(塑料橡胶材料)橡胶衬里
橡胶衬里
1概述
橡胶衬里具有防护金属或其它基体免受多种介质侵蚀的能力。各种橡胶衬里
不仅能耐受酸、碱、无机盐及很多有机物的腐蚀,而且具有良好的综合性能,如
弹性、耐磨性、抗冲击性、耐弯曲性、吸震性及和金属或其它基体的粘合性能。
橡胶衬里广义上是指“衬胶”技术,即在金属或其它基体上衬贴橡胶材料,
形成连续、封闭性隔离层以防护介质对基体的侵蚀、磨蚀等物化损伤。
橡胶衬里在工业上应用已有 100多年的历史。在行业处于天然橡胶加工的时
代,橡胶衬里主要采用热硫化(以硫化罐法为主)硬质、半硬质胶,以提高其抗
腐蚀和粘接性能。随着高分子材料的发展,多种合成橡胶(氯丁、丁基、卤化丁
基、乙丙、氯磺化聚乙烯、丁腈、氟橡胶)及其它材料逐渐引入了橡胶衬里,使
其在耐酸、碱、油、耐热、抗冲击、高弹等性能上有了实质性进展。
近二十年来为满足大型设备的防腐蚀要求,衬胶技术也在不断进步。常压蒸
汽硫化、热水硫化衬胶工艺日臻完善,自然硫化、预硫化衬胶也已经大面积推广
应用。
此外液态(溶液、乳液、悬浮液、无溶剂液体)橡胶材料的防腐蚀涂层及热
塑性弹性体的热喷涂工艺,也在壹定领域中趋向实用。
橡胶衬里防腐性能可靠,施工简便、快捷,且成本较低,在各种防腐措施中
占有重要地位,特别是在承受复杂应力和强烈腐蚀的苛刻工作条件下及大型设备
容器的防腐蚀方面,橡胶衬里更是首选的重要方法之壹。
术语和分类
术语
(1)橡胶衬里:在金属或其它基体上贴衬橡胶材料,形成连续、封闭性隔
离层以防护介质对基体的侵蚀、磨蚀等物化损伤。
(2)衬里用橡胶板:将橡胶及其配合剂混合后,进行混炼、返炼,然后经
挤出机或压延机生产的厚度大于 1mm的橡胶板。
(3) 硬胶:俗称胶木胶,是具有极高化学饱和度的橡胶,邵尔 D硬度可达
70~85度。
天然橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶以及异戊二烯橡胶等都可制成不同特性的硬质胶,
其抗腐蚀性能比相应的软质胶要好,范围也宽,但耐磨、抗冲击性能较差。硬质
胶和金属的粘接强度高,只要硫化充分就可获得理想的硬质衬里。
硬质胶是热塑性材料,壹般在 70℃之上就会明显变软,所以选用时应慎重考
虑。另外硬质胶不能承受过度的冲击、震动、变形和温度的骤然升降,其热膨胀
率比钢要大 3~5倍,且且在低于-5℃时易脆裂,这些都需要在设计衬里时综合权
衡。
(4) 半硬胶:邵尔 D硬度为 40~70度的橡胶衬里。
半硬胶的耐腐蚀性能不如硬质胶,但比软质胶强。半硬胶的韧性、抗冲击、
耐形变、耐寒性能比硬质胶稍强。半硬胶可在经受较大温度变化(-5℃~70℃)、
机械振动不太剧烈、介质侵蚀不十分苛刻的环境中使用。
(5) 软质胶:邵尔 A硬度为 45~85度的橡胶衬里。
在以硬度划分衬里种类时,特指天然、丁苯等不饱和橡胶制成的软质防腐衬
里。软质胶有高弹、耐磨、延伸率大、柔韧抗曲挠和吸收震动等特性。能适应温
度的急剧波动,能承受外力作用下的设备变形,能抗冲击和震动。由于软质胶的
耐腐蚀性能壹般,故常被用作硬质衬里的缓冲耐磨层。
(6) 热法衬胶:凡需加热才能完成硫化过程的衬里统称热法衬胶。
热法衬胶可分为:高压硫化衬胶和常压硫化衬胶。
(7) 高压硫化衬胶:在蒸汽压力达 ~,温度 135~155℃条件下硫
化的衬里。高压硫化衬胶可分为:硫化罐法衬胶和本体硫化衬胶。
(8)硫化罐法衬胶:衬胶设备放入硫化罐后通蒸汽(压力 ~)使
衬里硫化。
(9)本体硫化衬胶:衬胶设备中通入蒸汽(压力 ~)使衬里硫化。
(10)常压硫化衬胶:在常压条件下(1atm左右)加热使衬里硫化。
常压硫化衬胶可分为:常压蒸汽衬胶和热水硫化衬胶。
(11)常压蒸汽衬胶:衬胶设备通入常压蒸汽升温至 90~95℃,经 20~36h使
衬里硫化。
(12)热水硫化衬胶:衬胶设备中灌满水后升温至 90~95℃,经 20~36h使衬
里硫化。
(13)冷法衬胶:不需加热硫化的橡胶衬里统称冷法衬胶。
冷法衬胶可分为预硫化橡胶衬里、自然硫化衬里、复合衬里。
(14)预硫化橡胶衬里:将预先硫化好的橡胶板用胶粘剂粘在设备上形成的
衬里。
预硫化衬里多以丁基、乙丙等饱和型橡胶为主材料制成。此类衬里弹性好、
延伸率大、耐磨、耐曲挠,能适应温度(-40~80℃)的急剧变化。预硫化衬里仍
具有施工简单、贮运方便、耐介质范围广、使用寿命长、维修更新容易等优点,
特别适用于大型设备衬胶。预硫化衬里的缺点是粘接强度不如热法衬胶和自然硫
化衬胶。
(15)自然硫化衬里:将未硫化胶板用胶粘剂粘在设备上,经室温条件下放
置 1~3个月形成的衬里。
自然硫化衬里也是壹种软质衬里,多以氯丁、溴化丁基等橡胶制成。自然硫
化衬里具有预硫化衬里的全部特性,其粘接性能比预硫化胶好得多,但需在较低
温度下贮运,贴衬后要放置较长时间方能投产,使人略感美中不足。
(16)复合衬里:俩种(或俩种之上)胶板复合在壹起形成的衬里。
复合衬里可分为:预硫化复合衬里、预硫化/自然硫化复合衬里。
(17)预硫化复合衬里:衬里用胶板为双层结构。防腐层壹般由饱和型橡胶
(丁基、乙丙等)制成厚度为 1~;粘合层壹般为通用型橡胶(氯丁、丁苯、
顺丁等)制成厚度约为 。
此类衬里比普通预硫化衬里易粘接。
(18)预硫化/自然硫化复合衬里:先将自然硫化衬里贴在设备上,再贴预
硫化衬里。
此类衬里既保留了自然硫化衬里和基体贴合牢固的特色,又兼有了预硫化衬
里投产速度快的优点。
分类
(1)按硬度分类
在行业处于天然橡胶加工的时代,橡胶衬里主要采用加热硫化(以硫化罐法
为主),分为硬胶、半硬胶和软胶三类。硬质、半硬质胶用来提高其抗腐蚀和粘
接性能,软胶用来改善衬里的抗冲击和耐磨性能。在当时的历史条件下,橡胶衬
里只要分清硬度就可知其用途。
(2)按硫化工艺分类
橡胶衬里按硫化工艺分类见图 10-1。
图 10-1橡胶衬里按硫化工艺分类
衬里用橡胶板力学和耐腐蚀性能
衬里力学性能见表 10—1。
表 10—1衬里用橡胶板力学性能
加热硫化衬里 自然硫化衬里 预硫化衬里
项目
硬胶 半硬胶 软胶
溴化
丁基
氯丁 丁基
氯化
丁基
氯丁
邵尔 A度 / /
40~
80
55~70 50~65
硬
度
邵尔 D度
70~
85
40~70 / / / / /
拉伸强度/MPa≥ 10 10 9 5 8 6 4 8
扯断伸长率/%≥ / 30 350 350 350 350 350 350
扯断永久变形/%≤ / / 40 40 40 30 30 30
横向抗折断强度
/MPa≥
65 / / / / / / /
冲击强度/J/m3≥
200×
103
200×103 / / / / / /
和钢的粘合强度
(拉伸法)/MPa≥
/ / / / / /
和钢的粘合强度
(单板法)/kN/m≥
/ / /
常压硫化衬里 自然硫化衬里
注:表 10—1摘自 -2001《橡胶衬里第 1部分设备防腐衬里》。
耐化学腐蚀性能衬里用橡胶板的耐腐蚀性能见表 10—2。
表 10—2衬里用橡胶板的耐腐蚀性能
浸泡时间 d 7
试验温度℃ 23±2 70±2 85±2 >85
40%H2SO4/ΔW% -2~+1 -2~+3 -3~+5 -3~+5
20%HCl/ΔW% -2~+2 -2~+8 -3~+10 -3~+10
70%H3PO4/ΔW% -2~+1 -2~+3 -3~+5 -3~+5
代
表
性
介
质 40%NaOH/ΔW% -2~+1 -2~+3 -3~+5 -3~+5
浓度×其它介质/ΔW% -2~+1 -2~+3 -3~+10 -3~+10
注:表 10—2摘自 -2001《橡胶衬里第 1部分设备防腐衬里》。
衬里用橡胶板配方组成
由于各种橡胶的化学成分不同,其力学及耐腐蚀性能有较大差异。虽然配合
技术可在不同程度上对橡胶的某方面性能进行改善,但合理选择胶种仍是决定衬
里使用效能的壹个重要因素。本节将列举多种衬里常用橡胶板的耐腐蚀性能和经
典配方以供参考。
天然橡胶(NR)板
天然胶是橡胶树通过生物合成产出的乳液经凝固、干燥、压片、烟熏等工艺
制成的壹种高分子弹性体。它的主要成分是聚异戊二烯。天然橡胶在弹性、强度、
