本發(fā)明涉及管材領(lǐng)域，尤其涉及一種海洋輸油膠管及其制備方法。
背景技術(shù)：
船用海洋輸油膠管是能夠適應(yīng)海上、海岸復(fù)雜工況的油管，用于船到船、船到岸的油品傳輸裝卸。相比軟管側(cè)重以高分子化學(xué)原料通過(guò)硫化等工藝擠壓成型的橡膠軟管。軟管則包括了更大范圍的金屬軟管、波紋管、液壓軟管等。
海洋輸油膠管設(shè)計(jì)中已將海上、海岸的復(fù)雜工況，如風(fēng)、浪、船的晃動(dòng)、自重及操作因素考慮進(jìn)去；采用優(yōu)質(zhì)抗腐蝕材料制造，適合在腐蝕性較強(qiáng)的惡劣海岸環(huán)境中使用；增厚管壁，外保護(hù)層具有極好的抗磨、抗老化性；能勝任較大工作壓力的變化；是油管系列中最堅(jiān)實(shí)的一款，具有柔韌、堅(jiān)固、安全、耐久特性。
用于船到船、船到岸的油品傳輸裝卸；能在正負(fù)壓條件下輸送各種油品及芳香族產(chǎn)品；適合在較復(fù)雜工況下使用。膠管的種類很多，統(tǒng)一命名的方法是材料、結(jié)構(gòu)、用途的不同而命名，產(chǎn)品全稱為：材料+結(jié)構(gòu)（工藝）+用途+膠管。例如：棉線編織耐油膠管；鋼絲纏繞耐壓膠管。
21世紀(jì)中國(guó)海洋石油開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略中提出重點(diǎn)開(kāi)發(fā)近海和淺海油田，因此，石油工業(yè)除了使用鉆探油管、振動(dòng)油管外，還要求使用淺海輸油油管。淺海海底輸油油管國(guó)內(nèi)已有生產(chǎn)，但飄浮式或半飄浮式輸油油管和深海海底輸油油管仍然依靠進(jìn)口。隨著中國(guó)海洋石油開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略的實(shí)施，海洋石油開(kāi)采對(duì)油管性能的要求將不斷提高。
用以輸送氣體、液體、漿狀或粒狀物料的一類管狀橡膠制品。由內(nèi)外膠層和骨架層組成，骨架層的材料可用棉纖維、各種合成纖維、碳纖維或石棉、鋼絲等。一般膠管的內(nèi)外膠層材料采用天然橡膠、丁苯橡膠或順丁橡膠；耐油膠管采用氯丁橡膠、丁腈橡膠；耐酸堿，耐高溫膠管采用乙丙橡膠、氟橡膠或硅橡膠等。
膠管已應(yīng)用于生活生產(chǎn)的諸多領(lǐng)域，歸納使用工況，常見(jiàn)管類包括：輸水管、熱水管、蒸汽管、海用管、食品飲料管、空氣管、焊接管、燃?xì)夤?、通風(fēng)管、物料管、輸油管、化學(xué)管、高壓管等等。隨著社會(huì)城市化、科技化、人性化的發(fā)展，設(shè)計(jì)一種沖擊強(qiáng)度高、拉伸強(qiáng)度高、耐熱溫度高、硬度高和耐寒性好的海洋輸油膠管及其制備方法，以滿足市場(chǎng)需求，是非常必要的。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
解決的技術(shù)問(wèn)題：
本申請(qǐng)針對(duì)現(xiàn)有海洋輸油膠管拉伸強(qiáng)度低、沖擊強(qiáng)度低、不耐熱和硬度低等技術(shù)問(wèn)題，提供一種海洋輸油膠管及其制備方法。
技術(shù)方案：
