專利名稱：煤礦井下抽放瓦斯用聚氯乙烯軟管的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及橡膠及塑料軟管技術(shù)領域，特別是涉及一種煤礦井下抽放瓦斯用 PVC(Poly Vinyl Chloride,聚氯乙烯)軟管。
背景技術(shù)：
軟管是指具有較小彎曲半徑能力的管道，以滿足需要較小彎曲半徑的環(huán)境條件方 便安裝和敷設的要求。當前應用的軟管，為滿足較小彎曲半徑的需要，均采用質(zhì)地柔軟，也 就是彈性模量較低的材料，如PE軟管、PVC軟管等，這種單一軟質(zhì)材料制造的軟管的結(jié)構(gòu)如 圖1所示，其中11為軟質(zhì)材料。這種單一軟質(zhì)材料制造的軟管，其抗拉強度和彈性模量較 低，無法滿足承受強大內(nèi)壓和外壓的使用條件。于是就產(chǎn)生了增強軟管，就是在軟管材料中 嵌入各種形狀的其它高強度材料，來增加管材承受正壓、負壓的能力，增加管材的環(huán)剛度。 這種嵌入軟管材料中的增強層叫做骨架層，骨架層是有別于軟管內(nèi)襯層或外敷層的軟管織 物、簾線和/或金屬增強組分?，F(xiàn)有生產(chǎn)的軟管中，其增強用的骨架層也確實僅有織物、簾 線和/或金屬。最常見的就是鋼絲纏繞增強軟管，一種鋼絲纏繞增強軟管的結(jié)構(gòu)如圖2所 示，其中21為軟質(zhì)材料，22為纏繞鋼絲。 但是在所有關于軟管的標準中，無適宜用于煤礦井下使用的抗燃燒、抗靜電軟管 標準。按現(xiàn)有技術(shù)和現(xiàn)行標準生產(chǎn)的塑料和橡膠軟管存在如下問題 (1)不具備滿足ttTlSl-煤礦井下用塑料管安全性能檢驗規(guī)范》所要求的抗燃燒、 抗靜電性能，在煤礦井下使用存在巨大的安全隱患，已發(fā)生使用不符上述安全性能的軟管 連接抽放瓦斯管道而因產(chǎn)生靜電火花引發(fā)瓦斯著火的事故。 (2)無論骨架層采用織物、簾線或金屬材料，例如纏繞鋼絲、鋼絲網(wǎng)，還是編織鋼 絲，均是與塑料不相容的物質(zhì)，其蠕變系數(shù)和熱脹冷縮系數(shù)與塑料相差很多，在時效作用下 和溫度變化作用下，骨架層與塑料層就產(chǎn)生分離現(xiàn)象，二者之間無法再構(gòu)成協(xié)同作用，使管 材的強度大幅下降，壽命減少。 (3)對于采用金屬骨架層的軟管，產(chǎn)生上述塑料與金屬骨架層分離現(xiàn)象后，輸送介 質(zhì)或空氣中的氧氣與水份就會通過塑料與金屬之間的間隙侵入，造成金屬骨架層的銹蝕， 失去其原有的功能，縮短管材的壽命。 (4)對于采用織物、簾線等作為骨架層的軟管，其骨架層雖有較高的抗拉強度，但 彈性模量極低，因此只對承受內(nèi)壓的管道有增強作用，面對承受外壓或需要較高環(huán)剛度的 管材，它們是不起作用的。
實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的問題是提供一種煤礦井下抽放瓦斯用PVC軟管，以克服現(xiàn)有 技術(shù)中在時效作用下和溫度變化作用下骨架層與塑料層分離的缺陷。 為達到上述目的，本實用新型的技術(shù)方案提供一種煤礦井下抽放瓦斯用PVC軟 管，所述軟管包括軟質(zhì)PVC和嵌入在所述軟質(zhì)PVC中的骨架層，所述骨架層由未增塑PVC硬條構(gòu)成。 優(yōu)選地，相鄰的未增塑PVC硬條之間由軟質(zhì)PVC分隔開。 優(yōu)選地，在所述軟質(zhì)PVC中包含有碳黑、石墨或有機抗靜電劑。 優(yōu)選地，在所述軟質(zhì)PVC中包含有有機阻燃劑或無機阻燃劑。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的技術(shù)方案具有如下優(yōu)點 本實用新型的煤礦井下抽放瓦斯用PVC軟管，由于采用未增塑PVC硬條作為骨架 層，該硬條與軟質(zhì)PVC屬于同種材質(zhì)，二者的相容性極好，蠕變和熱脹冷縮系數(shù)相差極小， 因此不會在時效作用下和溫度變化作用下分離；另外，由于在軟質(zhì)PVC中加入了抗靜電劑 和阻燃劑，增強了軟管的抗靜電和阻燃性能，達到了煤礦井下使用的抗燃燒、抗靜電軟管標 準。
圖1為現(xiàn)有技術(shù)的一種單一軟質(zhì)材料制造的軟管的結(jié)構(gòu)圖； 圖2為現(xiàn)有技術(shù)的一種鋼絲纏繞增強軟管的結(jié)構(gòu)圖； 圖3為本實用新型的一種煤礦井下抽放瓦斯用PVC軟管的結(jié)構(gòu)圖。 圖4為本實用新型的一種煤礦井下抽放瓦斯用PVC軟管的截面結(jié)構(gòu)圖。 其中，ll為軟質(zhì)材料，21為軟質(zhì)材料，22為纏繞鋼絲，31為外層軟質(zhì)PVC，32為未