延伸率、耐寒、耐磨、耐曲挠等综合性能方面是通用橡胶中的佼佼者。使用天然
橡胶(单用或和丁苯等橡胶且用)能够生产软质、半硬质和硬质橡胶衬里。从化
学结构方面见,天然橡胶且不是壹种很好的耐蚀材料,主链上的大量双链是受介
质侵蚀的薄弱环节,这就是软质衬里力学性能虽好,但耐腐蚀性能有限的根本原
因。
在天然橡胶中加入大量硫磺(30~40%)就能够将其主链上的双键完全饱和。
高度的饱和使天然橡胶由高弹态转入钢弹态形成了硬质橡胶。硬质橡胶的耐介质
性能极佳,不仅能耐受多种无机酸、碱、盐的侵蚀,仍能够耐大多数醇类、部分
有机酸、湿氯气等强氧化型介质的侵蚀。硬质橡胶的抗冲击性能差,长期使用温
度不宜超过 70℃,短时使用温度能够高些。
耐化学腐蚀性能:见本章附表。
(1)胶板配方
表 10—3列举了三种胶板的配方。
表 10—3天然橡胶软质、半硬质、硬质胶板配方
配方编号
材料名称
NR—软 NR—半硬 NR—硬
天然橡胶
氧化镁
100
/
100
2
100
2
氧化锌 5 3 3
硬脂酸 2
硫磺 3 25 40
促进剂 D
促进剂 TMTD / /
喷雾炭黑 60 60 硬质胶粉 60
硫酸钡 50 35 20
防老剂 2 2 2
软化剂 10 2 2
合计 234 231 231
(2)胶浆胶料配方
表 10—4列出衬里用胶浆胶料配方。
表 10—4衬里用胶浆胶料配方
配方编号 胶浆胶
材料名称
天然橡胶 100
硫磺 40
硫酸钡 40
防老剂 2
氧化铁 20
氧化铅 5
萜烯树脂 5
合计 212
丁苯橡胶(SBR)板
丁苯橡胶是以丁二烯和苯乙烯为单体,在乳液或溶液中经催化共聚得到的高
聚物弹性体。丁苯橡胶适于制造软质胶、半硬胶和硬质胶。丁苯橡胶软质胶的抗
腐能力和天然橡胶大致相同,但和盐酸接触时由于不能形成氯化物保护膜而更易
受侵蚀。制成硬胶后丁苯橡胶的耐蚀性能明显提高。不仅能在 65℃浓盐酸中长期
使用,而且仍能耐甲酸、乙酸、糠醛等有机物。在 65℃以下也能够耐干、湿氯气。
丁苯橡胶的耐热性能稍高于天然橡胶。二者且用能够在物理性能和工艺性能
上相互补充,故常被衬里生产商选用。且用胶配方见表 10—5(表 10—5所列胶
料可用表 10—4的胶浆粘接)。
丁苯橡胶的耐腐蚀性能见本章附表。
表 10—5丁苯橡胶和天然橡胶且用配方
配方编号
材料名称
NS—软 NS—半硬 NS—硬
天然橡胶 60 60 60
丁苯橡胶 40 40 40
氧化锌 5 3 3
氧化镁 / 2 2
硬脂酸 2
促进剂 D /
促进剂 TMTD / /
防老剂 2 2 2
喷雾炭黑 70 70 高耐磨炭黑 30
硫酸钡 50 45 20
凡士林 10 2 2
硫磺 2 25 40
硬质胶粉 / / 60
合计 243 251 261
丁腈橡胶(NBR)板
丁腈橡胶是由丁二烯和丙烯腈经乳化共聚而制得的高分子弹性体。丁腈橡胶
以优异的耐油性著称,对非极性和弱极性油类如汽油、脂肪族油、植物油、脂肪
酸有极好的抗油性,但芳香族溶剂、卤代烃、酮及酯类等极性较大的溶剂对其有
溶胀作用。
丁腈软胶耐碱和耐酸性能较好,对强氧化性酸和浓酸抵抗力较差。丁腈硬质
胶的耐介质性能优于软胶,耐热性能比天然硬胶好,适用温度可达 90℃。
丁腈橡胶中的丙烯腈含量对其物理化学性能影响较大,设计配方时应根据使
用条件选择适用的牌号。
丁腈橡胶的耐腐蚀性能见本章附表,胶板配方见表 10—6。
表 10—6丁腈橡胶板配方
配方编号
材料名称
NBR—软 NBR—半硬 NBR—硬
丁腈橡胶 100 100 100
氧化锌 5 5 5
硬脂酸
促进剂 D /
促进剂 TMTD / /
促进剂 DM / /
增塑剂 DBP 10 1 1
高耐磨炭黑 40 40 30
陶土 60 60 60
防老剂 2 2 2
硫磺 25 35
合计 222 235 235
氯丁橡胶(CR)板
氯丁橡胶是由 2—氯—1,3—丁二烯聚合而成的高分子弹性体。氯丁属自补
强型橡胶,除了良好的力学性能外仍具有耐候、阻燃、耐油和耐多种介质腐蚀等
优异性能。
氯丁橡胶适于制造软质衬里,也常采用其液态作防腐涂层。
氯丁橡胶的粘接力极强,易和多种材料粘接。这不仅便于它用作衬里,而且
也可用它制造胶粘剂,广泛用于金属和其它材料的粘接。
氯丁橡胶具有优良的耐老化(耐候、耐臭氧)性能,它的耐热性能也远优于
天然和丁苯橡胶。
氯丁橡胶在碱液和磷酸、硼酸、稀硫酸(10%以下)中十分稳定,用其制造
的磷酸贮罐使用寿命可超过十五年。
氯丁橡胶易在较低温度(100℃以下)下硫化,适用于自然硫化衬里和涂层。
氯丁橡胶耐浓盐酸、氢氟酸、硝酸、次氯酸和氯气的性能较差。
氯丁橡胶的耐腐蚀性能见本章附表,胶板配方举例见表 10—7。
表 10—7氯丁橡胶板配方
配方编号
材料名称
CR—1#
氯丁橡胶 100
氧化镁 4
氧化锌 5
硬脂酸 1
喷雾炭黑 60
陶土 40
操作油 10
防老剂 A 1
防老剂 D 1
合计 222
氯磺化聚乙烯(CSM)板
氯磺化聚乙烯是聚乙烯的衍生物,它是聚乙烯经氯化和磺化处理后,其结构
规整性被破坏而变为在常温状态下柔软而有弹性的高聚物。氯磺化聚乙烯是比较
新的合成橡胶,主要分 20、30、40和 45型。20和 30型用于涂料工业,40和 45
型用作橡胶制品。
氯磺化聚乙烯主链不含双键,化学性质比较稳定,耐日光老化、耐臭氧及耐
化学药品性远优于天然、丁苯等不饱和型橡胶。由于氯的引入使其具有壹定的阻
燃和耐油性能,它的耐磨、耐热性能也比较好,可长期在 120℃环境中使用。
氯磺化聚乙烯的耐氧化性酸的能力较强,可在常温条件下耐 50%的铬酸、20%
以下的硝酸、50%以下的硫酸和次氯酸盐,此外它的耐碱性也很好。
氯磺化聚乙烯的耐腐蚀性能见本章附表,胶板配方举例见表 10—8。
表 10—8氯磺化聚乙烯衬里配方
配方编号
材料名称
CSM—1#
氯磺化聚乙烯 100
氧化铅 20
硬脂酸 3
促进剂 DM
促进剂 TRA
环氧树脂 5
半补强炭黑 40
陶土 80
DBP 20
防老剂 NBC 1
硫磺 1
合计 272
聚异丁烯、丁基橡胶和卤化丁基橡胶板
聚异丁烯是异丁烯在低温(-75℃)条件下用路易斯酸(如 BF3)做催化剂聚
合而成的壹种高聚物,分子量在 150×103~200×103。异丁烯在室温下用 BF3催化可
制得低分子量均聚物。这种均聚物主要用来生产不干胶(如标签、不干胶、捕鼠
胶等)。聚异丁烯是壹种热塑性弹性体,它不能硫化,在室温下仍有壹定的冷流
性,只能用添加大量补强性炭黑或和其它塑料(如聚乙烯、聚苯乙烯)且用才能
制成尺寸稳定的板材。
丁基橡胶是异丁烯和少量异戊二烯采用离子型聚合法共聚而成的壹种线型
无凝胶弹性体,它可用普通硫化体系进行硫化。
丁基橡胶的硫化速度慢,和不饱和橡胶相容性差,粘接性能不好。为克服之
上缺点,人们又发明了卤化丁基橡胶。上世纪 60年代初美国 ExxonX公司成功开
发了氯化丁基橡胶,70年代加拿大 PoLysarX公司(后被德国 ByeerX公司且购)
成功开发了溴化丁基橡胶。卤化丁基橡胶比丁基橡胶更易硫化,耐热、耐老化、
耐曲挠、耐臭氧性能更好。
聚异丁烯的化学性质十分稳定,可耐硫酸、盐酸、磷酸、氢氟酸、稀硝酸等
多种无机酸;氢氧化钠、氢氧化钾等强碱。耐老化和耐水性能也不错,只是耐热
和耐磨性能不佳。
丁基橡胶具有高饱和度、低渗透性(气密性为通用橡胶之冠),适于制作衬
里材料。它在浓盐酸、浓磷酸、稀硫酸、稀硝酸、氢氟酸中长期浸泡可不被侵蚀。
它的耐碱性极好,对苛性碱和氨水都能抵御。在极性有机物中丁基橡胶能耐丙酮、
甲醛、醋酸、柠檬酸和大部分醇类。丁基橡胶耐植物油的性能优于天然胶,在接
触卤素、芳烃、卤代烃、矿物油时不宜选用丁基胶。
氯化丁基橡胶的耐介质性能和丁基橡胶类似,由于交联密度比丁基橡胶明显
增加,对某些介质的耐蚀性仍有所提高。
氯化丁基橡胶和金属的粘合性能比丁基橡胶好,可用于制作预硫化衬里。
氯化丁基橡胶的硫化速度比丁基橡胶快,但除了醌肟类物质外,其它硫化体
系很难使其在室温条件下自然硫化。
溴化丁基橡胶和氯化丁基橡胶的许多性质基本相同,俩者都保持了丁基橡胶
