壓性好、尺寸精度高、 性能穩(wěn)定的特點(diǎn)。
[0006] 本發(fā)明的第二目的，在于提供一種所述的橡膠成型用實(shí)心芯軸的制備方法。本發(fā) 明所提供的方法中，通過(guò)采用逐步冷卻的方法，以得到成型性更好、精度更高的芯軸。
[0007] 本發(fā)明的第三目的，在于提供一種用于實(shí)施本發(fā)明所述制備橡膠成型用實(shí)心芯軸 方法所用裝置。本發(fā)明所提供的裝置中，通過(guò)設(shè)置能夠?qū)崿F(xiàn)逐步降溫的串聯(lián)冷卻槽，從而使 得擠出得到的半成品芯軸可以進(jìn)行漸進(jìn)冷卻，進(jìn)而提高所制得芯軸的成型性以及精度。
[0008] 為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，特采用以下技術(shù)方案：
[0009] 本發(fā)明中，所述實(shí)心芯軸材料為T(mén)PX塑料，其中所述TPX塑料的拉伸彈性模量為 250-1800MPa、彎曲彈性模量為 150-1600MPa。
[0010] TPX材料是4-甲基戊烯為主體的結(jié)晶聚烯烴類(lèi)高聚物，以TPX為原料制造的實(shí)心芯 軸，具有優(yōu)良的剛性以及耐熱性能。進(jìn)一步的，由于TPX材料的分子鏈上不含有極性基團(tuán)，因 而使得這種芯軸的表面張力非常的低，同時(shí)，這種不含極性基團(tuán)的結(jié)構(gòu)也使得TPX材料的吸 水性非常低，從而保障了所制得實(shí)心芯軸尺寸的穩(wěn)定性。TPX芯軸在耐化學(xué)性、耐熱老化性 和耐蒸汽性上也優(yōu)于其他材料。進(jìn)一步的，由于實(shí)心TPX芯軸相比于有孔TPX芯軸在使用過(guò) 程中形變量幾乎為零，這種特性對(duì)于生產(chǎn)高精度的燃油橡膠管路十分重要。因而，相較于有 孔TPX芯軸而言，實(shí)心TPX芯軸也更適用于橡膠成型工藝中。進(jìn)一步的，本發(fā)明中，通過(guò)使用 具有較高模量的ΤΡΧ塑料作為芯軸材料，從而可以得到具有高耐壓性以及高精度的芯軸。
[0011] 可選的，本發(fā)明中，所述ΤΡΧ塑料為DX231、DX350、DX560M、DX820、DX845、MX001、 1^002、]\?0020、]\?004、]^411、]\^2230、1?1'18、1?1'18乂8、1^20中的一種或幾種的混合物。
[0012] 可選的，本發(fā)明中，所述TPX塑料為DX350、DX560M、MX002、MX004、ML411中的一種或 幾種的混合物。
[0013] 本發(fā)明中，通過(guò)對(duì)TPX塑料的選擇和調(diào)整，進(jìn)一步提高了芯軸的成型性以及耐熱性 等理化性質(zhì)。
[0014] 同時(shí)，本發(fā)明還提供了一種如前所述橡膠成型用實(shí)心芯軸的制備方法，所述方法 步驟如下：⑴將原料TPX塑料裝入喂料機(jī)，并進(jìn)一步引入擠出機(jī)中，通過(guò)加熱、塑化并擠出 得到半成品實(shí)心芯軸；（2)將所擠出的半成品實(shí)心芯軸逐步冷卻后，得到成品橡膠成型用實(shí) 心芯軸。
[0015] 本發(fā)明中，通過(guò)使用TPX作為所述實(shí)心芯軸的原料塑料，并進(jìn)一步通過(guò)逐步冷卻的 方法，能夠制得具有良好成型性以及耐熱性的橡膠成型用實(shí)心芯軸。
[0016] 可選的，本發(fā)明中，所述冷卻的方式包括水冷卻，空氣冷卻或者噴淋冷卻以及其組 合。
[0017] 可選的，本發(fā)明中，所述喂料機(jī)溫度為240-270°C，擠出機(jī)螺桿溫度為240-270°C， 擠出機(jī)塑化段溫度為220-250°C，擠出機(jī)擠出段溫度為220-250°C，擠出機(jī)機(jī)頭溫度為220-250 °C，擠出機(jī)口模溫度為220-250 °C。
[0018] 本發(fā)明中，通過(guò)對(duì)喂料機(jī)以及擠出機(jī)中各位置部分溫度的調(diào)整和優(yōu)化，可以使得 原料TPX在擠出機(jī)中能夠?qū)崿F(xiàn)充分熔融，提高其塑化效果。
