XT-橡胶软管内胶层配方设计+金鼎煤机橡胶制品分公司朱晓龙

---. 橡胶软管的内胶层配方设计橡胶软管的内胶层配方设计 摘摘 要要橡胶软管主要可分为三层内胶层，钢丝增强层，外覆层。内胶层和介质直接 接触，主要起到密封作用；钢丝增强层主要起到承压作用，包含钢丝层和中胶层，钢丝层和 中胶层相互堆叠， 中胶层将钢丝层紧密粘合在一起， 钢丝层称之为 “骨” ， 中胶层称之为 “筋” ； 外覆层又称“外胶层” ，主要作用是保护橡胶软管不被外界环境损坏。 配方设计， 是橡胶软管研发阶段最为重要的核心技术， 如果将软管的生产制造能力称为 “硬实力” ，那么橡胶软管的配方设计就是“软实力” ，只有“软硬”结合才能造就出完美的 产品， “软”是前提。 关键词关键词内胶层；配方设计；质量保障 ⅠⅠ 绪绪论论 橡胶软管是橡胶制品中的大宗产品之一。据国家统计局统计，我国橡胶软管 行业生产的各种软管产量总计为 25000 万标米。胶管制品广泛地应用于煤矿、机 械、汽车、建筑、化工、运输、医药、农业等各行各业。各种不同的胶管有不同 的使用要求。 ⅠⅠ-1-1 相关知识介绍相关知识介绍 一般来说，按使用要求可将橡胶软管分为普通胶管和特种胶管。普通胶管即 指在常温下输送空气、惰性气体或水、 中性液体的橡胶软管；特种胶管按性能要 求不同分为耐油软管、耐腐蚀软管、耐热软管、液压软管、喷浆软管、刹车制 动软管、食品专用软管、医疗专用软管等。以上各种橡胶软管的结构相同，使用 材料大致相同，但配方不同。 ⅠⅠ-2-2 本课题的背景意义本课题的背景意义 配方设计是橡胶软管行业的核心技术， 核心技术体现的是一个企业的核心竞 争力，内胶层的配方设计将在最大程度上决定橡胶软管的质量，因此， 橡胶软管 内胶层配方设计才被笔者放到如此重要的位置。 --总结资料 橡胶软管的内胶层配方设计 在橡胶软管这个行业中，马努力、盖茨等国外品牌已经成为高端产品的代言 人，国产的 XX 橡四、XX 狮球、XX 天河已经成为中端产品的代表，剩下的无数 中小企业生产的都是低端廉价产品。 区分什么是高端什么是低端的最根本判断标 准是产品质量， 而又是什么在影响着产品质量呢可分为 “硬件” 实力和 “软件” 实力。暂且把生产设备称为“硬件”实力，国内的企业和国外的企业在企业生产 设备上没有差距，甚至国内的生产设备还要领先于国外；暂且把配方及人力称为 “软件”实力，国内橡胶软管行业根本的短板在于软实力，马努力和盖茨在中国 都有生产企业，然而胶料配方不在中国配置，胶料配方在它们国家配置完毕后空 运至中国，进行加工生产，由此可见配方设计的核心竞争地位。 现在我国橡胶软管行业的现状是研发机构和研发人员短缺， 企业无力自主研 发橡胶软管的胶料配方，因为研发胶料配方需要做大量的试验，需要大量的检测 检验设备，需要多次重复的检验， 没有企业可以投资这么多资金来进行科研，他 们更愿意把资金放在提升生产设备等级上。为了解决胶料配方的问题，就形成了 这么一个合作企业与高校科研机构合作。高校科研机构亦没有那么齐全的橡胶 软管专用检测设备，因此，高校科研机构给出的配方欠缺一定的实践性。 本文旨在于将橡胶软管内胶设计的原理以及笔者对橡胶软管内胶层配方设 计的见解做一详细论述。 ⅡⅡ 橡胶软管配方设计中各种原材料介绍橡胶软管配方设计中各种原材料介绍 橡胶软管的配方可分为五大体系主体胶类体系、补强填充体系、软化增塑 体系、硫化体系、防护体系。 这五大体系组成了橡胶软管配方设计的整个体系内 容。