一种橡胶软管及其制备方法与流程

1.本发明涉及防火材料技术领域，尤其涉及一种橡胶软管及其制备方法。


背景技术：

2.钢丝编织胶管主要用于飞机燃油，矿井液压、油田、工程机械等设备，用来输送高温、高压的煤油、机油等易燃易爆介质。普通软管难以承受火焰燃烧，一旦破裂内部输送液体将会泄漏，火上浇油增大火势，导致意外进一步扩大。为保证安全，设计具有耐火作用的高压多功能复合软管。
3.现有耐火软管一般采用多层结构设计，通过耐火阻燃层、铠装保护层、保护套等额外附加层实现软管的耐火性能，额外增加特定性能的外敷层，以此解决橡胶外敷层的不足，不能通过橡胶材料的混合解决高压软管的耐火性能，更不能实现高压软管各连接层之间的粘合。或现有橡胶达到耐火隔热水平，但接头没有隔热保护，金属接头在的导热、传热性能优异，仅靠编制骨架层隔热无法达到良好的隔热效果。高温通过金属传热最终作用在软管中胶粘合层和内胶层，由于内胶层的耐高压、耐油设计无法承受金属传递的高温，会导致橡胶老化龟裂、炭化失去弹性，接头无法紧固在软管两端，最终导致接头处渗漏、甚至接头在高压脉冲作用下脱头。
4.再者，现有的单一阻燃剂共混使用效果较差；市场复配阻燃剂反应无法控制，无法在现有工况中应用，且成本较高；产品结构工艺复杂，成型工艺复杂，成本相对于橡胶材料较高；外敷层材料多为石棉隔热层、隔热保护套、防火涂料等非橡胶材料，柔软性能差，软管弯曲半径小，耐低温性能差；阻燃外敷层之间粘合差。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种橡胶软管及其制备方法，本发明提供的橡胶软管具有较优的耐火性能和超高压性能。
6.本发明提供了一种橡胶软管，沿管径方向，由内到外依次包括：
7.内衬层；所述内衬层的制备原料包括丁腈橡胶和nbr/pvc橡塑合金；
8.复合在所述内衬层上的第一钢丝骨架层；
9.复合在所述钢丝骨架层上的中胶粘合层；所述中胶粘合层的制备原料包括丁腈橡胶和氯丁橡胶；
10.复合在所述中胶粘合层上的第二钢丝骨架层；
11.复合在所述第二钢丝骨架层上的外胶层；所述外胶层的制备原料包括丁腈橡胶、橡塑合金和复配型阻燃剂；
12.所述复配型阻燃剂按重量份数计包括：
[0013][0014]
优选的，所述内衬层的制备原料中，丁腈橡胶和nbr/pvc橡塑合金的质量比为70～80：23～30。
[0015]
优选的，所述内衬层由包括如下重量份的原料制备得到：
[0016]
丁腈橡胶70～80份、氯化聚乙烯橡胶10份、nbr/pvc橡塑合金23～30 份、细粒子炉黑45份、软质炉黑40～50份、防老剂3～4份、钙锌稳定剂1.5～3 份、氧化锌3.5～5份、硬脂酸0.8～1.5份、氧化镁4～6份、白炭黑8～15份、邻苯二甲酸二辛脂6～8份、硫磺1.5～2.5份、促进剂1.7～2.2份、防焦剂0.3 份、过氧化二异丙苯0.5份。
[0017]
优选的，所述第一钢丝骨架层中的钢丝的直径为0.28mm，强度为3050 mpa；
[0018]
第一钢丝骨架层中的钢丝编织角度为53.5～54.0
°
，第一钢丝骨架层中的钢丝排列密度为97.2％～98％；
[0019]
所述第二钢丝骨架层中的钢丝的直径为0.28mm，强度为3050mpa；
[0020]
第二钢丝骨架层中的钢丝编织角度为55.5
°
，第二钢丝骨架层中的钢丝排列密度为90％。
[0021]
优选的，所述中胶粘合层的制备原料中，丁腈橡胶和氯丁橡胶的质量比为40～70：20～45。
[0022]
优选的，所述中胶粘合层由包括如下重量份的原料制备得到：
[0023]
丁腈橡胶40～70份、氯丁橡胶30～45份、细粒子炉黑30份、软质炉黑50～70 份、防老剂5.5～8.1份、粘合剂5.5～9.5份、钙锌稳定剂1.5～3份、氧化锌3.5～7 份、硬脂酸0.8～1.5份、轻质氧化镁10～12份、硼酰化钴0.6份、白炭黑15～25 份、邻苯二甲酸二辛脂10～15份、硫磺1.5～2.8份、促进剂1～1.5份、防焦剂 0.3～0.6份。
[0024]
优选的，所述外胶层的制备原料中，丁腈橡胶、橡塑合金和复配型阻燃剂的质量比为30～50：50～60：87～97。
[0025]
优选的，所述外胶层由包括如下重量份的原料制备得到：
[0026]
丁腈橡胶30～50份、橡塑合金50～60份、氯丁橡胶20～30份、炉黑40份、复配型阻燃剂87～97份、磷酸三甲苯脂8份、防老剂6～7.6份、微晶蜡3份、抗臭氧剂1.5份、硼酰化钴0.5份、粘合剂6.5～9份、钙锌稳定剂2～3份、氧化锌5～7份、硬脂酸0.5份、癸二酸二辛酯5份、硫磺1.2～2份、促进剂1.7～5.0 份。
[0027]
本发明还提供了一种上文所述的橡胶软管的制备方法，包括以下步骤：
[0028]
a)将内衬管胶料经挤出，在芯棒上成型，得到内衬管；所述内衬管胶料由内衬层的制备原料经过密炼和排胶得到；
[0029]
b)在所述内衬管上编织第一钢丝骨架；
[0030]
c)在所述第一钢丝骨架上放置中胶片，在所述中胶片上编织第二钢丝骨架；所述中胶片由中胶粘合层的制备原料经过密炼和排胶得到；
[0031]
d)将外胶管胶料经挤出，在所述第二钢丝骨架上成型，得到外胶管；所述外胶管胶料由外胶层的制备原料经过密炼和排胶得到；
[0032]
e)将步骤d)得到的复合管经过硫化，得到橡胶软管。
[0033]
优选的，步骤a)中，所述内衬层的厚度为1.9mm～2.1mm；
[0034]
步骤b)中，所述中胶片的厚度为0.34～0.36mm；
