一种耐油缠绕胶管及其制备方法与流程

1.本发明涉及一种橡胶软管领域，尤其是涉及一种耐油缠绕胶管及其制备方法。


背景技术：

2.在涡轮增压器胶管中，传统的硅胶管由于耐油性能较差导致容易老化损坏，而氟橡胶、氟硅橡胶虽然具有耐油气渗透的优点，但其成本高昂，限制了其应用。因此，需要一种成本相对较低，并且耐油性能较好的胶管。
3.例如，在中国专利文献上公开的“一种大直径硅胶管的制备工艺”，其公告号为cn102642291b，包括以下制备步骤：(a)进料混炼：将重量百分比为95％～98.2％的硅橡胶、1％～4.8％的硫化剂、0.2％～0.8％的色母料投入进料设备，进行混炼，得到混合物；(b)挤出充气：将混炼后的混合物通过挤出成型机的挤出模具挤出大直径硅胶管初成品，同时于大直径硅胶管初成品的腔体内持续地充入气体；(c)硫化成型：将大直径硅胶管初成品通过硫化机硫化，得到大直径硅胶管成品。然而，该专利的不足之处在于，制得的硅胶管耐油性能较差，不适用于作为涡轮增压器胶管的情景。


技术实现要素：

4.本发明是为了克服现有技术涡轮增压器中，缺少一种耐油性能较好、成本较低的胶管的问题，提供一种耐油缠绕胶管及其制备方法，胶管具有良好的耐油性能，解决了粘合问题，压延工艺问题，同时相对于原内氟外硅、内氟硅缠绕橡胶管有巨大的成本优势，适用于-40～150℃内部温度，要求耐油、耐油气的工作环境，外部工作温度可达180℃。
5.为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：本发明，一种耐油缠绕胶管，包括氯醚胶层和位于氯醚胶层外侧的硅胶层，所述氯醚胶层包括下述按重量份数计的组分：三元共聚氯醚橡胶90～110份，补强剂30～80份，硅藻土20～50份，氧化镁4～10份，轻质碳酸钙5～10份，增塑剂3～8份，防老剂2.0～3.0份，助剂1.0～2.0份，流动剂1.0～2.0份，增粘剂2.0～6.0份，活性剂2.0～4.0份，硫化剂1.0～2.0份，助交联剂0.2～1份。
6.作为优选，所述硅胶层包括下述按重量份数计的组分：乙烯基硅橡胶90～110份，气相法白炭黑10～20份，耐热剂2～4份，增粘剂2～4份，着色剂1～3份，硫化剂1～2份。
7.氯醚橡胶具有优异的耐油性能、耐天候老化性能、耐臭氧性能，良好的气密性能，非常适用于耐油气胶管的内层胶，并且成本较低。氯醚橡胶虽然具有优异的耐油性能及良好的成本优势，但通常的氯醚橡胶与硅橡胶难以粘合，会导致胶管分层，影响实际的使用。通常氯醚橡胶是皂类、tcy类硫化体系，与硅胶的过氧体系不相符合，同时，氯醚橡胶为极性橡胶，而硅胶非极性，两者亲合性差，加剧了两者的附着难度。本发明选用三元共聚的氯醚橡胶，氯醚橡胶的第三单体用过氧硫化体系硫化，与硅胶可实现共硫化；同时，本发明加入了增粘剂，加强了两者的附着性能；同时，本配方也使氯醚橡胶压延粘辊的问题得以良好解决。
8.作为优选，所述硫化剂为2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷。
9.作为优选，所述助交联剂为三烯丙基异氰脲酸酯。
10.作为优选，所述补强剂为炭黑n330、n774中的一种或两种。
11.一种耐油缠绕胶管的制备方法，包括以下步骤：
①
氯醚胶层混炼：按质量比称取各物料后将除硫化剂以外的物料先加入密炼机中混炼均匀，停放冷却之后，再在密炼机中加入前面混炼过后的胶料，加入硫化剂制成混炼氯醚胶备用；
②
硅胶层混炼：按质量比称取各物料后将除硫化剂以外的物料先加入开炼机中全部炼入硅胶原胶，再加入硫化剂再翻胶混炼均匀，制成混炼硅胶，打卷存放；
③
压延：将混炼氯醚胶热炼后投入压延机，调整辊距、辊温，把胶料压成所需厚度的氯醚胶片，再将混炼硅胶以同样方式压延成硅胶片；
④
将压延后的氯醚胶片和硅胶片卷绕在硫化模具上；
