一种阻燃高压钢丝编织胶管及其生产工艺制造技术

本申请涉及高压胶管技术领域，具体公开了一种阻燃高压钢丝编织胶管及其生产工艺。一种阻燃高压钢丝编织胶管，包括内胶层、包覆设置在内胶层外的钢丝编织层、包覆设置在钢丝编织层外的外胶层，所述内胶层由丁腈橡胶胶片制得，所述外胶层主要由如下重量份数的原料制成：丁腈橡胶、硅橡胶、碳黑、邻苯二甲酸二辛酯、石蜡油、氧化锌、脂肪酸、促进剂、防老剂、阻燃剂；所述阻燃剂由聚四氟乙烯微粉、有机气凝胶、复合材料按质量比(15

【技术实现步骤摘要】
一种阻燃高压钢丝编织胶管及其生产工艺


[0001]本申请涉及高压胶管
，更具体地说，它涉及一种阻燃高压钢丝编织胶管及其生产工艺。

技术介绍

[0002]高压钢丝编织胶管的结构一般由耐液体的合成橡胶内胶层、中胶层、若干层钢丝编织增强层以及耐天候性能优良的外胶层组成，具有耐腐蚀、强度高、耐高压的优点，在工业领域有着广泛的应用。
[0003]高压钢丝编织胶管主要用于矿井液压支架、油田开采，工程建筑、起重运输、冶金锻压、矿山设备、船舶、注塑机械、各种机床以及各工业领域机械化、自动化的液压系统，能够在一定压力和温度条件下输送石油基液体(如矿物油、液压油、润滑油等)、水基液体(如乳化油、油水乳浊液、水等)、气体等，对工业生产过程中的传动系统有着重要意义。
[0004]目前，常规的高压钢丝编织胶管的工作温度为
‑
40℃
‑
100℃，对于油田井控作业、金属冶炼以及化工行业等有热源或热辐射的高温环境不能很好的胜任，在高温条件下高压钢丝编织胶管的外层容易受热损坏、燃烧，进而发生危险。

