專利名稱：一種tpu消防水帶的制備方法
技術領域：
本發明涉及水帶的制備工藝，尤其涉及用于制備TPU內襯層的消防水帶的生產工藝，按照IPC國際分類表可歸屬F16L11類別。
背景技術：
消防水帶是用來運送高壓水或泡沫等阻燃液體的軟管。傳統的消防水帶一般是塑料扁絲、合成纖維或紗線、亞麻編織物等按照經緯紡織而成的編織層為主體實現水帶耐壓的骨架主體，但是編織層具有空隙無法阻止水分漏出，然后在編織層內層內襯材料層以實現防水性能。另外，為了保護編織層不受磨損，有的消防水帶還在編制層外層附加一層如耐磨樹脂材料的外包覆層，該外包覆層還兼起耐壓和抗泄漏的作用。內襯材料層主要選取滿足耐高壓、耐油、耐腐蝕、重量輕、柔軟等特點的材料。內襯材料層可以是橡膠、乳膠、涂塑、 聚氨脂等。外包覆層的選取是以耐候性和耐磨性為主，可以使用氯丁橡膠、丙烯橡膠、氯磺化橡膠、聚酯橡膠等，也使用聚氯乙烯樹酯。基于內襯材料層的性能要求，有一種TPU(Thermoplastic Polyurethanes,中文全稱是熱塑性聚氨酯彈性體)材料則特別適用。TPU是由二異氰酸酯和大分子多元醇、擴鏈劑 (一般是二醇或二胺)共同反應聚合而成的線性高分子材料。其兼備了從橡膠到塑料的許多寶貴特性一是強度高，其撕裂強度約為天然橡膠的3倍；二是耐磨性好，約為天然橡膠的 3-5倍；三是耐油性好，和非礦物油的親和性小，在燃料油中幾乎不受侵蝕；四是耐候性佳， 在80°C至900C高溫環境下連續使用不變型，在-500C至-70°C低溫下不脆化。因此，采用TPU 內襯層的消防水帶，除具有橡膠水帶的全部優點外，還具有優異的耐高壓、耐油、耐候、耐腐蝕、耐曲繞等特點，而且重量輕、使用柔軟方便，單位長度重量比橡膠襯里水帶輕40%以上。TPU大分子鏈由極性的氨酯或聚脲鏈段(硬段)和脂肪族聚酯或聚醚鏈段(軟段)交替構成。這種軟、硬段間的不相容性及聚氨酯分子的高極性使分子間相互作用形成結晶區， 并產生微相分離。這種結晶區起類似填料粒子的作用，不僅使其在常溫下具有高的彈性。而且對其物理機械性能起補強作用。因此TPU同其它的高分子材料一樣，性能與其分子量、分子間作用力(氫鍵和范德華力)、鏈段的韌性、結晶傾向、支化和交聯、以及取代基的位置、極性和體積大小等因素有著密切的關系。已有的TPU消防水帶是直接將塑料扁絲、合成纖維或紗線、亞麻編織物立體編制成水帶管，然后通過制造一定配比的TPU材質或其他材料經過擠壓冷卻形成TPU內襯管或其他材質的外包覆管，再將制造好的TPU內襯管和其他材質的外包覆管涂覆粘結劑套入粘結固定而成。但是依然存在一些不足1. TPU內襯管的材料配比不夠合理。2.制造工藝較為傳統，不夠高效。
發明內容
因此，本發明提出一種改進TPU內襯管的材料、且無需事先加工形成圓筒內襯層后再牽引套入圓筒編織層圓筒操作的一種新的TPU消防水帶的制備方法，具有更好的內襯
3層的特性，且在制造工藝上具有優勢。本發明的技術方案是
一種TPU消防水帶的制備方法，包括步驟
A，將經緯線通過立體編織形成水帶管的圓筒編織層的步驟；
B，配置TPU材料的步驟；
C，將TPU材料置于圓筒狀模具槽內并外套上圓筒編織層的步驟； D，將圓筒狀模具槽和圓筒編織層套入電磁加熱圓管內，及通電并控制電磁加熱過程的步驟；
E，冷卻圓筒狀模具槽的步驟。進一步的，所述的步驟B具體是
Bi，將以下材料按照重量份數進行混合配比
二異氰酸酯85-110份
大分子多元醇組合物25-50份
二醇擴鏈劑20-30份
二月硅酸二丁基錫1-2份
丁晴橡膠20-30份
抗氧化劑0. 1-1份
光穩定劑0. 1-1份
聚碳化二亞胺0. 5-1. 5份
鐵粉5-10份
B2,將上述材料通過攪拌機混合均勻。進一步的，所述的步驟C中的圓筒狀模具槽的深度是2_6mm。進一步的，所述的步驟D中控制電磁加熱的溫度是150_250°C。進一步的，所述的制備方法還包括步驟 F，加工制得圓筒外包覆層的步驟；