⑤
向硫化模具内通入热空气或蒸气进行硫化。
12.作为优选，所述氯醚胶片的厚度中值在0.8-1.5mm之间，所述硅胶片的厚度中值在0.5mm-1.0mm之间。
13.作为优选，所述硫化模具包括模具内芯、安装座和模具外壳，所述模具内芯内设有用于向胶管内侧通入热空气或蒸气的内侧通道。通过内侧通道可以向胶管内侧通道通入气体，从而确保内层的氯醚胶层的硫化温度得以保证。
14.作为优选，所述模具内芯的外侧面设有若干硫化凹口。硫化过程中，硫化凹口内的气体可以增加氯醚胶层与热空气或蒸气的接触面积，从而确保硫化效果。
15.作为优选，所述硫化凹口与内侧通道之间设有连接通道。
16.因此，本发明具有如下有益效果：(1)耐油性能良好；(2)成本低廉；(3)解决了内层耐油胶与外层硅胶的粘合问题，使附着力达到要求。(4)可以使得胶管的内层和外层同时接触到热空气或蒸气，确保硫化效果。
附图说明
17.图1是本发明硫化模具的一种剖视结构示意图。
18.图中：1、模具内芯2、安装座3、模具外壳4、内侧通道5、硫化凹口6、连接通道7、进气口8、出气口。
具体实施方式
19.下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步的描述。
20.实施例一，如图1所示，一种耐油缠绕胶管，包括氯醚胶层和位于氯醚胶层外侧的硅胶层，所述氯醚胶层包括下述组分：三元共聚氯醚橡胶，补强剂，硅藻土，氧化镁，轻质碳酸钙，增塑剂，防老剂，流动剂，助剂，增粘剂，活性剂，硫化剂，助交联剂。
21.所述硅胶层包括下述组分：乙烯基硅橡胶，气相法白炭黑，耐热剂，增粘剂，着色剂，硫化剂。
22.所述氯醚胶层中氧化镁为活性氧化镁，活性值150～170。
23.所述氯醚胶层中防老剂为445(4.4
’‑
双(α.α-二甲基苄基)二苯胺)。
24.所述氯醚胶层中流动剂为wa48。
25.所述氯醚胶层中助剂为聚乙二醇，分子量6000型。
26.所述氯醚胶层中增粘剂为rs35。
27.所述氯醚胶层中补强剂为炭黑n330、n774中的两种或一种。
28.所述氯醚胶层中增塑剂为酯类增塑剂，如rs107。
29.所述氯醚胶层中硫化剂为2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷。
30.所述氯醚胶层中助交联剂为taic三烯丙基异氰脲酸酯。
31.所述硅胶层中乙烯基硅橡胶为甲基乙烯基硅胶混炼胶40～50a。
32.所述硅胶层中耐热剂是ht00，为纳米氧化铈。
33.所述硅胶层中着色剂为氧化铁红与氧化铁黑中的一种。
34.所述硅胶层中硫化剂为2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷。
35.所述硅胶层中增粘剂为rs35。
36.氯醚胶层中，各组分的重量比为：100份三元共聚氯醚橡胶，4份活性氧化镁，2份445(4.4
’‑
双(α.α-二甲基苄基)二苯胺)，1.5份wa48，2份聚乙二醇，4份rs35，20份炭黑n330，30份炭黑n774，5份轻质碳酸钙，50份硅藻土，3份增塑剂r107，1.8份2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷，0.5份三烯丙基异氰脲酸酯。
37.硅胶层中，各组分的重量比为：100份甲基乙烯基硅胶混炼胶，10份气相法白炭黑，3份rs35，3份ht00，1份2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷，2份氧化铁红。
38.一种耐油缠绕胶管的制备方法，包括以下步骤：
①
氯醚胶层混炼：按质量比称取各物料后将除硫化剂以外的物料先加入密炼机中混炼均匀，停放冷却之后，再在密炼机中加入前面混炼过后的胶料，加入硫化剂制成混炼氯醚胶备用；
