少含有其質量5-30%的聚丙烯增強復合材料;
[0021] 優選地,所述中間層至少含有其質量10-18%的聚丙烯增強復合材料;
[0022] 所述聚丙烯增強復合材料以黃麻作為煒編雙軸向織物的主要原料,利用煒編雙軸 向的編織方法來加工黃麻煒編雙軸向襯紗織物,并與聚丙烯短纖混紡而制得;
[0023] 優選地,所述聚丙烯增強復合材料的制備方法,包括如下步驟:將黃麻煒編雙軸 向針織物與聚丙烯短纖進行間隔鋪層,每層黃麻織物兩面均鋪有一層聚丙烯短纖;熱壓機 加熱到65°C,將上述間隔鋪層的黃麻織物與聚丙烯短纖放置到熱壓機上,升溫到92-96Γ, 加壓至8-12MPa,保壓升溫至145-148 °C,保溫5-8min后升溫至180-190 °C,保溫保壓 10-15min后自然冷卻至室溫即得聚丙烯增強復合材料;
[0024] 所述黃麻煒編雙軸向針織物與聚丙烯短纖鋪層數為7-11層,指黃麻煒編雙軸向 針織物與聚丙烯短纖鋪層數合計為7-11層;
[0025] 所述黃麻煒編雙軸向針織物與聚丙烯短纖質量比為1:1. 2-2。
[0026] 進一步地,所述表面層由三元乙丙橡膠與三元乙丙簾子線、抗靜電劑、玻璃鋼增強 纖維復合制成;優選硫化粘結;
[0027] 所述三元乙丙橡膠的顏色為紅色、黃色、綠色、藍色、灰色、黑色中的任意一種;
[0028] 所述表面層至少含有其質量8-15 %的玻璃鋼增強纖維;
[0029] 優選地,所述表面層至少含有其質量10-13 %的玻璃鋼增強纖維;
[0030] 所述玻璃鋼增強纖維是以玻璃鋼纖維絲、防中子纖維絲、防X、γ射線纖維絲、鉛 粉、碳化硼粉科學復配,采用混紡、浸漬和烘干工藝制成;
[0031] 所述玻璃鋼增強纖維主要由以下重量組分的原料制備:玻璃鋼纖維絲70-75份, 防中子纖維絲16-20份,防X、γ射線纖維絲12-15份,鉛粉10-15份,碳化硼粉6-10份;
[0032] 優選地,所述玻璃鋼增強纖維的制備方法,包括以下步驟:
[0033] 1)將玻璃鋼纖維絲作為經線,防中子纖維絲和防X、γ射線纖維絲作為煒線混紡 制得平面織物;
[0034] 2)將不飽和聚酯樹脂、阻燃劑、固化劑和溶劑按照質量比100:7-9:1-3:20-25均 勻混合,制成樹脂溶液,然后向其中加入鉛粉、碳化硼粉,攪拌均勻得鉛硼樹脂溶液;
[0035] 進一步地,所述溶劑為甲苯、二甲苯或二者的混合;
[0036] 進一步地,所述阻燃劑為氫氧化鋁;
[0037] 進一步地,所述固化劑為聚乙二醇;
[0038] 3)將步驟1)制得的平面織物在步驟2)制得的鉛硼樹脂溶液中浸漬50-70min,然 后烘干即得玻璃鋼增強纖維;
[0039] 進一步地,浸漬同時在電場強度20-40kV/cm,脈沖時間400-500 μ s,脈沖頻率 200-300Ηζ條件下進行高壓脈沖電場處理;
[0040] 進一步地,所述烘干為三段式,即進口段溫度90-1KTC保持20-40分鐘,烘干段 120-150°C保持30-50分鐘,出口段70-100°C保持20-30分鐘。
[0041] 本發明另一目的是提供上述橡膠管的制備方法。
[0042] 所述橡膠管的內層、中間層和表面層均采用常規的硫化粘結;
[0043] 作為本發明的進一步改進,對于橡膠管的內層,為了增強內襯膜與橡膠層的粘結 性,對內襯膜和橡膠層的粘結面分別進行電暈處理,然后進行硫化粘結:硫化溫度優選為 145-165°C,硫化時間優選為35-150min ;
[0044] 電暈原理是利用高頻率高電壓在被處理的塑料表面電暈放電(高頻交流電壓高 達5000-15000V/m2),而產生低溫等離子體,使塑料表面產生游離基反應而使聚合物發生交 聯.表面變粗糙并增加其對極性溶劑的潤濕性-這些離子體由電擊和滲透進入被印體的表 面破壞其分子結構,進而將被處理的表面分子氧化和極化,離子電擊侵蝕表面,以致增加承 印物表面的附著能力。
[0045] 本發明所使用的大功率電暈處理機為南通三信塑膠裝備科技有限公司生產,型 號:CW3060,最大輸出電壓15kV,最大輸出功率60kW,工作頻率15-40KHZ ;
[0046] 所述內襯膜粘結面電暈處理工藝為:功率10_15kW,頻率19-24KHZ ;電暈強度為: 43_48mN/m ;
