多層增強(qiáng)軟管的制作方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】多層増強(qiáng)軟管
【背景技術(shù)】
[0001 ] 1.技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明設(shè)及多層增強(qiáng)軟管，其尤其適用于服務(wù)性廝管。
[000引2.相關(guān)領(lǐng)域說(shuō)明
[0004] 用于廝管的軟管包含在熱塑性聚合物內(nèi)襯上編織的增強(qiáng)纖維層。軟管失效的常見(jiàn) 原因是增強(qiáng)部失效。因此，需要提供可延長(zhǎng)廝軟管中增強(qiáng)層的使用壽命的解決方案。
[0005] 授予Nonaka等人的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公布號(hào)2013/0000767描述了一種制造橡膠軟管 的方法，所述橡膠軟管包括具有中空部分的內(nèi)部橡膠管，由編織股線形成的第一編織層和 第二編織層，W及外部橡膠管。所述方法包括通過(guò)W下方法形成層合結(jié)構(gòu):順序地形成內(nèi)部 橡膠管上的第一編織層、包括在第一編織層上的熱塑性樹(shù)脂的熱塑性樹(shù)脂層、在熱塑性樹(shù) 脂層上的第二編織層、W及在第二編織層上的外部橡膠管，硬化內(nèi)部橡膠管和外部橡膠管 并通過(guò)將層合結(jié)構(gòu)加熱至不低于熱塑性樹(shù)脂層的軟化溫度來(lái)軟化熱塑性樹(shù)脂層，并通過(guò)軟 化熱塑性樹(shù)脂層并且然后將滲入股線之間形成的網(wǎng)孔中的軟化的熱塑性樹(shù)脂層固化來(lái)整 合第一編織層和第二編織層。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明設(shè)及廝軟管，該廝軟管依次包括：
[0007] (i)熱塑性?xún)?nèi)襯，
[000引（ii)至少一個(gè)具有不大于1.5mm的層厚度的纖維增強(qiáng)層，其包括具有至少13g/分 特的紗線初度和不大于6667分特的線性密度的連續(xù)長(zhǎng)絲紗線，W及
[0009] (iii)熱塑性外覆蓋件。
【附圖說(shuō)明】
[0010] 圖1示出了包括兩個(gè)增強(qiáng)層的軟管的一個(gè)實(shí)施例的局部剖面透視圖。
[0011] 圖2示出了包括S個(gè)增強(qiáng)層的軟管的局部剖面透視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012] 廝管
[001引 SS塑性軟管的示例（下文中稱(chēng)為"軟管"化圖1中W標(biāo)記10大致示出。軟管具有 附接到兩端的連接部19。該軟管包括熱塑性聚合物內(nèi)襯11和熱塑性聚合物外覆蓋件12。位 于內(nèi)襯和覆蓋件之間的是兩個(gè)纖維增強(qiáng)層，第一纖維層13和第二纖維層14。軟管的"液壓" 實(shí)施例必須僅抵抗內(nèi)部靜水壓力，并且內(nèi)襯11為最內(nèi)層。軟管的^CR"(高抗塌縮性)實(shí)施例 必須承受內(nèi)部和外部靜水壓力，并包含互鎖不誘鋼胎體(未示出）作為最內(nèi)部組件。本發(fā)明 設(shè)及纖維增強(qiáng)層并適用于"液壓"和"HCR"軟管兩者。
[0014] 圖2在標(biāo)記20處示出包括=個(gè)纖維增強(qiáng)層的軟管的另一個(gè)實(shí)施例。
[0015] 內(nèi)襯
[0016] 合適的內(nèi)襯軟管材料包括脂族聚酷胺和聚偏二氣乙締。合適的聚酷胺為尼龍11。
