钢丝编织橡塑复合软管的研制.pdf

嫦，棘卯 狮 篑 龟 娥 钾 丝 钢丝编织橡塑复合软管的研制 一 广 州 胶 管 厂 堑T a)5 目前，生产钢丝编织胶管的工艺方法主 要有三种：无芯法、硬芯法和软芯法。无芯 法生产是采用无芯编织及光身硫化工艺，具 有工艺简单，生产效率高，可生产大长度胶 管的特点，但存在尺寸公差超差、外胶起泡、产品性能不稳定等问题。硬芯法，一般采用 铁芯，工艺较无芯法复杂，需增加套芯和包 拆水布工序，因而生产长度受到限制，生产 效率较低，但质量比较稳定，胶管的尺寸比 较准确，性能得到保证。因其采用包水布硫 化工艺而给产品外观带来一定的缺陷，产品 外表面不光滑，外观不太受欢迎 软芯包铅 法，是近年来国内外普遍公认的具有先进水 平的工艺方法，生产的产品具有外观光滑光 亮，规格尺寸准确，性能稳定，长度也比硬 芯法有所增大，是 目前广受欢迎的产品。但 它投资大，能耗大，对环境污染，一般厂家 不容易接受。随着科学技术的发展，利用热塑性弹性 体或经过改性的塑料在常温下具有类似于橡 胶的特性，采用一次注压成型，不需硫化来 生产液压软管。这种方法改变传统的硫化工 艺和生产方式，已成为世界胶管行业发展的 主要方向。为此，我厂于 1 9 9 3年开始立项进 行研究开发钢丝编织橡塑复合软管，并被广 州市经委列为新产品开发项 目，获得科技贷 款。经过三年的努力，终于完成了产品的开 发试制，现将试制过程分别论述如下。中国橡胶 N o 2 1 9 9 7(总第 2 9 0期)一、技术关键 钢丝编织橡塑复合软管外层是改性塑料 或热塑性弹性体，既要解决塑料与钢丝的粘 合，又要使被改性的塑料满足苛刻的使用条 件，要有优异的耐天候老化、耐臭氧和低温 性能，同时要有适当的耐油性能，这就是本 课题的技术难点，攻关所在。根据资料，软管的外层一般为热塑性聚 氨酯或改性聚氯乙烯树脂材料，因其耐老化、耐油、耐化学性能较好。热塑性聚氨酯因价 格昂贵，需进 口，供货不畅，我们最终选择 了改性聚氯乙烯树脂。经过改性的聚氯乙烯 树脂具有优良的橡胶弹性、扯断伸长率、永 久变形、硬度、耐寒性和耐老化性均有很大 的改善，可达到技术要求。另外经过试验，选 取粘合剂以解决层间粘着问题。二、主要指标的确定 钢丝编织檬塑复合软管的使用范围、规 格尺寸、技术要求等主要指标按照国家标准 GB 3 6 8 3的要求而确定 1 适用范 围。钢丝编织檬塑复合软管使 用于普通液压液体(如矿物油、可溶性油、油 水乳浊液，乙二醇水溶液及水等)，工作温度 范围：一4 O 一 1 O O。2 主 要 技 术指 标 工 作 压 力：达 到 G B 3 6 8 3标准规定要求；最小爆破压力：工作 2 l 维普资讯 压力的 4倍；脉冲性能试验：试验温度9 3 =3，试验压力1 3 3倍工作压力经受 2 0 万次脉冲无渗漏或其它异常现象；低温弯曲 试验 一4 0 土3 经受弯曲时，软管不渗漏和 龟裂；耐臭氧性能：4 O 2，5 0 士5 p p h m，7 0 =2 h，放大 2倍不得出现龟裂；层间粘着强 度：大于 2 5 k N m；耐油性能：3号标准油，1 0 0 土2，7 0 士2 h，内、外胶层 体积变化 V：O 一 1 O O。三、结构设计 钢丝编织橡塑复合软管 由内胶层、钢丝 编织层和热塑性材料外覆层组成。与传统型 钢丝编织管的外胶层材料有所区别 结构设计是胶管制造中重要的一环，直 接影响着胶管的使用寿命，同时决定了生产 的工艺和设备。因此钢丝编织橡塑复合软管 的结构设计按照国家标准 GB 3 6 8 3的要求进 行。