技术实现思路

[0005]为了改善高压钢丝编织胶管的耐火阻燃性能，本申请提供一种阻燃高压钢丝编织胶管及其生产工艺。
[0006]第一方面，本申请提供一种阻燃高压钢丝编织胶管，采用如下的技术方案：一种阻燃高压钢丝编织胶管，包括内胶层、包覆设置在内胶层外的钢丝编织层、包覆设置在钢丝编织层外的外胶层，所述内胶层由丁腈橡胶胶片制得，所述外胶层主要由如下重量份数的原料制成：丁腈橡胶70
‑
90份、硅橡胶35
‑
50份、碳黑10
‑
15份、邻苯二甲酸二辛酯5
‑
10份、石蜡油5
‑
10份、氧化锌5
‑
7份、脂肪酸1
‑
3份、促进剂0.5
‑
1份、防老剂0.5
‑
1份、阻燃剂20
‑
25份；所述阻燃剂由聚四氟乙烯微粉、有机气凝胶、复合材料按质量比(15
‑
20):(3
‑
5):(7
‑
12)组成；所述复合材料采用包括如下步骤的方法制得：1)、将苯并环丁烯、纳米片状填料在200
‑
260℃条件下进行共混反应制得中间料；2)、将中间料、氢氧化铝混合均匀共混挤出、制粉后即得。
[0007]通过采用上述技术方案，采用内胶层、钢丝编织层和外胶层的复合构造，可以增强胶管的结构强度，提升抗压性能。外胶层的原料采用丁腈橡胶、硅橡胶复配多种组分，加入邻苯二甲酸二辛酯、石蜡油、脂肪酸、促进剂、防老剂等组分可以促进各组分之间的相容性，还可以起到增塑、稳定的效果，使得外胶层的各向同性好。氧化锌、碳黑组分可以起到较好的填充作用，增强外胶层的力学性能和隔热性能。
[0008]另外，在外胶层的原料内加入阻燃剂，聚四氟乙烯微粉可以在燃烧时发生纤维化形成纤维网状结构，起到很好的阻燃抗滴落作用。同时有机气凝胶和复合材料能够嵌设分
布在聚四氟乙烯微粉纤维化过程中形成的纤维网状结构内，有机气溶胶的多孔特征尺寸效应可以降低导热系数，延缓热量传递。并且在燃烧过程中，复合材料中由苯并环丁烯形成的重排高分子树脂可以协同有机气溶胶发挥自由基捕捉作用，切断燃烧反应进程，同时还会进行聚合物成炭，形成不燃的焦炭层，氢氧化铝受热分解，使得焦炭层形成微纳孔洞结构，进一步降低导热系数。而且纳米片状填料均匀分布在焦炭层内，协同焦炭层发挥物理屏障效应，能起到非常好的隔热、隔氧作用，从而达到非常好的阻燃效果。
[0009]优选的，所述纳米片状填料为氧化铝纳米片、氮化硼纳米片、二硫化钼纳米片、石墨纳米片中的至少一种。
[0010]通过采用上述技术方案，优化和调整纳米片状填料的种类组成，改善纳米片状填料与焦炭层之间形成的隔热结构状态，获得更好的阻燃性和热稳定性。
[0011]优选的，所述纳米片状填料由氮化硼纳米片、石墨纳米片按质量比(10
‑
15):(3
‑
7)组成。
[0012]通过采用上述技术方案，进一步试验和筛选纳米片状填料的组成配比，平衡纳米片状填料的耐热性能和阻燃性能，使得焦炭层的综合性能更好，能够在高温环境下稳定发挥阻燃作用。
[0013]优选的，所述步骤1)中，苯并环丁烯与纳米片状填料的质量比为(5
‑
6.5):1。
[0014]通过采用上述技术方案，优化和调整苯并环丁烯与纳米片状填料的质量比，改善苯并环丁烯分子耦合状态，提升聚合物的成膜性能和粘结性能，使得纳米片状填料在聚合物内的相容性更好，不易发生团聚现象。同时合适比例的纳米片状填料还可以增大聚合物的刚性体积，改善聚合物的热稳定性和隔热性能。
[0015]优选的，所述有机气凝胶为聚酰亚胺气凝胶、聚氨酯气凝胶、聚酰胺气凝胶中的一种。
[0016]通过采用上述技术方案，试验和筛选有机气凝胶的种类组成，聚酰亚胺气凝胶、聚氨酯气凝胶和聚酰胺的阻燃成炭效果较好，并且形成的气凝胶结构导热系数低，具有更好的综合隔热阻燃效果。
[0017]进一步优选的，所述有机气凝胶为聚酰亚胺气凝胶。
[0018]优选的，所述阻燃剂与丁腈橡胶的质量比为(0.22
‑
0.26):1。
[0019]通过采用上述技术方案，加入较多的阻燃剂虽然在一定程度上能够增强外胶层的阻燃效果，但会对外胶层的力学性能产生不良影响，容易出现开裂、分层、应力疲劳等现象。而较少的阻燃剂起不到相应的阻燃效果，还会导致外胶层部分区域出现燃烧孔洞，反而降低外胶层的隔热阻燃性能下降，因此优化和调整阻燃剂与丁腈橡胶的质量比，平衡外胶层的力学性能和阻燃性能。
[0020]优选的，所述外胶层的原料中还包括3.5
‑
6重量份数的超支化聚酯。
[0021]通过采用上述技术方案，加入超支化聚酯后，利用超支化聚酯分子的空间位阻效应和桥架效应，在外胶层结构内形成无定型内核和结晶外壳，一方面可以捕获自由基，降低燃烧过程中的链式反应。另一方面通过高度交联作用来提升外胶层的热稳定性，减少燃烧熔滴现象，改善焦炭层的结构状态，进一步提升外胶层的隔热阻燃效果。
[0022]第二方面，本申请提供一种阻燃高压钢丝编织胶管的生产工艺，采用如下的技术方案：
一种阻燃高压钢丝编织胶管的生产工艺，包括如下步骤：S1：将丁腈橡胶胶片硫化后压出制得内胶管，然后在内胶管外编织钢丝编织层；S2：取外胶层配方量的丁腈橡胶、硅橡胶、碳黑、邻苯二甲酸二辛酯、石蜡油、氧化锌、脂肪酸、促进剂、防老剂、阻燃剂密炼、硫化后制得外胶层胶片；S3：将外胶层胶片挤出包覆在钢丝编织层表面即得。
[0023]通过采用上述技术方案，在内胶管外侧包覆钢丝编织层和外胶层，起到非常好的增强保护作用，保证内胶管内部的物料输送。并且采用多种组分复配制得的外胶层具有较佳的热稳定性，同时在阻燃本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种阻燃高压钢丝编织胶管，其特征在于，包括内胶层、包覆设置在内胶层外的钢丝编织层、包覆设置在钢丝编织层外的外胶层，所述内胶层由丁腈橡胶胶片制得，所述外胶层主要由如下重量份数的原料制成：丁腈橡胶70
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90份、硅橡胶35
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50份、碳黑10
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15份、邻苯二甲酸二辛酯5
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10份、石蜡油5
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10份、氧化锌5
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7份、脂肪酸1
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3份、促进剂0.5
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1份、防老剂0.5
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1份、阻燃剂20
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25份；所述阻燃剂由聚四氟乙烯微粉、有机气凝胶、复合材料按质量比(15
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20):(3
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5):(7
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12)组成；所述复合材料采用包括如下步骤的方法制得：1）、将苯并环丁烯、纳米片状填料在200
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260℃条件下进行共混反应制得中间料；2）、将中间料、氢氧化铝混合均匀共混挤出、制粉后即得。2.根据权利要求1所述的一种阻燃高压钢丝编织胶管，其特征在于，所述纳米片状填料为氧化铝纳米片、氮化硼纳米片、二硫化钼纳米片、石墨纳米片中的至少一种。3.根据权利要求2所述的一种阻燃高压钢丝编织胶管，其特征在于，所述纳米片状填料由氮化硼纳米片、石墨纳米片按质量比(10
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【专利技术属性】
技术研发人员：肖清，
申请(专利权)人：宁波舜龙胶管有限公司，
类型：发明
国别省市：