橡胶制品 系列报道(5)
国内外胶布制品研发进展
胶布制品也称涂覆织物制品,它是通过压延、涂覆、流涎、喷涂等方法将橡胶、塑料、热塑性弹性体覆于织物
骨架材料上,经设计、剪裁、成型、硫化(或热压合)做成的一类制品。传统胶布制品涂覆成型所用的胶液需大量
溶剂,产品成本高,成型效率低且污染环境,水溶性胶液还有待进一步开发。目前,国外已大量使用热塑性弹性体
(TPE),采用热熔方法涂覆,无需溶剂、工艺简单,材料还可重复使用,符合国际环保要求。而我国的胶布制品还
在以PVC为主材,存在性能局限,污染问题较严重,TPE在胶布制品上的应用将是今后行业的发展方向。
1. 飞机软油箱
飞机软油箱是安装在飞机上储存燃油用的容器,要根据机体内空间情况设计成各种形状,外形极不规整,安装
数目、大小各不相同,且使用环境要求苛刻。以聚氨酯橡胶(PUR)为主材的油箱具有良好的耐磨、耐油、耐老化、
耐低温性能,代表了国际先进水平,但由于我国对PUR研究起步较晚,该项技术未能在国内推广应用,国产油箱仍
然以丁腈橡胶为主材。
目前,在油箱表面涂防老化层是延长油箱寿命的主要方法。为了解决涂层易脱落问题,油箱生产企业开发出在
油箱成型后涂刷氟胶涂层再硫化成制品的方法,攻克了氟胶与油箱表面粘着和氟胶、丁腈橡胶共硫化的关键技术,
并极大地提高了油箱寿命及综合性能。
近些年软油箱又有了新的发展,国内已有用聚醚型聚氨酯类热塑性弹性体(TPU)和热压合工艺制造无人驾驶飞
机上的小规格油箱;正在开发的直升机防坠毁油箱具有高强度的油箱壁和涂覆均匀、粘着牢固的防油扩散层,以防
飞机坠毁时油箱漏油起火爆炸。
2.储运软体油罐
我国生产车运油罐材料主要为丁腈橡胶与聚氯乙烯并用或丁腈橡胶与氯磺化聚乙烯并用,织物为尼龙绸。其制
造工艺为生胶布先硫化再经打磨冷粘成型。近年来,生产油罐用的材料和工艺都有了新的突破,性能优异的TPU(尤
其是聚醚型TPU)备受青睐。新型材料的涂覆主要采用高温挤出流延的方法,将挤出薄膜贴在织物上,经压合冷却
后卷取备用。该法无需溶剂,避免了生产过程中易燃、易爆和环境污染等问题,油罐成品经热压合粘贴而成,外观
整洁漂亮。
在采用新材料、新工艺、新装备的同时,储运油罐的新品种也在不断增加。例如为了向无贮油的偏远地区运送
油料,国内开发了60~450L的空投油罐,通过飞机将油罐空投到指定地点,该产品的罐体采用帘线骨架材料,具有
高强度、不怕摔等特点;新开发的空投水罐内衬TPU涂层,可防止水渗入后污染变质;为满足海上运输以及减少海
面污染,采用高强度芳纶纤维的海上石油拖袋、收集海面浮油的贮油罐等也相继被开发。
3.救生筏
由于造船业的发展以及安全规范要求配备数量和范围的加大,救生筏需求量猛增,国内生产企业随之增多。救
生筏的涂覆压延材料为NR、CR并用胶,骨架为尼龙织物,为提高充气部位耐寒性能也曾使用NR、BR并用胶作为主
材。其最早的生产工艺是生胶布粘着成型,然后进行罐硫化,产品外观和质量较差,近年来已被半硫化或硫化胶布
冷粘成型(半硫化胶布成型后再进行二次硫化)工艺所取代。
国外企业多用TPU热压合生产救生筏,产品性能和外观质量优良,但由于成本较高,国内尚未普遍采用,目前
仍主要以PVC胶布经热压合生产近海、江、河渔船用筏。因PVC耐寒性能差,这类船筏在远洋轮上很少使用,但在
游艇、旅游、娱乐项目中应用广泛。此外,国内多功能救生筏品种较少,如在可吊式、带滑梯式(尤其是船舶、飞
机用救生滑梯)领域尚属空白,需加快新品种开发和应用领域的扩大。