[0035]
步骤b)中，所述外胶管的厚度为0.9～1.1mm。
[0036]
本发明提供了一种橡胶软管，沿管径方向，由内到外依次包括：内衬层；所述内衬层的制备原料包括丁腈橡胶和nbr/pvc橡塑合金；复合在所述内衬层上的第一钢丝骨架层；复合在所述钢丝骨架层上的中胶粘合层；所述中胶粘合层的制备原料包括丁腈橡胶和氯丁橡胶；复合在所述中胶粘合层上的第二钢丝骨架层；复合在所述第二钢丝骨架层上的外胶层；所述外胶层的制备原料包括丁腈橡胶、橡塑合金和复配型阻燃剂；所述复配型阻燃剂按重量份数计包括：聚磷酰胺12～20份；季戊四醇10～17份；三聚氰胺7～9份；三氧化二锑20～30份；白炭黑24～30份；硅烷偶联剂1～5份；磷酸三甲苯酯2～4 份。本发明中的内衬层在保证承受超高压的同时，还具有一定的耐热性，避免内衬层橡胶在长期使用过程中受热老化、龟裂、降低橡胶物理性能、不能承受正常的工作压力；中胶粘合层可以承受较高的温度并保持良好的粘合力；外胶层可以适应各种环境和工况，同时兼具耐火膨胀和阻燃的性能，在上述各层的协同作用下，本发明提供的橡胶软管具有较优的耐火性能和超高压性能。
具体实施方式
[0037]
下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0038]
本发明提供了一种橡胶软管，沿管径方向，由内到外依次包括：
[0039]
内衬层；所述内衬层的制备原料包括丁腈橡胶和nbr/pvc橡塑合金；
[0040]
复合在所述内衬层上的第一钢丝骨架层；
[0041]
复合在所述钢丝骨架层上的中胶粘合层；所述中胶粘合层的制备原料包括丁腈橡胶和氯丁橡胶；
[0042]
复合在所述中胶粘合层上的第二钢丝骨架层；
[0043]
复合在所述第二钢丝骨架层上的外胶层；所述外胶层的制备原料包括丁腈橡胶、橡塑合金和复配型阻燃剂；
[0044]
所述复配型阻燃剂按重量份数计包括：
[0045][0046][0047]
本发明提供的橡胶软管包括内衬层，所述内衬层的制备原料包括丁腈橡胶和nbr/pvc橡塑合金。
[0048]
在本发明的某些实施例中，所述内衬层的制备原料中，丁腈橡胶和 nbr/pvc橡塑合金的质量比为70～80：23～30。在某些实施例中，所述内衬层的制备原料中，丁腈橡胶和nbr/pvc橡塑合金的质量比为75：25。
[0049]
在本发明的某些实施例中，所述内衬层由包括如下重量份的原料制备得到：
[0050]
丁腈橡胶70～80份、氯化聚乙烯橡胶10份、nbr/pvc橡塑合金23～30 份、细粒子炉黑45份、软质炉黑40～50份、防老剂3～4份、钙锌稳定剂1.5～3 份、氧化锌3.5～5份、硬脂酸0.8～1.5份、氧化镁4～6份、白炭黑8～15份、邻苯二甲酸二辛脂6～8份、硫磺1.5～2.5份、促进剂1.7～2.2份、防焦剂0.3 份、过氧化二异丙苯0.5份。
[0051]
所述内衬层的制备原料中：
[0052]
在本发明的某些实施例中，所述丁腈橡胶为丁腈橡胶3370c。在某些实施例中，所述丁腈橡胶的重量份数为75份。
[0053]
在本发明的某些实施例中，所述氯化聚乙烯橡胶为氯化聚乙烯橡胶 ch100。
[0054]
在本发明的某些实施例中，所述nbr/pvc橡塑合金的重量份数为25份。
[0055]
在本发明的某些实施例中，所述防老剂包括n
‑
异丙基
‑
n
’‑
苯基对苯二胺和三甲基
‑
1,2
‑
二氢化喹啉。在本发明的某些实施例中，所述n
‑
异丙基
‑
n
’‑
苯基对苯二胺和三甲基
‑
1,2
‑
二氢化喹啉的质量比为1.5～2.5：1.5。在某些实施例中，所述n
‑
异丙基
‑
n
’‑
苯基对苯二胺和三甲基
‑
1,2
‑
二氢化喹啉的质量比为2： 1.5。在某些实施例中，所述防老剂的重量份数为3.5份。
[0056]
在本发明的某些实施例中，所述钙锌稳定剂的重量份数为2份。
[0057]
在本发明的某些实施例中，所述氧化锌的重量份数为4份。
[0058]
在本发明的某些实施例中，所述硬脂酸的重量份数为1份。
[0059]
在本发明的某些实施例中，所述氧化镁的重量份数为5份。
[0060]
在本发明的某些实施例中，所述白炭黑的重量份数为10份。
[0061]
在本发明的某些实施例中，所述邻苯二甲酸二辛脂的重量份数为7份。
[0062]
在本发明的某些实施例中，所述硫磺的重量份数为2份。
[0063]
在本发明的某些实施例中，所述促进剂包括2
‑
(4
‑
吗啉硫代)苯并噻唑和4,4
’‑
二硫代二吗啉。在本发明的某些实施例中，2
‑
(4
‑
吗啉硫代)苯并噻唑和4,4
’‑
二硫代二吗啉的质量比为0.5～0.6：1.2～1.6。在某些实施例中，2
‑
(4
‑ꢀ
吗啉硫代)苯并噻唑和4,4
’‑
二硫代
二吗啉的质量比为0.5：1.4。在本发明的某些实施例中，所述促进剂的重量份数为1.9份。
[0064]
在本发明的某些实施例中，所述防焦剂为n
‑
环己基硫代邻苯二甲酰亚胺。
[0065]
本发明中的内衬层在保证承受超高压的同时，还具有一定的耐热性，避免内衬层橡胶在长期使用过程中受热老化、龟裂、降低橡胶物理性能、不能承受正常的工作压力。
[0066]
本发明提供的橡胶软管还包括复合在所述内衬层上的第一钢丝骨架层。
[0067]
在本发明的某些实施例中，所述第一钢丝骨架层中的钢丝的直径为0.28 mm，强度为3050mpa。在本发明的某些实施例中，第一钢丝骨架层中的钢丝编织角度为53.5～54.0
