本發明涉及橡膠軟管制造領域,更確切地說,是一種大口徑海洋漂浮軟管用耐腐蝕復合橡膠材料。
背景技術:
大口徑海洋漂浮軟管是浮式儲油輪上外輸系統的長線關鍵設備,主要用于運輸原油和石油產品,是浮式儲油輪中不可或缺的重要裝備。大口徑海洋漂浮軟管主要由內襯、加強層、纏繞鋼絲加強層、漂浮層和外層構成。內襯由合成橡膠制成,作為內流體圍壁,阻止流體外溢。加強層由尼龍簾線、聚酯簾線、鋼絲簾線等材料制成,提高軟管抗拉強度。纏繞鋼絲加強層由高強度碳鋼鋼絲制成,來提高軟管的整體性,保證軟管耐負壓性能。漂浮層是采用不吸水、彎曲不斷裂的微孔發泡漂浮材料制成,使軟管具有漂浮性能。外層是采用耐老化、耐磨、耐油、耐海水腐蝕的合成橡膠或聚氨酯材料制成,保護軟管不受損壞。
大口徑海洋漂浮軟管的橡膠外管層在使用過程中經常出現的故障有如下幾種:1、橡膠軟管外表出現裂紋。橡膠軟管外表出現裂紋的主要原因是膠管耐寒性較弱,在寒冷環境下受到彎曲。2、橡膠軟管外表面出現鼓泡。橡膠軟管外表面出現鼓泡的主要原因是橡膠材料受紫外線長期照射。3、橡膠軟管外膠層嚴重變質,主要原因為外管層橡膠受海水長期腐蝕。大口徑海洋漂浮軟管的使用壽命與橡膠外管層的使用壽命直接相關,如果能提高橡膠外管層的耐寒、耐紫外線和耐腐蝕性,則可以大大延長大口徑海洋漂浮軟管的使用壽命。
技術實現要素:
本發明主要是解決現有技術所存在的技術問題,從而提供一種大口徑海洋漂浮軟管用耐腐蝕復合橡膠材料。
本發明的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的:
一種大口徑海洋漂浮軟管用耐腐蝕復合橡膠材料,由如下重量份的原料制備而成:丁晴橡膠60-70份,順丁橡膠40-50份,碳酸稀土6-10份,鄰苯二甲酸二辛酯10-15份,甲基丙烯酸羥乙酯8-12份,白色顏料2-4份,改性劑15-20份,偶聯劑5-10份,促進劑8-12份。
所述改性劑的制備方法:按重量份取氧化鋇10-15份,醋酸15-20份,硅烷二醇水楊酸酯35-45份,甲基丙烯酸縮水甘油酯20-30份;將氧化鋇溶入醋酸制成混合溶液,然后將混合溶液、硅烷二醇水楊酸酯和甲基丙烯酸縮水甘油酯加入高速混合機混合15-20分鐘后即得。
所述復合橡膠的制備方法為:首先將順丁橡膠、碳酸稀土、鄰苯二甲酸二辛酯和甲基丙烯酸羥乙酯加入密煉機混煉25-30分鐘,然后加入丁晴橡膠、白色顏料、改性劑、偶聯劑和促進劑,繼續混煉30-40分鐘后即得。
作為本發明較佳的實施例,所述的偶聯劑為鈦酸酯類偶聯劑。
作為本發明較佳的實施例,所述的促進劑為磺酰胺類促進劑。
本發明的大口徑海洋漂浮軟管用耐腐蝕復合橡膠材料具有如下優點:
1、較強的耐寒性,用本發明的復合橡膠材料制成的大口徑海洋漂浮軟管在低溫的海水里不會變脆,具有較為理想的抗扭曲彈性,外管不易斷裂。
2、不易吸收紫外線,該復合橡膠材料一方面可以反射紫外線,另一方面材料自身對紫外線的吸收較少,減少了紫外線對橡膠分子鍵的破壞。
3、耐海水腐蝕,本發明的復合橡膠材料長期浸沒在海水里不易被海水腐蝕,可以長期保持較為穩定的機械特性。