所具有的气密性好、耐老化、耐热、耐候、耐曲挠疲劳性能和耐化学介质侵蚀性
能。溴化丁基橡胶的硫化速度比氯化丁基橡胶仍快,可用来制造自然硫化防腐衬
里。
上述橡胶的耐腐蚀性能见本章附表,聚异丁烯胶板配方举例见表 10—9,丁
基、氯化丁基、溴化丁基配方举例见表 10—10。
表 10—9聚异丁烯胶板配方
配方编号
材料名称
1# 2#
聚异丁烯 100 100
槽法炭黑 100 120
热裂法炭黑 / 80
石墨 100 /
硬脂酸锌 / 10
石蜡油 / 7
聚乙烯 / 40
合计 300 357
表 10—10丁基、氯化丁基、溴化丁基胶板配方
配方编号
材料名称
IIR—1# CIIR—1# BIIR—1#
丁基橡胶 100 / /
氯化丁基橡胶 / 100 /
溴化丁基橡胶 / / 100
氧化锌 5 5 5
硬脂酸 1
高耐磨炭黑 40 通用炭黑 60 30
重晶石粉 40 40 40
煅烧陶土 20 / 30
石蜡油 15 10 10
防老剂 NBC 1 1 1
防老剂 2246 1 1 1
防老剂 TMTD 1
防老剂 ZDC 1 1 1
防老剂 DM
硫磺
合计 228 223 223
乙丙橡胶(EPR)板
三元乙丙橡胶是由乙烯、丙烯加少量第三单体聚合而成。常用的第三单体主
要是双环戊二烯(DCPD)、乙叉降冰片烯(ENB)和 1,4—己二烯(HD)。
第三单体的品种和含量对乙丙橡胶的硫化速度有很大影响,乙烯、丙烯的且
用比例会影响其力学性能。
乙丙橡胶耐热、耐老化、耐候、耐臭氧性能在通用橡胶中是最好的,它的耐
化学品性能也非常优秀。乙丙橡胶可耐各种浓度的盐酸、磷酸、70%以下的硫酸、
40%以下的氢氧化钠、氢氧化钾以及丙酮、甲醛、乙醇等多种强极性有机物和大
部分无机盐。
二元乙丙橡胶是乙烯、丙烯的共聚物。它的硫化速度缓慢且不能用硫磺硫化。
二元乙丙的耐老化性能极优,但因在硫化工艺方面的缺陷限制了其应用范围。
乙丙橡胶的耐腐蚀性能见本章附表,胶板配方举例见表 10—11。
表 10—11乙丙橡胶板配方
配方编号
材料名称
1# 2#
三元乙丙橡胶 100 /
二元乙丙橡胶 / 100
氧化锌 5 5
硬脂酸 1 1
促进剂 TRA 1 /
促进剂 DM /
高耐磨炭黑 40 40
硫酸钡 60 60
操作油 10 10
硫磺 /
DCP / 7
合计 222 223
聚硫橡胶(Polysulfiderubber)
聚硫橡胶是壹种特种合成橡胶,这类橡胶的分子链是饱和的,在主链上含有
硫原子构成的—C—S—键和—S—S—键。聚硫橡胶曾是早期合成橡胶中的重要品
种,由于它硫化时产生强烈臭味而逐步被其它合成橡胶替代。聚硫橡胶不仅有很
好的耐腐蚀性能,而且有优良的耐油、耐臭氧、耐寒性能。它的气透性相当低,
和金属及其它材料的粘合性能也不错,适宜用作要求耐油且防化学腐蚀的橡胶衬
里。
聚硫橡胶有固态、液态和胶乳三种类型,每类各有很多品种和牌号。三种类
型中以液态橡胶产量最大(约占总产量的 80%),制造衬里也主要采用此类聚合物。
液态聚硫橡胶分子中有反应性很强的巯基、多种无机金属氧化物、过氧化物和有
机过氧化物,配以适量的促进剂,就能使其在室温条件下固化成高分子弹性体。
液态聚硫橡胶具有良好的耐溶剂性和化学稳定性,它的耐碱性非常好,对稀酸、
某些盐、海水等也有较好的耐蚀性。工程中经常用液态聚硫橡胶制作防腐涂料,
采用刮、涂、喷、刷、浇注、浸渍等方法制成高弹性抗剧烈温度波动的覆盖保护
层。液态聚硫橡胶仍能够用于环氧、酚醛等树脂的增塑或改性剂,以提高它们的
抗冲击和低温曲挠性。
聚硫橡胶耐腐蚀性能见本章附表,胶板配方举例见表 10—12。
表 10—12聚硫橡胶配方
配方编号
材料名称
A B
聚硫橡胶 LP—2 100 100
钛白粉 50 /
半补强炭黑 / 30
9号硫化膏
促进剂 D
硬度(邵尔 A)/度 50 60
拉伸强度/MPa
扯断伸长率/% 500 540
固化时间(室温)/h 24 24
表面失粘时间(室温)/h 6 6
注:9号硫化膏为二氧化锰加适当增塑剂组成。
氯化聚乙烯(CPE)板
氯化聚乙烯是聚乙烯通过氯取代反应而制成的无规生成物,它的主链几乎不
存在双键结构,可视为乙烯、氯乙烯和 1,2—二氯乙烯的三元共聚物。
氯化聚乙烯的氯化程度对其性能影响很大。氯含量低于 15%时是塑料;氯含
量在 16~24%时是热塑性弹性体;氯含量在 25~48%之间为橡胶状弹性体;氯含量
为 49~58%时成为类似皮革的半弹性硬聚合物;氯含量在 73%之上则变成了脆性树
脂。
氯化聚乙烯由于含氯且有饱和分子结构,故在耐臭氧、耐热及耐天候、阻燃、
耐腐蚀和耐油等方面均有特长,它对微生物的侵蚀和啮齿类动物的破坏也有很好
的抗耐性。
氯化聚乙烯的耐腐蚀性能见本章附表,胶板配方举例见表 10—13。
表 10—13氯化聚乙烯胶板配方
配方编号
材料名称
CPE—1#
氯化聚乙烯 80
氯丁橡胶 20
氧化锌 1
氧化镁 8
硬脂酸
促进剂 Na—22
煅烧陶土 70
DOP 8
变压器油 1
合计 191
橡胶衬里选材
选材应考虑的主要因素
橡胶衬里选择主要根据接触介质的特性、设备的工作条件、被衬物的大小、
形状以及衬胶现场环境选定衬里的种类、厚度及层数。应考虑的主要因素如下:
(1)介质的性质
①是气体仍是液体或者气液、气固共存;
②是酸、碱、盐类的单壹介质仍是混合介质;
③各类介质的浓度;
④介质是否含油或有机溶剂。
(2)工作温度
①正常工作温度;
②最高和最低工作温度;
③温度是否经常变化,变化周期如何。
(3)工作压力
①正常工作压力;
②最高和最低工作压力;
③压力的变化和变化周期;
④负压设备的真空度。
(4)操作周期
间断仍是连续工作,检修周期为多长时间。
(5)衬胶设备的运行
设备是静止仍是转动,设备中有无搅拌装置,搅拌速度是多少。
(6)磨损和划伤
① 有固体悬浮或沉淀物时要注意固体含量、颗粒大小、形状及物料流速。
气体、液体流速较快时要考虑磨损问题;
②使用过程中是否遭锐器划伤。
(7)设备使用环境
①设备是露天仍是在室内使用;
②衬里是否暴露于日晒雨淋之中;
③露天设备要考虑夏天阳光暴晒时的温度和冬天的最低温度。
(8)贮运、安装
①贮运温度;
②贮运安装过程中的颠簸和敲击。
(9)清洗操作要求
①橡胶衬里上是否会结垢,垢的厚度和成分;
②清洗方法。
选材原则
(1)根据介质的性质选材。
①对于介质腐蚀性强、温度变化不大、无机械震动的衬里和管道宜贴衬 1~2层硬
质橡胶或耐蚀性能好的合成橡胶软胶;
②介质腐蚀性较弱、温度又较低时可单独选用半硬胶和软胶;
③介质为腐蚀性严重的气体时(如干、湿氯气等)必须选用 1~2层硬质衬里,厚
度亦应达到 4~6mm;
④介质中含固体悬浮物需考虑耐磨损时,最好采用耐蚀性较好的合成橡胶软质胶
板,也可选用硬质胶作底层,软质胶作面层。
(2)根据设备使用环境选材
①暴露于室外的橡胶衬里要选用耐天候性能好(如乙丙橡胶、氯磺化聚乙烯
橡胶等)的橡胶品种,而不宜采用硬质胶。
②安装在室外的衬胶设备若硬质胶有被冻坏的可能,宜采用合成橡胶软胶或
用硬胶、软胶各衬壹层。
(3)真空设备选材
真空设备不宜用冷法衬胶,最好用高温硫化硬质、半硬质橡胶,也可选氯丁
等和基体粘合强度高的橡胶。
(4)震动及温度波动设备选材
机械震动强烈、温度波动较大的设备不宜采用硬质胶。
(5)易遭划伤设备选材
使用过程中经常会遭锐器划伤时不宜采用软橡胶。
(6)转动部件选材
转动部件可采用 1~2层半硬胶衬里,当有磨损时需选用粘合强度高的软胶或
硬软橡胶复合衬里。衬胶厚度、层数视磨损情况而定。
(7)工作温度较高设备选材
工作温度较高(90℃之上)的设备橡胶衬里只适合用作砖板、瓷板、炭砖等
衬里的隔离防渗层。
(8)需切削构件选材
需要进行机械切削加工的橡胶构件应采用硬橡胶。
(9) 硫化方法的选择
①凡能进入硫化罐的衬胶设备(特别是管道),应首先选择硫化罐法衬胶;
②无法进入硫化罐的设备且壳体设计压力大于 时可选择本体硫化法衬胶,
设计压力小于 时可选用常压蒸汽和热水硫化衬胶;