°
，第一钢丝骨架层中的钢丝排列密度为97.2％～98％。
[0068]
在本发明的某些实施例中，所述第一钢丝骨架层中的钢丝为兴达3050 mpa高强度钢丝。
[0069]
在本发明的某些实施例中，所述第一钢丝骨架层的厚度为0.55～0.57mm。在某些实施例中，所述第一钢丝骨架层的厚度为0.56mm。
[0070]
本发明提供的橡胶软管还包括复合在所述钢丝骨架层上的中胶粘合层；所述中胶粘合层的制备原料包括丁腈橡胶和氯丁橡胶。
[0071]
在本发明的某些实施例中，所述中胶粘合层的制备原料中，丁腈橡胶和氯丁橡胶的质量比为40～70：20～45。在某些实施例中，所述中胶粘合层的制备原料中，丁腈橡胶和氯丁橡胶的质量比为55：35。
[0072]
在本发明的某些实施例中，所述中胶粘合层由包括如下重量份的原料制备得到：
[0073]
丁腈橡胶40～70份、氯丁橡胶30～45份、细粒子炉黑30份、软质炉黑50～70 份、防老剂5.5～8.1份、粘合剂5.5～9.5份、钙锌稳定剂1.5～3份、氧化锌3.5～7 份、硬脂酸0.8～1.5份、轻质氧化镁10～12份、硼酰化钴0.6份、白炭黑15～25 份、邻苯二甲酸二辛脂10～15份、硫磺1.5～2.8份、促进剂1～1.5份、防焦剂 0.3～0.6份。
[0074]
所述中胶粘合层的制备原料中：
[0075]
在本发明的某些实施例中，所述丁腈橡胶为丁腈橡胶1052。在某些实施例中，所述丁腈橡胶的重量份数为55份。
[0076]
在本发明的某些实施例中，所述氯丁橡胶为氯丁橡胶m40。在某些实施例中，所述氯丁橡胶的重量份数为35份。
[0077]
在某些实施例中，所述软质炉黑的重量份数为60份。
[0078]
在本发明的某些实施例中，所述防老剂包括n
‑
异丙基
‑
n
’‑
苯基对苯二胺、三甲基
‑
1,2
‑
二氢化喹啉和二甲基吖啶。在本发明的某些实施例中，所述n
‑
异丙基
‑
n
’‑
苯基对苯二胺、三甲基
‑
1,2
‑
二氢化喹啉和二甲基吖啶的质量比为 1.5～2.5：1.5～2.0：2.5～3.6。在某些实施例中，所述n
‑
异丙基
‑
n
’‑
苯基对苯二胺、三甲基
‑
1,2
‑
二氢化喹啉和二甲基吖啶的质量比为2：1.8：3。在某些实施例中，所述防老剂的重量份数为6.8份。
[0079]
在本发明的某些实施例中，所述粘合剂包括间苯二酚乙醛缩聚物和六甲氧基甲基蜜胺。在本发明的某些实施例中，所述间苯二酚乙醛缩聚物和六甲氧基甲基蜜胺的质量比为1.5～2.5：4～7。在某些实施例中，所述间苯二酚乙醛缩聚物和六甲氧基甲基蜜胺的质量比为2：5。在某些实施例中，所述粘合剂的重量份数为7份。
[0080]
在某些实施例中，所述钙锌稳定剂的重量份数为2份。
[0081]
在某些实施例中，所述氧化锌的重量份数为4.5份。
[0082]
在某些实施例中，所述硬脂酸的重量份数为1.0份。
[0083]
在某些实施例中，所述轻质氧化镁的重量份数为11份。
[0084]
在某些实施例中，所述白炭黑的重量份数为20份。
[0085]
在某些实施例中，所述邻苯二甲酸二辛脂的重量份数为12份。
[0086]
在某些实施例中，所述硫磺的重量份数为2.2份。
[0087]
在本发明的某些实施例中，所述促进剂包括n
‑
环己基
‑2‑
苯并噻唑次磺酰胺和二硫代二吗啉。在本发明的某些实施例中，所述n
‑
环己基
‑2‑
苯并噻唑次磺酰胺和二硫代二吗啉的质量比为0.5～0.7：0.5～0.8。在某些实施例中，所述 n
‑
环己基
‑2‑
苯并噻唑次磺酰胺和二硫代二吗啉的质量比为0.6：0.6。在某些实施例中，所述促进剂的重量份数为1.2份。
[0088]
在本发明的某些实施例中，所述防焦剂为n
‑
环己基硫代邻苯二甲酰亚胺。在某些实施例中，所述防焦剂的重量份数为0.4份。
[0089]
本发明中的中胶粘合层可以承受较高的温度并保持良好的粘合力。
[0090]
在本发明的某些实施例中，所述中胶粘合层的厚度为0.25～0.35mm。在某些实施例中，所述中胶粘合层的厚度为0.35mm。
[0091]
本发明提供的橡胶软管还包括复合在所述中胶粘合层上的第二钢丝骨架层。
[0092]
在本发明的某些实施例中，所述第二钢丝骨架层中的钢丝的直径为0.28 mm，强度为3050mpa。在本发明的某些实施例中，第二钢丝骨架层中的钢丝编织角度为55.5
°
，第二钢丝骨架层中的钢丝排列密度为90％。
[0093]
在本发明的某些实施例中，所述第二钢丝骨架层的厚度为0.55～0.57mm。在某些实施例中，所述第二钢丝骨架层的厚度为0.56mm。
[0094]
在本发明的某些实施例中，所述第二钢丝骨架层中的钢丝为兴达3050 mpa高强度钢丝。
[0095]
本发明提供的橡胶软管还包括复合在所述第二钢丝骨架层上的外胶层；所述外胶层的制备原料包括丁腈橡胶、橡塑合金和复配型阻燃剂。
[0096]
本发明中，所述复配型阻燃剂按重量份数计包括：
[0097][0098]
在本发明的某些实施例中，所述聚磷酰胺的重量份数为20份、17份、14 份或12份。
[0099]
在本发明的某些实施例中，所述季戊四醇的重量份数为10份、13份、15 份或17份。
[0100]
在本发明的某些实施例中，所述三聚氰胺的重量份数为8份。
[0101]
在本发明的某些实施例中，所述三氧化二锑的重量份数为20份或30份。
[0102]
在本发明的某些实施例中，所述白炭黑的重量份数为25份、28份或30 份。
[0103]
