玻璃钢压力容器内衬--橡胶内衬
时间:2005-06-17
1、橡胶品种的选择
根据我们的实践认为，作为玻璃钢内压容器的橡胶材料应有如下要求：（１）气密性好；（2）弹性好；（3）应能经受高温，在容器固化温度下不老化，保持其良好性能。在低温下不脆裂；（4）当容器盛装介质时，不污染介质，无臭无味；（5）制造工艺简单。
橡胶类型繁多，性能不一，作为内衬材料有广泛的选择余地。我们在试制内压容器时曾采用过天然橡胶作内衬。
2、橡胶内衬的芯模材料及制作
橡胶内衬本身没有刚性，它不能用作成型时的缠绕“骨架”，必须靠其它材料来“定型”。因为橡胶是附在外面的，所以这个定形物称为橡胶内衬的“芯模”。
对芯模材料有以下几点要求：
（1）芯模能够承受缠绕成型时的张力及树脂固化时的高温，并保持形状不变；
（2）当玻璃钢容器制成后，芯模应能顺利地清除干净，并对玻璃钢及内衬不产生有害影响
（3）芯模只是在容器制造过程中起作用，且耗费量大，因此希望芯模制造容易，造价低廉材料可反复应用。
满足上述要求的芯模材料有多种多样，我们试验过的材料有石膏%砂、石蜡、低熔点硝酸盐等等。但用上述材料制成的芯模都存在这样或那样的问题。我们最后采用了陶土芯模材料，其配方如下：
紫木节粘土 40%
水曲柳粘土 10%
硅石 50%
碳酸钠 0.2%
水玻璃 0.3%
水 40-50%
制作时将干燥粘土按上述比例与水混合，在球磨机里碾磨成浆，将此浆注入预先制备好的石膏阴模内，在阴模壁附近的泥浆中的水分被石膏吸收后逐步结硬定型，一定时间后，将阴摸中未结硬的泥浆倒出，就制得一定厚度的中空芯模，经干燥，修整，打磨后备用。
以此配方制成的陶土浆脱水快，粘性大，不易开裂。制得的芯模具有强度高，耐热性好，厚度容易控制等优异性能。芯模厚度根据容器的容积大小而定， 10公升以上的容器以10毫米为宜。它能够经受缠绕成型时的张力，在固化温度下保持性能不变，形状不变。
在容器制成后，向容器内加入水和金属小球，连续转动，便可将芯模溶化成泥浆倒出，清洗干净。泥浆可反复使用。
3、金属接嘴与橡胶内衬的连接
金属接嘴经必要的除油、打磨和化学处理后，用异氰酸酯胶或氯丁%酚醛型胶液胶合。接嘴在橡胶内衬的外表面。这样一方面有胶的粘合，另一方面利用内压作用下的自封原理来达到接嘴密封的目的。接嘴与橡胶的粘合最好在橡胶硫化前进行。这样可以使未硫化橡胶与粘合剂间的反应能力增加，密封性更好。
４、橡胶内衬的硫化
橡胶内衬的硫化有四种方法：
（1）将橡胶片贴在陶土芯模上，直接缠绕成形玻璃钢，容器固化时橡胶跟随一起硫化；
（2）将橡胶片贴在陶土芯模上，放入硫化罐中，用气体加热使橡胶硫化；
（3）将橡胶片贴在金属阳模上，进行模压硫化；
（4）将橡胶片贴在金属阴模上，进行充气硫化。
通过前几年的实践，我们认为硫化罐硫化的橡胶内衬，具有投资少收效快并能保证质量等优点，适于小批生产。模压硫化的橡胶内衬，具有形状规整，质量好，生产效率高等特点，适于大批量生产。
5、橡胶内衬的试验效果
采用橡胶作玻璃钢内压容器的内衬，可使其耐疲劳寿命大大提高。用天然橡胶作内衬的玻璃钢容器疲劳次数达5万次而不渗漏，不破坏。它的缺点是有慢速渗漏现象，不能作长期充气贮存。另一方面，成型时需要芯模骨架，也给生产带来一些麻烦。而且橡胶本身易老化，使长期使用受到一定限制。
