一种高强耐磨消防水带及其制备方法技术

本发明专利技术涉及消防水带技术领域，具体涉及一种高强耐磨消防水带及其制备方法，消防水带由疏水内衬层、抗压编织层、二次包覆层、加强编织层、外保护层从内到外逐层制作并逐层紧密贴合构成整体，二次包覆层中热塑性弹性体部分渗透过抗压编织层的网孔缝隙与疏水内衬层的有机硅橡胶直接相连，使疏水内衬层、抗压编织层、二次包覆层形成整体牢固结构，加强编织层再次覆盖并通过改性环氧树脂固化到二次包覆层上，进一步增强耐高压强度，最后外保护层，在加强编织层上进一步形成Si

A high-strength wear-resistant fire hose and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种高强耐磨消防水带及其制备方法


[0001]本专利技术涉及消防水带
，具体涉及一种高强耐磨消防水带及其制备方法。

技术介绍

[0002]消防水带是用来输送高压水或泡沫等阻燃液体的软管，承载着传输水或其他液态灭火药剂到火场的艰巨任务，是消防必备器具之一。十年前消防水带设计工作压力最大为2.0MPa，目前消防水带国标中规定的最大工作压力最大为2.5MPa，现在多设计为4.0MPa。近年来，随着城市化进程的加快，城市用地日趋紧张，高层建筑物比比皆是，能否有足够的压力、消防水带能否承受足够的压力，将水压不间断地送到高层水枪阵地上，直接关系到火灾扑救的成败，这就要求水带能够承载高压，此外，在实际使用过程中，因消防水带弯曲、挤压、倒伏等因素，使得消防水带在局部会受到更大的压强。
[0003]为满足消防水带耐高压的需求，消防水带的重量会随之增加，然而，随着耐压值升高，整根水带的质量相应增加较多，质量过重会增加消防员的劳动强度，降低救援效能，甚至延误灭火战机，造成生命和财产的巨大损失。这就要求消防水带在耐高压的情况下，质量越轻便越好。此外，在多次使用后，消防水带的耐压力值会降低，其主要是消防水带的磨损和受压力应变疲劳导致的，耐压值降低的消防水带在使用时可能会发生意外。传统经纬线采用涤纶长丝及丙纶长丝编织而成的消防水带已经不能满足现代消防实际情况的需求。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种高强耐磨消防水带及其制备方法，本专利技术消防水带由多层相互协同，共同提高消防水带耐高压强度和耐磨性能，并且有利于水等消防液体在消防水带内的流动，整体结构稳定，以应对复杂多变且高耐压要求的消防水带需求。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种高强耐磨消防水带，包括以下步骤：
[0007]步骤一：制备疏水内衬层，将一定量的有机硅橡胶与有机硫化剂放入开炼机中，开练混合均匀，转移到硫化仪中，在160～180℃下，硫化3～5h，得到硫化的有机硅橡胶，转移到成型机中，并加入一定量的纳米二氧化硅和十七氟三甲氧基硅烷以及正丁胺水溶液，在160～200℃下挤出成型成管型，得到疏水内衬层；
[0008]步骤二：制备抗压编织层，将长丝聚乙烯纤维和聚氨酯纤维按照质量比为1：1等间隔排列，经过并线、合股、加捻后，由圆织机编织在步骤一得到的疏水内衬层外层，编织形成筒状，得到抗压编织层；
[0009]步骤三：制备二次包覆层，将一定量的热塑性弹性体、马来酸酐、硬脂酸锌、硬脂酸以及抗氧化剂，开练混合均匀后，在160～200℃下挤出成管型，并覆盖在步骤二的抗压编织层外侧，得到二次包覆层；
[0010]步骤四：制备加强编织层，以玻璃纤维与涤纶纤维按照质量比1：1等间隔排列，经过并线、合股、加捻后，由圆织机编织在步骤三的二次包覆层外侧，编织形成筒状编织层，在
筒状编织层外层涂敷厚度1～3mm的改性环氧树脂，真空浸渍10～15min，室温固化3～10h，得到加强编织层；
[0011]步骤五：制备外保护层，将经过步骤一、二、三、四制得的整个管状物完全浸泡在正硅酸乙酯中，加入一定质量的无水乙醇和去离子水，加热到70～80℃，插入超声探头，以400W功率超声1～2h，再加入氨水，调节pH为8～9，继续浸泡0.5～1h，取出，晾干，得到外保护层包覆的消防水带，即得到高强度耐磨消防水带。
[0012]所述步骤一制备疏水内衬层中，有机硅橡胶、有机硫化剂、纳米二氧化硅、十七氟三甲氧基硅烷和正丁胺水溶液的质量比例为有机硅橡胶：有机硫化剂：纳米二氧化硅：十七氟三甲氧基硅烷：正丁胺水溶液＝80～120：3～4：1～3：1～2：30～50；其中正丁胺水溶液为正丁胺与去离子水质量比为1：1混溶而成。
[0013]所述步骤三制备二次包覆层中，热塑性弹性体、马来酸酐、硬脂酸锌、硬脂酸以及抗氧化剂的质量比为热塑性弹性体：马来酸酐：硬脂酸锌：硬脂酸：抗氧化剂＝80～100：1～2：0.1～0.5：1～5：1～3。
[0014]所述热塑性弹性体为苯乙烯类热塑性弹性体、热塑性反式天然橡胶、热塑性聚氨酯弹性体橡胶中的一种或者几种；所述抗氧化剂为亚磷酸三(2,4
‑
二叔丁基苯基)酯、亚磷酸三壬基苯酯中的一种或者几种。