在本发明的某些实施例中，所述硅烷偶联剂的重量份数为2份、3份、4 份或5份。在某些实施例中，所述硅烷偶联剂为液体硅烷偶联剂。
[0104]
在本发明的某些实施例中，所述磷酸三甲苯酯的重量份数为3份。
[0105]
在本发明的某些实施例中，所述复配型阻燃剂中硅烷偶联剂为液体硅烷偶联剂，本发明对所述液体硅烷偶联剂的来源和种类并无特殊的限制，可以为一般市售。
[0106]
在本发明的某些实施例中，所述复配型阻燃剂按照以下方法进行制备：
[0107]
1)将季戊四醇、白炭黑、硅烷偶联剂和部分磷酸三甲苯酯进行高速混合；
[0108]
2)将所述高速混合后的产物、聚磷酰胺、三聚氰胺、三氧化二锑和剩余的磷酸三甲苯酯高速混合。
[0109]
在本发明的某些实施例中，部分磷酸三甲苯酯与剩余的磷酸三甲苯酯的质量比为1：1。
[0110]
在本发明的某些实施例中，步骤1)中，高速混合的转速为800～1200r/min，温度为78～82℃，时间为4min。
[0111]
在本发明的某些实施例中，步骤2)中，高速混合的转速为800～1200r/min，温度为85～88℃，时间为6～15min。
[0112]
在本发明的某些实施例中，所述外胶层的制备原料中，丁腈橡胶、橡塑合金和复配型阻燃剂的质量比为30～50：50～60：87～97。
[0113]
在本发明的某些实施例中，所述外胶层由包括如下重量份的原料制备得到：
[0114]
丁腈橡胶30～50份、橡塑合金50～60份、氯丁橡胶20～30份、炉黑40份、复配型阻燃剂87～97份、磷酸三甲苯脂8份、防老剂6～7.6份、微晶蜡3份、抗臭氧剂1.5份、硼酰化钴0.5份、粘合剂6.5～9份、钙锌稳定剂2～3份、氧化锌5～7份、硬脂酸0.5份、癸二酸二辛酯5份、硫磺1.2～2份、促进剂1.7～5.0 份。
[0115]
所述外胶层的制备原料中：
[0116]
在本发明的某些实施例中，所述丁腈橡胶为丁腈橡胶1965。在某些实施例中，所述丁腈橡胶的重量份数为40份。
[0117]
在本发明的某些实施例中，所述橡塑合金为橡塑合金pb3330。在某些实施例中，所述橡塑合金的重量份数为55份。
[0118]
在本发明的某些实施例中，所述氯丁橡胶为氯丁橡胶110。在某些实施例中，所述氯丁橡胶的重量份数为25份。
[0119]
在本发明的某些实施例中，所述防老剂包括n
‑
异丙基
‑
n
’‑
苯基对苯二胺、三甲基
‑
1,2
‑
二氢化喹啉和二甲基吖啶。在本发明的某些实施例中，所述n
‑
异丙基
‑
n
’‑
苯基对苯二胺、三甲基
‑
1,2
‑
二氢化喹啉和二甲基吖啶的质量比为2： 1.5～2：2.5～3.6。在某些实施例中，所述n
‑
异丙基
‑
n
’‑
苯基对苯二胺、三甲基
ꢀ‑
1,2
‑
二氢化喹啉和二甲基吖啶的质量比为2：1.8：3。在某些实施例中，所述防老剂的重量份数为6.8份。
[0120]
在本发明的某些实施例中，所述抗臭氧剂为对苯二胺衍生物。在某些实施例中，所述抗臭氧剂为n
‑
(1,3
‑
二甲基丁基)
‑
n
′‑
苯基
‑
对苯二胺。
[0121]
在本发明的某些实施例中，所述粘合剂包括间苯二酚乙醛缩聚物和六甲氧基甲基蜜胺。在本发明的某些实施例中，所述间苯二酚乙醛缩聚物和六甲氧基甲基蜜胺的质量比为1.5～2：5～7。在某些实施例中，所述间苯二酚乙醛缩聚物和六甲氧基甲基蜜胺的质量比
为1.8：6。在某些实施例中，所述粘合剂的重量份数为7.8份。
[0122]
在某些实施例中，所述氧化锌的重量份数为6份。
[0123]
在某些实施例中，所述硫磺的重量份数为1.5份、1.8份、2.0份或1.2份。
[0124]
在本发明的某些实施例中，所述促进剂包括n,n
‑2‑
二环己基
‑
2,2
‑
二苯并噻唑次磺酰胺(cbs)、二硫代二吗啉(dtdm)和2、2'
‑
二硫代二苯并噻唑 (dm)。在本发明的某些实施例中，所述n,n
‑2‑
二环己基
‑
2,2
‑
二苯并噻唑次磺酰胺、二硫代二吗啉和2,2'
‑
二硫代二苯并噻唑的质量比为0.5～1.5：0.5～1.5： 0.2～0.7。在本发明的某些实施例中，所述n,n
‑2‑
二环己基
‑
2,2
‑
二苯并噻唑次磺酰胺、二硫代二吗啉和2,2'
‑
二硫代二苯并噻唑的质量比为0.5：1：0.2、0.8： 1：0.4、1：1：0.5或1.4：1：0.7。在某些实施例中，所述促进剂的重量份数为1.7份、2.2份、4份或3.1份。
[0125]
在本发明的某些实施例中，所述橡胶软管的外径为17mm。
[0126]
本发明还提供了一种上文所述的橡胶软管的制备方法，包括以下步骤：
[0127]
a)将内衬管胶料经挤出，在芯棒上成型，得到内衬管；所述内衬管胶料由内衬层的制备原料经过密炼和排胶得到；
[0128]
b)在所述内衬管上编织第一钢丝骨架；
[0129]
c)在所述第一钢丝骨架上放置中胶片，在所述中胶片上编织第二钢丝骨架；所述中胶片由中胶粘合层的制备原料经过密炼和排胶得到；
[0130]
d)将外胶管胶料经挤出，在所述第二钢丝骨架上成型，得到外胶管；所述外胶管胶料由外胶层的制备原料经过密炼和排胶得到；
[0131]
e)将步骤d)得到的复合管经过硫化，得到橡胶软管。
[0132]
本发明提供的橡胶软管的制备方法中，采用的原料组分及配比同上，在此不再赘述。
[0133]
本发明先将内衬管胶料经挤出，在芯棒上成型，得到内衬管；所述内衬管胶料由内衬层的制备原料经过密炼和排胶得到。
[0134]