③大型设备衬里宜选自然硫化和预硫化法胶板。
硬质、半硬质衬里可选用的橡胶板
硬质、半硬质衬里可选用的橡胶板有天然橡胶板、丁苯橡胶板、丁腈橡胶板。
预硫化橡胶衬里可选用的橡胶板
预硫化橡胶衬里可选用的橡胶板有丁基橡胶、氯化丁基橡胶、溴化丁基橡胶、聚
异丁烯橡胶板、乙丙橡胶板、氯丁橡胶板、氯磺化聚乙烯橡胶板、氯化聚乙烯橡
胶板、丁腈橡胶板。
自然硫化衬里可选用的橡胶板
(1) 自然硫化衬里可选用的橡胶板有氯丁橡胶板、溴化丁基橡胶板、氯磺
化聚乙烯橡胶板。
防腐涂料可选用的橡胶
(1)防腐涂料可选用的橡胶有氯磺化聚乙烯橡胶、氯丁橡胶、聚硫橡胶。
橡胶衬里的制造
衬里用橡胶板生产工艺流程见图 10—2。
图 10—2衬里用橡胶板工艺流程
塑炼
天然橡胶的加工过程中塑炼是壹个很重要的阶段。通过塑炼能够降低天然橡胶的
门尼粘度,提高可塑性,增进填充剂和配合剂的良好分散,改善加工工艺性能,
降低胶料的收缩和压出胶料的口型膨胀率。很多合成橡胶(如乙丙、丁基、丁腈、
丁苯、氯化聚乙烯等)的塑炼效果不像天然橡胶那样明显,其门尼粘度和加工性
能已在合成工艺中被充分考虑,故衬里所用的合成橡胶壹般不需塑炼。
混炼
在炼胶机上将各种配合剂加入生胶制成混炼胶的工艺过程称为混炼。橡胶混
炼要注意加料顺序。加料顺序如下:
①天然橡胶、合成橡胶软胶混炼加料顺序:生胶热炼加促进剂、防老剂、硬
脂酸等数量较少的配合剂加补强填充剂和软化剂加硫化剂。
②硬胶、半硬胶的加料顺序:生胶热炼加硫磺加补强填充剂、硬脂酸、防老
剂、软化剂等促进剂和助促进剂。
硬胶、半硬胶中的硫磺含量很大(25~40份),混炼时应最先加入,加硫磺时
应将辊温尽可能降低至 55℃以下,硫磺要用筛子(40~60目)逐渐均匀加入。
开炼和密炼
硬胶、半硬胶、氯丁橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶只适合用开炼机混炼;乙丙橡
胶、丁基类橡胶、丁苯、天然软胶、丁腈软胶可用密炼机混炼,也可用开炼机混
炼。
出片
(1)压延出片
压延是指胶料通过压延机辊隙,利用辊筒间的压力使胶料产生延展变形制成
胶片或胶布半成品的壹种工艺过程。
天然或天然/丁苯硬质橡胶,特别是配方中加入硬质胶粉的胶料压延工艺较
易掌握。操作时只要控制好辊筒温度、喂料方法、压延速度和精度就可获得光滑
平整的胶片。不含硬质胶粉和气密性较好的橡胶压延时几乎无法根除气泡,只能
先压薄膜(厚度 1mm以下),再多层复合得到所需厚度的胶板。
(2)压出出片
压出又称挤出,是橡胶工业的基本工艺之壹。它是指利用压出机,使胶料在
螺杆或柱塞推动下连续不断向前运动,然后通过口型压出各种所需形状(板、管、
密封条)半成品的工艺过程。
衬里胶料压出出片的工艺要点如下:
①压出机温度:机身、螺杆温度不宜过高,壹般在 45~50℃。机头温度为 60~70
℃。硬质胶、半硬胶、自然硫化胶压出时机头温度宜偏低。口型温度可适当提高
至 80~90℃。
②压出速度:
要根据胶料特性选择适当的压出温度。压出速度过快会使胶料生热大而引发
焦烧,反之则影响产量。壹般情况下硬质胶、半硬胶和自然硫化胶的压出速度要
稍慢,而丁苯、乙丙、氯化聚乙烯等不易焦烧的胶料压出速度能够快些。
③热喂料和冷喂料:热喂料压出机的螺杆较短(长径比为 1:6),压出的胶料必
须经热炼出条后趁热加入压出机。冷喂料压出机的螺杆较长(长径比可达 1:
18~20),且带有混炼部件和其它装置,直接加入冷胶条即可压出光滑平整的胶片。
④冷却:出片后必须充分冷却,方法有风冷、水冷和辊筒冷却,其中以辊筒
冷却效果最好。
(3)硫化
只有预硫化胶板在出片后需尽快硫化。硫化可在鼓式硫化机上或硫化罐中完
成。硫化后的胶板表面应有清晰的布纹以利粘合。
衬里用橡胶板的检验
(1)力学性能和耐化学腐蚀性能:应符合表 10—1、10—2要求。
(2)规格尺寸及外观质量要求:规格尺寸及偏差见表 10—14,外观质量要
求见表 10—15。
表 10—14衬里用橡胶板规格尺寸及偏差单位:mm
厚度 宽度
公称尺寸 偏差 公称尺寸 偏差
,2,,3,4,
5
+15%
-10%
≥800
+10
-5
表 10—15衬里用橡胶板外观质量要求
序号 缺陷名称 外观质量
1 气泡
每平方米内深度不超过胶板厚度允许偏差,长端直径
小于 3mm的气泡不应超过 5处
2 表面杂质
每平方米内深度和长度不超过胶板厚度偏差的杂质
不超过 5处
3 水纹
允许有不超过厚度偏差的轻微痕迹,弯曲 90°检查应
无裂纹
4 斑痕和凹凸不平 深度和高度不超过胶板厚度的允许偏差
注:硬质胶、半硬胶的第 3项缺陷(水纹)于硫化前检查。
注:表 10—15摘自 -2001《橡胶衬里第 1部分设备防腐衬里》
标志、包装、运输和贮存
-2001《橡胶衬里第 1部分设备防腐衬里》对标志、包装、运输和贮存
作如下规定:
(1)未硫化胶板用塑料薄膜或垫布作隔离层卷于芯轴上,悬置于包装箱中;预
硫化胶板要求按供销合同执行。
(2)每个包装内应附有产品合格证,且注明产品标记、数量、商标、制造厂名、
厂址、生产日期、产品标准代号。每个包装箱应标有“不许倒放”的标志。
(3)衬里胶板在运输和贮存时,应保持清洁,避免阳光直射,且禁止汽油、煤
油等有机溶剂及酸、碱等有害物质接触。
(4)自然硫化胶板,常压蒸汽、热水、热空气硫化胶板在运输和贮存中温度应
保持在 10℃以下。高压蒸汽硫化胶板、预硫化胶板在室温下贮存时不应受压且距
热源 2m之上。
(5)在遵守(3)、(4)规定的条件下,自生产之日起壹年内,预硫化橡胶板性
能应符合标准规定。其它衬里胶板在供销合同的保质期内性能亦应符合标准规定。
衬里用胶粘剂的制造
衬里用胶粘剂生产工艺流程
衬里用胶粘剂生产工艺流程见图 10—3。
图 10—3衬里用胶粘剂生产工艺流程
胶粘剂胶料的制备
(1)塑炼
①天然橡胶要进行三段塑炼,可塑度应控制在 ~之间。
②氯丁橡胶要在开炼机上采用低温(40~50℃)、小辊距(~1mm)、低容量(如
Ф450炼胶机每次塑炼胶重量应在 25kg左右)多次薄通(10~20次)塑炼。
(2)混炼天然橡胶混炼见 条。氯丁橡胶混炼时产生的热量大,升温
速度快,易粘辊,易焦烧,因此混炼时间宜短,辊温要低,容量要小。加料顺序
为先加氧化镁,再加防老剂和其它配合剂,最后加氧化锌。
(3)溶解:先将混炼胶切成小块,在密闭式打浆机中倒入大部分溶剂,开
动搅拌器后将混炼胶小块倒入打浆机,溶解后加入剩余溶剂调配成规定浓度的胶
液。
天然橡胶的溶剂壹般用 120号汽油,氯丁橡胶用芳烃(甲苯、二甲苯)或酯
类(醋酸乙酯)、120号溶剂汽油、甲苯的混合溶剂溶解。
制造胶粘剂的混炼胶不宜存放过久,应尽可能在 8小时内溶解,放置时间过
长会影响溶解效果和胶粘剂质量。
检验
(1)用旋转粘度计测胶粘剂粘度,达标者方能包装入库。
(2)做粘接试验检验实用效果。
(3)外观检验:胶粘剂不应有沉淀、结块、悬浮物和分层等不良现象。
橡胶衬里设备、管道及管件结构设计
化工行业标准 HG/T20677-1990《橡胶衬里化工设备》对结构设计作了如下规定:
足够的刚度
橡胶衬里设备必须具有足够的刚度,贴衬硬橡胶时,角度扩大或缩小应≤2°,平
面或曲面挠曲的截面转角应≤2°。贴衬其它橡胶时设备的刚度可由设计者根据要
求而定。
不得铆接
橡胶衬里设备不得采用铆接结构。
壳体结构简单
橡胶衬里设备壳体结构设计力求简单。被衬橡胶层部位必须保证衬胶施工时
手或工具能顺利进行操作。
内表面光滑平整
橡胶衬里设备金属壳体的内表面要求平整光滑。凡是棱角部位,均应呈圆弧过渡。
内部拐角圆弧半径 R不小于 5mm,外部棱角圆弧半径 R不小于 3mm(见图 10—4)。
图 10—4橡胶衬里设备拐角圆弧要求
加强部位
橡胶衬里设备金属壳体加强部位,应设计在不衬胶的壹侧(见图 10—5)。
图 10—5橡胶衬里设备加强部位要
零部件
和橡胶衬里设备金属壳体焊接的所有零、部件,必须在衬胶施工前焊接完毕,
衬胶后不允许再进行焊接。
壳体长度
橡胶衬里设备壳体直径小于或等于 700mm的设备,其高度(或长度)不大于
