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纤维增强橡胶管生产质量缺陷及控制

纤维增强胶管的生产工艺亦分硬芯法、软芯法、无芯法三种。其中硬芯法、软芯法生产技术疑难问题不多,某些质量问题与夹布胶管相似,其解决办法与采取措施也可参照夹布胶管。

无芯法纤维增强胶管在生产中较常出现的质量问题主要有:无芯编织缠绕包铅硫化胶管鼓泡脱层,编织缠绕胶管的半硫化内层胶与纤维层的粘着力差,裸硫化胶管花纹扁塌,内径失圆以及聚酯纤维的热收缩大和粘合性能差.

1 胶管鼓泡脱层
胶管鼓泡脱层产生的主要原因:① 挤出内层胶的外径变化过大;② 缠绕时管坯内压偏小;③ 纤维粗度大,纤维线接头疙瘩太大或积存乳胶凝胶块;④ 外层胶挤出与管体脱空;⑤包铅口型尺寸与管体外径不匹配。
采取措施:① 严格控制内层胶挤出外径公差,注意挤出速度应与冷却牵引速度及盘卷速度配合好;②合理调控管坯内压,一般为0.020一0.025MPa(手触摸感到管体被胀圆),缠绕过程中严防泄气;③ 缠绕锭子重量大小尽量一致,使纤维缠绕张力一致;④ 外层胶挤出抽真空;⑤ 控制包塑时对外层胶的压力,一般掌握包塑内径较胶管外径小1.5-2mm; ⑥硫化时稳定胶管内压,内径13mm胶管内压力为(0.25士0.01)MPa,内径25mm 胶管内压力为(0.3土0.01)MPa时效果较佳;⑦ 纤维缠绕密度不宜超过85 ;⑧ 改善胶料硫化初期的流动性,选用磺酰胺类后效性促进剂;⑨ 及时修整纤维疙瘩和清理乳胶凝胶块。

2 半硫化内层胶与纤维层粘着力不稳定
产生的主要原因:① 内层胶半硫化时间偏长;②胶浆或乳胶涂浸不均匀;⑧ 乳胶在纤维层上结成大凝胶块;④胶浆及乳胶配方设计不合理;
采取措箍:① 在保证内层胶半硫化基本定形而具有挺性的前提下,尽量缩短半硫化时间;②及时检查缠绕浸渍乳胶的半成品,并摘除凝结在纤维线上的凝胶块;③ 调整浸浆配方,在天然橡胶胶浆配方中采用间-甲-白的粘合体系,并注意胶浆胶料混炼时,粘合剂A或RC必须在混炼后期及胶温低于90度时才加入,含胶率以45-55%较佳;④ 调节及控制好胶浆及乳胶的浓度和用量,使内层胶及纤维挂浆均匀。

3 半硫化管坯失圆及裸硫化外层胶花纹扁塌
产生的主要原因:① 胶料太软,挺性差;②胶料硫化起点慢;③ 管坯挤出后盘卷松紧不一致(太松或太紧);④ 半硫化及硫化时升温时间太长。
采取措施:① 改进胶料配方,加大炭黑用量,选用固体软化剂如沥青、固体古马隆等,浅色胶料可选用碳酸镁等,黑色胶料可增加合成橡胶(如SBR)的使用比例,提高半成品挺性,有条件的企业采用开炼机进行混炼(因目前国产密炼机尚未能满足高硬度、低含胶率胶料的工艺要求);② 在胶料挤出操作安全的前提下,加快胶料的硫化起点;③加粗硫化罐进汽管道,缩短硫化升温时间;④ 掌握好管坯挤出冷却后盘卷松紧程度;⑤ 严格控制胶料热炼时间及返回胶掺用比例,防止胶料过软和塑性太大;⑥ 内径9.5mm 以上胶管不宜采用内层胶半硫化工艺。

4 聚酯纤维热收缩太及粘合性能差
这是纤维本身特性带来的问题,解决热收缩大的措施是将加工好的聚酯线进行牵伸高温定型处理。解决粘合性差的措施: ① 对纤维进行表面处理,使纤维表面引入活性官能团,或对纤维进行浸胶处理;② 采用嵌进粘合法,在保证胶管承压的前提下,调整编织缠绕密度,使内外层胶在硫化过程中相互渗透,胶与纤维紧密地连接在一起;③采用与天然纤维混纺的方法,使纤维表面有短绒毛,提高粘合效果;④胶浆或乳胶配方中加入粘合剂。

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