主体胶类体系是决定橡胶使用性能、工艺性能、使用成本、使用寿命、工艺 方法的最根本一环；补强填充体系包括补强剂和填充剂；软化增塑体系包括软化 橡胶软管的内胶层配方设计 剂和增塑剂；硫化体系主要指促进剂，加快硫化速度，缩短硫化时间；防护体系 是指添加特定材料，使得橡胶具有特有的性能，比如防老化剂。 ⅡⅡ-1-1 主体胶类体系主体胶类体系 天 然 橡 胶 N R 主 体 胶 体 系 如上图所示，主体胶大体可分为以上多类别，其中通用合成橡胶较为常用， 特种合成橡胶种类很多，不能穷举。根据合成橡胶的性能不同， 可应用于不同的 行业领域，可加工所需要性能的工业产品。下面对常用的主体胶做简单的介绍。 丁苯橡胶（SBR） 与NR 相比，弹性稍差，耐水耐磨耐老化性能较佳。主要 丁苯橡胶 SBR 顺丁橡胶 BR 通 用 合 成 橡 胶 丁晴橡胶 NBR 异戊橡胶 IR 氯丁橡胶 CR 乙丙橡胶 EPM 合 成 橡 胶 丁基橡胶 IIR 氟橡胶 FPM 特 种 合 成 橡 胶 硅橡胶 MVQ 丙烯酸酯橡胶 ACM 氯化聚乙烯 CPE 环氧化天然橡胶 ENR 橡胶软管的内胶层配方设计 应用于轮胎、胶鞋、胶布、文体胶类产品、胶板、蓄电池外壳等。 异戊橡胶（IR） 结构与 NR 一样，又称人造天然胶，性能与NR 相近，纯净 度较高。主要应用于轮胎、胶鞋、胶带、胶管、工艺橡胶制品、医疗、食品。 顺丁橡胶（BR） 弹性、耐磨性和耐低温性是通用胶中最佳的。主要应用于 轮胎胎面胎侧、减震用品、胶辊、胶带、胶管等。 乙丙橡胶（EPM） 抗老化、耐臭氧、耐极性液体、耐水、耐高温蒸汽、抗 静电性能俱佳。 主要应用于电线电缆的绝缘层、 汽车玻璃的除水条、 窗户密封条、 耐高温蒸汽胶管、输送带等。 氯丁橡胶（CR） 耐臭氧、抗阻燃、耐热、耐化学药品性能较佳。主要应用 于轮胎内衬层、低压电线电缆、输送带、减震橡胶、胶黏剂、涂料等。 丁晴橡胶（NBR） 耐油、耐磨、抗老化性能较佳，是通用的耐油橡胶，可 在-40℃120℃使用。主要应用于油封、衬垫、耐油橡胶软管、输送带、印刷用 胶辊、纺织皮辊等耐油工业制品。 定基橡胶（IIR） 耐臭氧性、透气性、耐极性溶液效果良好。主要应用于轮 胎内胎、电线电缆、蒸汽胶管、耐热胶管、药瓶瓶塞等。 硅橡胶 （MVQ） 使用的温度 X 围囊括-120℃250℃， 毒性最低， 透气性好， 电绝缘行好，物理机械性能较差。广泛应用于硅胶软管、胶带、胶辊、电绝缘制 品、人造医疗器具上。 氟橡胶（FPM） 防火、耐油、耐各种溶剂。主要应用于军工产品的密封元 件，化工行业的耐腐蚀产品，泵用零部件。 丙烯酸酯橡胶（ACM） 高温状态下的耐油、耐老化性能最佳。主要应用于 汽车密封元件，油封、皮碗、O 型圈等。 橡胶软管的内胶层配方设计 ⅡⅡ-2-2 补强填充体系补强填充体系 补强填充体系主要包括补强剂和填充剂。 补强剂的主要作用是加入后对橡胶 的性能有较大幅度的提升，例如炭黑、白炭黑。填充剂指的是加入后主要起到降 低生产成本，例如滑石粉、硅藻土等。在橡胶软管的行业中，只有生产性能较低 的低压水管时使用填充剂，一般承高压的橡胶软管使用补强剂，当然这也根据企 业产品的市场定位和企业自身的道德关系相关。 炭黑炭黑是常用的橡胶补强剂，其橡胶用品级为N100N900 系列。数 字越大代表炭黑的颗粒越大， 补强效果越小。 橡胶软管行业常用的炭黑有 N330、 N550、N660、N774、N990。 白炭黑白炭黑的主要成分为水合二氧化硅，因为其补强效果堪比黑炭黑， 颜色又为白色，所以业内称为“白炭黑” 。白炭黑依据加工方法不同分为两种 沉淀法白炭黑和气相法