一种耐高温防静电软管及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种耐高温防静电软管及其制备方法，包括内管体、螺旋加强筋与外管体，外管体均匀涂覆于内管体外壁，螺旋加强筋沿外管体外壁螺旋分布，内管体包括如下原料：微米级螺旋碳纤维、热塑性聚氨酯、碳纤粉、石墨粉、硅烷偶联剂，外管体包括如下原料：乙烯基硅油、气相法白炭黑、含氢硅油、催化剂，螺旋加强筋包括如下原料：PC原料，PBT原料，增韧剂，将内管体材料经螺杆挤出机熔融挤出，然后经成型、牵引和定型制成软管内管体，再取外管体材料均匀涂覆于内管体外壁并进行硫化，最后通过注塑机在外管体内壁上按照螺旋排列将螺旋加强筋进行复合。本发明专利技术的优点在于实现软管的永久型防静电，同时具有一定的耐高温性能。同时具有一定的耐高温性能。

【技术实现步骤摘要】
一种耐高温防静电软管及其制备方法


[0001]本专利技术涉及软管制造
，特别涉及一种耐高温防静电软管及其制备方法。

技术介绍

[0002]以吸尘器为例，由于通电和摩擦作用，吸尘器在工作中会产生静电荷，静电导致灰尘吸附在软管内壁上，容易导致吸尘软管积尘、阻塞。现有的吸尘器软管一般不具有防静电功效，容易积灰、不容易清洁干净；高端吸尘器为克服静电问题，采用将防静电剂(抗静电母粒，导电性能是10的9次方以上)和软管材料共混的方法，但由于防静电剂成本高，且防静电有效期短，导致实际的防静电能力仅有两年，且防静电效果差。较为先进的永久性导电方式为导电炭黑材料，但导电炭黑材料虽然可以实现永久导电，但导电炭黑母粒只能用于工程材料，直接加入软性材料里比较难，结构上会有分散性，表面不光滑，且达不到使用寿命。
[0003]现有的普通聚氨酯类软管很难同时具备防静电与耐高温的性能，一般只能做到耐高温，而抗静电很难永久维持，一般只能保持最多半年。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种耐高温防静电软管及其制备方法，实现软管的永久型防静电，同时具有一定的耐高温性能。
[0005]本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种耐高温防静电软管，其特征在于，包括内管体、螺旋加强筋与外管体，所述外管体均匀涂覆于内管体外壁，所述螺旋加强筋沿外管体外壁螺旋分布，所述内管体包括如下重量份原料：微米级螺旋碳纤维10~15份、热塑性聚氨酯75~90份、碳纤粉6~8份、石墨粉5~7份、硅烷偶联剂1~2份，所述外管体包括如下重量份原料：乙烯基硅油95~103份、气相法白炭黑9~11份、含氢硅油3~5份、催化剂1~2份，所述螺旋加强筋包括如下重量份原料：PC原料45~50份，PBT原料40~45份，增韧剂5~6份。
[0006]优选的，所述碳纤粉粒径为30~70μm，纯度＞99%，石墨粉粒径为3~5μm，纯度＞99%。
[0007]优选的，所述硅烷偶联剂选自KH550、KH560、KH570中的一种。
[0008]优选的，所述含氢硅油中活性氢含量为0.18%。
[0009]优选的，所述乙烯基硅油为黏度为3000与黏度为1000的乙烯基硅油按照重量比7:3进行复配得到。
[0010]优选的，所述催化剂为铂含量为10000～20000ppm的铂催化剂或其配合物溶于二乙烯基四甲基二硅氧烷与六价铂化合物或其配合物溶于四甲基二硅氧烷中的混合催化剂。
[0011]优选的，所述增韧剂选自SEBG
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MAH、POE
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MAH或者M
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701中的一种。
[0012]一种耐高温防静电软管的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：（1）内管体制备：首先取热塑性聚氨酯通过四氢呋喃进行溶解，再按重量份加入微米级螺旋碳纤维、碳纤粉、硅烷偶联剂、抗静电剂和石墨粉进行超声分散，超声1~3h后进行搅拌，充分搅拌后形成均匀分散的聚合物溶液，待溶剂蒸发后形成内管体材料，将内管体材
料经螺杆挤出机熔融挤出，然后经成型、牵引和定型制成软管内管体；（2）外管体制备：取两组不同黏度的乙烯基硅油按比例进行复配混合后，采用捏合机将乙烯基硅油、气相法白炭黑以及羟基硅油在常温真空环境下进行捏合得到基胶，捏合时间为1~3h，向基胶中一次加入含氢硅油和催化剂，再次进行充分捏合得到外管体材料，取外管体材料均匀涂覆于内管体外壁，并于200℃、10MPa的条件下硫化5min，硫化完成后再室温下放置24h；（3）螺旋加强筋的制备：将PC料与PBT原料在120℃下进行干燥5~6h，加入增韧剂后使各种物料混合均匀，然后将共混物在密炼机中进行密炼，温度为240℃，转子转速为30r/min，密炼时间为10~25min，密炼完成后采用双螺杆挤出机挤出造粒，造粒完成后在120℃下干燥2~3h，再通过注塑机在外管体内壁上按照螺旋排列进行复合，冷却后即得到耐高温防静电软管。
