复合软管的结构设计特点及原材料介绍
一般来说,按使用要求可将橡胶软管分为普通胶管和特种胶管。普通胶管即指在常温下输送空气、惰性气体或水、中性液体的橡胶软管;特种胶管按性能要求不同分为:耐油软管、软管、耐热软管、液压软管、喷浆软管、刹车制动软管、食品软管、软管等。以上各种橡胶软管的结构相同,使用材料大致相同,但配方不同。选用合适的配方,可实现低成本、 , 加为环保提供。
1本课题的背景意义
配方设计,是橡胶软管 阶段 为重要的核心技术,合理的配方设计不仅可实现环保,还可节约能源。现有橡胶软管主要可分为三层:内胶层、钢丝增强层、外覆层。内胶层和介质直接接触,主要起密封作用;钢丝增强层主要起到承压作用,包含钢丝层和中胶层,钢丝层和中胶层相互堆叠,中胶层将钢丝层紧密粘合在一起,钢丝层称之为“骨”,中胶层称之为“筋”;外覆层又称“外胶层”,主要作用是保护橡胶软管不被外界环境损坏。
配方设计是橡胶软管行业的核心技术,核心技术体现的是一个企业的核心竞争力,内胶层的配方设计将在额定程度上决定橡胶软管的质量和工厂内的环境状况,因此,橡胶软管内胶层配方设计才被放到如此重要的位置。
2橡胶软管配方设计中各种原材料介绍
橡胶软管的配方可分为五大体系:主体胶类体系、补强填充体系、软化增塑体系、硫化体系、防护体系。这五大体系组成了橡胶软管配方设计的整个体系内容。主体胶类体系是决定橡胶使用性能、工艺性能、使用成本、使用寿命、工艺方法的 根本一环;补强填充体系包括补强剂和填充剂;软化增塑体系包括软化剂和增塑剂;硫化体系主要指剂,加快硫化速度,缩短硫化时间;防护体系是指添加特定材料,使得橡胶具有特有的性能,比如防老化剂。主体胶大体可分为图中的类别,其中通用合成橡胶较为常用,特种合成橡胶种类很多,不能穷举。根据合成橡胶的性能不同,可应用于不同行业,可加工所需要性能的工业产品。下面对常用的主体胶做简单介绍。
a)丁苯橡胶( R):与NR相比,弹性稍差,耐水性能较佳。主要应用于轮胎、胶鞋、胶布、文体胶类产品、胶板、蓄电池外壳等。
b)异戊橡胶(IR):结构与NR一样,又称人造 胶,性能与NR相近,纯净度较高。主要应用于轮胎、胶鞋、胶带、胶管、工艺橡胶制品、、食品;
c)顺丁橡胶(B R):弹性、和耐低温性是通用胶中较佳的。主要应用于轮胎胎面胎侧、减震用品、胶辊、胶带、胶管等;
d)乙丙橡胶(E PM):、耐臭氧、耐 性液体、耐水、蒸汽、 性能俱佳。主要应用于电线电缆的绝缘层、汽车玻璃的除水条、窗户密封条、蒸汽胶管、输送带等;
e)氯丁橡胶(C R):耐臭氧、抗阻燃、耐热、耐化学性能较佳。主要应用于轮胎内衬层、低压电线电缆、输送带、减震橡胶、胶钻剂、涂料等。
f)丁晴橡胶(NBR):耐油、、能较佳,是通用的耐油橡胶,可在一40℃~120℃使用。主要应用于油封、衬垫、耐油橡胶软管、输送带、印刷用胶辊、纺织皮辊等耐油工业制品;
g)丁基橡胶(IIR):耐臭氧性、透气性、耐 性溶液效果良好。主要应用于轮胎内胎、电线电缆、蒸汽胶管、耐热胶管、药瓶瓶塞等;
h)硅橡胶(MVQ):使用的温度范围囊括一120℃-250℃,毒性较低,透气性好,电绝缘行好,物理机械性能较差。广泛应用于硅胶软管、胶带、胶辊、电绝缘制品、人造器具上。
i)氟橡胶(FPM):、耐油、耐各种溶剂。主要应用于 产品的密封元件,化工行业的产品,泵用零部件;
j)丙烯酸醋橡胶(ACM):高温状态下的耐油、性能较佳。主要应用于汽车密封元件,油封、皮碗、0型圈等。
2.2补强填充体系
补强填充体系主要包括补强剂和填充剂。
a)补强剂的主要作用是加入后对橡胶的性能有较大幅度提升,如炭黑、白炭黑。炭黑是常用的橡胶补强剂。
b)填充剂的主要作用是降低生产成本,如滑石粉、硅藻土等。在橡胶软管行业中,只有生产性能较低的低压水管时使用填充剂,一般承高压的橡胶软管使用补强剂,当然这是根据企业产品的市场定位来确定的。填充剂在橡胶软管行业中很少使用,填充剂的种类也特别多,在此不做介绍。
2.3软化增塑体系
软化增塑体系主要包含软化剂和增塑剂两种。
a)软化剂又称物理增塑剂,一般为油状物,通过降低分子间的作用力实现软化效果,降低材料硬度,增强耐低温性能。选择液体、固体并用为宜,液体软化剂一般用重油或松焦油,固体软化剂一般用沥青、石油树脂等;
b)增塑剂又称化学增塑剂,加入后降低分子间作用力,增加橡胶可塑性、流动性,便于压延、挤出等操作到。增塑剂按其来源不同可分为五类:
(a)石油系增塑剂:这是石油加工过程中所 的的油品,如芳香烃油、链烷烃油等;
(b)煤焦油系增塑剂:包括煤焦油、煤沥青、古马隆树脂等;
(c)松油系增塑剂:包括松香、松香油、妥尔油等;
(d)脂肪油系增塑剂:包括动植物油制取的脂肪酸、干油、黑油膏、白油膏等;
(e)合成系增塑剂:苯二甲酸醋类、脂肪二元酸醋类、脂肪酸醋类、磷酸醋类、聚醋类、环氧类、含氯类等。橡胶软管行业中常用的增塑剂主要为石油系增塑剂和合成系增塑剂。