700mm。当高度(或长度)超过 700mm时,应分节采用法兰连接结构。
人孔设置
衬里设备壳体不具有可拆的封头结构时,必须设置人孔。人孔的大小及数量应根
据设备容积的大小而定(见表 10—5)。以利于通风良好,保证施工安全。
表 10—5人孔设置
立式 卧式
安装位置和数量 安装位置和数量
设备容积
V/m3 人孔直径/
mm 筒体 顶盖
人孔直径/
mm 筒体或封头
V<50 500 1 1 500 2
50≤V<100 600 2 1 600 2
100≤V<600 600 2 1 600 2
V≥600 600 3 1 600 2~3
外部构件
橡胶衬里设备的人孔、手孔、接管,壹般不得突出设备内表面。其结构如图
10—6所示。
图 10—6橡胶衬里设备的人孔、手孔、接管的结构
橡胶衬里设备的接管需伸进设备内部时,其结构如图 10—7所示。如伸进部分较
短(不影响设备内衬胶施工操作),则其接管可直接焊在壳体上,进料管伸出长
度 h,当直径≤65mm时,≤200mm;当直径>65mm时,≤300mm。见图 10—7(a)。
图 10—7橡胶衬里设备的接管伸入设备内部的结构
伸进部分较长(影响设备内衬胶施工操作进行)或需可拆结构时,接管应设计成
由法兰和壳体上接管连接的结构,如图 10—7(b)所示。
内部构件
(1)橡胶衬里设备内的零部件(喷淋管、分配盘、多孔板等),尽可能设计成如
图 10—8所示法兰连接结构、法兰夹持结构,以便于维修和更换。
这些零部件尽可能选用不需要衬橡胶的防腐蚀材料。
图 10—8橡胶衬里涉笔内零部件设计
(2)橡胶衬里设备内部设有不锈钢、钛或其它防腐蚀材料制造的蒸汽管加热器
时,为了避免衬胶层过热而破坏脱层,蒸汽管外表面和衬胶层表面的距离壹般不
得小于100mm。加热管通过接管进入设备时,只要通过接管的管子温度不超过80℃,
上述间距
可适当缩小,但在任何情况下此间距不应小于 25mm,如图 10—9所示。直接
通入蒸汽加热时,不得使蒸汽直接冲击衬胶层表面。
图 10—9蒸汽管外表面和衬胶层表面间距
(3)橡胶衬里设备的封头为椭圆形、碟形、锥形等形状时,壹般都是凸面
在外侧(不衬胶层的壹侧),凹面在内侧;如有特殊要求时,应设计成图 10—10
(a)的结构形式,而不应采用图 10—10(b)结构形式。
图 10—10特殊要求时橡胶衬里封头设计
(4)带有搅拌器的橡胶衬里设备是平底或平盖时,可设计成如图 10-11所示带
有加强锥的结构。
图 10—11带有搅拌器的橡胶衬里设备是平底或平盖时的设计
(5)橡胶衬里设备内支承圈结构如图 10—12所示。
图 10—12橡胶衬里设备内支承圈结构
(6)多孔板、离心机转鼓之类的零部件衬橡胶时,金属板上的孔径需增大。增
大量为衬胶层总厚度的 2倍,孔径和板厚之比 d/h<时,应采用图 10—13(a)
结构。d/h≥时,则采用图 10—13(b)结构。
图 10—13多孔板、离心机转鼓之类的零部件衬橡胶时
(7)橡胶衬里设备内衬置挡板时,其结构如图 10—14所示。
图 10—14橡胶衬里设备内衬置挡板的结构
包边角钢和顶盖的连接
大型贮罐的罐壁,包边角钢和顶盖的连接结构,见图 10—15。
罐壁和罐底的连接
大型贮罐的罐壁和罐底的连接结构见图 10—16。
图 10—15包边角钢和顶盖的连接结构图 10—16大型贮罐的罐壁和罐底的连接结
构
衬里件的连接
设备衬里件的所有连接应为法兰连接。如由于某种原因而采用螺纹连接时,这些
部件应由耐腐蚀材料制成。
法兰
橡胶衬里法兰密封面不得加工密封水线。
橡胶衬里设备金属壳体焊接结构
对接焊缝结构
橡胶衬里设备金属壳体必须采用连续的对接焊缝结构,不得采用搭接焊缝结
构。衬胶侧金属表面凸出的焊缝高度不得超过 2mm,焊缝不得有气孔、焊瘤、咬
边等缺陷,焊接结构如图 10—17所示。
图 10—17焊接结构
设排气孔
为了避免在衬里面的焊缝内存留空气,宜设置排气孔,如图 10—18所示。所有
内部焊缝应加工磨圆,如图 10—19所示。
图 10—18排气孔设置
图 10—19排气孔设置
不等厚壳体焊接
橡胶衬里设备金属壳体壁厚不等焊接时,宜以衬里面为准对齐平,如图 10—20
所示。
封头和壳体的焊接
封头和壳体焊接型式应采用图 10—21中(a)~(e)结构,不可采用图(f)~
(h)结构。
图 10—20橡胶衬里设备金属壳体壁厚不等焊接
图 10—21封头和壳体焊接型式
壳体和接管的焊接
壳体和接管(人孔、手孔等)焊接采用图 10—22结构。
接管和法兰的焊接
接管和法兰焊接采用图 10—23结构。
图 10—22壳体和接管的焊接
10—23壳体和法兰的焊接
凸缘和设备的焊接
凸缘和设备焊接采用图 10—24结构。
图 10—24凸缘和设备的焊接结构
橡胶衬里管道及管件
内壁要求
橡胶衬里管道宜采用无缝钢管。如采用铸铁管道时,其内壁要平整光滑,无砂眼、
气泡、沟槽、重皮等缺陷。
直径要求
公称直径小于 25mm的钢管不能进行橡胶衬里。
连接结构
管道、管道和管件连接结构如图 10—25。管道、管件的连接应采用法兰连接,
不得采用螺纹连接。
图 10-24管道、管道和管件连接结构
衬胶长度
直管、三通、四通结构如图 10—26,通常能进行衬橡胶的长度见表 10—17。
图 10—26直管、三通、四通结构
表 10—17直管及三通、四通的长度
三通、四通/mm
序号 公称直径/mm 直管长/mm
L H
1 25 500 500 70
2 40 1000 1000 85
3 50 1500 1500 100
4 65 2000 2000 120
5 80 2000 2000 140
6 100 2000 2000 160
7 125 3000 3000 190
8 150 3000 3000 220
9 200 3000 3000 250
10 250 3000 3000 290
11 300 3000 3000 330
注:有些衬里施工单位直管长度可超过上述规定。
弯头衬胶
弯头应考虑衬胶操作方便,其弯曲半径 R应符合钢管冷热弯要求及保证弯管内表
面无皱褶的前提下尽量小,弯头的直边长度 L应尽量短,以便衬胶工具能够到达
弯曲部位,如图 10—27。
公称直径等于或大于 125mm的弯头,当设计无特殊要求时,允许使用压制弯头或
焊制弯头,但单面焊缝必须焊透,反面成型好。
法兰结构
为了便于现场组装和检修,应将弯头的壹端设计成活套法兰结构,如图
10—27。三通、四通的主、各管各设计壹活套法兰结构,如图 10—26。当管线上
没有带活套法兰的管件时,应将其中壹个管段设计成壹端为活套法兰结构,如图
10—28。活套法兰结构由设计者确定。
图 10—27弯头法兰结构图 10—28三通、四通法兰结构
异径管
橡胶衬里的异径管内径不允许呈阶梯形。橡胶衬里的同心或偏心异径管如图
10—29所示,尺寸应符合表 10-18的要求,法兰面和异径管中心线垂直,对法兰
没有规定压力等级,在橡胶衬里允许压力等级范围内都可配用。
图 10—29橡胶衬里的同心或偏心异径管结构
表 10—18异径管尺寸
32 38 57 76 89 108 159 219 273 325 377 426 480 530dN
DN L
38
45
57
76 80 79
89 95 80
108 120 95
159 190 155 130 95
219 270 250 190 110
273 340 310 210 100
325 460 310 200 95
377 390 300 190
426 500 400 290 190
480 480 380 290 190
530 480 400 280 190
630 570 470 380 280 190
注:和 DN、dN配用法兰为平面或凸面法兰(HG和 JB标准)。
垫片
(1)材质
橡胶衬里设备和管道的法兰垫片,其材料通常采用软橡胶。软橡胶垫片的过盈量
通常在 30%以下,考虑垫片的过盈量要防止过度紧固时,可装入如图 10—30(a)
所示的硬质(钢或橡胶)垫圈。
(2)结构
橡胶衬里的法兰垫片,如图 10—30(c)所示结构,内径等于筒体(管子)外径,
