一种耐磨耐腐蚀橡胶软管及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种耐磨耐腐蚀橡胶软管及其制备方法。所述耐磨耐腐蚀橡胶软管包括抗拉层，设置于所述抗拉层内侧的内胶层，以及设置于所述抗拉层外侧的防护层。所述内胶层以及所述防护层均由以下原料制成：丁腈橡胶、三元乙丙橡胶、炭黑、碳酸钙、硬脂酸、相容剂、粘合剂、促进剂、增塑剂、硫磺、硫化剂、硼酸三异辛酯、二苯甲酰甲烷钙、功能助剂。本发明专利技术通过在原料中添加功能助剂不仅提高了功能助剂在橡胶原料中的相容性能和分散性能，同时提高了橡胶软管的耐磨耐腐蚀以及力学性能。的耐磨耐腐蚀以及力学性能。

【技术实现步骤摘要】
一种耐磨耐腐蚀橡胶软管及其制备方法


[0001]本专利技术涉及橡胶软管制作
，具体涉及一种耐磨耐腐蚀橡胶软管及其制备方法。

技术介绍

[0002]橡胶软管一直以来被广泛地应用于建筑、各类液压工程机械、石化、油田、船舶、冶金、农业、矿山等工业、军用、发用领域，这主要是由于其不仅具有较为优良的耐热性与耐老化性，而且还具有高强度的承压力，同时兼具较为优越的脉冲性能与减振性能。然而，橡胶软管无论在运输、储存过程中，还是在加工与使用中，都会因外界因素影响而对其产生不同程度的综合性破坏，这既有可能造成其结构上的损坏，还将导致其失去良好的使用性能。
[0003]橡胶软管出现破损问题主要可以从四个方面进行因素分析：一是外观，二是力学性能，三是物化性质，四是电气性能。而作为橡胶软管主要结构构成的钢丝，因其承载着软管既定功能的保障作用，一旦出现腐蚀与疲劳问题将严重影响材料的使用性能，同时还将导致其力学性能下降。而橡胶软管也将在出现老化降级问题时，出现不同程度的脆化、开裂，甚至更为严重的软管爆裂等问题，由此影响材料的正常作用发挥。
[0004]中国专利技术专利(申请号：202110495741.1)公开了一种橡胶软管及其制备方法，橡胶软管沿管径方向依次包括：内衬层；内衬层制备原料包括丁腈橡胶和NBR/PVC橡塑合金；复合在内衬层上的第一钢丝骨架层；复合在钢丝骨架层上的中胶粘合层；中胶粘合层制备原料包括丁腈橡胶和氯丁橡胶；复合在中胶粘合层上的第二钢丝骨架层；复合在第二钢丝骨架层上的外胶层；外胶层制备原料包括丁腈橡胶、橡塑合金和复配型阻燃剂；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。所述橡胶软管具有较优的耐火性能和超高压性能。但是该橡胶软管的耐磨耐腐蚀性能不佳，难以在极端恶劣的环境下使用，长时间使用很容易被腐烂以及受到破坏，导致使用寿命很短，需要不断的更换，不易长时间使用，使用范围受到极大的限制，因此，该专利技术橡胶软管的使用受到极大限制。