规 格、尺 寸 公 差、压 力 要求 均 符 合 GB 3 6 8 3 的要求。编织角度采用平衡角 5 4。4 4 ，四、配方设计 1 内胶配方设计 要求有优 良的耐介质 性能，较高的硬度，高的定伸强度，低的压 缩永久变形和 良好的抗撕裂强度。经过试验，确定了以耐油性能优异的丁腈橡胶为主体材 料 的内胶配方。配方如下：丁腈橡胶 1 0 0，氧化锌5 0，硬酯酸2 0 促进剂 C Z 0 8，防老剂 R D 1 5，防老剂 4 0 1 0 0 5，通用炭黑 1 2 0，碳酸钙3 O，邻苯二甲酸二 丁酯(D OP)1 0，硫黄2 0 2 中胶配方设计。要求有良好的流动性 能和与钢丝 良好的粘着性能。经过试验，确 定 了以丁腈胶为主体材料的中胶配方，配方 如下：丁腈胶1 0 0，氧化锌5 0，硬酯酸 1 5，促进剂 C Z 0 8，防老剂 B L EW 2 2 8，白炭黑1 5，通用炭黑5 O，碳酸钙1 2 0，邻苯二甲酸二丁酯1 2，硫磺2 5。3 热塑性外覆层的配方设计。外覆层的 作用是保护胶管免受腐蚀和磨损，要有优 良 的耐天候老化，耐臭氧和低温性能，适 当的 耐油性能，同时使胶管外观光滑光亮。经过 试验，我们选择了改性聚乙烯树脂作为外覆 层。改性剂选用美国杜邦公司 E l v a l o y 一7 4 1 和兰化公司粉末丁腈橡胶。配方及性能见表 l、表 2：裹 1 外疆层配 方 表 2 外疆层配方性能 我们发现两配方的物理机械性能基本相 同，而兰化粉末丁腈橡胶比 E l v a l o y 一7 4 1的 价格低得多，而且用量是 E l v a l o y 一7 4 1 的一 半，选择 了兰化粉末丁腈橡胶，确定 P 2作为 外覆层的配方。在制成品的性能检测中，耐 臭氧及低温弯曲性能均达到要求。4 粘合剂的选择。为了增加外覆层与钢 丝层之间的粘合，我们对专用粘合剂、万能 中国棒胶 No 2 1 9 9 7(苗第 2 9 0期)维普资讯 胶和一般胶浆进行了测试，结果为：专用粘 合帝!3 k N m，万能胶1 7 6 k N m，一般胶 0 3 k N m 通过试验，我们选择了专用 粘台荆。五、生产工艺 为保证外覆层 的表面光滑及壁厚 均匀，我们对挤出机塑化温度进行了反复摸索，寻 找出了较理想 的挤出温度。挤 出机型号 T M一6 0。挤 出温度 一段9 0，二段 1 1 5，三段1 2 5，四段1 3 5，五段 1 4 5，六段1 6 5，机嘴1 7 5。六、结论 根据性能检测结果显示，钢丝编织橡 塑 复 台 软 管 的 各 项 性 能 达 到 国 家 标 准 GB 3 6 8 3中规定的要求。钢丝编织橡塑复台软管具有综合性能 好、耐压强度高的特色，是属于运用新材料、新结构、新工艺的新产品，产品技术含量高，附加值也较高 胶管规格齐全，现可生产 m6 X1 B、m 6 X 2 B、m6 X 3 B、m8 X1 B、m8X 2 B、m1 0 X1 B、m1 02 B、m1 0 X 3 B、m1 3X1 B、m1 3X 2 B、m1 3 3 B等，经用户使用后反映良好，产品质量 可靠，完全满足用户要求，深受用户欢迎。钢丝编织橡塑复台软管使用改性聚氯 乙烯树脂直接包覆达到外表面光滑光亮的目 的，比包铅法外观质量更佳，其独特的材质 及工艺方法属国内首创。钢丝编织橡塑复合软管减少设备投资 6 0 0 万元，生产成本较低，而且无铅对环境的 拷染，符合环保要求。钢丝编织橡塑复合软管现 已形成年产 2 O万标准米的生产能力，产值可达 6 0 0万 元，利税率 4 0 ，达到产品开发任务书的要 求，为我厂增加效益。