4.气球、飞艇
软飞艇由胶布制作,主要采用以尼龙绸为骨架材料的丁基胶布,表面涂以铝粉,工艺采用硫化胶布经缝纫贴缝
密封,产品气密性好、防辐射。近年,气球、飞艇用材的生产工艺和产品性能都有了很大提高,其主体胶布骨架材
料由尼龙扩大到聚酯、芳纶织物;涂覆材料为TPE、PVC、TPU及其多层复合膜。有的企业使用进口主体胶布,具有
重量轻、强度高、氦气渗透低、耐候性好、耐光稳定、抗紫外线、使用寿命长等优点,其成型工艺为高温热压合或
用缝纫贴密封条。虽然飞艇制造已在我国得到较快发展,但与国外仍有一定差距,大规格产品不多,有些主体胶布
和遥控设备需要进口,亟需大力开发具有自主知识产权的关键技术。
5.安全气囊
安全气囊要求气袋具有轻、薄、可折叠、耐高温老化等优良性能,产品结构上还设有气体发生器接口,侧面为
放气孔,袋体是涂薄层硅胶的尼龙66胶布,厚度为0.45mm,经缝纫制成。由于安全气囊的结构和组成复杂,目前
的生产企业主要有3类:一是以机械、电子部分为主,然后组装成产品,企业技术投资大;二是从生产涂胶布到制
成袋体交由组装厂装配,生产形式主动、成本较低;三是买涂胶布按需求方要求缝制袋体,投资小,易形成较大规
模产能。
汽车安全袋是我国在近几年发展起的产业,尚处于起步阶段。目前国内有几家较大的生产企业,如上海久乐汽
车安全袋公司已建成200万套/a产能。随着汽车行业的发展和汽车装备安全袋部位的增多,所需安全袋数量将不断
增加,预计到2010我国年需安全气袋约2亿个,浙江、安徽、湖南、海南等省市企业都在进行招商或合资引进技术,
以便扩大生产。
6.防护服类制品
防护服是现代生活中应用较普遍的产品,在各种特殊环境中都可实现防护作用。我国很早便开始生产雨衣、防
水服、防油服、潜水服等,主要材料为NB、CR、NBR和棉布织物。近来为满足国防需要研制生产的防化服以丁基胶
和尼龙绸为主材,配有胶靴、防毒面具;雨衣大量采用PVC胶布以热压合方法生产,工艺简单、产量高、价格便宜;
为改善防化服的穿着舒适性,我国还开发出了透气TPU薄膜复合材料。
国外防护服广泛用于医疗卫生、化学药品防护、防生化、防核辐射、防电磁波辐射、防火防热消防服(带有铝
涂层防热辐射)等领域。现上市的隔热服用高科技复合材料共涂覆7层,其中外表面涂铝保护层,内表面防静电、
主体布轻薄、耐冲击、刺穿强度高、耐高温98℃及低温-73℃,具有优异的综合性能,可用于工业炉窑、金属热加
工、焊接、化工、石油等领域,并可在有明火或散发火花处以及熔融金属附近作业。这种新型防护服可防微细的有
害粉尘、浓缩的无机酸碱和5bar压力的飞溅液体,经测试还可防护体液、血液中的病原体。
7.橡胶水坝
橡胶水坝是以高强度尼龙帆布为骨架材料的压延胶布,经硫化、热压合制成密封袋形状并锚固在河床基础底板
上。旱季袋内充水或充气成坝状挡水,雨季排出袋内水或空气,塌坝也不影响排洪。过去,国内产品主要采用天然
橡胶、氯丁并用胶等,品种单一。经过近些年的快速发展,橡胶水坝在水利建设和农业灌溉中应用增多,生产企业
增至十多家,使用材料除尼龙帆布外还有聚酯布、钢丝网;外层胶新增品种有EPDM、TPE等,以此提高了外层胶耐
磨、耐老化、耐臭氧性能,屈挠20万次不裂,使用寿命达15~30年。我国进一步研制出了彩色、无搭接书脊整体橡
胶坝,该产品一次成型、一次硫化,消除了漏气问题和破损隐患,延长了产品使用寿命,现国产水坝已出口欧洲、
东南亚、韩国等地。