G，將圓筒外包覆層涂上粘結劑并牽引套入圓筒編織層的步驟； H，輥壓固定水帶筒壁的步驟。進一步的，所述的步驟F所加工制得外包覆層的厚度是5_12mm。進一步的，所述的步驟A中的經緯線是尼龍線材質。更進一步的，所述的經緯線是尼龍線內混紡細鋼絲。本發明采用如上技術方案，提出一種新的TPU消防水帶的制備方法，對TPU內襯層提出新的優化配比，具有更佳的性能，強度更高，耐磨性更佳，以及耐油、耐腐蝕性也更好。 另外，相比于已有技術中先加工制得TPU圓筒內襯層后，再將該TPU圓筒內襯層涂上粘結劑并牽引套入圓筒編織層的工藝相比，本發明的利用圓筒狀模具槽內的TPU材料混有的鐵粉再用電磁加熱圓管進行電磁加熱直接形成TPU圓筒內襯層的制造工藝具有更加簡單且粘結更加可靠的優勢。
具體實施例方式現結合具體實施方式
對本發明進一步說明。
實施例1:
本實施例的TPU消防水帶的制備方法，包括步驟
A，將經緯線通過立體編織形成水帶管的圓筒編織層的步驟，其中經緯線優選采用的是尼龍線材質。B,配置TPU材料的步驟；具體是
Bi，將以下材料按照重量份數進行混合配比
二異氰酸酯85-110份
大分子多元醇組合物25-50份
二醇擴鏈劑20-30份
二月硅酸二丁基錫1-2份
丁晴橡膠20-30份
抗氧化劑0. 1-1份
光穩定劑0. 1-1份
聚碳化二亞胺0. 5-1. 5份
鐵粉5-10份
B2,將上述材料通過攪拌機混合均勻。C，將TPU材料置于圓筒狀模具槽內并外套上圓筒編織層的步驟；優選的，所述的圓筒狀模具槽的深度是2-6mm。D，將圓筒狀模具槽和圓筒編織層套入電磁加熱圓管內，及通電并控制電磁加熱過程的步驟；其中，控制電磁加熱的溫度是150-250°C。E，冷卻圓筒狀模具槽的步驟。本實施例中TPU材料是通過一步法混合反應形成。其中，二異氰酸酯、大分子多元醇組合物和二醇擴鏈劑是TPU的基礎原料；二月硅酸二丁基錫是一種催化劑，利于反應進行；TPU材料中還共混了丁晴橡膠(即ABS)，利于TPU性能的補充擴展；抗氧化劑、光穩定劑和聚碳化二亞胺可以分別用于提高TPU內襯層的耐老化性和耐水性，其中，抗氧化劑可以選用Irganox 1010 (Ciki公司，化學名稱四[3-(3，5-二叔丁基-4-羥苯基)丙酸] 季戊醇酯)，或Irganox 245 (Ciki公司)，光穩定劑可以選用Tinuvin 328 (Ciki公司)， Tinuvin 622 (Ciba 公司)、Tinuvin531 (Ciba 公司)、Tinuvin9 (Ciba 公司)等；聚碳化二亞胺(PCD)可改善其耐水性，其機理是聚酯所含羧基和水解所產生的羧基與PCD反應， 生成酰脲衍生物，從而使羧基的自動催化作用中止，又由于每個PCD分子含有多個碳化二亞胺，它能夠將斷鏈形成的端羧基聚合物重新連接起來，從而起到修補鏈的作用，可以選用 Stabaxol P200 (Bayer公司)。TPU材料中還混合有鐵粉，其是為了使圓筒狀模具槽內的TPU 材料能夠通過電磁加熱圓管間接進行電磁加熱，同時更重要的是，混有鐵粉的TPU內襯層的機械強度進一步得到提高。本實施例中TPU內襯層加熱形成的過程中，TPU材質會直接滲透至圓筒編織層的纖維縫隙中，待TPU材料加熱冷卻后就直接與其牢固結合，因而無需采用已有技術中的在圓筒TPU內襯層涂上粘結劑并牽引套入圓筒編織層的固定方式，不僅大大簡化生產步驟，且具有更好的結合性。實施例2 (最佳實施例)
本實施例的TPU消防水帶的制備方法，包括步驟A，將經緯線通過立體編織形成水帶管的圓筒編織層的步驟，其中經緯線優選采用的是尼龍線內混紡細鋼絲材質。B,配置TPU材料的步驟；具體是
Bi，將以下材料按照重量份數進行混合配比
二異氰酸酯85-110份
大分子多元醇組合物25-50份
