一种防静电高阻隔氢气软管及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种防静电高阻隔氢气软管及其制备方法，包括氢气软管主体，所述氢气软管主体从内至外依次包括阻隔层、防静电层，所述阻隔层至少由天然胶、丁苯胶、顺丁胶、累托石、高岭土原料制备而成，所述防静电层从内至外依次包括异形纤维颗粒层、石棉颗粒片体层。另外，将熔融后的阻燃尼龙粒子经过适配模具挤出涂覆在内层。本发明专利技术通过将改性的累托石加入到天然胶、丁苯胶、顺丁胶中来制备阻隔层，使得氢气软管的透气率下降，大大提高氢气软管的气体阻隔性能，通过无机粘合剂将异形纤维颗粒粘附在石棉颗粒片体上制得防静电层，并套接在阻隔层外侧，因异形纤维颗粒以及石棉颗粒片体两者皆具有良好的绝缘性能，使得氢气软管主体的抗静电与耐高压性能得到增强。电与耐高压性能得到增强。电与耐高压性能得到增强。

【技术实现步骤摘要】
一种防静电高阻隔氢气软管及其制备方法


[0001]本专利技术涉及氢气软管
，尤其涉及一种防静电高阻隔氢气软管及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着社会的不断发展，各个行业皆得到了蓬勃的发展，因而衍生出了大量的新生能源，氢气则属于其中的一种，在常温状态下，氢气使一种极易燃烧且无色透明的气体，密度也属于最小的气体，现已被广泛应用于各个行业中，氢气作为汽车燃料的一种，具有无污染的优点，氢气很有可能取代石油作为汽车的主能源，而氢气站的设置将必不可少，氢气充装站在进行充装时，其通过氢气充装软管与移动式压力容器连接，据了解，现有的氢气充装软管包括氢气充装软管主体和两个接头，两个接头分别设于氢气充装软管主体的两端，通过两个接头，以实现氢气充装软管主体与氢气充装站和充气枪的连接。
[0003]现今市场上的氢气软管种类繁多，基本可以满足人们的使用需求，但是依然存在一定的不足之处，具体问题有以下几点：其一，现有的氢气软管密封性一般，导致氢气易出现泄漏的现象，尤其是在氢气充装站具有严重的安全隐患；其二，现有的氢气软管耐磨性能一般，导致其易出现磨损等现象，使用寿命较短；其三，现有的氢气软管其内部易出现静电等现象，还需加以改善。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是针对上述问题，提供一种防静电高阻隔氢气软管及其制备方法，具体技术方案如下：
[0005]一种防静电高阻隔氢气软管，包括氢气软管主体，所述氢气软管主体从内至外依次包括阻隔层、防静电层，所述阻隔层至少由天然胶、丁苯胶、顺丁胶、累托石、高岭土原料制备而成，所述防静电层从内至外依次包括异形纤维颗粒层、石棉颗粒片体层，所述阻隔层的外侧面与所述异形纤维颗粒层的内侧面连接，所述异形纤维颗粒层的外侧面通过无机粘合剂与所述石棉颗粒片体层的内圈连接。
[0006]优选的，所述氢气软管主体还包括增强层，所述增强层从内至外依次包括内胶层、第一增强层、第二增强层、外胶层，所述内胶层的内圈与所述石棉颗粒片体层的外侧面连接。
[0007]优选的，所述氢气软管主体还包括耐磨层，所述耐磨层包括金属软管，所述金属软管套设在所述外胶层的外侧。
[0008]一种防静电高阻隔氢气软管的制备方法，包括一下步骤：
[0009]S1，制备填充粉料，将所述累托石、高岭土进行改性并混合均匀得填充粉料；
[0010]S2，制备混炼胶，将天然胶、丁苯胶和顺丁胶在开炼机上混炼3～5min，待温度均匀且包辊后，依次缓慢加入1/3重量的填充粉料、硅烷偶联剂、二甲苯树脂、防老剂、促进剂、1/3重量的填充粉料，吃粉后再加入硬脂酸、1/3重量的填充粉料、硫磺、氧化锌得混炼胶；