技术实现思路

[0005]针对上述现有技术中存在的不足，本专利技术提供了一种耐磨耐腐蚀橡胶软管及其制备方法。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：
[0007]一种耐磨耐腐蚀橡胶软管，包括抗拉层，还包括设置于所述抗拉层内侧的内胶层以及设置于所述抗拉层外侧的防护层；所述抗拉层为纤维材料或金属材料。
[0008]所述内胶层以及所述防护层均由以下重量份原料制成：丁腈橡胶60
‑
90重量份、三元乙丙橡胶20
‑
40重量份、炭黑20
‑
40重量份、碳酸钙5
‑
20重量份、硬脂酸0.5
‑
3重量份、相容剂1
‑
3重量份、粘合剂2
‑
6重量份、促进剂1
‑
3重量份、增塑剂5
‑
15重量份、硫磺1
‑
3重量份、硫
化剂2
‑
5重量份、硼酸三异辛酯0.1
‑
1重量份、二苯甲酰甲烷钙0.1
‑
0.8重量份、功能助剂3
‑
10重量份。
[0009]所述功能助剂的制备方法如下：
[0010]Y1：将氧化石墨与三氯甲烷、三氯氧磷混合分散超声，过滤，干燥，得到活化氧化石墨烯；将活化氧化石墨烯、聚乙二醇加入至水中搅拌均匀，在反应釜中反应，得到改性氧化石墨烯；
[0011]Y2：将改性剂分散在无水乙醇、氨水中超声，得到改性剂溶液；将正硅酸乙酯加入到上述改性剂溶液中搅拌，再加入盐酸，搅拌，静置，得到改性二氧化硅；
[0012]Y3：将上述改性氧化石墨烯、改性二氧化硅加入到乙醇水溶液中超声，加入1
‑
羟基苯并三唑溶液的乙醇溶液继续超声，得到功能助剂。
[0013]氧化石墨烯与有机高分子聚合物复合作为填料，不仅能结合两者的优异性能，赋予橡胶软管更好的韧性，而且还能提高其在橡胶软管中的相容性，从而提高橡胶软管的防腐性能，然而单独将氧化石墨加入到橡胶中，由于氧化石墨片层之间固有的范德华力和π
‑
π相互作用会导致堆叠和团聚，降低了橡胶的防腐蚀性能。氧化石墨在经过改性后，石墨烯表面带有羧基基团，不仅可以提高氧化石墨的稳定性能，同时还可以提高石墨烯加入橡胶中后的均匀性能，从而使橡胶的耐腐蚀性能提高，并且，在改性石墨烯的表面可提高聚乙二醇与改性二氧化硅连接，从而提高橡胶的致密度，进一步提高橡胶的耐腐蚀性能。
[0014]二氧化硅呈三维网状结构，疏松多孔，可以提高橡胶软管的耐磨性、抗冲击性，有利于提高橡胶软管的力学性能，但是未改性的二氧化硅容易团聚，很难均匀分散在橡胶基体中。因此，本专利技术将二氧化硅在制备过程对其进行改性，赋予其表面不同的团能团，以利于与改性氧化石墨烯表面聚乙二醇的羟基和进行结合，提高二者之间的结合度，同时提高在橡胶软管中的相容性能，更重要的一点是改性之后的二氧化硅的表面有机基团分布更均匀，该改性二氧化硅与橡胶软管基体的界面相容性更优，其表面长碳链与丁腈橡胶及其他基体成分相互交错在一起，结合更牢固，二者协同提高了橡胶软管复合材料的耐磨耐腐蚀。
[0015]优选的，所述功能助剂的制备方法如下：
[0016]Y1：在氮气环境下，将5
‑
12重量份氧化石墨与25
‑
50重量份三氯甲烷、400
‑
700重量份三氯氧磷混合分散8
‑
20min，在50
‑
70℃、超声功率300
‑
600W、超声频率40
‑
70kHz下反应10
‑
20h，过滤，干燥，得到活化氧化石墨烯；将3
‑
8重量份活化氧化石墨烯、0.5
‑
3份聚乙二醇加入至80
‑
120份水中搅拌均匀，在160
‑
200℃的反应釜中反应2
‑
4h，冷却至室温，过滤，洗涤，干燥，得到改性氧化石墨烯；
[0017]Y2：将0.5
‑
2重量份改性剂分散在40
‑
80重量份无水乙醇中，再加入2
‑
5重量份10
‑
25wt％氨水，在超声功率100
‑
300W、超声频率30
‑
60kHz超声10
‑
40min，得到改性剂溶液；将3
‑
8重量份正硅酸乙酯加入到上述改性剂溶液中，在40
‑
60℃、400
‑
800rpm下搅拌5
‑
20min后，再加入4
‑
10重量份0.5
‑
2mol/L盐酸，在室温、600
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐磨耐腐蚀橡胶软管，包括抗拉层，其特征在于，还包括设置于所述抗拉层内侧的内胶层以及设置于所述抗拉层外侧的防护层。2.如权利要求1所述的耐磨耐腐蚀橡胶软管，其特征在于，所述内胶层以及所述防护层均由以下重量份原料制成：丁腈橡胶60
‑
90重量份、三元乙丙橡胶20
‑
40重量份、炭黑20
‑
40重量份、碳酸钙5
‑
20重量份、硬脂酸0.5
‑
3重量份、相容剂1
‑
3重量份、粘合剂2
‑
6重量份、促进剂1
‑
3重量份、增塑剂5
‑
15重量份、硫磺1
‑
3重量份、硫化剂2
‑
5重量份、硼酸三异辛酯0.1
‑
1重量份、二苯甲酰甲烷钙0.1
‑
0.8重量份、功能助剂3
‑
10重量份。3.如权利要求2所述的耐磨耐腐蚀橡胶软管，其特征在于，所述功能助剂的制备方法如下：Y1：将氧化石墨与三氯甲烷、三氯氧磷混合分散超声，过滤，干燥，得到活化氧化石墨烯；将活化氧化石墨烯、聚乙二醇加入至水中搅拌均匀，在反应釜中反应，得到改性氧化石墨烯；Y2：将改性剂分散在无水乙醇、氨水中超声，得到改性剂溶液；将正硅酸乙酯加入到上述改性剂溶液中搅拌，再加入盐酸，搅拌，静置，得到改性二氧化硅；Y3：将上述改性氧化石墨烯、改性二氧化硅加入到乙醇水溶液中超声，加入1
‑
羟基苯并三唑溶液继续超声，得到功能助剂。4.如权利要求3所述的耐磨耐腐蚀橡胶软管，其特征在于，所述改性剂为月桂酸和/或十八烷二酸。5.如权利要求2所述的耐磨耐腐蚀橡胶软管，其特征在于，所述相容剂为马来酸酐接...

【专利技术属性】
技术研发人员：李新强，刘刚，贾新江，韩万国，胡希军，王永福，
申请(专利权)人：青岛橡六胶管有限公司，
类型：发明
国别省市：