玻璃鋼壓力容器內(nèi)襯--橡膠內(nèi)襯
時間:2005-06-17
1、橡膠品種的選擇
根據(jù)我們的實踐認為，作為玻璃鋼內(nèi)壓容器的橡膠材料應(yīng)有如下要求：（１）氣密性好；（2）彈性好；（3）應(yīng)能經(jīng)受高溫，在容器固化溫度下不老化，保持其良好性能。在低溫下不脆裂；（4）當容器盛裝介質(zhì)時，不污染介質(zhì)，無臭無味；（5）制造工藝簡單。
橡膠類型繁多，性能不一，作為內(nèi)襯材料有廣泛的選擇余地。我們在試制內(nèi)壓容器時曾采用過天然橡膠作內(nèi)襯。
2、橡膠內(nèi)襯的芯模材料及制作
橡膠內(nèi)襯本身沒有剛性，它不能用作成型時的纏繞“骨架”，必須靠其它材料來“定型”。因為橡膠是附在外面的，所以這個定形物稱為橡膠內(nèi)襯的“芯?！?。
對芯模材料有以下幾點要求：
（1）芯模能夠承受纏繞成型時的張力及樹脂固化時的高溫，并保持形狀不變；
（2）當玻璃鋼容器制成后，芯模應(yīng)能順利地清除干凈，并對玻璃鋼及內(nèi)襯不產(chǎn)生有害影響
（3）芯模只是在容器制造過程中起作用，且耗費量大，因此希望芯模制造容易，造價低廉材料可反復應(yīng)用。
滿足上述要求的芯模材料有多種多樣，我們試驗過的材料有石膏%砂、石蠟、低熔點硝酸鹽等等。但用上述材料制成的芯模都存在這樣或那樣的問題。我們最后采用了陶土芯模材料，其配方如下：
紫木節(jié)粘土 40%
水曲柳粘土 10%
硅石 50%
碳酸鈉 0.2%
水玻璃 0.3%
水 40-50%
制作時將干燥粘土按上述比例與水混合，在球磨機里碾磨成漿，將此漿注入預先制備好的石膏陰模內(nèi)，在陰模壁附近的泥漿中的水分被石膏吸收后逐步結(jié)硬定型，一定時間后，將陰摸中未結(jié)硬的泥漿倒出，就制得一定厚度的中空芯模，經(jīng)干燥，修整，打磨后備用。
以此配方制成的陶土漿脫水快，粘性大，不易開裂。制得的芯模具有強度高，耐熱性好，厚度容易控制等優(yōu)異性能。芯模厚度根據(jù)容器的容積大小而定， 10公升以上的容器以10毫米為宜。它能夠經(jīng)受纏繞成型時的張力，在固化溫度下保持性能不變，形狀不變。
在容器制成后，向容器內(nèi)加入水和金屬小球，連續(xù)轉(zhuǎn)動，便可將芯模溶化成泥漿倒出，清洗干凈。泥漿可反復使用。
3、金屬接嘴與橡膠內(nèi)襯的連接
金屬接嘴經(jīng)必要的除油、打磨和化學處理后，用異氰酸酯膠或氯丁%酚醛型膠液膠合。接嘴在橡膠內(nèi)襯的外表面。這樣一方面有膠的粘合，另一方面利用內(nèi)壓作用下的自封原理來達到接嘴密封的目的。接嘴與橡膠的粘合最好在橡膠硫化前進行。這樣可以使未硫化橡膠與粘合劑間的反應(yīng)能力增加，密封性更好。
?。?、橡膠內(nèi)襯的硫化
橡膠內(nèi)襯的硫化有四種方法：
（1）將橡膠片貼在陶土芯模上，直接纏繞成形玻璃鋼，容器固化時橡膠跟隨一起硫化；
（2）將橡膠片貼在陶土芯模上，放入硫化罐中，用氣體加熱使橡膠硫化；
（3）將橡膠片貼在金屬陽模上，進行模壓硫化；
（4）將橡膠片貼在金屬陰模上，進行充氣硫化。
通過前幾年的實踐，我們認為硫化罐硫化的橡膠內(nèi)襯，具有投資少收效快并能保證質(zhì)量等優(yōu)點，適于小批生產(chǎn)。模壓硫化的橡膠內(nèi)襯，具有形狀規(guī)整，質(zhì)量好，生產(chǎn)效率高等特點，適于大批量生產(chǎn)。
5、橡膠內(nèi)襯的試驗效果
采用橡膠作玻璃鋼內(nèi)壓容器的內(nèi)襯，可使其耐疲勞壽命大大提高。用天然橡膠作內(nèi)襯的玻璃鋼容器疲勞次數(shù)達5萬次而不滲漏，不破壞。它的缺點是有慢速滲漏現(xiàn)象，不能作長期充氣貯存。另一方面，成型時需要芯模骨架，也給生產(chǎn)帶來一些麻煩。而且橡膠本身易老化，使長期使用受到一定限制。
