阅读说明：本技术 一种含高结合力功能涂料的消防水带及涂料喷涂设备 (A kind of fire hose and paint spraying apparatus of the functional paint containing high-bond ) 是由 平步青 于 2019-09-02 设计创作，主要内容包括：一种含高结合力功能涂料的消防水带及涂料喷涂设备,该消防水带包括由内至外同轴线依次套设的橡胶内管、纤维骨架层、外接防护层、功能涂料层,其中,橡胶内管采用橡胶/树脂复合材料；纤维骨架层采用聚酰胺纤维/聚丙烯纤维/水镁石纤维混纺而成的编织材料；外接防护层采用复合硅微粉/氢氧化镁/脱硫胶粉改性掺杂的三元乙丙橡胶；功能涂料层采用市售常规功能涂料或功能漆,本发明对橡胶内管的多层结构材料进行针对性的合理设计,大大提高了消防水带的物化性能,配合相应的喷涂设备,对外层功能涂料的结合力明显提高,综合性能更为优异。(A kind of fire hose and paint spraying apparatus of the functional paint containing high-bond, the fire hose includes the rubber inner tube that coaxial line is successively arranged from the inside to the outside, fiber skeleton layer, external protective layer, functional paint layer, wherein, rubber inner tube uses rubber/plastics composite material；Fiber skeleton layer braided material made of Fypro/polypropylene fibre/brucite fiber is blended；External protective layer is using the modified ethylene propylene diene rubber adulterated of compound silicon powder/magnesium hydroxide/desulfurization powder；Functional paint layer uses commercially available conventional func coating or functional paint, the present invention targetedly rationally designs the sandwich of rubber inner tube, substantially increase the physical and chemical performance of fire hose, cooperate corresponding spraying equipment, the binding force of external layer function coating significantly improves, and comprehensive performance is more excellent.)

一种含高结合力功能涂料的消防水带及涂料喷涂设备

技术领域

本发明涉及消防器材技术领域，具体涉及一种含高结合力功能涂料的消防水带及涂料喷涂设备。

背景技术

消防器材是指用于灭火、防火以及火灾事故的器材、用于专业灭火的器材。消防水带是用来运送高压水或泡沫等阻燃液体的软管。传统的消防水带以橡胶为内衬，外表面包裹着亚麻编织物。先进的消防水带则用聚氨酯等聚合材料制成。消防水带的两头都有金属接头，可以接上另一橡胶水带、聚氨酯水带、PVC消防水带等以延长距离或是接上喷嘴以增大液体喷射压力。

在现有技术中，用于消防的消防水带目前普遍使用的外层为涤纶和涤纶丝或丙纶丝为材料合股交织形成筒状骨架，橡胶管采用天然橡胶，并要求有一定厚度、耐压、耐磨等性能，这些性能要求除了材料本身提供外，现有水带大多在外表层涂覆相应的功能涂料，但仍然存在界面结合效果差的问题，需要进一步改善。另外，消防水带由于都是在环境比较特殊的情况下使用，而传统的消防水带防腐性能较差，由于环境造成的不稳定因素长时间使用后消防水带会受到同程度的腐蚀，因此，对消防水带的外表层进行防腐加工非常必要，同时，消防水带常在高温失火环境中使用，还需要具有优异的耐火阻燃性。对此，本发明提出了一种消防水带用表层功能涂料及高结合度喷涂设备。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明提出了一种含高结合力功能涂料的消防水带及涂料喷涂设备，通过对橡胶内管的多层结构材料进行针对性的合理设计，大大提高了消防水带的物化性能，配合相应的喷涂设备，对外层功能涂料的结合力明显提高，综合性能更为优异。

为了实现上述的目的，本发明采用以下的技术方案：

一种含高结合力功能涂料的消防水带，包括由内至外同轴线依次套设的橡胶内管、纤维骨架层、外接防护层、功能涂料层，其中；

橡胶内管采用橡胶/树脂复合材料；

纤维骨架层采用聚酰胺纤维/聚丙烯纤维/水镁石纤维混纺而成的编织材料；

外接防护层采用复合硅微粉/氢氧化镁/脱硫胶粉改性掺杂的三元乙丙橡胶；

功能涂料层采用市售常规功能涂料或功能漆。

作为本发明的进一步优化，橡胶/树脂复合材料为天然橡胶、三元乙丙橡胶、聚醚多元醇改性环氧树脂的组合物，其中，天然橡胶质量占比为0-20wt％，三元乙丙橡胶质量占比为65-80wt％、聚醚多元醇改性环氧树脂质量占比为10-30wt％。

作为本发明的进一步优化，纤维骨架层混纺用经线由质量比1:0.6的聚酰胺纤维和水镁石纤维制成，纬线由质量比1:0.75的聚丙烯纤维和水镁石纤维制成，且经线复合纤维丝上负载有质量百分含量6-10wt％的玄武岩短切纤维，纬线复合纤维丝上负载有质量百分含量2-8wt％滑石粉。

作为本发明的进一步优化，外接防护层中硅微粉、氢氧化镁、脱硫胶粉与三元乙丙橡胶质量百分含量占比分别为2-7wt％、2-4wt％、10-20wt％、75-82wt％；且，硅微粉、氢氧化镁在加入橡胶中混炼前先置于含有机硅活化剂的聚乙二醇水溶液中进行活化处理。

