一種抗靜電軟管及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及軟管的制備，特別涉及一種抗靜電軟管及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 我國的橡膠管帶行業經過50多年的發展，對國民經濟起到了不可或缺的配套作 用，尤其是隨著我國機械化水平的提高以及新材料的應用，橡膠管帶行業不斷與相關領域 相互滲透，開拓了橡膠管帶的應用范圍和領域，產品廣泛應用于煤炭、冶金、水泥、港口、礦 山、石油、汽車、紡織、輕工、工程機械、建筑、海洋、農業、航空、航天等領域。近年來，橡膠管 帶行業堅持科學發展觀，產品的品種、規格、質量得到了持續、快速、協調、健康的發展，基本 滿足了國內市場的需求，提高了產品的國際市場競爭力。
[0003] 目前，我國已成為世界橡膠管帶生產及消費大國。全國具有一定規模的橡膠管帶 生產企業812家。據橡膠工業協會膠管膠帶分會統計，目前全國輸送帶的年產量達到3. 6 億m2, V帶產量達到21億Am，膠管產量達6. 6億Bm，產品產量均名列世界前位。2010年，我 國橡膠管帶制造行業收入規模達223. 62億元。與此同時，"十一五"以來，我國橡膠管帶行 業專業的研究與開發在不斷進步，不僅對現有橡膠管帶在膠料、工藝、性能和成本方面進行 改進，使之不斷滿足用戶要求和適應市場需要，而且不斷開發新產品和新技術，填補國內空 白，許多國產膠管膠帶的性能已接近或達到國際先進水平，這為國內產品進一步打入國際 市場創造了條件。據前瞻網調查，"十二五"期間，我國國民經濟還將保持持續發展，帶動煤 炭、鋼鐵、水泥、港口、礦山、石油、汽車、紡織、輕工、機械等工業的發展，這將給橡膠管帶行 業的發展帶來良好機遇，預計2015年橡膠管帶制造行業銷售規模將達到360億元。
[0004] 生產方法有成型和蒸汽硫化法，產品特性為橡膠管系列產品，具有耐油、耐酸堿、 耐熱、耐壓等特性的輸送及吸引橡膠管。大多數橡膠管具有無毒、環保，但一些要求較高的 油氣管，在橡膠材料中添加了阻燃劑，阻燃劑中含有毒有害物質對人體和大氣會產生輕微 影響。橡膠管的特性還有；生理惰性、耐紫外線、耐臭氧、耐高低溫（-80至300度）、透明度 高、回彈力強，耐壓縮永久不變形、耐油、耐沖壓、耐酸堿、耐磨、難燃、耐電壓、導電等性能。 其材料根據加工工藝的不同有許多種類，例如NBR 丁腈橡膠廣泛用于真空制動管，耐油性 好含膠量高，但耐臭氧相對較差；EPDM三元乙丙橡膠用于汽車水管系列，如散熱器膠管、空 調管等。還有一些性能較高的材料，如AEM丙烯酸酯耐高溫等等。每種橡膠都有它的特性， 因此在膠管選用材料上面尤為重要。基本上高檔轎車使用的材料相對較好，一些微車、面包 車使用的材料較差，如一些微車目前還有在使用丁腈橡膠作為燃油管，目前丁腈橡膠均不 適宜燃油系統，而替代的氯醇橡膠氟膠管應用比較廣泛。
[0005] 已經公開的橡膠管產品及其制備方法較多：申請號為201220320377. 1的中國專 利公開了一種新型液壓輸油橡膠管，具體為一種具有防靜電、耐高低溫和耐老化、耐腐蝕、 阻燃環保的橡膠輸油管。輸油管結構包括表面層、中間層和內層三層。表面層由具有防靜 電、耐高低溫、耐老化性能良好的三元乙丙橡膠與滌綸纖維織物復合而成，中間層為具有阻 燃功能的二元乙丙橡膠與鋼絲編織復合制成，內層由具有良好耐油性能的丁腈橡膠制成。 輸油管具有良好耐油性、耐高低溫性、耐老化性能，可延長使用壽命且橡膠管結構簡單、力 學性能好、成本低廉。申請號為201510049105. O的中國專利公開了一種耐熱耐腐蝕橡膠 管，涉及膠管制造技術領域，包括有橡膠管本體，所述橡膠管本體包括由內向外依次設置 的內橡膠層、簾布層、中橡膠層、鍍銅鋼絲編織層和外橡膠層，所述內橡膠層為氟橡膠層，所 述中橡膠層和所述外橡膠層均為丁苯橡膠層；所述內橡膠層、所述簾布層、所述中橡膠層、 所述鍍銅鋼絲編織層和所述外橡膠層硫化連接，與現有技術相比，本發明耐熱耐腐蝕橡膠 管的耐熱性和耐腐蝕性大幅度提高，滿足輸送具有一定腐蝕性的高溫氣體或液體的需要。 申請號為201310635893. 