蚱（zhà）蜢分享橡膠軟管的包覆硫（liú）化

橡膠軟管的包覆硫化

軟管工業的發展與汽車、機床、建築業、地下采礦（kuàng）、石油開采以及海上石（shí）油鑽探有著密（mì）切的聯係， 軟管作（zuò）為上述行業的配件顯示出了強大的（de）生命力。

軟管工業從起初（chū）有限的種類和規格發展到現在已經獲得了（le）長足的發展，據 ISO/TC 45 （國（guó）際（jì）標準化組織第 45 技術協會） SCI 軟管分技術協會的統計， 已（yǐ）經製訂的軟管標（biāo）準（zhǔn）就有 77 項之多， 涉及到軟管試驗方法（fǎ）的國際標準有 20 項（xiàng） 。近（jìn）年來由於環境保護（hù）的呼聲日趨高漲, 要求軟管采用符合要求的膠料以滿足環境保護的要（yào）求。 隨著（zhe）新材料的出現及新技術的普遍應用（yòng）， 相信軟管工業會運用成熟的生產（chǎn）技術生產出符合 21 世紀要求的產品。

膠管的生產已（yǐ）有 165 年（nián）了（le）， 首根耐壓膠管是於 1827 年在英國製造的 。日本（běn）是世界上（shàng）橡（xiàng）膠（jiāo）工業發達的國家（jiā）， 年橡膠消耗量（liàng） 185 萬t 。膠管的產（chǎn）量也處於世界前列。軟（ruǎn）管行業在我國已有 40 多年（nián）的曆史， 現已成為我國橡膠（jiāo）工業主要產業之一 。據國際橡膠研究組織動態報道 2000 年中國橡膠（jiāo）消耗量已創記錄地達到（dào）253.5 萬 t  。近（jìn）年來隨著（zhe）我（wǒ）國汽車製造、石油開采、農業水利、海洋化（huà）工以及建築業迅速發展， 對軟管的需求日益提（tí）高； 同時與國（guó）際標準的靠（kào）攏， 促進了傳統的（de）軟管工藝、生產方法（fǎ）、標準和結構的不斷改進， 2001 年年底（dǐ）， 我國膠管行業年生產能力 21 000 萬標米。隨著轎車國產化， 與之配套的製動軟管、空調軟管和燃油軟管的需求也大幅提高。在油田開發中， 鑽（zuàn）探膠管以及輸油（yóu）軟管的需求也在擴大（dà）。另外， 隨著我國對外開放（fàng）在（zài）不（bú）斷深入和擴大， 國外一些橡膠公司和（hé）企業也瞄準了（le）中國（guó）這一市場， 與我國膠管廠合資建廠。

硫化是（shì）橡膠製品生產的末尾（wěi）一個工藝（yì）過程， 也是橡（xiàng）膠加（jiā）工的主要工藝之一。在橡膠軟管生產中（zhōng）， 硫化是使橡膠與補強層之間具有較高的粘合強度， 使之成為一個整體的重要工藝， 也是（shì）保證和提高（gāo）產品質量的重要環節。傳統（tǒng）的（de）硫化（huà）方法是在軟管硫化前在其半成品上纏水包布或包鉛緊固（gù）， 於蒸汽硫化罐中分批進行。包水包布硫化雖然也能增加軟管的致（zhì）密性， 但其外觀（guān）不好。一般采用包鉛（qiān）硫化可以使軟管獲得光滑的（de）外表麵， 但（dàn）是這種方法的一（yī）個重要缺點是存在嚴重的汙染問題， 因為（wéi）包鉛工藝中所用鉛塊（kuài）在熔融和硫化過程中極易氧化， 並伴有鉛蒸汽造成的汙染 。為了克服傳（chuán）統硫化方法存在的缺點並不降低橡膠軟管的（de）各項性能。從 60 年代開始， 國（guó）外許多橡膠製品公司和橡膠機械公（gōng）司一直在努力研究各種不同的軟管硫化（huà）方（fāng）法。