不得向内突出。
图 10—30橡胶衬里法兰垫片
硫化釜硫化对橡胶衬里设备的特殊要求
橡胶衬里设备欲在硫化釜内硫化,首先要求其最大外形尺寸能顺利进入硫化釜,
其次,金属壳体的设计压力不得小于最大工作压力。硫化釜内硫化时,橡胶衬里
设备上的法兰及法兰盖应采用 HG或 JB标准平面或凸面密封面,其结构形式如图
10—30。
本体硫化对橡胶衬里设备的特殊要求
硫化压力
本体硫化时橡胶衬里设备的硫化压力国内常用的为 (表压)。
壳体设计压力确定
(1)当最大工作压力大于 (表压)时,金属壳体设计压力不得小于最大
工作压力。
(2)当最大工作压力小于或等于 (表压)时,金属壳体设计压力不得小
于 (表压)。
(3)工作条件为真空时,金属壳体设计压力按 GB150确定的真空设计压力和
(表压)中取不利的压力作为设计压力。
接管开口的设置
(1)除满足工艺操作所需管口和必要的人孔、手孔以外,尚需考虑硫化过程中
必须的测试孔(温度计、压力表)以及安全阀接管口。
(2)应开设俩个或俩个之上 DN≥65mm硫化用的蒸汽进入口,也能够用工艺接管
代替,但蒸汽入口的设置必须考虑橡胶衬里设备内部蒸汽分布均匀,且且要避免
蒸汽直接冲击橡胶衬里层。
(3)必须考虑冷凝水排出口,且应设置在设备最低处,以免冷凝水积存,影响
硫化质量。对于硫化操作过程需要转动的橡胶衬里设备,冷凝水排出口开设位置
及数量由设计者确定。
管法兰等的结构
本体硫化时橡胶衬里设备上的管法兰、法兰盖、垫片、金属压环的结构按以下考
虑:
(1)橡胶衬里设备上的管法兰、法兰盖、垫片的结构应使法兰密封面的橡胶衬
里层硫化完全。
(2)橡胶衬里设备上的管法兰、法兰盖、垫片及金属压环的结构和尺寸见
HG/T20677-1990《橡胶衬里化工设备》附录 D。
橡胶衬里设备金属壳体的制造、试验及验收
技术要求
(1)设备、管道及管件表面必须是平整光滑的曲面或平面,凹凸不得超过 2mm。
(2)对衬橡胶的铸铁设备,其表面应光滑致密,不应有气孔、砂眼、裂纹、缩
孔、溶渣、型砂、结疤等缺陷。若有少量砂眼、气孔,须在施工前填实或采用挂
线排气,且不得影响衬胶质量。
(3)受压的设备、管道及管件必须在衬橡胶前进行水压试验;常压设备则必须
进行盛水试漏,合格验收后才可进行橡胶衬里施工。
(4)转动的金属部件需按图样要求在衬胶前进行静平衡和动平衡试验。其残留
不平衡量应符合图样要求。
(5)金属壳体和需衬橡胶的零部件,其验收交接过程必须严格,且附有合格证
明书和必要的检验报告。
表面处理
(1)金属壳体和衬胶零部件检验合格后,在进行橡胶衬里前金属衬层表面必须
进行除锈处理。处理后的表面应符合 GB8923-88《涂装前钢材表面锈蚀等级和除
锈等级》的 Sa2 级要求。表面处理不合格的,不得进行衬里施工。
2
(2)已处理好的金属壳体表面,应去除浮灰且保持清洁,且应在处理后 4小时
内尽快进行第壹次刷浆。若处理好的表面在空气中暴露时间过长,使其表面不合
格时,应重新进行处理。
(3)要贴合衬里的所有金属表面,在进行表面处理和衬里施工的整个过程中,
其大气环境最低应保持在露点温度 3℃之上,否则应采取除湿和/或加热措施。不
同环境的相对湿度下金属表面的温度和露点的关系见图 10—31。
(4)表面不需要作处理的螺纹、密封面及光洁面应妥善保护,不得受损。
图 10—31露点温度
注:图中斜线表示环境温度。A=B时,则 RH=100%就结露。A取决于 B和 RH(相对湿度)的
条件,但涂刷面温度低于 A则结露,高于 A时则不结露。
橡胶衬里施工
工艺流程
橡胶衬里施工工艺流程见图 10—32。
胶板检查
基体检查
图 10—32橡胶衬里施工工艺流程
施工环境的要求
橡胶衬里应在 15~30℃、相对湿度小于 80%和无灰尘污染的环境中进行。在湿度
过大,温度过低或过高时要采用适当的去湿、升温或降温措施。去湿、升温、降
温过程中均不得用明火。
金属表面要求
金属表面要平整光滑、无漏焊、砂眼、缝隙、死角、凹凸不平等。金属表面的缺
陷主要应用补焊、打磨等手段处理,也可用胶条填塞、刮金属腻子等方法来满足
衬胶需求。
注意事项
(1)衬胶现场应通风良好,干燥,清洁。进入设备的操作人员要穿软底鞋。
(2)配料工具用后要及时清理干净。
(3)胶粘剂涂刷后应防止灰尘、油污、水或其它杂质的落入。
(4)橡胶板在下料前要进行外观检查和厚度检查。如有缺陷,应在下料时剔除。
(5)衬胶接缝宜采用搭接。但多层衬里的内层、转动部件可采用对接。多层衬
里贴衬时应先将下层接缝处理平整后再贴上层衬里。相邻橡胶层的接缝应错开
100mm之上。
(6)接缝方向要根据设备结构确定,但应符合下列规定:设备接管或内壁的接
缝方向应顺介质流动方向;转动设备的接缝方向应顺设备的转动方向。
(7)管道衬里可采用预制胶筒贴衬。公称直径大于或等于 DN250mm的管道宜采
用热烙法,公称直径小于或等于 DN200mm的管道宜采用气顶贴合法和气囊牵引法,
管道连接密封面的衬里应平整,不得有径向沟槽。
(8)相互配合的衬胶零部件,要检查配合部位的几何尺寸。几何尺寸应考虑到
衬胶层的厚度。
(9)衬胶后的胶板需进行机械加工时,胶层厚度应留出加工余量。
衬胶
(1)喷砂除锈
为提高橡胶和金属的粘接强度,金属表面必须喷砂除锈。除锈后的表面应符合
GB8923-88《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》的 Sa2 级要求。
2
(2)涂第壹层胶粘剂(或底涂料)
喷砂后用毛刷刷去金属表面的灰尘(或用溶剂清洗),为避免生锈应尽快涂第壹
层胶浆(或底涂料)。胶粘剂(底涂料)使用前要充分搅拌,涂刷要均匀,不得
漏刷。涂过第壹层胶浆(或底涂料)后至少停放 1h,以使溶剂充分挥发,最长停
放时间壹般不超过 7天(以不再生锈为原则)。
(3)胶板下料
胶板粘合面要保持清洁,不干净的部位要用溶剂清洗。下料尺寸要准确、合理,
尽量减少接缝。形状复杂的工件应制作样板,按样板下料,接缝处壹律裁成坡口,
坡口宽度要达到胶板厚度的 3~5倍。
(4)涂刷胶粘剂
在金属表面、胶板表面同时刷胶粘剂,晾胶 1~2h至溶剂充分挥发后再涂第二遍
胶粘剂。
(5)贴衬
涂第二遍胶粘剂,晾胶至触干(10~40min)即可开始衬胶。先在胶板上盖壹层衬
布(以真丝绸、尼绒绸为好),然后卷起,对好位置后抽出垫布,用压辊(或烙
铁)从中间依次向俩边滚压,排除所有气体,最后用压辊(或烙铁)再仔细滚压
壹遍,滚印要重叠,要严防漏刷,拐角处要用小压辊压实。
(6)衬胶施工中间检查项目
①检查各接点部位衬胶是否符合设计图纸的要求;
②橡胶衬里层接缝有无漏烙、漏压和烙焦现象;
③检查衬里层是否存在气泡、针眼等缺陷;
④检查接缝搭接方向是否正确,接头是否贴合严实;
⑤每衬壹层胶板宜用电火花检测仪检查衬层有无漏电现象(电压为每毫米厚胶板
3000v)。
(7)发现且消除缺陷
衬胶施工中间检查发现缺陷应及时消除,然后再进行下壹工序。
(8)特殊要求
除符合上述要求外,仍应满足胶板制造单位提出的特殊施工方法和要求。
混凝土衬胶施工的特殊要求
(1)混凝土强度要达到设计要求,表面要平整光滑,养护期壹般要超过 27天。
(2)表面 20mm深度内的含水量小于 7%时方能衬胶。
(3)棱角处必须抹(磨)成圆弧,阴角 R≥30mm,阳角 R≥10mm。
(4)喷砂:所用砂砾要较小(1~2mm),风压不宜过高(~),喷嘴和
表面距离应保持在 200~300mm之间。喷砂要除净表面薄膜、水泥浆痕和模板留下
的油脂,且使水泥表面有壹定的粗糙度。
(5)不具备喷砂条件时可用磨光机打磨处理,质量要求和上条壹致。
(6)喷砂(或打磨)处理的表面清除灰尘后,立即涂刷壹层环氧导电涂料,干
燥后(约 8~24h)刮抹环氧导电胶泥,厚度为 1~2mm;固化后(约 24h)用砂纸打
出粗糙度,清除灰尘后刷胶粘剂再衬胶。
天然橡胶的特殊要求
(1)设备贴衬橡胶宜采用热烙法或热贴法。
(2)热烙法烙铁操作温度以 100~180℃为宜,但热烙铁不得在胶板上停留。