[0017] 外覆蓋件
[0018] 合適的軟管外覆蓋件材料包括聚乙締、聚氨醋、聚乙締、聚丙締和脂族聚酷胺。合 適的聚酷胺為尼龍12。
[0019] 增強(qiáng)層
[0020] 軟管包括多個(gè)纖維增強(qiáng)層，如圖1中W標(biāo)記13-14和圖2中W標(biāo)記13-15所示。優(yōu)選 地，該層可W呈編織織物、機(jī)織織物、螺旋織物或單向織物的形式。編織織物通過(guò)編結(jié)纖維 紗線的多個(gè)股線而形成。該紗線與軟管的軸線方向?qū)墙诲e(cuò)。
[0021 ] 機(jī)織織物包括彼此正交交錯(cuò)的經(jīng)紗和締紗-經(jīng)紗平行于織物制造方向。機(jī)織織物 可W為平織、四經(jīng)破鍛紋織、方平織、鍛紋編織、斜紋組織、不平衡編織、或任何其它編織風(fēng) 格。
[0022] 所有單向織物增強(qiáng)紗線在平行于織物制備方向的方向上對(duì)齊?？稍诰喯蛏洗嬖谏?量輕量紗線W有助于保持增強(qiáng)紗線的對(duì)齊。當(dāng)使用機(jī)織織物或單向織物時(shí)，織物寬度優(yōu)選 小于25mm，也就是說(shuō)認(rèn)為織物是窄的織物。
[0023] 增強(qiáng)層紗線包括多個(gè)連續(xù)長(zhǎng)絲。術(shù)語(yǔ)纖維和長(zhǎng)絲可互換使用。所謂連續(xù)，是指纖維 具有高的長(zhǎng)度與直徑比率。通常一個(gè)線軸的連續(xù)長(zhǎng)絲紗線具有數(shù)千米的長(zhǎng)度。典型的長(zhǎng)絲 直徑為約0.015mm。
[0024] 在一些實(shí)施例中，連續(xù)長(zhǎng)絲紗線可加搶或纏結(jié)。加搶是將兩個(gè)或多個(gè)單個(gè)紗線組 合成合股紗線或纜線的方法。在一些實(shí)施例中，合股水平如通過(guò)零至2.5范圍的搶系數(shù)來(lái)描 述。如本文所述，搶系數(shù)如ASTM D123-12中定義。纏結(jié)的紗線或纜線是其中至少兩個(gè)單獨(dú)的 紗線彼此相互混合但不添加加搶或W其它方式擾亂組合長(zhǎng)絲的平行關(guān)系的紗線或纜線。運(yùn) 也被稱(chēng)為按和或壓實(shí)。加搶和纏結(jié)是紡織領(lǐng)域中為人們所熟知的術(shù)語(yǔ)。
[0025] 本發(fā)明的增強(qiáng)層紗線具有至少13克力/分特的初度。在一些實(shí)施例中，紗線初度為 至少18克力/分特或甚至25克力/分特。紗線還具有至少500克力/分特或甚至750克力/分特 的初始模量。在一些實(shí)施例中，紗線模量為至少900克力/分特。在一些實(shí)施例中，紗線的線 性密度不大于6000旦尼爾（6667分特）。在一些其它實(shí)施例中，紗線的線性密度為3000至 6000旦尼爾（3333至6667分特）。
[0026] 本發(fā)明的要求是存在至少一個(gè)纖維增強(qiáng)層，其具有不大于1.5mm的厚度。在另一個(gè) 實(shí)施例中，如圖1中所示，軟管包括兩個(gè)纖維增強(qiáng)層13和14,其具有不大于1.5mm的厚度。
[0027] 圖2示出包括=個(gè)纖維增強(qiáng)層13、14和15的軟管，該層具有不大于1.5mm的層厚度。 其它實(shí)施例可包括四個(gè)或更多個(gè)層，該層全部具有不大于1.5mm的厚度。在一些實(shí)施例中， 具有不大于1.5mm的厚度的纖維增強(qiáng)層數(shù)為兩個(gè)至屯個(gè)或甚至S個(gè)至五個(gè)。具有不大于 1.5mm的厚度的增強(qiáng)層可全部具有相同的厚度或可具有不同的厚度。