[0015]所述步骤五制备外保护层中，所述无水乙醇加入量为正硅酸乙酯质量的1～2倍；所述去离子水加入量为正硅酸乙酯质量的1～2倍。
[0016]所述步骤一制备疏水内衬层中，有机硫化剂为过氧化二苯甲酰、N,N
‑
四甲基二硫双硫羰胺、二硫化四甲基秋兰姆中的一种或多种。
[0017]所述步骤四制备加强编织层中，改性环氧树脂是甲基丙烯酸接枝改性环氧树脂，为取一定量的环氧树脂加入装有带回流装置的四口烧瓶中，开启冷却回流，同时冷凝管逆流通入冷却水，四口烧瓶加热至55～60℃，并以30～100r/min的速度搅拌，再加入一定量的N，N
‑
二甲基苄胺、1，4
‑
对苯二酚以及滴加一定量的甲基丙烯酸，升温到70～90℃，反应5～6h，每间隔0.5h测树脂的酸值，当酸值小于8mg KOH/g以下，停止加热，再加入一定量的苯乙烯，搅拌5～15min后，迅速降温至室温，反应结束，得到改性环氧树脂。
[0018]质量比为环氧树脂：N，N
‑
二甲基苄胺：1，4
‑
对苯二酚：甲基丙烯酸：苯乙烯＝100：0.3～1：1～3：3～10：10～20。
[0019]所述步骤四中真空浸渍，具体操作为，取质量份数为100份的改性环氧树脂，加入质量份数为5～12份的过氧化环己酮、质量份数为1～3的环烷酸钴后，以100～300r/min的速度搅拌10～30min，没有气泡后，转移到真空浸渍机中，浸渍管子，设置真空度1
×
10
‑3～1
×
10
‑3Pa，浸渍完成后，关闭真空装置。
[0020]所述步骤三制备二次包覆层中，二次包覆层挤出成管型时趁热覆盖在抗压编织层外侧，冷却后与疏水内衬层、抗压编织层贴合紧密、形成整体。
[0021]本专利技术的有益效果：
[0022]1、本专利技术的消防水带由疏水内衬层、抗压编织层、二次包覆层、加强编织层、外保护层从内到外逐层制作并逐层紧密贴合构成整体，二次包覆层中的热塑性弹性体部分渗透过抗压编织层的网孔缝隙与疏水内衬层中的有机硅橡胶直接相连，使得疏水内衬层、抗压编织层、二次包覆层形成整体牢固的结构，加强编织层再次覆盖并通过改性环氧树脂固化
到二次包覆层上，进一步增强耐高压强度，最后制作外保护层，在加强编织层上进一步形成Si
‑
O
‑
Si网状结构，增强消防水带的耐磨性能，多层相互协同，共同提高消防水带耐高压强度和耐磨性能。
[0023]2、本专利技术疏水内衬层使用有机硅橡胶为主材，分子主链为
‑
Si
‑
O...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高强耐磨消防水带，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：制备疏水内衬层，将一定量的有机硅橡胶与有机硫化剂放入开炼机中，开练混合均匀，转移到硫化仪中，在160～180℃下，硫化3～5h，得到硫化的有机硅橡胶，转移到成型机中，并加入一定量的纳米二氧化硅和十七氟三甲氧基硅烷以及正丁胺水溶液，在160～200℃下挤出成型成管型，得到疏水内衬层；步骤二：制备抗压编织层，将长丝聚乙烯纤维和聚氨酯纤维按照质量比为1：1等间隔排列，经过并线、合股、加捻后，由圆织机编织在步骤一得到的疏水内衬层外层，编织形成筒状，得到抗压编织层；步骤三：制备二次包覆层，将一定量的热塑性弹性体、马来酸酐、硬脂酸锌、硬脂酸以及抗氧化剂，开练混合均匀后，在160～200℃下挤出成管型，并覆盖在步骤二的抗压编织层外侧，得到二次包覆层；步骤四：制备加强编织层，以玻璃纤维与涤纶纤维按照质量比1：1等间隔排列，经过并线、合股、加捻后，由圆织机编织在步骤三的二次包覆层外侧，编织形成筒状编织层，在筒状编织层外层涂敷厚度1～3mm的改性环氧树脂，真空浸渍10～15min，室温固化3～10h，得到加强编织层；步骤五：制备外保护层，将经过步骤一、二、三、四制得的整个管状物完全浸泡在正硅酸乙酯中，加入一定质量的无水乙醇和去离子水，加热到70～80℃，插入超声探头，以400W功率超声1～2h，再加入氨水，调节pH为8～9，继续浸泡0.5～1h，取出，晾干，得到外保护层包覆的消防水带，即得到高强度耐磨消防水带。2.根据权利要求1所述的一种高强耐磨消防水带，其特征在于，所述步骤一制备疏水内衬层中，有机硅橡胶、有机硫化剂、纳米二氧化硅、十七氟三甲氧基硅烷和正丁胺水溶液的质量比例为有机硅橡胶：有机硫化剂：纳米二氧化硅：十七氟三甲氧基硅烷：正丁胺水溶液＝80～120：3～4：1～3：1～2：30～50；其中正丁胺水溶液为正丁胺与去离子水质量比为1：1混溶而成。3.根据权利要求1所述的一种高强耐磨消防水带，其特征在于，所述步骤三制备二次包覆层中，热塑性弹性体、马来酸酐、硬脂酸锌、硬脂酸以及抗氧化剂的质量比为热塑性弹性体：马来酸酐：硬脂酸锌：硬脂酸：抗氧化剂＝80～100：1～2：0.1～0.5：1～5：1～3。4.根据权利要求3所述的一种高强耐磨消防水带，其特征在于，所述热塑性弹性体为苯乙烯类热塑性弹性体、热塑性反式天然橡胶、热塑性聚氨酯弹性体橡胶中的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾镜炜，
申请(专利权)人：贾镜炜，
类型：发明
国别省市：