(3)橡胶板的热贴温度以 50~60℃为宜,加热时间不宜过长。
自然硫化橡胶的特殊要求
(1)底涂料和胶粘剂在使用前应逐桶进行检查,不得有凝胶现象。经充分搅拌
后方可涂刷,粘度过高时可用溶剂进行稀释。
(2)底涂料、粘结剂和胶浆的涂刷要求见表 10—19。
表 10—19底涂料、胶粘剂的涂刷要求
涂刷部位 涂刷材料 涂刷次数 标准使用量/kg/m2
底涂料 2 ~
金属侧
胶粘剂 3 ~
胶板侧 胶粘剂 1 ~
(3)从冷藏箱取出的胶板,经解冻和预热后方可下料。预热加热台的温度以 50~60
℃为宜。预热时间不宜超过 30min。
(4)胶板的切割或削边可采用冷切法或电热切割法。热切时刀温应控制在
170~200℃之间。削边应平直、宽窄壹致,边角应小于 30°。
(5)接缝采用搭接。搭接宽度设备转角处为 30~50mm,其余为 15~25mm。
(6)胶板贴衬时使用专用压辊,依次压合,排净粘结面间的空气,胶板的接缝
应压合严密,不得漏压。
(7)滚压胶板出现气泡时,应随即切口放气,仔细压合,且在切口处贴壹块胶
板压实补平,而后在其表面上加贴壹层盖胶。
预硫化橡胶的特殊要求
(1)胶板下料尺寸要准确合理,尽量减少贴衬应力,做到严密合缝。对接重叠
部分不超过 2mm。对形状复杂的工件,应制作样板,按样板下料。
(2)布纹不清晰胶板的胶粘面要打毛,不能漏打,打毛要均匀,不得刺伤胶板。
打磨好的胶板表面要保持干净。
(3)胶板削边应平直,坡口宽窄壹致,坡口宽度为胶板厚度的 3~倍。
(4)胶板贴衬完毕后,经外观检查和电火花检查合格,方可贴衬盖缝胶条。盖
缝胶条宽度以 30~50mm为宜,厚度以 1mm为宜。
(5)预硫化橡胶能够采用对接,也能够采用搭接,搭接宽度为 20~30mm,搭接后
不需加盖缝胶条。
热水硫化橡胶的特殊要求
(1)胶板削边应平直,坡口宽度壹致,坡口宽度为胶板厚度的 3~倍。
(2)接缝采用搭接,搭接宽度为 10~50mm。双层衬里时,第壹层胶板采用对接,
面层采用搭接,相邻胶层的接缝应错开,壹般不得少于 100mm。
(3)设备贴衬橡胶采用热烙法,烙铁操作温度以 100~180℃为宜,但热烙铁不得
在胶板上停留。
常压蒸汽硫化橡胶的特殊要求
(1)施工环境温度以 15~25℃为宜,相对湿度不宜大于 70%。
(2)设备贴衬橡胶用冷滚轮压合,严禁采用热烙铁压合。
大型贮罐衬胶的特殊要求
(1)尽量选用自然硫化或预硫化橡胶衬里。
(2)喷砂除锈
①要安排连续工作。
②喷砂要自上而下进行;罐顶、罐壁衬胶完工后在喷罐底。
③根据环境条件和施工队伍的能力,制定喷砂和涂刷底涂料交叉作业计划。(壹
般情况下喷砂 20~24h就应暂停,清理设备表面灰尘且涂上底涂料。)
④衬胶前对设备表面要再次认真检查,对重新生锈的部位应再次喷砂且重涂底涂
料。
(3)衬胶
①衬胶自上而下进行,先罐顶,再罐壁,后罐底。
②罐顶衬胶完工后要认真进行质量检查,确认无质量缺陷后再开始罐壁衬胶。
③罐壁衬胶完工后认真自检、共检,验收合格后即可拆除脚手架。
④拆除脚手架后开始底部喷砂、衬胶。
细长管道衬胶的特殊要求
(1)尽量选用硫化罐硫化的半硬橡胶衬里。
(2)管道应采用无缝钢管,其内壁要平整光滑,无砂眼、凹凸、沟槽等缺
陷。
(3)直径小于 25mm的管道不能衬胶。
(4)管道的长度设计要考虑喷砂及刷胶工具能够抵达衬胶作业面。
(5)最好采用压出机压出的胶管做衬里。如需用胶板卷制胶管,则所制胶
管尺寸必须精确,接口必须平直。
(6)刷胶
①胶管、钢管同时刷第壹遍胶粘剂后充分晾干(1~2h)。
②边刷第二遍胶边将胶管拖入钢管;人工拖不动时要考虑机械拖拉(不能用
包布法将胶管送入钢管)。
(7)放置:胶管拖入钢管后要在室温条件下放置 4~8h,以使胶粘剂中的溶
剂充分挥发。
(8)打压缩空气(~)将胶管粘在钢管内壁,同时用烙铁或压辊
将法兰翻边做好。
(9)放置 20~24h,即可入硫化罐硫化。
橡胶衬里的硫化
硫化罐硫化工艺
硫化罐硫化工艺见表 10—20。
表 10—20硫化罐硫化工艺
操作压力时间
工艺操作
罐内总压力
/MPa
蒸气压力
/MPa
压缩空气压力
/MPa
时间/min
累计时间
/min
打压缩空气升压 0~ 0 0~ 20
升压阶段 通蒸汽放压缩空
气等压升温
0~ ~0 40~60
60~80
保压阶段 0 180 180
打压缩空气放蒸
汽等压降温
~0 0~ 60~80
降压阶段
降压 ~0 0 ~0 10~20
70~90
本体硫化工艺
(1)密封:衬胶后的设备人孔、接管、进出料口等用盲板密封。
(2)保温:硫化前最好将设备整体保温,尤其是人孔、接管等凸出部位。
(3)排水口:在设备最低处设排水口,防止硫化过程中积水引起欠硫。
(4)本体硫化的升降压过程和硫化罐工艺壹致,恒温时间比硫化罐工艺长,需
4~5h。
自然硫化工艺
自然硫化工艺见表 10—21。
表 10—21自然硫化工艺
硫化温度/℃ 硫化方式 硫化时间
20 自然硫化 10~12周
30 自然硫化 7~9周
50 热空气硫化 10~14d
90 热空气硫化 24~36h
预硫化工艺
预硫化衬里最短放置时间见表 10—22。
表 10—22预硫化衬里最短放置时间
温度/℃ 加热方式 最短放置时间/d
20 室温 30
30 室温 15
50 热空气 7
热水硫化工艺
(1)设备外部应采取保温措施,尤其是人孔、接管等凸出部位。
(2)设备中的水要没过衬胶层。
(3)水温均匀,无局部过热现象。
(4)水温应达 95~100℃,硫化时间 24~36h。
(5)硫化结束后水温自然冷却至 40℃以下时再放水检查衬胶质量。
常压蒸汽硫化工艺
(1)设备外部应采取保温措施,尤其是人孔、接管等凸出部位。
(2)蒸汽加热装置的设计应能保证设备内的温差小于 5℃。
(3)设备人孔、接管等处用帆布包裹,线绳捆扎即可。
(4)设备内放水,水位达设备高度的 1/3即可。
(5)通入蒸汽升温至 95~100℃硫化 20~36h(设备内水温也应达到 95~100℃)。
(6)硫化终止后自然降温至 40℃以下再放水开罐检查衬胶质量。
检验和验收
质量检验
(1)橡胶衬里设备、管道和管件应 100%进行质量检验。
(2)用目测法和锤击法检查胶层外观质量和胶层和金属的粘结情况。胶层表面
允许有凹陷和深度不超过 的外伤、印痕或嵌杂物,但不得出现裂纹或海绵
状气孔。
(3)橡胶衬里设备衬胶层不允许有脱层现象。
(4)常压管道、管件允许有不破的气泡,每处面积不大于 10cm2,凸起高度不大
于 2mm,气泡总面积不大于管道、管件总面积的 1%。
(5)转动的金属部件按图样规定在衬胶后进行静平衡和动平衡试验。其残留不
平衡量应符合图样规定。
(6)用测厚仪检测衬胶层厚度,各测点的距离尽可能大壹些。检测点的数目视
工件的形状及大小而定(壹般检测 5~10点)。厚度偏差应为图纸标注厚度的
-10~+15%以内。
(7)硬橡胶、半硬橡胶、软橡胶分别用邵氏 D型、A型硬度计测量硬度。各测量
点应尽可能相距远壹些,检测点的数目视工件的形状及大小而定(壹般检测 5~10
点)。
硫化胶的硬度应符合橡胶板制造单位的要求。
(8)衬胶制品必须用电火花针孔检测仪全面检查衬里层,不得有漏电现象。检
验电压为高频。电压数值按 1mm胶层厚度 3000v计算确定。探头行走速度为
3~6m/min。检查时,胶层表面应清洁、干燥,探头不得在胶层上停留,以防止胶
层被高压电击穿。
压力试验和气密性试验
(1)容器、管件衬胶前耐压试验和衬胶后气密性试验的要求应符合图纸要求。
(2)容器、管件衬胶后按图纸规定进行气密性试验,主要检查法兰面是否泄漏。
气压保持 10min之上为合格。
(3)真空容器按图纸规定的真空度进行抽真空试验,试验应维持 1h,试验后衬
里应重复检查有无缺陷。
修补
(1)当衬里层有超过 中(2)~(4)规定的脱层、气泡或有裂纹针孔等缺陷
者,应根据缺陷的严重程度决定修补或报废。经修补后的衬里层应确保质量。
(2)修补时,缺陷处应仔细除去,直至衬里层无松动为止。周边加工成 30°的坡
口,双层衬里应处理成阶梯形,在去除处及其周围 50~100mm内应处理干净,基