2的中國專利公開了一種耐腐蝕橡膠管材料，其特征在于，原料 各組分按照重量份組成如下：乙丙橡膠30-40份、溶聚丁苯橡膠25-30份、SRR-16再生膠 15-20份、過氧化苯甲酰1-2份、NXT硅烷偶聯劑3-4份、納米石墨4-7份、石蠟7-9份、滑石 3-4粉、氧化鋅0. 7-0. 9份、硬脂酸鋅0. 6-0. 8份、環氧樹脂2-4份、六亞甲基-1，6-雙硫代 硫酸二鈉〇. 7-0. 9份、鈦白粉1. 5-1. 8份、白油1-3份、抗氧劑AT-100. 3-0. 5份、丁基化羥基 甲苯0. 8份、硫磺2-4份。制得的膠管材料對各種極性化學品如酸、堿、氧化劑等均有較好的 抗耐性，不易老化，原料成本低廉、產品性能優異，應用前景廣闊。申請號為200810224959. 8 的中國專利公開了一種碳納米管-天然橡膠復合材料的制備方法，其特征在于以環氧化天 然橡膠作為碳納米管與天然橡膠之間的相容劑，利用環氧化天然橡膠與天然橡膠之間優 異的相容性，以及環氧化天然橡膠與碳納米管之間的化學反應，改善碳納米管在天然橡 膠中的分散效果，增強碳納米管與天然橡膠之間的相互作用，制備高性能碳納米管-天 然橡膠復合材料；該復合材料的硫化膠片的拉伸強度為26~30MPa，拉斷伸長率為750~ 900%，300%定伸應力為4. 0~6. OMPa。上述公開的專利主要從耐腐蝕、耐老化、耐溫度、 耐酸堿、阻燃性、機械強度等性能進行了改進，考慮防腐層脫落問題的也較少，還未見相關 防輻射橡膠管的相關報道，這為輸送石油和天然氣的管道帶來了重大安全隱患。
[0006] 但是，對于耐腐蝕的橡膠管，內壁部分用高分子內襯膜是防腐的關鍵，國內技術很 難達到內襯膜與膠管體緊密連接，容易脫落。申請號為201180075440. 8的中國專利公開了 一種樹脂層與橡膠層的粘合性優秀的橡膠/樹脂復合軟管，作為解決方法，該發明提供一 種橡膠/樹脂復合軟管，具有內管，所述內管具備作為最內層的樹脂層并具備與所述最內 層鄰接的橡膠層，所述樹脂層使用的材料為含有樹脂的樹脂組合物，所述樹脂至少含有具 備羧酸金屬鹽的離聚物，所述橡膠層使用的材料為含有橡膠的橡膠組合物，所述橡膠至少 含有環氧化橡膠。該申請發明人等認為，樹脂層與橡膠層之所以能夠粘合可能是由于羧酸 金屬鹽與環氧化橡膠所具有的環氧基發生了反應。該專利公開的橡膠管同樣沒有防輻射的 功能性，樹脂層與橡膠層的粘結性仍不很理想。
[0007] 因此，如何制成高分子內襯膜防腐層粘結性優良，并且具有良好輻射性的可輸送 LPG、LNG及強腐蝕性化學溶劑的抗靜電軟管是本領域技術人員的不懈追求。
【發明內容】
[0008] 本發明所解決的技術問題是克服現有耐腐蝕橡膠管的缺陷，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 學溶劑的抗靜電軟管。
[0009] 為了達到上述目的，本發明采用以下技術方案：
[0010] -種抗靜電軟管，包括橡膠管本體，所述橡膠管本體由內到外依次包括內層、中間 層和表面層；
[0011] 所述內層為耐油、耐腐蝕層；
[0012] 所述中間層為阻燃、加強層；
[0013] 所述表面層為抗靜電、防輻射層；
[0014] 進一步地，所述內層由三元乙丙橡膠層和具有優良粘結性能的內襯膜至少通過硫 化粘結而成；
[0015] 所述三元乙丙橡膠顏色為乳白色；
[0016] 所述內襯膜的制備材料主要包括線形低密度聚乙烯（LLDPE)、超高分子量聚乙烯 (UHMffPE)和高分子交聯聚乙烯中一種或多種，內襯膜厚度為0. 35-0. 5mm ;
[0017] 優選地，所述內襯膜主要由以下重量份數的原料制備：LLDPE 20-40份，聚乙烯醇 20-30份，UHMffPE 15-25份，高分子交聯聚乙烯10-20份，聚酰亞胺11-13份，四乙基五胺 5-8份，α -磺基脂肪酸烷基酯鹽8-10份，環氧樹脂5-7份，SBR乳膠4-6份，松香3-5份；
[0018] 所述內襯膜采用常規方法將原料擠出后吹塑、拉伸成膜。
[0019] 進一步地，所述中間層由三元乙丙橡膠與三元乙丙簾子線、聚丙烯增強復合材料、 阻燃劑、鍍黃銅鋼絲編織復合制成；優選硫化粘結；
[0020] 所述中間層至少含有其質量5-