1、橡膠（jiāo）軟管硫化的（de）發（fā）展趨勢：

提（tí）高膠管的外觀質量一直是（shì）各膠管生產廠家的（de）一個努力方向， 因為膠管外觀質量不僅是膠管質量的一個重要方麵（miàn）， 也是產品生（shēng）產技術水平的一（yī）個重要標誌。我國 1991 年頒布了ＨＧ 2185 － 9 1 標準（橡膠軟管外觀（guān）標準）， 該標準規定（dìng）， 橡膠膠（jiāo）管不允許有扭勁、脫（tuō）層、裸露增強層等異常現象； 外層膠不允許有海綿狀（zhuàng）、皺紋和局部隆起； 外膠層、增強層搭接處不（bú）允許出現重疊。水包布法生產的膠（jiāo）管（guǎn）外觀紋絡粗糙， 易起毛邊痕和皺褶； 包鉛法生產的膠管質量雖好， 但投資成本（běn）大， 操作（zuò）不便， 同時存在鉛汙（wū）染， 從而限製了它（tā）的應（yīng）用。

隨著（zhe）中國（guó）加（jiā）入世貿（mào）組織（ＷＴＯ）， 我國軟管行業將麵臨著（zhe）巨大的挑戰。在看到差距的同時， 我們應該采取積極的態度， 進行有效的變動（dòng）。軟管行業（yè）應當進行結構調整， 實施地（dì）區內強（qiáng）強聯合， 充分發揮優勢， 同時發揮（huī）科研（yán）院所、專業院校的優勢， 投入（rù）資金， 開發研製適（shì）合膠管硫化工（gōng）藝（yì）的新材（cái）料， 不斷完善軟管行（háng）業工裝設（shè）備。目前我（wǒ）國關鍵設備的現狀是吸收與開（kāi）發並進（jìn）， 引進與國產共有， 要生（shēng）存， 就必須搞開發、重發展。現在進入（rù）知識經濟（jì）時代， 市場競爭主要就是產品創（chuàng）新的競爭。

為此， 需要開發一種（zhǒng）投資少、無汙染， 並能節省勞動力的包覆硫化（huà）工藝， 它既可以解決軟管的外觀質量問題， 又可避免鉛（qiān）的汙染。

1.1包塑硫化

根據膠管的硫化（huà）條件初步分析確定塑料基材， 並充分考慮材料的成本， 應選擇熔點較高、軟化點（diǎn）較（jiào）高的品種。

1.1.1包尼龍樹脂硫（liú）化法（fǎ）

橡膠軟管包尼龍樹脂硫化早在 6 0 年代就有專（zhuān）利文獻報道 。這種硫化方（fāng）法所用材料是（shì）高熔點（204 ～232 ℃）尼龍。尼龍（PA ） 是聚酰胺類樹脂（zhī）的俗稱， 是一種結（jié）晶性高分子聚合物。它（tā）具有優良的耐磨性（xìng）、自潤滑性、耐（nài）熱和耐低溫性、機械強度優異、阻燃、耐酸堿、密度小、重複使用率高， 是（shì）一種優良的包覆硫化（huà）材料（liào）。根據硫化及加工（gōng）條件， 可以對尼龍進行（háng）改性。目前的（de）尼龍合金就是改性過（guò）的尼龍： 添加聚（jù）烯烴或彈（dàn）性體，降低吸水性；添加 PPO 、PC 和聚芳酯等高聚物製造的（de）尼龍合金， 可以提高尼龍的耐熱性。在實施這種方法時， 先將具有（yǒu）內膠（jiāo）層、增強層和外膠層的軟管半成品穿過一個裝有熔融尼龍的（de）熔槽， 在包尼龍熔槽內， 通過擠出口型（xíng）使尼龍熔體包覆於軟管整個表麵上（厚度為 0.25~1.25mm ）。包覆尼龍的軟管經過一個蛇形冷卻管。在冷卻管中， 尼龍熔體被冷（lěng）卻而成為堅硬的尼龍包（bāo）覆層。該包覆層有力地收縮在軟（ruǎn）管上， 接著用牽引機牽引包有尼龍層的（de）軟管， 並纏卷在卷取鼓上。然後在給定的溫度和壓力下硫化軟（ruǎn）管。使用剝離機像剝鉛那（nà）樣剝去尼（ní）龍層（céng）， 剝下的尼龍可再（zài）次（cì）使用。到 80 年代， 日本發（fā）明了包尼龍樹脂微波連（lián）續硫化法 。根據該發明， 軟管製造的全過程都（dōu）在一條生產（chǎn）線上完成， 可極大縮短（duǎn）生產周期， 明顯地提高生產效率。

1.1.2包樹脂套（tào）管硫化法

包樹脂套管硫化法不同於上述包尼龍（lóng）法， 包尼龍法是將尼龍直接壓出包覆在未硫化軟管的外表麵， 通過冷卻使（shǐ）其固化收縮在軟管上， 而包樹脂套管硫化法則是先將熱收縮性樹脂