[0047] 所述橡膠層粘結面電暈處理工藝為:功率12_16kW,頻率22-25KHZ ;電暈強度為: 45_49mN/m ;
[0048] 經上述電暈工藝處理后,所述內襯膜和所述橡膠層粘結面表面張力顯著提高,表 面張力指數平均提高7-llmN/m,且非常接近,再加上所述內襯膜與所述橡膠層優良的材料 粘結性,顯著地提高了后續內襯膜與橡膠層硫化粘結的牢固性,內襯膜不易與橡膠層脫落。
[0049] 經上述方法制備的橡膠管對核輻射中X、γ射線及各種中子的吸收率可高達到 97. 5-99. 5%,內襯膜與橡膠層的粘合力(N/25mm)達到160-180。
[0050] 本發明中,內襯膜與橡膠層的粘合強度是通過剝離試驗測量粘合強度(單位=以 25mm寬度為單位的N)所得到的值,即,將內襯膜和橡膠層片貼合,在155°C的溫度下加壓硫 化90分鐘,制作25mm寬的片狀試驗片,使用自動繪圖儀在室溫(23°C )以50mm/分鐘的剝 離速度將獲得的片狀試驗片以180度的角度從內襯膜剝離,測量上述粘合強度。
[0051] 有益效果:
[0052] 本發明的耐高溫、耐腐蝕橡膠管,以低密度聚乙烯(LLDPE)、超高分子量聚乙烯 (UHMffPE)和高分子交聯聚乙烯為主要原料,科學復配與橡膠管硫化后具有優良粘結性能的 聚酰亞胺、四乙基五胺、α-磺基脂肪酸烷基酯鹽、環氧樹脂、SBR乳膠、松香等化學物質制 備內襯膜,采用同時對內襯膜粘結面和橡膠管粘結面進行電暈處理的方法,以增強其粘結 性,并且在表面層復合了具有防輻射性能的玻璃鋼增強纖維,使得橡膠管表面層具有優良 的防輻射性,尤其解決了輸送石油和天然氣的管道因電離輻射帶來的安全隱患,最終制備 一種內襯膜粘結牢固,防輻射性強、可輸送LPG、LNG及強腐蝕性化學溶劑的耐高溫、耐腐蝕 橡膠管,其對核輻射中X、γ射線及各種中子的吸收率可高達到97. 5-99. 5%,內襯膜與橡 膠層的粘合力(N/25mm)達到160-180。具體試驗效果見實施例6-7
[0053] 主要技術原理如下:
[0054] 1.本發明內襯膜可能是引入了大量的游離胺,并且與具有潤濕性能的磺化烷基酯 鹽及具有與橡膠良好粘結性的環氧樹脂、SBR乳膠和松香科學復配,對高分子聚乙烯膜的粘 結性進行了改進,在保持低密度聚乙烯(LLDPE)、超高分子量聚乙烯(UHMffPE)和高分子交 聯聚乙烯的優良材料的特性下,克服了其粘結性差的缺陷,使得所述內襯膜在具有較好的 耐磨性、耐溫性、耐腐蝕性、耐油性、耐酸堿性、自潤滑性等特性條件下,還具有優良的與橡 膠粘結的性能。需要說明的是,上述機理是本申請發明人等的推斷,本申請發明的機理即使 與所述機理不符,仍屬本發明范圍內。還需要說明的是,所述內襯膜的上述性能是其各個材 料組分科學復配、協同作用的效果,并非簡單的材料功能的疊加。事實上,所述內襯膜與現 有技術相比確實與橡膠硫化粘結后具有優良的粘結性能。
[0055] 2.本發明玻璃鋼增強纖維是以玻璃鋼纖維絲、防中子纖維絲、防X、γ射線纖維 絲、鉛粉、碳化硼粉科學復配,采用混紡、浸漬和烘干工藝制成,不僅具有質輕高強、抗老化、 耐腐蝕、阻燃、遮陽、隔熱、絕緣等優良性能,而且具有屏蔽快中子,熱中子和X、γ輻射的綜 合屏蔽效果,特別是浸漬過程采用高壓脈沖電廠處理,使得玻璃鋼增強纖維適度軟化,網格 結構更加豐富,加快了鉛粉、碳化硼粉的滲透速度,增強了浸漬效果,提高了浸漬效率,最終 增強了玻璃鋼增強纖維的防輻射效果。
[0056] 3.本發明聚丙烯增強復合材料的制造方法與現有技術相比,選取了黃麻作為煒編 雙軸向織物的主要原料,可以充分利用黃麻優良的力學性能和資源優勢;而利用煒編雙軸 向的編織方法來加工黃麻煒編雙軸向襯紗織物,原料價格低廉,可以節約生產成本,開發新 型優質的環保復合材料的增強體,同時不產生化學廢棄物,對環境無污染。所述聚丙烯增強 復合材料拉伸強度為104. 8-112. 6MPa,彎曲強度為120. 1-139. 8MPa。
[0057] 4.本發明橡膠管的制備方法工藝簡單、操作方便,可控性好,效率高,可規模化生 產,在現有硫化粘結的基礎上,通過對內襯膜和橡膠層的粘結面分別進行電暈處理,顯著提 高了內襯膜和橡膠層粘結面的表面張力,表面張力指數平均提高7-llmN/m,且非常接近,再 加上內襯膜與橡膠層優良的材料粘結性,顯著地提高了后續內襯膜與橡膠層硫化粘結的牢 固性,內襯膜不