[00%]在一些實(shí)施例中，增強(qiáng)層厚度不大于1.4mm。在另一個(gè)實(shí)施例中，增強(qiáng)層厚度不大 于1.3mm或甚至1.27mm。
[0029] 在一些實(shí)施例中，具有小于1.5mm的厚度的增強(qiáng)層數(shù)為2至10。在一些其它實(shí)施例 中，具有小于1.5mm的厚度的增強(qiáng)層數(shù)為2至7。在其它實(shí)施例中，具有小于1.5mm的厚度的增 強(qiáng)層數(shù)為2至5。
[0030] 還可具有存在于軟管內(nèi)的至少一個(gè)纖維增強(qiáng)層，其具有大于1.5mm的厚度。
[0031] 增強(qiáng)纖維
[0032] 優(yōu)選地，增強(qiáng)層的連續(xù)長(zhǎng)絲紗線由芳族聚酷胺或芳族共聚酷胺制成。優(yōu)選的芳族 聚酷胺為對(duì)位芳族聚酷胺，其可W商品名Kevlar?購(gòu)自E.I. Du Pont de Nemours, Wilmington,DE，或者W商品么Twaron't 和 Techliora"購(gòu)自TeUin Aramid，Conyers，GA。
[0033] 如本文所用，術(shù)語(yǔ)對(duì)位芳族聚酷胺長(zhǎng)絲是指由對(duì)位芳族聚酷胺聚合物制成的長(zhǎng) 絲。術(shù)語(yǔ)"芳族聚酷胺"是指其中至少85%的酷胺鍵(-C0NH-)直接連接到兩個(gè)芳族環(huán)的聚酷 胺。合適的芳族聚酷胺纖維在Man-Made Fibres-Science and Technology,第2卷 (Interscience Publishers, 1968年）的標(biāo)題為"Fibre-Forming芳族聚酷胺"的章節(jié)中（第 297頁(yè)，W.Black等人)有所描述。芳族聚酷胺纖維W及它們的生產(chǎn)在美國(guó)專(zhuān)利3,767,756、4， 172,938、3,869,429、3,869,430、3,819,587、3,673，143、3,354，127和3,094,511中也有所 公開(kāi)。
[0034] 優(yōu)選的對(duì)位芳族聚酷胺是被稱(chēng)為PPD-T的聚（對(duì)苯二甲酯對(duì)苯二胺）。所謂PPD-T， 是指由對(duì)苯二胺和對(duì)苯二甲酯氯的等摩爾比聚合反應(yīng)產(chǎn)生的均聚物，W及由少量其它二胺 與對(duì)苯二胺結(jié)合、少量其它二甲酯氯與對(duì)苯二甲酯氯結(jié)合所得的共聚物。作為一般原則，其 他二胺和其他二甲酯氯的使用量可高達(dá)對(duì)苯二胺或?qū)Ρ蕉柞ヂ鹊募s10摩爾％，或者可能 略高，前提條件是僅其他二胺和二甲酯氯不含干擾聚合反應(yīng)的活性基團(tuán)。PPD-T也指其它芳 族二胺和其它芳族二甲酯氯結(jié)合所得的共聚物，例如2,6-糞亞甲基酷氯或氯代對(duì)苯二甲酯 氯或二氯對(duì)苯二甲酯氯或3，4 二氨基二苯酸。在一些優(yōu)選的實(shí)施例中，纖維-樹(shù)脂復(fù)合材 料的紗線只由PPD-T長(zhǎng)絲組成；在一些優(yōu)選的實(shí)施例中，纖維-樹(shù)脂復(fù)合材料中的層只由 PPD-T紗線組成;換句話說(shuō)，在一些優(yōu)選的實(shí)施例中，纖維-樹(shù)脂復(fù)合材料中的所有長(zhǎng)絲均為 PPD-T長(zhǎng)絲。
[0035] 添加劑可與芳族聚酷胺一起使用，并且已發(fā)現(xiàn)，按重量計(jì)至多多達(dá)10%或更多的 其它聚合材料可與芳族聚酷胺共混。可使用其中多達(dá)10%或更多的取代了芳族聚酷胺的二 胺的其它二胺或者其中多達(dá)10%或更多的取代了二酷氯或芳族聚酷胺