（如聚氯乙烯（xī）、乙丙三聚物、聚酯（zhǐ）等） 製成管狀， 然後（hòu）套在未硫化的軟管上， 通過加熱（如暖風、蒸汽、熱水） 使樹脂套管收縮而緊固於軟（ruǎn）管外表麵， 然後放入蒸汽硫化罐（guàn）中（zhōng）硫化。能夠滿足這些要求的樹脂材料有聚（jù）酯、聚氯乙烯（xī）、聚酚胺、聚丙烯及氯化聚乙烯等， 其中聚丙烯（ PP ） 作為一種通用塑料， 質優價廉, 用途普遍。PP 的吸（xī）水性（xìng）小、耐油及耐化學性（xìng）能（néng）優良、易加工且成本低。並且， 由於聚丙（bǐng）烯（ PP ） 的維卡軟化點較其它塑料高， 比較適（shì）合膠（jiāo）管硫化工藝的溫（wēn）度要求。在采（cǎi）用這種方法製造纖維增強橡膠軟管時， 在硫化後一般將（jiāng）包覆的套管（guǎn）去掉， 便可獲得性能好且表麵光（guāng）滑的成品軟管。如果不剝去套管， 也不會有什麽問題。由於軟管在使用過程中， 外（wài）層膠在高溫條件（jiàn）下受氧和臭氧的作（zuò）用， 容易發生老化而影響使用壽命， 因而包覆有此種套管的軟管與沒有包覆套管的軟管相比更具耐臭氧（yǎng）老化性能。

1.2包覆形狀記憶材料硫化法

這是日本豐田合成株式會社 80 年代末發明的一種新的軟管硫（liú）化方（fāng）法， 即包覆（fù）形狀記（jì）憶合（hé）金硫化法。所謂形（xíng）狀記憶合金是指具有形狀記憶效果（將合金進行處理， 使其記憶一定形狀， 變形後（hòu）隻要（yào）通過提（tí）高（gāo）溫度等方法即（jí）可使（shǐ）其恢複到記憶形狀）的合金。通過使用 Ni － Ti 合金可以（yǐ）達到此種目的。在軟（ruǎn）管包覆形狀記憶合金硫化中大多采用具有二方向性形狀記憶效果的合金。這種合（hé）金在低溫下（xià）變（biàn）形後通過加熱可（kě）恢複原狀， 當再次降溫時又可大致恢複到加熱前低溫（wēn）下（xià）變形時的形狀。在采用這種方法硫化橡（xiàng）膠軟管時， 形狀記憶合金以 4 種形式包（bāo）覆於軟管， 即開口卷筒（tǒng）包覆、螺旋卷筒包覆、無（wú）縫管包覆和（hé）薄壁片材包（bāo）覆。

隨（suí）著形（xíng）狀記憶功能高分子材料的研究和發展， 我們可以（yǐ）考慮將其應用（yòng）於軟管包覆（fù）硫化， 上世紀（jì） 50 年代（dài） Charlesby 和 Pule 發現聚乙（yǐ）烯在（zài）高能輻射作用下能（néng）產生輻射交聯反應且具有形狀記（jì）憶效應， 這就是形狀記憶聚合物。目前已應用在許多領域， 尤其在醫療和日常用品方（fāng）麵。形狀記憶功（gōng）能高分（fèn）子材料與形狀記憶合金（jīn）相比， 具有五大特點（diǎn）：

①形變量大， 使用方便；

② 原料（liào）充足， 品種（zhǒng）多， 形狀記憶恢複溫度範圍寬；

③質（zhì）量輕， 易包裝和運輸；

④加工容易， 易製成結構複雜的異型品， 能耗低；

⑤耐腐蝕（shí）， 電絕緣性和保溫效果好

上述（shù）幾種橡膠軟管硫（liú）化方法各具特點（diǎn）， 雖尚未見普遍采用的報道， 但反（fǎn）映了人們為尋求更適用的軟管製造方法所做的努力。為適應軟管工業發展的新要求， 必須不斷地探索和研究更新的製造工藝。

我國加入 WTO 後， 機遇和挑戰並存， 軟管行業也是如此（cǐ）， 隻要能夠認真地解決出現的（de）問題， 不斷創新， 揚長避短（duǎn）， 勿庸置疑（yí）， 我國的軟管行業一定會在新世紀中再創輝煌。