②
硅胶层混炼：按质量比称取各物料后将除硫化剂以外的物料先加入开炼机中全部炼入硅胶原胶，再加入硫化剂再翻胶混炼均匀，制成混炼硅胶，打卷存放；
③
压延：将混炼氯醚胶热炼后投入压延机，调整辊距、辊温，把胶料压成所需厚度的氯醚胶片，再将混炼硅胶以同样方式压延成硅胶片；
④
将压延后的氯醚胶片和硅胶片卷绕在硫化模具上；
⑤
向硫化模具内通入热空气或蒸气进行硫化。
39.所述氯醚胶片的厚度中值在0.8-1.5mm之间，所述硅胶片的厚度中值在0.5mm-1.0mm之间。所述硫化模具包括模具内芯1、安装座2和模具外壳3，所述模具内芯内设有用于向胶管内侧通入热空气或蒸气的内侧通道4。所述模具内芯的外侧面设有若干硫化凹口5。所述硫化凹口与内侧通道之间设有连接通道6。所述模具外壳与胶管之间形成外侧硫化腔，模具外壳上还设有进气口7和出气口8。
40.实施例二，本实施例与实施例一的区别在于氯醚胶层和硅胶层组份重量比不同：氯醚胶层中，各组分的重量比为：100份三元共聚氯醚橡胶，4份活性氧化镁，2份445(4.4
’‑
双(α.α-二甲基苄基)二苯胺)，2份wa48，2份聚乙二醇，3份rs35，40份炭黑n330，0份炭黑n774，5份轻质碳酸钙，30份硅藻土，3份增塑剂r107，1.8份2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷，0.2份三烯丙基异氰脲酸酯。
41.硅胶层中，各组分的重量比为：100份甲基乙烯基硅胶混炼胶，15份气相法白炭黑，
3.5份rs35，1.2份ht00，1.1份2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷，0.8份氧化铁黑。
42.实施例三，本实施例与实施例一的区别在于氯醚胶层组份重量比不同：氯醚胶层中，各组分的重量比为：90份三元共聚氯醚橡胶，4份活性氧化镁，2份445(4.4
’‑
双(α.α-二甲基苄基)二苯胺)，0.8份wa48，2份聚乙二醇，2份rs35，30份炭黑n330，20份炭黑n774，5份轻质碳酸钙，20份硅藻土，3份增塑剂r107，1.7份2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷，0.3份三烯丙基异氰脲酸酯。
43.硅胶层中，各组分的重量比为：100份甲基乙烯基硅胶混炼胶，10份气相法白炭黑，3份rs35，3份ht00，1份2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷，2份氧化铁红。
44.对比例一，本对比例中，缠绕胶管的内层和外层均为普通硅橡胶。
45.对比例二，本对比例中，缠绕胶管的内层为过氧化物硫化的氟橡胶，其中包含了增粘剂，外层为硅橡胶。
46.对比例三，本对比例中，缠绕胶管的内层为氟硅橡胶，其中包含了增粘剂，外层为硅橡胶。
47.对比例四，本对比例中，内层配方为常规皂类硫化体系的二元氯醚橡胶，外层为硅橡胶。表1：
48.表1为实施例1-3以及对比例1-4的制备得到的胶料的性能参数表。其中，热空气老化性能的测试条件为150℃下老化70h；耐油性能的测试条件为在astm3#油，100℃下放置70h；耐燃油性能的测试条件为在燃油c中，23℃下放置48h；低温性能为玻璃化温度；内层胶成本依据配方计算；压延性能依据实际压延情况统计。
49.由表1可知，实施例1-3制备得到的缠绕胶管，赋予了胶管良好的耐油性能，同时低温性能适中，相对成本大大降低。对比例1制备的普通硅橡胶耐油性能欠缺，无法满足胶管耐油气的应用要求。对比例2为氟橡胶内层，耐油耐高温性能优，但是其成本很高，且低温性能较差。对比例3为氟硅橡胶，耐油性能一般，成本很高。对比例4采用普通氯醚橡胶配方，与硅胶层粘合很差，无法满足使用需求。