在本发明的某些实施例中，所述内衬管胶料的制备方法包括以下步骤：
[0135]
a1)将丁腈橡胶和nbr/pvc橡塑合金混合密炼；
[0136]
a2)将步骤a1)密炼后的胶料与氯化聚乙烯橡胶混合密炼；
[0137]
a3)将步骤a2)密炼后的胶料、防老剂、钙锌稳定剂、硬脂酸、氧化锌、氧化镁混合密炼；
[0138]
a4)将步骤a3)密炼后的胶料、细粒子炉黑、软质炉黑、白炭黑和邻苯二甲酸二辛脂混合密炼；
[0139]
a5)将步骤a4)密炼后的胶料进行提栓和压合，温度达到125～130℃排胶，过辊，打卷，出片停放；
[0140]
a6)将步骤a5)出片停放后的胶料密炼后，与硫磺、过氧化二异丙苯、促进剂和防焦剂混合密炼，再经提栓和压合后，排胶，过辊，打卷，得到内衬管胶料。
[0141]
步骤a1)中：
[0142]
在本发明的某些实施例中，所述混合密炼的时间为38～42s，混合密炼的温度为20～50℃，混合密炼的转速为25～28r/min，混合密炼的上顶栓压力为 9～10kg/cm2。
[0143]
步骤a2)中：
[0144]
在本发明的某些实施例中，所述混合密炼的时间为28～32s。
[0145]
步骤a3)中：
[0146]
在本发明的某些实施例中，所述混合密炼的时间为45～55s。
[0147]
步骤a4)中：
[0148]
在本发明的某些实施例中，所述混合密炼的时间为38～42s，混合密炼的转速为22～25r/min，混合密炼的上顶栓压力为10kg/cm2。
[0149]
步骤a5)中：
[0150]
在本发明的某些实施例中，将步骤a4)密炼后的胶料进行提栓和压合包括：
[0151]
提栓1次，压合48～52s，再提栓1次，压合28～32s。
[0152]
在本发明的某些实施例中，过辊1遍。在本发明的某些实施例中，打卷3 次。在本发明的某些实施例中，出片停放的时间为16h。
[0153]
步骤a6)中：
[0154]
在本发明的某些实施例中，将步骤a5)出片停放后的胶料密炼的时间为 15～25s，密炼的温度为20～50℃，密炼的转速为22～25r/min，密炼的上顶栓压力为7～8kg/cm2。
[0155]
在本发明的某些实施例中，与硫磺、促进剂和防焦剂混合密炼前，还包括：提起上顶栓。
[0156]
在本发明的某些实施例中，与硫磺、促进剂和防焦剂混合密炼的时间为 28～32s。
[0157]
在本发明的某些实施例中，提栓1次。在本发明的某些实施例中，压合 8～12s。
[0158]
在本发明的某些实施例中，排胶的温度为80～90℃。
[0159]
在本发明的某些实施例中，过辊1遍。在本发明的某些实施例中，打卷为左右打卷3次。在本发明的某些实施例中，打卷前还包括：打三角包3次。在本发明的某些实施例中，打卷后还包括：分散均匀后出片，停放。
[0160]
步骤a)中：
[0161]
在本发明的某些实施例中，所述挤出在φ120mm挤出机中进行。在本发明的某些实施例中，所述挤出机的进料段温度为55～60℃，机身温度为65℃，机头温度为75℃。
[0162]
在本发明的某些实施例中，所述芯棒为软管芯棒。在本发明的某些实施例中，所述芯棒的直径为6.0～6.2mm。
[0163]
在本发明的某些实施例中，所述内衬管的厚度为1.9mm～2.1mm。在某些实施例中，所述内衬管的厚度为2.0mm。在本发明的某些实施例中，所述内衬管的外径为10.0mm。
[0164]
步骤b)中：
[0165]
在本发明的某些实施例中，编织第一钢丝骨架的钢丝编织角度为 53.5～54.0
°
，钢丝排列密度为97.2％～98％。在本发明的某些实施例中，编织采用德国mayer
‑
11编织机。
[0166]
步骤c)中：
[0167]
在本发明的某些实施例中，所述中胶片的厚度为0.34～0.36mm。
[0168]
在本发明的某些实施例中，编织第二钢丝骨架的钢丝编织角度为55.5
°
，钢丝排列密度为90％。在本发明的某些实施例中，编织采用德国mayer
‑
11编织机。
[0169]
在本发明的某些实施例中，所述第二钢丝骨架的编织外径为13.1mm。
[0170]
在本发明的某些实施例中，所述中胶片的制备方法包括以下步骤：
[0171]
b1)将丁腈橡胶和氯丁橡胶混合密炼；
[0172]
b2)将步骤b1)密炼后的胶料、防老剂、硬脂酸、氧化锌、轻质氧化镁、间苯二酚乙醛缩聚物、钙锌稳定剂和硼酰化钴混合密炼；
[0173]
b3)将步骤b2)密炼后的胶料、细粒子炉黑、软质炉黑、白炭黑和邻苯二甲酸二辛脂混合密炼；
[0174]
b4)将步骤b3)密炼后的胶料与硫磺、促进剂、防焦剂和六甲氧基甲基蜜胺压合后，进行密炼，排胶；
[0175]
b5)将步骤b4)排胶后的胶料过辊，打卷，得到中胶片。
[0176]
步骤b1)中：
[0177]
在本发明的某些实施例中，所述混合密炼的时间为38～42s，混合密炼的温度为20～50℃，混合密炼的转速为28～30r/min，混合密炼的上顶栓压力为 9～10kg/cm2。
[0178]
步骤b2)中：
[0179]
在本发明的某些实施例中，所述混合密炼的时间为38～42s。
[0180]
步骤b3)中：
[0181]
在本发明的某些实施例中，所述混合密炼的时间为50s。
[0182]
步骤b4)中：
[0183]
在本发明的某些实施例中，将步骤b3)密炼后的胶料与硫磺、促进剂和六甲氧基甲基蜜胺压合前，还包括提栓压合1次，所述提栓压合的压合时间为38～42s。
[0184]