二醇擴鏈劑20-30份
二月硅酸二丁基錫1-2份
丁晴橡膠20-30份
抗氧化劑0. 1-1份
光穩定劑0. 1-1份
聚碳化二亞胺0. 5-1. 5份
鐵粉5-10份
B2,將上述材料通過攪拌機混合均勻。C，將TPU材料置于圓筒狀模具槽內并外套上圓筒編織層的步驟；優選的，所述的圓筒狀模具槽的深度是2-6mm。D，將圓筒狀模具槽和圓筒編織層套入電磁加熱圓管內，及通電并控制電磁加熱過程的步驟；其中，控制電磁加熱的溫度是150-250°C。E，冷卻圓筒狀模具槽的步驟。F，加工制得圓筒外包覆層的步驟；優選的，所加工制得外包覆層的厚度是 5-12mm。圓筒外包覆層可以使用氯丁橡膠、丙烯橡膠、氯磺化橡膠、聚酯橡膠或者使用聚氯乙烯樹酯等材質；為提高消防水帶的性能，也可以采用同相同的TPU內襯層，但成本更高。G，將圓筒外包覆層涂上粘結劑并牽引套入圓筒編織層的步驟； H，輥壓固定水帶筒壁的步驟。盡管結合優選實施方案具體展示和介紹了本發明，但所屬領域的技術人員應該明白，在不脫離所附權利要求書所限定的本發明的精神和范圍內，在形式上和細節上可以對本發明做出各種變化，均為本發明的保護范圍。
權利要求
1.一種TPU消防水帶的制備方法，包括步驟A，將經緯線通過立體編織形成水帶管的圓筒編織層的步驟； B，配置TPU材料的步驟；C，將TPU材料置于圓筒狀模具槽內并外套上圓筒編織層的步驟； D，將圓筒狀模具槽和圓筒編織層套入電磁加熱圓管內，及通電并控制電磁加熱過程的步驟；E，冷卻圓筒狀模具槽的步驟。
2.根據權利要求1所述的TPU消防水帶的制備方法，其特征在于所述的步驟B具體是Bi，將以下材料按照重量份數進行混合配比二異氰酸酯85-110份大分子多元醇組合物25-50份二醇擴鏈劑20-30份二月硅酸二丁基錫1-2份丁晴橡膠20-30份抗氧化劑0. 1-1份光穩定劑0. 1-1份聚碳化二亞胺0. 5-1. 5份鐵粉5-10份B2,將上述材料通過攪拌機混合均勻。
3.根據權利要求1所述的TPU消防水帶的制備方法，其特征在于所述的步驟C中的圓筒狀模具槽的深度是2-6mm。
4.根據權利要求1所述的TPU消防水帶的制備方法，其特征在于所述的步驟D中控制電磁加熱的溫度是150-250°C。
5.根據權利要求1所述的TPU消防水帶的制備方法，其特征在于所述的制備方法還包括步驟F，加工制得圓筒外包覆層的步驟；G，將圓筒外包覆層涂上粘結劑并牽引套入圓筒編織層的步驟； H，輥壓固定水帶筒壁的步驟。
6.根據權利要求5所述的TPU消防水帶的制備方法，其特征在于所述的步驟F所加工制得外包覆層的厚度是5-12mm。
7.根據權利要求1或5所述的TPU消防水帶的制備方法，其特征在于所述的步驟A中的經緯線是尼龍線材質。
8.根據權利要求7所述的TPU消防水帶的制備方法，其特征在于所述的經緯線是尼龍線內混紡細鋼絲。
全文摘要
本發明涉及水帶的制備工藝，尤其涉及用于制備TPU內襯層的消防水帶的生產工藝。本發明的TPU消防水帶的制備方法，包括步驟A，將經緯線通過立體編織形成水帶管的圓筒編織層的步驟；B，配置TPU材料的步驟；C，將TPU材料置于圓筒狀模具槽內并外套上圓筒編織層的步驟；D，將圓筒狀模具槽和圓筒編織層套入電磁加熱圓管內，及通電并控制電磁加熱過程的步驟；E，冷卻圓筒狀模具槽的步驟。此外還可以包括步驟F，加工制得圓筒外包覆層的步驟；G，將圓筒外包覆層涂上粘結劑并牽引套入圓筒編織層的步驟；H，輥壓固定水帶筒壁的步驟。本發明是一種新的TPU消防水帶的制備方法，對TPU內襯層提出新的優化配比，在制造工藝具有更加簡單且粘結更加可靠的優勢。
文檔編號C08L9/02GK102514208SQ201110389599
公開日2012年6月27日 申請日期2011年11月30日 優先權日2011年11月30日
發明者肖君巖 申請人:泉州市三星消防設備有限公司