技术特征：
1.一种耐油缠绕胶管，其特征是，包括氯醚胶层和位于氯醚胶层外侧的硅胶层，所述氯醚胶层包括下述按重量份数计的组分：三元共聚氯醚橡胶90～110份，补强剂30～80份，硅藻土20～50份，氧化镁4～10份，轻质碳酸钙5～10份，增塑剂3～8份，防老剂2.0～3.0份，助剂1.0～2.0份，流动剂1.0～2.0份，增粘剂2.0～6.0份，活性剂2.0～4.0份，硫化剂1.0～2.0份，助交联剂0.2～1份。2.根据权利要求1所述的一种耐油缠绕胶管，其特征是，所述硅胶层包括下述按重量份数计的组分：乙烯基硅橡胶90~110份，气相法白炭黑10~20份，耐热剂2~4份，增粘剂2~4份，着色剂1~3份，硫化剂1~2份。3.根据权利要求1或2所述的一种耐油缠绕胶管，其特征是，所述硫化剂为2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷。4.根据权利要求1所述的一种耐油缠绕胶管，其特征是，所述助交联剂为三烯丙基异氰脲酸酯。5.根据权利要求1所述的一种耐油缠绕胶管，其特征是，所述补强剂为炭黑n330、n774中的一种或两种。6.根据权利要求1所述的一种耐油缠绕胶管的制备方法，其特征是，包括以下步骤：
①
氯醚胶层混炼：按质量比称取各物料后将除硫化剂以外的物料先加入密炼机中混炼均匀，停放冷却之后，再在密炼机中加入前面混炼过后的胶料，加入硫化剂制成混炼氯醚胶备用；
②
硅胶层混炼：按质量比称取各物料后将除硫化剂以外的物料先加入开炼机中全部炼入硅胶原胶，再加入硫化剂再翻胶混炼均匀，制成混炼硅胶，打卷存放；
③
压延：将混炼氯醚胶热炼后投入压延机，调整辊距、辊温，把胶料压成所需厚度的氯醚胶片，再将混炼硅胶以同样方式压延成硅胶片；
④
将压延后的氯醚胶片和硅胶片卷绕在硫化模具上；
⑤
向硫化模具内通入热空气或蒸气进行硫化。7.根据权利要求6所述的一种耐油缠绕胶管的制备方法，其特征是，所述氯醚胶片的厚度中值在0.8-1.5mm之间，所述硅胶片的厚度中值在0.5mm-1.0mm之间。8.根据权利要求6所述的一种耐油缠绕胶管的制备方法，其特征是，所述硫化模具包括模具内芯、安装座和模具外壳，所述模具内芯内设有用于向胶管内侧通入热空气或蒸气的内侧通道。9.根据权利要求8所述的一种耐油缠绕胶管的制备方法，其特征是，所述模具内芯的外侧面设有若干硫化凹口。10.根据权利要求9所述的一种耐油缠绕胶管的制备方法，其特征是，所述硫化凹口与内侧通道之间设有连接通道。

技术总结
本发明公开了一种耐油缠绕胶管及其制备方法，属于橡胶软管领域，包括氯醚胶层和位于氯醚胶层外侧的硅胶层，所述氯醚胶层包括下述按重量份数计的组分：三元共聚氯醚橡胶90～110份，补强剂30～80份，硅藻土20～50份，氧化镁4～10份，轻质碳酸钙5～10份，增塑剂3～8份，防老剂2.0～3.0份，助剂1.0～2.0份，流动剂1.0～2.0份，增粘剂2.0～6.0份，活性剂2.0～4.0份，硫化剂1.0～2.0份，助交联剂0.2～1份。本发明具有优异的耐油性能、耐天候老化性能、耐臭氧性能，良好的气密性能，非常适用于耐油气胶管的内层胶，并且成本较低，解决了现有技术涡轮增压器中，缺少一种耐油性能较好、成本较低的胶管的问题。的胶管的问题。的胶管的问题。


技术研发人员：彭成强 曹有华 徐本亮 安忠伟 刘涛 蒋春雷
受保护的技术使用者：浙江丰茂科技股份有限公司
技术研发日：2023.06.25
技术公布日：2023/10/15