在本发明的某些实施例中，将步骤b3)密炼后的胶料与硫磺、促进剂和六甲氧基甲基蜜胺压合的时间为50s。
[0185]
在本发明的某些实施例中，密炼的时间为8～12s，密炼的转速为22～25 r/min。
[0186]
在本发明的某些实施例中，排胶的温度为90～110℃。
[0187]
步骤b5)中：
[0188]
在本发明的某些实施例中，过辊1遍。在本发明的某些实施例中，打卷为左右打卷3次。在本发明的某些实施例中，打卷前还包括：打三角包3次。在本发明的某些实施例中，打卷后还包括：分散均匀后出片，停放。
[0189]
步骤d)中：
[0190]
在本发明的某些实施例中，所述挤出在φ120mm挤出机中进行。在本发明的某些实施例中，所述挤出机的进料段温度为55～60℃，机身温度为65℃，机头温度为75～80℃。
[0191]
在本发明的某些实施例中，所述外胶管的厚度为0.9～1.1mm。在本发明的某些实施例中，所述外胶管的外径为15.1mm。
[0192]
在本发明的某些实施例中，所述外胶管胶料的制备方法包括以下步骤：
[0193]
c1)将丁腈橡胶、氯丁橡胶、橡塑合金、氧化锌、硬脂酸、防老剂、粘合剂、微晶蜡、抗臭氧剂、硼酰化钴和钙锌稳定剂进行混合密炼；
[0194]
c2)将步骤c1)混合密炼后的胶料、复配型阻燃剂和一半质量的炉黑进行混合密炼；
[0195]
c3)将步骤c2)混合密炼后的胶料、剩余的炉黑、磷酸三甲苯脂和癸二酸二辛酯混合密炼；
[0196]
c4)将步骤c3)混合密炼后的胶料提栓和压合后，进行密炼，排胶；
[0197]
c5)将步骤c4)排胶后的胶料过辊，打卷，出片，过滤；
[0198]
c6)将步骤c5)过滤后的胶料进行密炼；
[0199]
c7)将步骤c6)密炼后的胶料、硫磺和促进剂混合密炼；
[0200]
c8)将步骤c7)混合密炼后的胶料进行提栓和压合，排胶；
[0201]
c9)将步骤c8)排胶后的胶料过辊，打卷，得到外胶管胶料。
[0202]
步骤c1)中：
[0203]
在本发明的某些实施例中，所述混合密炼的时间为43～47s，混合密炼的温度为20～50℃，混合密炼的转速为25r/min，混合密炼的上顶栓压力为9～10 kg/cm2。
[0204]
步骤c2)中：
[0205]
在本发明的某些实施例中，所述混合密炼的时间为38～42s。
[0206]
步骤c3)中：
[0207]
在本发明的某些实施例中，所述混合密炼的时间为48～52s。
[0208]
步骤c4)中：
[0209]
在本发明的某些实施例中，提栓1次。在本发明的某些实施例中，压合1 次。
[0210]
在本发明的某些实施例中，所述密炼的时间为48～52s。
[0211]
在本发明的某些实施例中，所述排胶的温度为90～100℃。
[0212]
步骤c5)中：
[0213]
在本发明的某些实施例中，过辊1次。在本发明的某些实施例中，打卷为左右打卷3次。在本发明的某些实施例中，打卷前还包括：打三角包3次。在本发明的某些实施例中，打卷后还包括：分散均匀后出片，停放。
[0214]
在本发明的某些实施例中，所述过滤在φ150mm销钉式冷喂料橡胶过滤机中进行。在本发明的某些实施例中，所述φ150mm销钉式冷喂料橡胶过滤机的进料段温度为55℃，机身温度为65℃，机头温度为75℃，转速为14r/min。在本发明的某些实施例中，所述过滤后，还包括停放16h。
[0215]
步骤c6)中：
[0216]
在本发明的某些实施例中，所述密炼的时间为10～20s，密炼的温度为 20～50℃，密炼的转速为22～25r/min，密炼的上顶栓压力为7～8kg/cm2。
[0217]
步骤c7)中：
[0218]
在本发明的某些实施例中，所述混合密炼的时间为28～32s。
[0219]
在本发明的某些实施例中，将步骤c6)密炼后的胶料与硫磺、促进剂和防焦剂混合密炼前，还包括：提起上顶栓。
[0220]
步骤c8)中：
[0221]
在本发明的某些实施例中，提栓1次。在本发明的某些实施例中，压合 8～12s。
[0222]
在本发明的某些实施例中，排胶的温度为80～90℃。
[0223]
步骤c9)中：
[0224]
在本发明的某些实施例中，过辊1次。在本发明的某些实施例中，打卷为左右打卷3次。在本发明的某些实施例中，打卷后还包括：分散均匀后出片，停放。
[0225]
步骤e)中：
[0226]
在本发明的某些实施例中，所述硫化包括：
[0227]
将步骤d)得到的复合管在饱和蒸汽压中升温至140℃，保温13～17min，然后在151
℃下硫化58～62min，再进行降温。
[0228]
在本发明的某些实施例中，所述升温和保温的汽压为0.00～0.30mpa。
[0229]
在本发明的某些实施例中，所述硫化的汽压为0.38～0.42mpa。
[0230]
在本发明的某些实施例中，所述降温的时间不低于20min，所述降温后的汽压为0mpa。
[0231]
在本发明的某些实施例中，所述硫化后的橡胶软管的外径为17mm。
[0232]
在本发明的某些实施例中，所述硫化之后，还包括扣压。本发明对所扣压的方法并无特殊的限制，采用本领域技术人员熟知二点扣压方法即可。扣压的目的在于：连接管体和设备，软管总成实为流体连接件；保证在工作条件下扣压接头和管体不漏液、脱头。
[0233]
本发明对上文采用的原料的来源并无特殊的限制，可以为一般市售。
[0234]