[0011]S3，制备阻隔层，将混炼胶挤出成型后硫化，即得高气体阻隔性能阻隔层；
[0012]S4，制备异形纤维颗粒层，将异形纤维颗粒通过无机粘合剂粘接在所述石棉颗粒片体层靠近阻隔层的一侧面上，形成异形纤维颗粒层；
[0013]S5，制备氢气软管，将异形纤维颗粒层远离石棉颗粒片体层的一侧通过无机粘合剂与所述阻隔层外侧连接，制得高阻隔、防静电氢气软管。
[0014]优选的，在步骤S1中，所述累托石的改性方法具体包括：
[0015]A：将混酸、累托石按照质量比5:1混合，并连续搅拌不少于8h，稀释后抽滤，用纯化水洗涤至pH为中性后干燥，得到插层累托石；
[0016]B：将插层累托石置于1000℃温度下煅烧10s，得膨胀累托石；
[0017]C：将膨胀累托石分散于95％乙醇中，剪切60min后超声处理，得片状累托石悬浮液，超声频率为80kHz，超声功率为200W；
[0018]D：将片状累托石悬浮液搅拌并升温至50℃，滴加十八烷基三甲基氯化铵，以片状累托石悬浮液总质量计，片状累托石悬浮液中添加5％的十八烷基三甲基氯化铵，超声分散2h，超声频率为80kHz，超声功率为200W，冷却至室温，抽滤，用乙醇、纯化水洗涤后得滤饼；
[0019]F：将滤饼干燥后粉碎，即得改性累托石。
[0020]优选的，在步骤A中，所述混酸为质量浓度为98％的浓硫酸与质量浓度为65％的浓硝酸按体积比3:1混合而成。
[0021]优选的，在步骤S1中，所述高岭土的改性方法具体包括：a：将高岭土置于35％的硫酸溶液中搅拌60min，过滤后用纯化水洗涤至pH为中性，干燥；
[0022]b：加入纯化水均匀分散，得质量浓度为25％的高岭土分散液；
[0023]c：在高岭土分散液中分散液，超声分散，加入硅烷偶联剂KH560，在85℃恒温条件下搅拌分散50min，过滤后分别用乙醇、纯化水洗涤三次，干燥，即得改性高岭土。
[0024]优选的，还包括步骤S6，制备增强层，将芳纶纤维合股加捻，分别在圆织机上按工艺要求编织成管状第一增强层和第二增强层；
[0025]S7，将阻燃尼龙粒子投入挤出机中，挤出机温度控制在140℃
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200℃，螺杆转速在10
‑
50r/min，将熔融后的阻燃尼龙粒子经过适配模具挤出涂覆在第一增强层内层；
[0026]S8，将热塑性弹性体颗粒投入挤出机中，挤出机温度控制在140℃
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200℃，螺杆转速在10
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50r/min，将熔融后的热塑性弹性体经过适配模具挤出涂覆在第二增强层内层；
[0027]S9，将S8步骤的软管进行翻带，使得第二增强层的胶层成为第二增强层的外胶层；
[0028]S10，将S7步骤的软管穿入S9步骤的软管中，形成氢气软管增强层。
[0029]所述尼龙包括，尼龙12、尼龙、11、尼龙1212、尼龙6、尼龙1010等。