0 硅酸钙在全胶 鞋面中的应用 活性硅酸钙表面系经化学改性，是橡胶 较理想的朴强填充材料 牡丹江橡胶四厂选 用 白色、粒径在 4 0 0 1 2 0 0目。1 在鞋面胶中的变量试验。为了选择合 适的并用份数，取 4 0 0目、8 0 0目、1 2 0 0目 硅酸钙在原鞋胶面配方中增加变量 5份、1 0 份、1 5 份。原鞋面胶基本配方为：天然胶 9 0，台成胶1 0，促进剂 M 0 5 2，促进剂 D M 0 3 0，促进剂D 0 2 4，氧化锌5，硬 脂酸0 7 0，防老剂1 0，硫黄2 3，防 焦剂0 3 0，软化剂2 0 0，碳酸钙7 4 3 6，炭黑2 2，硅酸钙变量。硫化条件：1 3 0 X 1 6 分。应用活性硅酸钙胶料的物理机械性能 见表 1。裹 1 半成品胶辩性能对比 中国橡胶 No 2 1 9 9 7(总第 2 9 0朝)(-F 转 2 4 页末)23 维普资讯 经营策略 黼 卞 l司，桂 林橡 胶工 业发 展 思路 及 其途径的 确 定 ，桂林南方橡胶(集团)公司组建于 1 9 8 8 年，是我国橡胶行业中组建较早的一个企业 集团，最近，我公司认真按照加速实现经济 体制由计划经济向社会主义市场经济体制转 变，经济增长方式由粗放型向集约型转变的 工作要求，在全集团公司范围内联系实际开 展了长达半年之久的大学习、大讨论活动，研 究和确定 了桂林橡胶工业今后 1 5年发展思 路：坚持改革开放、依靠科技进步，努力实 现两个根本性转变，加快建立现代企业制度 的步伐，推进经济体制改革，把改革、改组、改造和加强管理结合起来，集中力量，通过 实施子午线轮胎、工程机械轮胎、摩托车胎、涤纶帘子线、子午胎设备国产化等项技术含 量高，适销对路、经济效益好的重大技改和 新建项 目，扩大新的经济增长点i研制开发 F 2 6、7 口 黄 炽 昌 一批高附加值，市场急需的新产品，替代一 批质量低、成本高的落后产品；积极拓展橡 胶相关产品和第三产业，壮大集团公司综合 实力。使橡胶产品质量和成本总体水平进入 本行业先进行列，几个主要产品达到和接近 国际水平，实现“九五”营销总额 5 1亿元，产品销售额 2 5亿元；2 0 1 0年营销总额 1 0 2 亿元，产品销售额 4 O亿元的经济发展目标。我集团公司将通过如下基本途径，以确 保上述发展思路如期实现。一、推行建立现代企业制度，完善集团 公司管理体制。主要是抓住集团公司建立现代企业制度 挂牌运营的有利时机，按照“产权清晰，权 责明确，政企分开，管理科学”的要求，努 力做好转机建制方西的工作。(上接 2 3页)从表 1 数据可以看出，随着活 性硅酸钙的目数和份数的增加，断裂强度稍 有下降，伸长率有所降低，硬度增加，焦烧 时间稍有变化 由于 8 0 0目活性硅酸钙价格 较适宜，且能起到较好的补强和填充作用，用 量为 1 0 份。2 在鞋面胶中应用。性能见表 2 裹 2 生产配方与新选用配方腔料性能 2 4 从表2 数据可却，断裂强度，伸长率稍有下 降，硬度稍高，3 0 0 定伸应力稍高 3 使用效果。经试验，在鞋面胶中增 加 1 0份 8 0 0目活性硅酸钙，可降低生胶含 量。使用 8 0 0目活性硅酸钙在混炼操作中 不易飞扬，分散容易，制得的混炼胶表面光 滑细腻。8 0 0目活性硅酸钙呈中性，故在原 生产配方中不需增加硫化剂、促进剂用量，便 可降低生胶含量，胶料粘性的下降可通过调 整软化剂来解决，成品物理机械性能均达到 国家标准。每年可节省材料费 1 1万元左右 经济效益较为显著。(张成军张华)中国搪胶No 2 1 9 9 7(总第 2 9 0期)维普资讯