[发明专利]一种耐纯水液压支架胶管及其制备方法

说明书

本发明公开了一种耐纯水液压支架胶管，包含以下重量份的成分：NBR6240：65‑90份、SBR1500：10‑35份、ZnO：2.0‑3.0份、SA：0.5‑1.0份、4010NA：1.0‑2.0份、RD：1.0‑2.0份、石蜡：1.5‑3.0份、N660：20‑40份、N774：60‑80份、古马隆：10.0‑15.0份、S：1.0‑2.0份、PVI：0.5‑0.8份、DTDM：1.0‑2.5份、DZ：0.5‑1.5份。本发明的一种内衬层使用丁腈橡胶和丁苯橡胶搭配，同时满足对耐水、耐油的性能要求的耐纯水液压支架胶管；其中，内衬层使用中等补强的炭黑，不适用无机填料，满足耐水、耐油的要求，同时提高了电绝缘性能，降低导电性，减少电化学腐蚀，使用复合硫化体系，匹配两种极性不同的橡胶的硫化速度，同时减少电化学腐蚀、减少锌盐析出导致的管路堵塞。同时，本发明还公开一种所述耐纯水液压支架胶管的制备方法。

技术领域

本发明涉及一种胶管及其制备方法，具体是一种耐纯水液压支架胶管及其制备方法。

背景技术

水是一种非常复杂的多组分水溶液。水中各种元素都以一定的物理化学形态存在。例如在水中铜的存在形式是以机化合物形式存在为主；而钠元素则是以Na+离子形式存在。纯水液压支架胶管需要具有耐水、耐腐蚀、耐磨等性能。因此选用合适的橡胶原材料以及防老剂、补强剂、增塑剂、硫化剂等橡胶助剂来提高内衬层的性能是关键。

第一个问题是橡胶材料的选择。天然橡胶具有高强度、高伸长率、耐疲劳性能，但是天然橡胶的成分比较复杂，还有多种微生物，可以发生腐蚀，同时耐油、耐热性能一般；而乙丙橡胶具有优异的耐水解、耐腐蚀特点，但是耐油、耐磨性能不佳，同时乙丙橡胶的粘合性能不佳，与钢丝的粘合问题无法解决，同时乙丙橡胶拉伸强度低，无法承受过大的外力。丁腈橡胶具有优异的耐油性能，是传统液压胶管内衬层的首选胶料，可是丁腈橡胶中的丙烯腈基团具有极性，纯水里面含有微量的电解质，可以与丙烯腈基团发生缓慢的反应，导致材料性能的降低；丁苯橡胶属于非极性橡胶，在纯水中不会与微量的电解质发生反应，可以保持胶料的性能没有变化，同时丁苯橡胶含有的苯乙烯基团体积较大，收到外力作用时抵抗力较大，因此耐磨性优异。丁腈橡胶相比，丁苯橡胶的吸水速度和透水性系数都远优于丁腈橡胶，但是丁苯橡胶的耐油性能不佳。

因此结合多种橡胶的特点，可以使用丁苯橡胶和丁腈橡胶并用，来满足内衬层对耐油、耐水、耐腐蚀、耐磨性能的要求。

第二个问题是防老体系的选择。产品在水中使用，受到水腐蚀等因素，因此选择合适的防老体系需要兼顾多方面的因素；传统的胺类防老剂易析出，不建议使用。使用酚类防老剂。

第三个问题是补强体系的选择。产品在水中工作，因此具有吸水性的补强剂不能选择。传统液压胶管为了提高内衬层的粘合性能，都会选择传统的“间甲白体系”，即甲醛给予体、间苯二酚给予体和白炭黑三种材料的组合，但是白炭黑的吸水性较强，长期在水中工作会引起体积膨胀过大，导致内衬层失效。因此需要重新选择补强剂来提高材料的性能和粘合问题；分子粒径小、比表面积大、活性较高的炭黑补强效果好，对耐油、耐水、耐热有益，但是活性大，易形成导电橡胶，可能有电化学腐蚀可能。而分子粒径大、比表面积小的炭黑补强效果差，但是耐电化学腐蚀性能优异。

第四个问题是增塑剂的选择。传统液压胶管内衬层使用的丁腈橡胶，一般使用的是酯类增塑剂，但是酯类增塑剂含有电解质，在水中长期使用会导致内衬层失效。使用煤焦油增塑剂可以有效的提高耐水性，同时提高粘合性能、耐热性能、耐油性能。

第五个问题是硫化体系的选择。丁腈橡胶属于极性橡胶，丁苯橡胶属于非极性橡胶，两种橡胶的极性不一致，相容性较差，硫化剂在两种橡胶的硫化速度不匹配，因此针对硫化体系的搭配，实现两种橡胶的同步硫化非常重要；

第六个问题是电化学腐蚀性的问题。传统的液压胶管的介质是液压油或者乳化液，导电性差，电化学腐蚀一般都会忽略。纯水液压支架胶管的介质纯水具有较高的导电性，容易引起电化学反应，导致内衬层龟裂失效。因此从硫化体系、补强填料等多方面考虑，减少内衬层的导电性能。