为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的一种橡胶软管及其制备方法进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
[0235]
以下实施例所用的原料均为一般市售。
[0236]
实施例1～17及比较例1～10
[0237]
内衬层由包括如下重量份的原料制备得到：
[0238]
中国台湾朗盛丁腈橡胶3370c 75份、杭州科利氯化聚乙烯橡胶ch100 10份、河北建胜nbr/pvc橡塑合金25份、上海卡博特细粒子炉黑45份、上海卡博特软质炉黑45份、防老剂n
‑
异丙基
‑
n
’‑
苯基对苯二胺2份、防老剂三甲基
‑
1,2
‑ꢀ
二氢化喹啉1.5份、钙锌稳定剂2份、氧化锌4份、硬脂酸1份、氧化镁5份、白炭黑10份、邻苯二甲酸二辛脂7份、硫磺2份、促进剂2
‑
(4
‑
吗啉硫代) 苯并噻唑0.5份、促进剂二硫代二吗啉1.4份、防焦剂n
‑
环己基硫代邻苯二甲酰亚胺0.3份、过氧化二异丙苯0.5份；
[0239]
内衬管胶料的制备方法包括以下步骤：
[0240]
a1)将丁腈橡胶和nbr/pvc橡塑合金投入密炼机中混合密炼40s，转速为25r/min，上顶栓压力为10kg/cm2；
[0241]
a2)加入氯化聚乙烯橡胶混合密炼30s；
[0242]
a3)加入防老剂、钙锌稳定剂、硬脂酸、氧化锌、氧化镁混合密炼50s；
[0243]
a4)加入细粒子炉黑、软质炉黑、白炭黑和邻苯二甲酸二辛脂混合密炼 40s，转速为23r/min，上顶栓压力为10kg/cm2；
[0244]
a5)将步骤a4)密炼后的胶料提栓1次，压合50s，再提栓1次，压合 30s，温度达到125～130℃排胶，过辊1遍，打卷3次，出片停放16h；
[0245]
a6)将步骤a5)出片停放后的胶料在25℃密炼20s，转速为23r/min，密炼的上顶栓压力为7kg/cm2；提起上顶栓，与硫磺、过氧化二异丙苯、促进剂和防焦剂混合密炼30s，提栓1次，压合10s，在85℃排胶到开炼机上，胶料在开炼机上过辊1遍，打三角包3次，左右打卷3次，分散均匀后出片，停放，得到内衬管胶料。
[0246]
中胶粘合层由包括如下重量份的原料制备得到：
[0247]
镇江朗南帝丁腈橡胶1052 55份、氯丁橡胶m40 35份、上海卡博特细粒子炉黑30份、上海卡博特软质炉黑60份、防老剂n
‑
异丙基
‑
n
’‑
苯基对苯二胺2份、防老剂三甲基
‑
1,2
‑
二氢化喹啉1.8份、防老剂二甲基吖啶3.0份、粘合剂间苯二酚乙醛缩聚物2.0份、粘合剂六甲氧基甲基蜜胺5份、钙锌稳定剂 2份、氧化锌4.5份、硬脂酸1.0份、轻质氧化镁11份、硼酰
化钴0.6份、白炭黑20份、邻苯二甲酸二辛脂12份、硫磺2.2份、促进剂n
‑
环己基
‑2‑
苯并噻唑次磺酰胺0.6份、促进剂二硫代二吗啉0.6份、防焦剂n
‑
环己基硫代邻苯二甲酰亚胺0.4份；
[0248]
中胶片的制备方法包括以下步骤：
[0249]
b1)将丁腈橡胶和氯丁橡胶投入密炼机中混合密炼40s，密炼机转速28 r/min，上顶栓压力9kg/cm2；
[0250]
b2)加入防老剂、硬脂酸、氧化锌、轻质氧化镁、间苯二酚乙醛缩聚物、钙锌稳定剂和硼酰化钴混合密炼40s；
[0251]
b3)加入细粒子炉黑、软质炉黑、白炭黑和邻苯二甲酸二辛脂混合密炼 48～52s；
[0252]
b4)将步骤b3)密炼后的胶料提栓1次，压合40s，再提栓1次后，与硫磺、促进剂、防焦剂和六甲氧基甲基蜜胺压合48～52s，然后密炼8～12s，密炼机转速为23r/min，在100℃排胶到开炼机上；
[0253]
b5)将步骤b4)排胶后的胶料在开炼机上过辊1遍，打三角包3次，左右打卷3次，分散均匀后出片，停放，得到中胶片。所述中胶片的厚度为0.35 mm。
[0254]
复配型阻燃剂按照以下方法进行制备：
[0255]
1)将季戊四醇、白炭黑、液体硅烷偶联剂和磷酸三甲苯酯进行高速混合 (高速混合的转速为1000r/min，温度为80℃，时间为4min)；
[0256]
2)将所述高速混合后的产物、聚磷酰胺、三聚氰胺、三氧化二锑和高速混合(高速混合的转速为1000r/min，温度为86℃，时间为6min)。
[0257]
外胶层由包括如下重量份的原料制备得到：
[0258]
中国台湾朗盛丁腈橡胶1965 40份、镇江南帝橡塑合金pb3330 55份、德国拜耳氯丁橡胶110 25份、上海欧励隆快压出炉黑40份、复配型阻燃剂90份、江苏维科特瑞磷酸三甲苯脂8份、防老剂n
‑
异丙基
‑
n
’‑
苯基对苯二胺2份、防老剂三甲基
‑
1,2
‑
二氢化喹啉1.8份、微晶蜡3份、抗臭氧剂n
‑
(1,3
‑
二甲基丁基)
‑
n
′‑
苯基
‑
对苯二胺1.5份、防老剂二甲基吖啶3.0份、硼酰化钴0.5份、粘合剂间苯二酚乙醛缩聚物1.8份、粘合剂六甲氧基甲基蜜胺6份、钙锌稳定剂2.5份、氧化锌6份、硬脂酸0.5份、癸二酸二辛酯5份、硫磺2份、促进剂n,n
‑2‑
二环己基
‑
2,2
‑
二苯并噻唑次磺酰胺(cbs)0.5份、促进剂二硫代二吗啉(dtdm)1份、促进剂2,2'
‑
二硫代二苯并噻唑(dm)0.2份；
[0259]
外胶管胶料的制备方法包括以下步骤：
[0260]
c1)将丁腈橡胶、氯丁橡胶、橡塑合金、氧化锌、硬脂酸、防老剂、粘合剂、微晶蜡、抗臭氧剂、硼酰化钴和钙锌稳定剂在密炼机中30℃下混合密炼45s，密炼机转速为25r/min，上顶栓压力为9kg/cm2；