层应露出金属光泽,然后根据设备、管道的结构和使用条件参照下列方法之壹进
行修补。
①用原胶进行修补,然后作局部或整体硫化处理,但胶层不得过硫;
②用玻璃钢或胶泥进行修补。
橡胶衬里制品质量评定
(1)经上述检验全部无缺陷者为壹级品。
(2)硬度及电火花检验合格,其它缺陷不超过规定值为二级品。
(3)经修补后,保证使用者为三级品。
(4)超过上述规定范围者为不合格品。
橡胶衬里的研究和发展
橡胶衬里的研究和发展始终离不开三大课题:壹是改善衬里的防腐性能;二是提
高衬里和基层的粘合强度;三是简化施工工艺。围绕这三大课题,衬里行业做了
大量探讨性工作,其中有些研究成果仍步入了工程实用阶段。相关内容分述如下:
改善衬里防腐性能
橡胶衬里能够耐受多种酸、碱、盐和有机物的侵蚀,但其耐浓氧化型酸(如
98%硫酸和 20%之上的硝酸)的性能较差,耐溶剂(如芳烃、酯类、含氯有机溶剂)
也很不理想。提高衬里耐浓氧化型酸和耐溶剂性能的最佳途径就是选择新型高聚
物,如氟橡胶、氟塑料、高密度聚乙烯、聚丙烯等。
(1)氟橡胶
氟橡胶(FR)是指主链或侧链的碳原子上联有氟原子的壹种合成高分子弹性体。
这种橡胶有极好的耐高温(可在 200~250℃条件下长期使用,短期使用温度可达
300℃)、耐油和耐化学腐蚀性能。目前市售的氟橡胶主要有四大类,即:
FR—26型(偏氟乙烯和六氟乙烯的乳液共聚物)
FR—246型(偏氟乙烯、四氟乙烯和六氟乙烯的三元共聚物)
FR—23型(偏氟乙烯、三氟氯乙烯共聚物)和四丙氟橡胶(四氟乙烯和丙烯
共聚物)
其中 FR—23型和四丙氟橡胶耐腐蚀性能最好。它们可耐浓强酸(硫酸、硝
酸、盐酸)、高浓度过氧化氢和其它强氧化剂,可耐油(如煤油、汽油、机械油
等)。FR—23型和通用橡胶的耐浓强酸腐蚀性能比较见表 10—23,四丙氟橡胶耐
腐蚀性能见表 10—24。
表 10—23FR—23型氟橡胶和通用橡胶的耐蚀性比较
介质条件(室温) FR—23型
氟橡胶
丁腈橡胶 氯丁橡胶
氯磺化
聚乙烯
丁基橡胶 乙丙橡胶
拉伸强度保持率/%
(发烟硝酸浸泡 2h)
100
开裂
(30min)
开裂
(60min)
开裂
(20min)
开裂
(30min)
开裂
(60min)
体积变化率/%
(发烟硝酸浸泡 2h)
炭化 炭化 炭化 炭化 炭化
拉伸强度保持率/%
(发烟硫酸浸泡 2h)
100 开裂 开裂 开裂 开裂 开裂
体积变化率/%
(发烟硫酸浸泡 24h)
炭化 炭化 炭化 炭化 炭化
表 10—24四丙氟橡胶耐蚀性能
浸渍后变化
介质名称 浸渍条件
硬度/度 体积/%
发烟硫酸 室温×180d 4
发烟硝酸 室温×180d -8 15
60%硝酸 70℃×3d -3 10
37%盐酸 70℃×3d -2 7
50%氟化氢 室温×30d -1
50%氢氧化钠 室温×180d 0
30%过氧化氢 100℃×7d 0
46%铬酸+25%硫酸 室温×7d -1
1号标准油 175℃×3d -4 41
3号标准油 175℃×3d -8 15
氟橡胶价格较高,加工困难,目前主要用做生产防腐涂料。
(2)橡胶塑料的共混和复合
很多塑料的耐化学腐蚀性能是非常优秀的,如聚四氟乙烯、聚氯乙烯、聚乙
烯、聚丙烯等。它们不仅能耐受多种强酸(浓硫酸、浓盐酸)、强碱(氢氧化钠、
氢氧化钾)的侵蚀,仍能够耐芳烃、氯代烃、酯类、汽油等能够使橡胶迅速膨胀
的溶剂。这些塑料若能和橡胶共混或复合便可生产出多种新型衬里材料。
① 橡胶和塑料共混
橡胶和塑料能在高温炼胶机上共混,且经动态硫化(在高温炼胶机上完成硫
化)、静态硫化(加温硫化)或不硫化制成多种热塑性弹性体。很多热塑性弹性
体都有良好的物理力学、耐化学腐蚀、耐老化、耐天候和耐臭氧性能。
当前国内外广泛应用的热塑性弹性体主要采用三元乙丙橡胶(EPDM)、天然
橡胶(NR)和聚丙烯(PP)共混制成的 EPDM/PP、NR/PP热塑性弹性共混物和俩
种橡胶和聚乙烯共混制成的 EPDM/PE、NR/PE热塑性弹性共混物。此外丁腈橡胶
(NBR)和聚氯乙烯共混制成的 NBR/PVC橡塑合金也在市场中占有壹定份额。
在防腐和防水领域中最重要的热塑性弹性体当属 EPDM/PP、EPDM/PE共混聚
合物,其中 EPDM/PP对有机酸、无机酸、碱、盐类均有良好的抗耐性,在很多溶
剂中也非常稳定。
EPDM/PP在 98%H2SO4、61%HNO3、36%HCL等浓酸中长期浸泡(10天)后的重
量变化率很小,在稀酸中更加稳定;在 40%的 NaOH中浸泡 10天重量增长率仅为
%。EPDM/PP仍有很好的耐溶剂和耐油性能,其耐介质性能见表 10—25和
10—26。
表 10—25“ミラストマー6030N”牌号共混物在酸、碱中浸泡的增重率
溶液 重量增加率% 表面变色情况
蒸馏水 没有变化
98% 变成黑褐色
硫酸
40% 没有变色
10% 没有变色
61% 变成茶褐色
硝酸
10% 没有变色
36% 变成淡黄色
盐酸
10% 没有变色
100% 没有变色
醋酸
5% 没有变色
40% 没有变色
氢氧化钠
10% 没有变色
注:“ミラストマー”为日本三井石油化学 X公司生产的 EPDM/PP热塑性弹
性体。
目前国内的 EPDM/PP热塑性弹性体大都产自美国和日本。如美国孟山都
(Monsanto)生产的 Santoprene牌系列共混物;美国埃克森(EXXON)X公司生
产的 TPE系列共混物;日本三井石油化学 X公司生产的“ミラストマー”牌系列
共混物;日本三菱油化 X公司生产的“サーモラソ”牌系列共混物和日本住友 X
公司生产的 TPE系列共混物。
EPDM/PP热塑性弹性体可制成各种厚度的板材和卷材。这些板材(卷材)能
够通过焊接和胶接做出性能优异的防腐衬里和防水卷材。
② 橡胶和塑料的复合
高密度聚乙烯、聚丙烯薄板可和橡胶壹起硫化制成橡塑复合板材。其橡胶面能用
普通粘合剂和基体粘接,塑料面可焊接。这种衬里不仅能够耐强酸、耐溶剂,可
用粘合剂贴衬,仍有很好的耐磨和抗划伤能力。
提高预硫化橡胶衬里和基体的粘合强度
预硫化橡胶衬里施工简单、贮运方便、耐介质范围广、使用寿命长,特别适
用于大型设备衬胶。这种衬里多以乙丙、丁基等惰性橡胶制成,提高这些材料和
基体粘合强度成为预硫化衬胶技术发展的关键。提高惰性橡胶和基体粘合强度最
有效的方法就是制造复合衬里。
(1)预硫化复合衬里
将乙丙、丁基等饱和型橡胶(防腐层)和氯丁、顺丁、丁苯(粘合层)等易
粘合橡胶制成复合胶板,再用胶粘剂将复合板贴衬在设备上就形成预硫化复合橡
胶衬里。复合衬里和基体的粘合强度比单层衬里有明显提高。
(2)自然硫化/预硫化复合衬里
先将自然硫化衬里贴在设备上,再衬预硫化衬里。此类衬里既有预硫化衬里和基
体粘合强度高(高于任何类型预硫化衬里)的特点,又有预硫化衬里投产速度快
的优点。
简化衬里施工工艺
(1)液体橡胶的开发和应用
液体橡胶分溶液橡胶、乳液橡胶和无溶剂液态橡胶三大类。可用刮、涂、喷、
刷、浇注、浸渍等方法制作弹性防腐保护层。液体橡胶施工简便,操作技术易掌
握。
① 溶液橡胶。将防腐性能优异的橡胶(如氯丁、氯磺化聚乙烯、氟橡胶等)
在溶剂中溶解,用刷涂(或喷涂)法做防腐涂层。它的优点是施工方便,对异形
件尤为适用;缺点是涂层不易做厚,有壹定毒性。
②乳液橡胶。适用于水泥、木材等吸水性基体的防护。常见的胶乳有天然胶乳、
丁吡胶乳、聚氨酯胶乳、丁腈和氯丁胶乳。其中氯丁胶乳的耐蚀和耐老化性能最
好。
③无溶剂液态橡胶。液体聚硫橡胶和液体氯丁橡胶是防腐性能较好的俩个品种。
它们既可单用(加适量补强填充剂、硫化促进剂等使其在室温条件下固化),也
可和环氧、酚醛等树脂且用制作衬里。
(2)热喷涂工艺的开发和应用
用特制喷枪将热塑性材料喷涂在设备上,也能制成性能良好的防腐衬里。用于热
喷涂的材料是聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等塑料和 SBS(丁二烯—苯乙烯嵌段共
聚物)、SIS(丁二烯—异戊二烯嵌段共聚物)、POE(乙烯—辛烯嵌段共聚物)等
热塑性弹性体。