增塑PVC硬條，33為相鄰硬條間的軟質(zhì)PVC。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例，對本實用新型的具體實施方式
作進一步詳細描述。以下 實施例用于說明本實用新型，但不用來限制本實用新型的范圍。 本實用新型的一種煤礦井下抽放瓦斯用PVC軟管的結(jié)構(gòu)如圖3及圖4所示，所述 軟管包括軟質(zhì)PVC和嵌入在所述軟質(zhì)PVC中的骨架層，所述骨架層由未增塑PVC硬條構(gòu)成， 相鄰的未增塑PVC硬條之間由軟質(zhì)PVC分隔開。在所述軟質(zhì)PVC中包含有碳黑、石墨或有 機抗靜電劑，以及有機阻燃劑或無機阻燃劑。 本實施例采用未增塑PVC硬條作為骨架層，充分利用了硬質(zhì)PVC的高拉伸強度和 高彈性模量，可以對承受內(nèi)、外壓的軟管和需要高環(huán)剛度的軟管均具有明顯的增強作用，降 低了軟管的壁厚，節(jié)省了材料。由于采用未增塑PVC硬條作為軟管的骨架層，與軟質(zhì)材料屬 于同種材質(zhì)，二者的相容性極好，蠕變和熱脹冷縮系數(shù)相差極小，因此不會在時效作用下分 離，解決了其它材料骨架層與塑料分離的問題。 本實用新型的PVC軟管的制備過程如下根據(jù)研制的配方，分別將PVC樹脂，各種 助劑加入混料機中，得到硬條混配料和軟質(zhì)混配料。將混配料加入單螺桿造粒擠出機，通過 造粒模頭制出硬條粒料和軟質(zhì)粒料。 將硬條粒料投入擠出機，通過模具生產(chǎn)PVC硬條，合格的硬條通過繞簧機按設計 形狀旋旋纏繞后進入復合模頭。同時將軟質(zhì)粒料投入另一臺單螺桿擠出機，擠出軟質(zhì)PVC， 軟料進入復合模頭，與PVC硬條復合在一起，經(jīng)冷卻、盤旋打捆后成為成品。 本實施例的PVC軟管解決了抗靜電問題，測試結(jié)果表明，1米長原傳統(tǒng)軟管的表面 電阻在1. 3X1014 2. 1X10"之間，本實用新型的表面電阻為2X1Q5，達到了 MT-181要求
4小于等于1.0X106Q的要求。 本實施例的PVC軟管解決了阻燃問題，酒精噴燈燃燒試驗表明，原傳統(tǒng)軟管的有 焰燃燒時間6根試樣總和為30 52秒，無焰燃燒時間為150 450秒；不符合MT-181規(guī) 定，本實用新型的有焰燃燒時間6根試樣總和為16秒，單根最大值3秒；無焰燃燒時間6根 總和35秒；單根最大值為12秒；優(yōu)于MT181規(guī)定。 本實施例的PVC軟管解決了骨架層與塑料層分離問題，采用烘箱試驗，檢測采
用不同骨架層增強的普通軟管與本實用新型軟管，骨架層與塑料的分離情況，烘箱溫度
11(TC，每次烘烤時間為24小時，取出后再在室溫下放置24小時為一周期。試驗結(jié)果表明，
鋼絲作為骨架層的透明軟管，經(jīng)過6個試驗周期后，將試樣浸泡在染色的自來水中，24小時
后即可看到鋼絲與塑料接觸面處被染色，說明鋼絲與塑料發(fā)生了分離。用滌綸線加強的軟
管，經(jīng)10個烘烤周期后，滌綸線與塑料明顯分離。而本實用新型管材經(jīng)20烘烤周期后，PVC
硬條與軟質(zhì)PVC之間無任何分離現(xiàn)象，兩層之間的剝離強度僅下降5. 5%。 以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術(shù)領域的普通技
術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改
進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求一種煤礦井下抽放瓦斯用聚氯乙烯軟管，其特征在于，所述軟管包括軟質(zhì)聚氯乙烯和嵌入在所述軟質(zhì)聚氯乙烯中的骨架層，所述骨架層由未增塑聚氯乙烯硬條構(gòu)成。
2. 如權(quán)利要求1所述的煤礦井下抽放瓦斯用聚氯乙烯軟管，其特征在于，相鄰的未增 塑聚氯乙烯硬條之間由軟質(zhì)聚氯乙烯分隔開。
專利摘要本實用新型公開了一種煤礦井下抽放瓦斯用PVC軟管，所述軟管包括軟質(zhì)PVC和嵌入在所述軟質(zhì)PVC中的骨架層，所述骨架層由未增塑PVC硬條構(gòu)成。本實用新型的PVC軟管，由于采用未增塑PVC硬條作為骨架層，該硬條與軟質(zhì)PVC屬于同種材質(zhì)，二者的相容性極好，蠕變和熱脹冷縮系數(shù)相差極小，因此不會在時效作用下和溫度變化作用下分離；另外，由于在軟質(zhì)PVC中加入了抗靜電劑和阻燃劑，增強了軟管的抗靜電和阻燃性能，達到了煤礦井下使用的抗燃燒、抗靜電軟管標準。
文檔編號F16L11/12GK201535399SQ200920222389
公開日2010年7月28日 申請日期2009年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月3日
發(fā)明者張英利, 李文賢 申請人:山西青科恒安礦業(yè)新材料有限公司