[0261]
c2)加入复配型阻燃剂和一半质量的炉黑混合密炼40s；
[0262]
c3)加入剩余的炉黑、磷酸三甲苯脂和癸二酸二辛酯混合密炼50s；
[0263]
c4)将步骤c3)混合密炼后的胶料提栓1次，压合1次后，密炼50s，在95℃排胶到开炼机上；
[0264]
c5)将步骤c4)排胶后的胶料在开炼机上过辊1遍，打三角包3次，左右打卷3次，分散均匀后出片，停放16h；
[0265]
停放后的胶料进入φ150mm销钉式冷喂料橡胶过滤机，进料段温度为 55℃，机身温度为65℃，机头温度为75℃，转速为14r/min，过滤出一段胶料，停放16h；
[0266]
c6)将步骤c5)得到的胶料在密炼机中密炼20s，密炼机转速为23r/min，上顶栓压力为7kg/cm2；
[0267]
c7)加入硫磺和促进剂混合密炼30s；
[0268]
c8)将步骤c7)混合密炼后的胶料提栓1次，压合10s，在85℃排胶到开炼机上；
[0269]
c9)将步骤c8)排胶后的胶料在开炼机上过辊1遍，左右打卷3次，分散均匀后出片，得到外胶管胶料。
[0270]
橡胶软管的制备方法，包括以下步骤：
[0271]
a)将内衬管胶料采用φ120mm挤出机进行挤出，在直径为6.0mm的软管芯棒上成型，得到内衬管；所述挤出机的进料段温度为58℃，机身温度为 65℃，机头温度为75℃；内衬管的厚度为2.0mm，外径为10.0mm；
[0272]
b)在所述内衬管上编织第一钢丝骨架；
[0273]
编织采用德国mayer
‑
11编织机，第一钢丝骨架层中的钢丝为兴达3050 mpa高强度钢丝，直径为0.28mm；编织第一钢丝骨架的钢丝编织角度为 53.5
°
，钢丝排列密度为97.5％；
[0274]
c)在所述第一钢丝骨架上放置中胶片，在所述中胶片上编织第二钢丝骨架；
[0275]
编织采用德国mayer
‑
11编织机，第二钢丝骨架层中的钢丝为兴达3050 mpa高强度钢丝，直径为0.28mm；编织第二钢丝骨架的钢丝编织角度为 55.5
°
，钢丝排列密度为90％；
[0276]
d)将外胶管胶料采用φ120mm挤出机进行挤出，在所述第二钢丝骨架上成型，得到外胶管；所述挤出机的进料段温度为58℃，机身温度为65℃，机头温度为78℃；所述外胶管的厚度为1.0mm，外径为15.1mm；
[0277]
e)将步骤d)得到的复合管在饱和蒸汽压中升温至140℃，保温13～17 min，然后在151℃下硫化58～62min，再进行降温，得到橡胶软管；
[0278]
所述升温和保温的汽压为0.30mpa；
[0279]
硫化的汽压为0.38～0.42mpa；
[0280]
降温的时间不低于20min，降温后的汽压为0mpa；
[0281]
硫化后的橡胶软管的外径为17mm。
[0282]
对得到的橡胶软管性能进行检测：
[0283]
外观喷霜测量方法：室温23℃停放，目测；
[0284]
加工过程发泡情况：在过滤机挤出时，挤出温度为130～140℃，目测；
[0285]
800℃
×
30分钟耐火：按照gt/b21477标准测试，800℃
×
30分钟，燃烧后2倍压力无泄漏，4倍以上压力爆破；
[0286]
外胶层厚度：iso4671方法测试；
[0287]
软管耐低温
‑
45℃：按照iso10619方法测试；
[0288]
脉冲测试：按照iso6803方法测试；
[0289]
外胶层剥离强度：按照iso8033测试；
[0290]
外胶层耐臭氧：按照iso7326测试。
[0291]
表1实施例1～3以及比较例1～3的复配型阻燃剂的组分及重量份数对橡胶软管性能的影响
[0292][0293][0294]
从表1中可以看出，随着聚磷酰胺的用量减少，加工过程的分解发泡和硫化后的尺寸变化越来越小，能有效控制加工过程的微发泡。但增加季戊四醇的同时会导致外胶喷霜，并随着增加量的变大，喷霜会逐步加重；聚磷酸铵的减少最终还会导致耐火实验过程中，发泡量不够、隔热效果不好导致最终无法承受耐火测试。
[0295]
相比于实施例3，改变液体硅烷偶联剂的重量份数，研究橡胶软管的性能如表2所示。
[0296]
表2实施例3～6的复配型阻燃剂的组分及重量份数对橡胶软管性能的影响
[0297][0298][0299]
相比于实施例6，改变三氧化二锑的重量份数，研究橡胶软管的性能如表 3所示。
[0300]
表3比较例4和实施例6～7的复配型阻燃剂的组分及重量份数对橡胶软管性能的影响
[0301][0302]
从表3可以看出，三氧化二锑对阻燃体系的作用是必不或缺的，缺少可能会导致外胶层无法达到耐火程度，增加三氧化二锑的量并不会对外观、加工过程的发泡以及硫化后的产品尺寸产生影响，但过多也会降低外胶层强度。
[0303]
相比于实施例7，改变外胶层中硫磺、促进剂n,n
‑2‑
二环己基
‑
2,2
‑
二苯并噻唑次磺酰胺(cbs)、促进剂二硫代二吗啉(dtdm)和促进剂2,2'
‑
二硫代二苯并噻唑(dm)的重量份数，结果如表4所示。
[0304]
表4比较例5和实施例7～10的复配型阻燃剂的组分及重量份数对橡胶软管性能的影响
[0305][0306]
从表4中可以看出，促进剂对外胶层的耐火性能和耐臭氧性能影响较大。
[0307]
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以
在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。