一種海洋輸油膠管，原料按重量份數(shù)配比如下：聚氯乙烯樹(shù)脂100份，硫酸亞鐵2-6份，偏苯三酸1-5份，沸石2.5-6.5份，載銀磷酸鋯1-3份，石蠟1.5-3.5份，DOP25-45份，DBP20-40份，偏苯三酸三辛酯10-50份，DOS8-12份，CPE15-35份，不銹鋼金屬粉25-65份，硬脂酸4-8份，硫磺0.8-1.2份。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案：所述海洋輸油膠管的原料按重量份數(shù)配比如下：聚氯乙烯樹(shù)脂100份，硫酸亞鐵3-5份，偏苯三酸2-4份，沸石3.5-5.5份，載銀磷酸鋯1.5-2.5份，石蠟2-3份，DOP30-40份，DBP25-35份，偏苯三酸三辛酯20-40份，DOS9-11份，CPE20-30份，不銹鋼金屬粉35-55份，硬脂酸5-7份，硫磺0.9-1.1份。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案：所述海洋輸油膠管的原料按重量份數(shù)配比如下：聚氯乙烯樹(shù)脂100份，硫酸亞鐵3份，偏苯三酸2份，沸石3.5份，載銀磷酸鋯1.5份，石蠟2份，DOP30份，DBP25份，偏苯三酸三辛酯20份，DOS9份，CPE20份，不銹鋼金屬粉35份，硬脂酸5份，硫磺0.9份。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案：所述海洋輸油膠管的原料按重量份數(shù)配比如下：聚氯乙烯樹(shù)脂100份，硫酸亞鐵5份，偏苯三酸4份，沸石5.5份，載銀磷酸鋯2.5份，石蠟3份，DOP40份，DBP35份，偏苯三酸三辛酯40份，DOS11份，CPE30份，不銹鋼金屬粉55份，硬脂酸7份，硫磺1.1份。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案：所述海洋輸油膠管的原料按重量份數(shù)配比如下：聚氯乙烯樹(shù)脂100份，硫酸亞鐵4份，偏苯三酸3份，沸石4.5份，載銀磷酸鋯12份，石蠟2.5份，DOP35份，DBP30份，偏苯三酸三辛酯30份，DOS10份，CPE25份，不銹鋼金屬粉45份，硬脂酸6份，硫磺1份。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案：所述海洋輸油膠管的制備方法步驟為：
第一步：稱取聚氯乙烯樹(shù)脂、硫酸亞鐵、偏苯三酸、沸石、載銀磷酸鋯、石蠟、DOP、DBP、偏苯三酸三辛酯、DOS、CPE、不銹鋼金屬粉、硬脂酸和硫磺；
第二步：將聚氯乙烯樹(shù)脂、硫酸亞鐵、不銹鋼金屬粉和硬脂酸投入設(shè)有攪拌器和溫度計(jì)的反應(yīng)釜中，升溫至80-100℃，攪拌60-80min，攪拌速度為600-1000轉(zhuǎn)/分鐘；
第三步：升溫至110-130℃，加入剩余原料，混合100-120min，投入單螺桿擠出機(jī)中，單螺桿擠出成型溫度為進(jìn)料區(qū)140-150℃，壓縮段160-170℃，計(jì)量段170-180℃，機(jī)頭180-190℃，螺桿轉(zhuǎn)速15-25r/min。
有益效果：
本發(fā)明所述一種海洋輸油膠管及其制備方法采用以上技術(shù)方案和現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果：1、肖氏硬度88-92，彎曲強(qiáng)度90-110MPa，沖擊強(qiáng)度35-55kJ/m3；2、耐寒性-40℃24-48h無(wú)裂紋，維卡軟化點(diǎn)100-140℃，拉伸強(qiáng)度40-80MPa；3、耐油性好，有焰燃燒時(shí)間0.3-0.7s，無(wú)焰燃燒時(shí)間0.01-0.1秒，無(wú)毒衛(wèi)生，斷裂伸長(zhǎng)率350-550%；4、抗落錘沖擊，彈性模量1.85-2.25GPa，可以廣泛生產(chǎn)并不斷代替現(xiàn)有材料。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1:
按重量份數(shù)配比稱取聚氯乙烯樹(shù)脂100份，硫酸亞鐵2份，偏苯三酸1份，沸石2.5份，載銀磷酸鋯1份，石蠟1.5份，DOP25份，DBP20份，偏苯三酸三辛酯10份，DOS8份，CPE15份，不銹鋼金屬粉25份，硬脂酸4份，硫磺0.8份。
將聚氯乙烯樹(shù)脂、硫酸亞鐵、不銹鋼金屬粉和硬脂酸投入設(shè)有攪拌器和溫度計(jì)的反應(yīng)釜中，升溫至80℃，攪拌60min，攪拌速度為600轉(zhuǎn)/分鐘。
升溫至110℃，加入剩余原料，混合100min，投入單螺桿擠出機(jī)中，單螺桿擠出成型溫度為進(jìn)料區(qū)140℃，壓縮段160℃，計(jì)量段170℃，機(jī)頭180℃，螺桿轉(zhuǎn)速15r/min。
肖氏硬度88，彎曲強(qiáng)度90MPa，沖擊強(qiáng)度35kJ/m3；耐寒性-40℃24h無(wú)裂紋，維卡軟化點(diǎn)100℃，拉伸強(qiáng)度40MPa；耐油性好，有焰燃燒時(shí)間0.7s，無(wú)焰燃燒時(shí)間0.1秒，無(wú)毒衛(wèi)生，斷裂伸長(zhǎng)率350%；抗落錘沖擊，彈性模量1.85GPa，可以廣泛生產(chǎn)并不斷代替現(xiàn)有材料。
實(shí)施例2:
按重量份數(shù)配比稱取聚氯乙烯樹(shù)脂100份，硫酸亞鐵6份，偏苯三酸5份，沸石6.5份，載銀磷酸鋯3份，石蠟3.5份，DOP45份，DBP40份，偏苯三酸三辛酯50份，DOS12份，CPE35份，不銹鋼金屬粉65份，硬脂酸8份，硫磺1.2份。
將聚氯乙烯樹(shù)脂、硫酸亞鐵、不銹鋼金屬粉和硬脂酸投入設(shè)有攪拌器和溫度計(jì)的反應(yīng)釜中，升溫至100℃，攪拌80min，攪拌速度為1000轉(zhuǎn)/分鐘。
升溫至130℃，加入剩余原料，混合120min，投入單螺桿擠出機(jī)中，單螺桿擠出成型溫度為進(jìn)料區(qū)150℃，壓縮段170℃，計(jì)量段180℃，機(jī)頭190℃，螺桿轉(zhuǎn)速25r/min。
肖氏硬度89，彎曲強(qiáng)度95MPa，沖擊強(qiáng)度40kJ/m3；耐寒性-40℃28h無(wú)裂紋，維卡軟化點(diǎn)110℃，拉伸強(qiáng)度50MPa；耐油性好，有焰燃燒時(shí)間0.6s，無(wú)焰燃燒時(shí)間0.08秒，無(wú)毒衛(wèi)生，斷裂伸長(zhǎng)率400%；抗落錘沖擊，彈性模量1.95GPa，可以廣泛生產(chǎn)并不斷代替現(xiàn)有材料。
實(shí)施例3:
按重量份數(shù)配比稱取聚氯乙烯樹(shù)脂100份，硫酸亞鐵3份，偏苯三酸2份，沸石3.5份，載銀磷酸鋯1.5份，石蠟2份，DOP30份，DBP25份，偏苯三酸三辛酯20份，DOS9份，CPE20份，不銹鋼金屬粉35份，硬脂酸5份，硫磺0.9份。
將聚氯乙烯樹(shù)脂、硫酸亞鐵、不銹鋼金屬粉和硬脂酸投入設(shè)有攪拌器和溫度計(jì)的反應(yīng)釜中，升溫至80℃，攪拌60min，攪拌速度為600轉(zhuǎn)/分鐘。
升溫至110℃，加入剩余原料，混合100min，投入單螺桿擠出機(jī)中，單螺桿擠出成型溫度為進(jìn)料區(qū)140℃，壓縮段160℃，計(jì)量段170℃，機(jī)頭180℃，螺桿轉(zhuǎn)速15r/min。