具體實施方式
下面對本發明的優選實施例進行詳細闡述,以使本發明的優點和特征能更易于被本領域技術人員理解,從而對本發明的保護范圍做出更為清楚明確的界定。
[實施例1]
制備改性劑:按重量份取氧化鋇10份,醋酸15份,硅烷二醇水楊酸酯35份,甲基丙烯酸縮水甘油酯20份;將氧化鋇溶入醋酸制成混合溶液,然后將混合溶液、硅烷二醇水楊酸酯和甲基丙烯酸縮水甘油酯加入高速混合機混合15分鐘后即得。
制備復合橡膠材料:按重量份取丁晴橡膠60份,順丁橡膠40份,碳酸稀土6份,鄰苯二甲酸二辛酯10份,甲基丙烯酸羥乙酯8份,白色顏料2份,改性劑15份,鈦酸酯類偶聯劑5份,磺酰胺類促進劑8份。首先將順丁橡膠、碳酸稀土、鄰苯二甲酸二辛酯和甲基丙烯酸羥乙酯加入密煉機混煉25分鐘,然后加入丁晴橡膠、白色顏料、改性劑、偶聯劑和促進劑,繼續混煉30分鐘后即得。
[實施例2]
制備改性劑:按重量份取氧化鋇15份,醋酸20份,硅烷二醇水楊酸酯45份,甲基丙烯酸縮水甘油酯30份;將氧化鋇溶入醋酸制成混合溶液,然后將混合溶液、硅烷二醇水楊酸酯和甲基丙烯酸縮水甘油酯加入高速混合機混合20分鐘后即得。
制備復合橡膠材料:按重量份取丁晴橡膠70份,順丁橡膠50份,碳酸稀土10份,鄰苯二甲酸二辛酯15份,甲基丙烯酸羥乙酯12份,白色顏料4份,改性劑20份,鈦酸酯類偶聯劑10份,磺酰胺類促進劑12份。首先將順丁橡膠、碳酸稀土、鄰苯二甲酸二辛酯和甲基丙烯酸羥乙酯加入密煉機混煉30分鐘,然后加入丁晴橡膠、白色顏料、改性劑、偶聯劑和促進劑,繼續混煉40分鐘后即得。
[實施例3]
制備改性劑:按重量份取氧化鋇12份,醋酸18份,硅烷二醇水楊酸酯40份,甲基丙烯酸縮水甘油酯25份;將氧化鋇溶入醋酸制成混合溶液,然后將混合溶液、硅烷二醇水楊酸酯和甲基丙烯酸縮水甘油酯加入高速混合機混合18分鐘后即得。
制備復合橡膠材料:按重量份取丁晴橡膠65份,順丁橡膠45份,碳酸稀土8份,鄰苯二甲酸二辛酯13份,甲基丙烯酸羥乙酯10份,白色顏料3份,改性劑18份,鈦酸酯類偶聯劑8份,磺酰胺類促進劑10份。首先將順丁橡膠、碳酸稀土、鄰苯二甲酸二辛酯和甲基丙烯酸羥乙酯加入密煉機混煉28分鐘,然后加入丁晴橡膠、白色顏料、改性劑、偶聯劑和促進劑,繼續混煉35分鐘后即得。
[對比實驗]
將實施例1-3制備的復合橡膠與3種目前使用比較普遍的用于制造大口徑海洋漂浮軟管外管的橡膠材料進行對比測試,測試結果如下:
由以上數據可以看出,本發明的復合橡膠材料在低溫、紫外光和鹽水環境下可以保持較為穩定的機械性能,耐外界腐蝕的能力較強。用本發明的復合橡膠材料制成的大口徑海洋漂浮軟管的外管可以有效保護漂浮軟管免受外界腐蝕,進而延長大口徑海洋漂浮軟管的使用壽命。
以上所述,僅為本發明的具體實施方式,但本發明的保護范圍并不局限于此,任何不經過創造性勞動想到的變化或替換,都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此,本發明的保護范圍應該以權利要求書所限定的保護范圍為準。