鎖針大內徑矽膠管及其製備方法
2023-12-09 13:15:56
專利名稱：鎖針大內徑矽膠管及其製備方法
技術領域：
本發明涉及膠管技術領域，特別涉及一種鎖針大內徑矽膠管及其製備方法。
背景技術：
在所有橡膠中，矽膠具有最寬廣的工作溫度範圍(-50~250℃)，而且具有優異的耐臭氧老化、耐氧老化、耐光老化和耐候老化性能，由於具有這些優點使得矽膠較其它橡膠相比有了更高的價值。
矽橡膠在汽車工業中的應用增長速度是很快的，其原因是隨著汽車馬力的加大，排氣規定的嚴格，引擎旋轉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，且使用的結構為纖維加強，使用溫度遠遠不如矽膠管。現在國內存在的矽膠管大多為夾布矽膠管，但它存在著手工加工，工作效率較低的缺點。
發明內容
本發明的目的之一是解決現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製作矽膠管的工作效率低的問題，提出了採用擠出工藝製作鎖針大內徑矽膠管和製備方法。
本發明的鎖針大內徑矽膠管由三層組成的，其組成為內膠層1、增強層2和外膠層3，其中增強層為鎖針結構，增強層的材料為芳綸線。
鎖針大內徑矽膠管的具體製備方法如下1)管胚製造過程擠出內膠矽膠比較柔軟，故其壓出效果較好，易於操作，溫度過高會產生焦燒現象，故擠出時應儘量保持低溫，一般為20～45℃，擠出機各段均為此溫度，將膠料回煉，擠出。擠出內管厚度依膠管總壁厚而定。
增強層增強層結構包括針織、編織、纏繞等幾種，在此我們選擇了針織中的鎖針結構，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、耐熱性和耐化學品性極佳，因此選擇芳綸線，其次是控制編織機速度，轉數過高，會導致編織線在內膠層上過密，使膠管的附著強度降低，編織機轉數過低，導致編織線在內膠層上過於疏稀，影響膠管的爆破壓力，因此經過實驗確定為牽引機速度為3～5m/min；編織機轉數為135～165轉。
擠出外膠由於矽膠從口型中出來時會膨脹，膨脹率取決於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，設定擠出溫度20～45℃，擠出機各段均為此溫度，將膠料回煉，擠出，擠出膠管厚度根據膠管總壁厚要求確定。
2)硫化成型過程矽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熱空氣硫化，以進一步穩定硫化膠各項物理機械性能，稱為二段硫化，矽膠管經過一段和二段硫化後成型。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。
本發明摒棄了以前分段工序的傳統方法，採用了先進的擠出工藝、編織工藝使膠管一次成型，擠出的矽膠管外觀達到無雜質、無缺陷、平整，光滑的效果。不但提高了生產效率，而且通過我們對膠料配方，結構幾方面的研究與開發，使矽膠管的各項性能都能滿足使用要求，尤其是芳綸線與內膠和外膠之間的附著強度達到1.2N/mm以上的標準，在高溫下的爆破壓力也能夠達到0.4MPa以上。
圖1為本發明鎖針矽膠管。
圖2為本發明矽膠管的工藝流程圖。
具體實施例方式
下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步詳細的說明。
實施例1生產一種如圖1所示的內徑為50±0.5mm×5±0.5mm×200±3mm的矽橡膠管，步驟如圖2所示的如下先將經過檢驗合格的生膠和輔料進行混煉，在擠出機上擠出，設定擠出溫度為40±5℃，30±5℃，30±5℃，30±5℃，擠出機各段均為此溫度，將膠料回煉，擠出。
增強層我們決定選擇NORMAX(芳綸2200D)，選擇了針織中的鎖針結構，目的是為了提高矽膠管的爆破強力，牽引機速度為3.5±0.5m/min；編織機轉數為155±10轉。
擠出外膠選擇合適的擠出外膠的機針、口型，設定擠出溫度40±5℃，30±5℃，30±5℃，30±5℃，擠出機各段均為此溫度，將膠料回煉，擠出，擠出膠管厚度根據總體膠管要求壁厚進行確定。
2)硫化在模具上塗敷脫模劑，以便順利脫模，將管胚套在模具上，在硫化灌裡進行一次硫化，一段硫化溫度為170℃，時間是10min，之後在烘箱中進行二次硫化成型，二段硫化溫度為180℃，時間為1H。
然後經過清洗即可得到產品。
本產品的性能如下1、材料性能
2、成品性能
實施例2生產內徑為60±1mm×5±0.5mm×200±3mm的矽橡膠管，方法步驟如實施例1所示，所不同的是設定擠出溫度為25±5℃，20±5℃，20±5℃，20±5℃，擠出機各段均為此溫度，將膠料回煉，擠出。
牽引機速度為3±0.5m/min；編織機轉數為135±10轉。
擠出外膠的機針、口型，設定擠出溫度25±5℃，20±5℃，20±5℃，20±5℃，擠出機各段均為此溫度，將膠料回煉，擠出，擠出膠管厚度根據總體膠管要求壁厚進行確定。
一段硫化溫度為180℃，時間是5min，之後在烘箱中進行二次硫化成型，二段硫化溫度為200℃，時間為1H，然後經過清洗即可得到產品。
實施例3生產內徑為30±1mm×5±0.5mm×200±3mm的矽橡膠管，方法步驟如實施例1所示，所不同的是設定擠出溫度為45±5℃，35±5℃，35±5℃，35±5℃，擠出機各段均為此溫度，將膠料回煉，擠出。
牽引機速度為5±0.5m/min；編織機轉數為165±10轉。
擠出外膠的機針、口型，設定擠出溫度45±5℃，35±5℃，35±5℃，35±5℃，擠出機各段均為此溫度，將膠料回煉，擠出，擠出膠管厚度根據總體膠管要求壁厚進行確定。
一段硫化溫度為120℃，時間是30min，之後在烘箱中進行二次硫化成型，二段硫化溫度為150℃，時間為4H，然後經過清洗即可得到產品。
權利要求
1.一種鎖針大內徑矽膠管，包括內膠層(1)、增強層(2)和外膠層(3)，其特徵是增強層為鎖針結構。
2.如權利要求1所述的一種鎖針大內徑矽膠管，其特徵是所述的增強層的材料為芳綸線。
3.一種權利要求1的鎖針大內徑矽膠管的製備方法，其特徵包括如下步驟1)管胚製造過程擠出內膠控制擠出溫度為20～45℃；增強層控制牽引機速度為3～5m/min；編織機轉數為135～165轉；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)硫化成型過程採用兩段硫化方法，一段硫化設定硫化溫度為120～180℃，硫化時間為5～30min；二段硫化設定硫化溫度為150～200℃，硫化時間為1～4h。
全文摘要
本發明涉及一種鎖針大內徑矽膠管及其製備方法。膠管包括內膠層、增強層和外膠層，增強層為鎖針結構。本發明的鎖針大內徑矽膠管的製備方法，包括1)管胚製造過程，2)硫化成型過程。本發明摒棄了以前分段工序的傳統方法，採用了先進的擠出工藝、編織工藝使膠管一次成型，擠出的矽膠管外觀達到無雜質、無缺陷、平整，光滑的效果。不但提高了生產效率，而且通過我們對膠料配方，結構幾方面的研究與開發，使矽膠管的各項性能都能滿足使用要求，尤其是芳綸線與內膠和外膠之間的附著強度達到1.2N/mm以上的標準，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 優先權日2005年11月17日
發明者張洪起, 李風海, 黃英, 薛俊芳, 張學振 申請人:天津鵬翎膠管股份有限公司