肖氏硬度90，彎曲強(qiáng)度100MPa，沖擊強(qiáng)度45kJ/m3；耐寒性-40℃36h無(wú)裂紋，維卡軟化點(diǎn)120℃，拉伸強(qiáng)度60MPa；耐油性好，有焰燃燒時(shí)間0.5s，無(wú)焰燃燒時(shí)間0.05秒，無(wú)毒衛(wèi)生，斷裂伸長(zhǎng)率450%；抗落錘沖擊，彈性模量2.05GPa，可以廣泛生產(chǎn)并不斷代替現(xiàn)有材料。
實(shí)施例4:
按重量份數(shù)配比稱取聚氯乙烯樹(shù)脂100份，硫酸亞鐵5份，偏苯三酸4份，沸石5.5份，載銀磷酸鋯2.5份，石蠟3份，DOP40份，DBP35份，偏苯三酸三辛酯40份，DOS11份，CPE30份，不銹鋼金屬粉55份，硬脂酸7份，硫磺1.1份。
將聚氯乙烯樹(shù)脂、硫酸亞鐵、不銹鋼金屬粉和硬脂酸投入設(shè)有攪拌器和溫度計(jì)的反應(yīng)釜中，升溫至100℃，攪拌80min，攪拌速度為1000轉(zhuǎn)/分鐘。
升溫至130℃，加入剩余原料，混合120min，投入單螺桿擠出機(jī)中，單螺桿擠出成型溫度為進(jìn)料區(qū)150℃，壓縮段170℃，計(jì)量段180℃，機(jī)頭190℃，螺桿轉(zhuǎn)速25r/min。
肖氏硬度91，彎曲強(qiáng)度405MPa，沖擊強(qiáng)度50kJ/m3；耐寒性-40℃40h無(wú)裂紋，維卡軟化點(diǎn)130℃，拉伸強(qiáng)度70MPa；耐油性好，有焰燃燒時(shí)間0.4s，無(wú)焰燃燒時(shí)間0.02秒，無(wú)毒衛(wèi)生，斷裂伸長(zhǎng)率500%；抗落錘沖擊，彈性模量2.15GPa，可以廣泛生產(chǎn)并不斷代替現(xiàn)有材料。
實(shí)施例5:
按重量份數(shù)配比稱取聚氯乙烯樹(shù)脂100份，硫酸亞鐵4份，偏苯三酸3份，沸石4.5份，載銀磷酸鋯12份，石蠟2.5份，DOP35份，DBP30份，偏苯三酸三辛酯30份，DOS10份，CPE25份，不銹鋼金屬粉45份，硬脂酸6份，硫磺1份。
將聚氯乙烯樹(shù)脂、硫酸亞鐵、不銹鋼金屬粉和硬脂酸投入設(shè)有攪拌器和溫度計(jì)的反應(yīng)釜中，升溫至90℃，攪拌70min，攪拌速度為800轉(zhuǎn)/分鐘。
升溫至120℃，加入剩余原料，混合110min，投入單螺桿擠出機(jī)中，單螺桿擠出成型溫度為進(jìn)料區(qū)145℃，壓縮段165℃，計(jì)量段175℃，機(jī)頭185℃，螺桿轉(zhuǎn)速20r/min。
肖氏硬度92，彎曲強(qiáng)度110MPa，沖擊強(qiáng)度55kJ/m3；耐寒性-40℃48h無(wú)裂紋，維卡軟化點(diǎn)140℃，拉伸強(qiáng)度80MPa；耐油性好，有焰燃燒時(shí)間0.3s，無(wú)焰燃燒時(shí)間0.01秒，無(wú)毒衛(wèi)生，斷裂伸長(zhǎng)率550%；抗落錘沖擊，彈性模量2.25GPa，可以廣泛生產(chǎn)并不斷代替現(xiàn)有材料。
以上實(shí)施例中的所有組分均可以商業(yè)購(gòu)買。
上述實(shí)施例只是用于對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容進(jìn)行闡述，而不是限制，因此在和本發(fā)明的權(quán)利要求書相當(dāng)?shù)暮x和范圍內(nèi)的任何改變，都應(yīng)該認(rèn)為是包括在權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。