[0030]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0031](1)本专利技术一种防静电高阻隔氢气软管，通过采用天然胶、丁苯胶、顺丁胶三种共混胶体以及改性的累托石、高岭土实现对阻隔层的制备，不透气的片状累托石与橡胶基体的接触面积大，能有效的阻挡气体分子的扩散渗透，片层结构的累托石存在于橡胶基体中，气体通过橡胶基体时必须经过延长的路程才能透过，从而使得氢气软管的透气率下降，大大提高氢气软管的气体阻隔性能，而经改性后的累托石能在橡胶基体中形成良好的分散，有效克服片状累托石不易在橡胶基体中均匀分散的问题；改性高岭土作为填充剂，一是可以降低生产成本，二是能够进一步提高氢气软管的气密性，达到高阻隔的目的。
[0032](2)本专利技术一种防静电高阻隔氢气软管，通过无机粘合剂将异形纤维颗粒粘附在石棉颗粒片体上制得防静电层，并套接在阻隔层外侧，因异形纤维颗粒以及石棉颗粒片体两者皆具有良好的绝缘性能，使得氢气软管主体的抗静电与耐高压性能得到增强。
[0033](3)本专利技术一种防静电高阻隔氢气软管，通过设置阻尼组件和第二阻尼组件，当需要充气时，气体经第二阻尼组件、直通路、阻尼组件直达第二接头，且气体在经过阻尼组件、第二阻尼组件时，因气体是从第二端口到达第一端口，依次所受的阻力极小，不影响气体的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种防静电高阻隔氢气软管，其特征在于，包括氢气软管主体(1)，所述氢气软管主体(1)从内至外依次包括阻隔层(2)、防静电层(3)，所述阻隔层(2)至少由天然胶、丁苯胶、顺丁胶、累托石、高岭土原料制备而成，所述防静电层(3)从内至外依次包括异形纤维颗粒层(31)、石棉颗粒片体层(33)，所述阻隔层(2)的外侧面与所述异形纤维颗粒层(31)的内侧面连接，所述异形纤维颗粒层(31)的外侧面通过无机粘合剂(32)与所述石棉颗粒片体层(33)的内圈连接。2.根据权利要求1所述一种防静电高阻隔氢气软管，其特征在于，所述氢气软管主体(1)还包括增强层(4)，所述增强层(4)从内至外依次包括内胶层(41)、第一增强层(42)、第二增强层(43)、外胶层(44)，所述内胶层(41)的内圈与所述石棉颗粒片体层(33)的外侧面连接。3.根据权利要求2所述一种防静电高阻隔氢气软管，其特征在于，所述氢气软管主体(1)还包括耐磨层(5)，所述耐磨层(5)包括金属软管，所述金属软管套设在所述外胶层(44)的外侧。4.根据权利要求1至3任意一项所述的一种防静电高阻隔氢气软管的制备方法，其特征在于，包括一下步骤：S1，制备填充粉料，将所述累托石、高岭土进行改性并混合均匀得填充粉料；S2，制备混炼胶，将天然胶、丁苯胶和顺丁胶在开炼机上混炼3～5min，待温度均匀且包辊后，依次缓慢加入1/3重量的填充粉料、硅烷偶联剂、二甲苯树脂、防老剂、促进剂、1/3重量的填充粉料，吃粉后再加入硬脂酸、1/3重量的填充粉料、硫磺、氧化锌得混炼胶；S3，制备阻隔层，将混炼胶挤出成型后硫化，即得高气体阻隔性能阻隔层；S4，制备异形纤维颗粒层，将异形纤维颗粒通过无机粘合剂粘接在所述石棉颗粒片体层靠近阻隔层的一侧面上，形成异形纤维颗粒层；S5，制备氢气软管，将异形纤维颗粒层远离石棉颗粒片体层的一侧通过无机粘合剂与所述阻隔层外侧连接，制得高阻隔、防静电氢气软管；S6，制备增强层，将芳纶纤维合股加捻，分别在圆织机上按工艺要求编织成管状第一增强层和第二增强层；S7，将阻燃尼龙粒子投入挤出机中...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹保林，和帆，刘振东，杨国芳，贾汝锋，杨少柯，杨松涛，
申请(专利权)人：郑州海太克高分子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：