[0013]优选的，所述（1）中微米级螺旋碳纤维的制备方法为：取氢氧化钾与亚硫酸钠溶于去离子水中，形成离析液，氢氧化钾与亚硫酸钠的重量比为4:6，再在离析液中加入适量茶叶进行煮沸1~3h，冷却过滤后的滤渣通过去离子水清洗至中性，再将清洗后的滤渣加入至25%的硫酸溶液中超声1~2h，提取丝状物后分别采用去离子水与无水乙醇清洗2~3遍，得到螺纹导管，螺纹导管在500℃，流量为70mL/min的N2保护下炭化，炭化后的产物与氢氧化钾按照6:1的重量比混合研磨均匀，然后放入管式炉中在700℃，流量为70mL/min的N2保护下活化2~3h，管式炉内升温速度与降温速度均为5℃/min，退火完成后先用稀盐酸清洗至中性，再用去离子水和无水乙醇清洗2~3遍，最后放入真空干燥箱内60℃烘干24h。
[0014]优选的，所述（3）中双螺杆挤出机的基础温度为240~260℃，主机转速为30Hz，熔体温度压力为222℃/1.65Mpa，主机电流为28.7A，注塑机注塑温度为260℃，注射压力为75Mpa，注射速度为25mm/s，保压压力为50Mpa。
[0015]综上所述，本专利技术具有以下有益效果：1.本专利技术通过在内管壁加入微米级螺旋碳纤维、碳纤粉以及石墨粉实现内管的导电功能，微米级螺旋碳纤维可在轻微负载下发生形变，即使微米级螺旋碳纤维包含在热塑性聚氨酯的柔性基质中，在施加的负载作用下螺旋碳纤维也会与基质一起延伸或弯曲，在实现软管一定的可弯曲性下，同时实现内管良好的导电性能，从而提高防静电效果。
[0016]2.本专利技术通过两组不同黏度的乙烯基硅油按比例进行复配混合，便于后续的涂布，同时通过加入一定的白炭黑实现良好的力学性能，整体的拉伸强度也更高，能够满足软管的可弯曲能力。
[0017]3.本专利技术采用熔融共混的方法，利用双螺杆挤出机制备增韧PC/PBT共混物，再利用注塑机注塑成型微结构螺旋加强筋，抗冲击能力更强，同时拥有最佳的综合力学性能，改善了整体的加工流动性。
具体实施方式
[0018]下面对本专利技术的具体实施方式作进一步说明，本实施例不构成对本专利技术的限制。
[0019]实施例1一种耐高温防静电软管，包括内管体、螺旋加强筋与外管体，外管体均匀涂覆于内管体外壁，螺旋加强筋沿外管体外壁螺旋分布，内管体包括如下重量份原料：微米级螺旋碳
纤维10份、热塑性聚氨酯75份、碳纤粉6份、石墨粉5份、硅烷偶联剂KH550为1份，碳纤粉粒径为30~70μm，纯度＞99%，石墨粉粒径为3~5μm，纯度＞99%，外管体包括如下重量份原料：乙烯基硅油95份、气相法白炭黑9份、活性氢含量为0.18%的含氢硅油3份、10000～20000ppm的铂催化剂1份，乙烯基硅油为黏度为3000与黏度为1000的乙烯基硅油按照重量比7:3进行复配得到，螺旋加强筋包括如下重量份原料：PC原料45份，PBT原料40份，增韧剂SEBG
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MAH为5份。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐高温防静电软管，其特征在于，包括内管体、螺旋加强筋与外管体，所述外管体均匀涂覆于内管体外壁，所述螺旋加强筋沿外管体外壁螺旋分布，所述内管体包括如下重量份原料：微米级螺旋碳纤维10~15份、热塑性聚氨酯75~90份、碳纤粉6~8份、石墨粉5~7份、硅烷偶联剂1~2份，所述外管体包括如下重量份原料：乙烯基硅油95~103份、气相法白炭黑9~11份、含氢硅油3~5份、催化剂1~2份，所述螺旋加强筋包括如下重量份原料：PC原料45~50份，PBT原料40~45份，增韧剂5~6份。2.根据权利要求1所述的一种耐高温防静电软管，其特征在于：所述碳纤粉粒径为30~70μm，纯度＞99%，石墨粉粒径为3~5μm，纯度＞99%。3.根据权利要求1所述的一种耐高温防静电软管，其特征在于：所述硅烷偶联剂选自KH550、KH560、KH570中的一种。4.根据权利要求1所述的一种耐高温防静电软管，其特征在于：所述含氢硅油中活性氢含量为0.18%。5.根据权利要求1所述的一种耐高温防静电软管，其特征在于：所述乙烯基硅油为黏度为3000与黏度为1000的乙烯基硅油按照重量比7:3进行复配得到。6.根据权利要求1所述的一种耐高温防静电软管，其特征在于：所述催化剂为铂含量为10000～20000ppm的铂催化剂或其配合物溶于二乙烯基四甲基二硅氧烷与六价铂化合物或其配合物溶于四甲基二硅氧烷中的混合催化剂。7.根据权利要求1所述的一种耐高温防静电软管，其特征在于：所述增韧剂选自SEBG
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MAH、POE
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MAH或者M
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701中的一种。8.一种耐高温防静电软管的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：（1）内管体制备：首先取热塑性聚氨酯通过四氢呋喃进行溶解，再按重量份加入微米级螺旋碳纤维、碳纤粉、硅烷偶联剂、抗静电剂和石墨粉进行超声分散，超声1~3h后进行搅拌，充分搅拌后形成均匀分散的聚合物溶液，待溶剂蒸发后形成内管体材料，将内管体材料经螺杆挤出机熔融挤出，然...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈校波，高烈旺，高立彦，陈莉莉，
申请(专利权)人：南通嘉立德机电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：