[0019] 可選的，本發(fā)明中，所述分段逐步冷卻為兩段冷卻，其中，第一段冷卻溫度為30-90,第二段冷卻溫度為20-30 °C。
[0020] 本發(fā)明中，通過(guò)將擠出機(jī)中制得半成品芯軸逐步冷卻降溫，從而保證了產(chǎn)品實(shí)心 TPX芯軸的成型性。
[0021] 本發(fā)明中，所述分段逐步冷卻是通過(guò)將擠出的半成品實(shí)心芯軸引入冷卻裝置進(jìn)行 的；其中，所述冷卻裝置包含兩個(gè)或更多個(gè)串聯(lián)冷卻槽，串聯(lián)冷卻槽的溫度依次降低。將半 成品實(shí)心芯軸依次通過(guò)串聯(lián)冷卻槽后，實(shí)現(xiàn)對(duì)其逐步冷卻降溫。優(yōu)選的，所述冷卻裝置包括 兩個(gè)、三個(gè)或四個(gè)串聯(lián)冷卻槽。
[0022] 進(jìn)一步的，所述冷卻槽由1個(gè)或多個(gè)串聯(lián)冷卻單元組成;優(yōu)選的，所述冷卻槽由1-20個(gè)串聯(lián)冷卻單元組成;更優(yōu)選的，本發(fā)明中，所述冷卻槽由1-10個(gè)冷卻單元組成。特別的， 所述冷卻槽由5-10個(gè)冷卻單元組成。其中，所述串聯(lián)冷卻單元的溫度依次降低。
[0023]可選的，所述冷卻裝置包含兩個(gè)串聯(lián)冷卻槽，其中第一冷卻槽的溫度為30_90°C， 第二冷卻槽的溫度為20-30°C ;優(yōu)選的，所述第一冷卻槽的溫度為30-60°C，第二冷卻槽的溫 度為 20-25°C。
[0024] 可選的，所述冷卻裝置包含兩個(gè)串聯(lián)冷卻槽，其中第一冷卻槽包含10個(gè)依次串聯(lián) 的冷卻單元，所述冷卻單元溫度依次逐漸由90°C均勻降低至30 °C;第二冷卻槽包含1個(gè)冷卻 單元，所述冷卻單元溫度為20°C。
[0025] 可選的，所述冷卻裝置包含兩個(gè)串聯(lián)冷卻槽，其中第一冷卻槽包含10個(gè)依次串聯(lián) 的冷卻單元，所述冷卻單元溫度依次逐漸由60°C均勻降低至30 °C;第二冷卻槽包含1個(gè)冷卻 單元，所述冷卻單元溫度為20°C。
[0026] 可選的，本發(fā)明中，所述冷卻為水冷卻、空氣冷卻以及噴淋冷卻中的一種或其組 合。
[0027] 進(jìn)一步的，本發(fā)明還提供了一種用于實(shí)施本發(fā)明所述制備橡膠成型用實(shí)心芯軸方 法所用裝置。所述裝置包括擠出機(jī)和冷卻裝置;其中，所述冷卻裝置包含兩個(gè)或更多個(gè)串聯(lián) 冷卻槽，從擠出機(jī)中擠出得到的半成品實(shí)心芯軸依次通過(guò)所述串聯(lián)冷卻槽逐步冷卻降溫， 進(jìn)而得到成品實(shí)心芯軸。
[0028] 本發(fā)明中，通過(guò)在所述冷卻裝置中將擠出機(jī)中制得半成品芯軸逐步冷卻降溫，從 而保證了產(chǎn)品實(shí)心TPX芯軸的成型性。
[0029] 可選的，本發(fā)明中，所述冷卻裝置與所述擠出機(jī)的口模的距離小于100mm;優(yōu)選的， 本發(fā)明中，所述冷卻裝置與所述擠出機(jī)的口模的距離小于50_。
[0030] 本發(fā)明中，通過(guò)將所述擠出機(jī)口模與所述冷卻裝置的距離進(jìn)行調(diào)整，從而使得所 擠出的半成品芯軸能夠在擠出后迅速定型。
[0031] 可選的，本發(fā)明中，所述擠出機(jī)為單螺桿擠出機(jī)或雙螺桿擠出機(jī);優(yōu)選的，發(fā)明中 所述擠出機(jī)為雙螺桿擠出機(jī)。
[0032] 可選的，本發(fā)明中，所述冷卻裝置中冷卻方式為水冷、空氣冷卻、噴淋冷卻或其組 合。
[0033] 可選的，本發(fā)明中，所述擠出機(jī)螺桿的壓縮比為1.4-5.0;優(yōu)選的，本發(fā)明中所述擠 出機(jī)螺桿的壓縮比為2.4-4.0。
[0034] 可選的，本發(fā)明中，所述串聯(lián)冷卻槽的溫度依次降低。
[0035]可選的，本發(fā)明中，所述冷卻槽的長(zhǎng)度為3-12m。
[0036] 可選的，本發(fā)明中，所述冷卻裝置包含兩個(gè)或更多個(gè)串聯(lián)冷卻槽，所述半成品實(shí)心 芯軸依次通過(guò)所述串聯(lián)冷卻槽進(jìn)逐步冷卻降溫;優(yōu)選的，本發(fā)明中，所述