一种涂料喷涂设备，应用于上述的含高结合力功能涂料的消防水带的制备工艺。

上述的涂料喷涂设备，包括传送筒以及依次设于传送筒长轴线方向的喷涂腔和干燥腔，所述喷涂腔外壁连通涂料进料口，喷涂腔与传送筒内腔间连通设有环状的若干喷枪头，用于向传送筒内的消防水带外表面喷涂涂料，所述干燥腔外壁连通气流进风口，干燥腔与传送筒内腔间连通设有环状的若干喷气口，用于向传送筒内的消防水带表面涂料提供流动气流加快干燥；

所述传送筒靠近干燥腔的一侧开口处设有安装板，安装板底端固定设有L形传送轴，传送轴水平段延伸至传送筒内，且传送轴水平段设有若干传送组件，该传送组件包括若干环形阵列于传送轴水平段的弹簧连接杆，弹簧连接杆外端连有弧形骨架，弧形骨架上可转动间隙套接有若干传送滚珠，传送滚珠间组成一个圆形的支撑环用于套接待加工的消防水带；

所述安装板下方转动安装有收卷辊，收卷辊上缠绕设有至少2根收卷带，收卷带外端设有用于夹持消防水带端口的机械夹，安装板上方设有用于驱动收卷辊转动的电机。

作为本发明的进一步优化，弹簧连接杆劲度系数由涂料腔向干燥腔方向逐渐减小。

作为本发明的进一步优化，远离安装板方向的传送筒另一端开口侧内壁转动设有至少2个回收辊，回收辊上缠绕设有与机械夹固连的拉绳。

作为本发明的进一步优化，传送筒异于干燥腔的一侧设有预热腔，预热腔外壁分别连通热源进口、热源出口。

作为本发明的进一步优化，传送轴水平段为空心结构且内设水平隔板，水平隔板将传送轴水平段内腔分为上、下两个部分，传送轴上、下外壁上分别连通设有出气口、进气口，水平隔板与传送轴水平段外盲端侧间留有间隙用于气流在上、下两个部分间流通。

由于采用上述的技术方案，本发明的有益效果是：

本发明通过对橡胶内管的多层结构材料进行针对性的合理设计，大大提高了消防水带的物化性能，配合相应的喷涂设备，对外层功能涂料的结合力明显提高，综合性能更为优异。

消防水带橡胶内管和外接防护层均以三元乙丙橡胶为主，其中，橡胶内管中混合有聚醚多元醇改性环氧树脂，有利于提高内层的抗压韧性，且不饱和聚酯材料与纤维骨架层中的纤维材料间具有良好的反应结合性，除了物理上的缠绕嵌合，还能提供更为牢靠的化学键合，形成高空间效应的互穿网络结构，不仅有利于增强纤维和矿石粉料的负载结合，同时对外接防护层中的粒子成分也有良好的容纳性，对纤维骨架的稳定和强化具有积极的作用，显著提高了橡胶/树脂材料的耐候稳定性。在外接防护层中添加有硅微粉、氢氧化镁和脱硫胶粉，为基体材料的防火阻燃、耐磨耐候提供了非常强有力的支持，且为基体提供了一个高比表面积、高活性基团的外表面，有效保证了喷涂前最外层表面的活化效果，大大提高了与涂料间的结合反应。

提出的喷涂设备与原料协同作用，先对最外层的外接防护层进行活化(包括升温加热与传动状态的机械扩撑)，大大提高了表层对涂料的接受力，而且消防水带在涂覆涂料后能够对内外同时进行干燥，实干速率显著提高，且对内侧的干燥结合均匀度有明显的改善，有效提高了涂料层的性能稳定。

附图说明

图1为本发明喷涂设备结构示意图；

图2为本发明喷涂设备另一种结构示意图；

图3为本发明传送轴水平段侧视图；

图中，1传送筒、2喷涂腔、21涂料进料口、3干燥腔、31气流进风口、4安装板、41传送轴、42电机、43水平隔板、5传送组件、51弹簧连接杆、52弧形骨架、53传送滚珠、6消防水带、7收卷辊、71收卷带、72机械夹、8回收辊、81拉绳、9预热腔。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种含高结合力功能涂料的消防水带，包括由内至外同轴线依次套设的橡胶内管、纤维骨架层、外接防护层、功能涂料层，其中；

橡胶内管采用橡胶/树脂复合材料；

纤维骨架层采用聚酰胺纤维/聚丙烯纤维/水镁石纤维混纺而成的编织材料；

外接防护层采用复合硅微粉/氢氧化镁/脱硫胶粉改性掺杂的三元乙丙橡胶；

功能涂料层采用市售常规功能涂料或功能漆，如市售的具有阻燃或耐磨或防火或防腐耐候等功能的涂料/漆料。本发明对此不作具体限定，主要是提供一种与涂料具有高结合力的消防水带基体，且该基体本身具有足够优异的物化性能，另外，针对性的设计喷涂设备与基体的材料配合，进一步提高涂料界面结合，综合质量显著提高。

实施例1：

基于实施例1提出的消防水带结构，其中，

橡胶/树脂复合材料为天然橡胶、三元乙丙橡胶、聚醚多元醇改性环氧树脂的组合物，天然橡胶质量占比为0-20wt％，三元乙丙橡胶质量占比为65-80wt％、聚醚多元醇改性环氧树脂质量占比为10-30wt％。

纤维骨架层混纺用经线由质量比1:0.6的聚酰胺纤维和水镁石纤维制成，纬线由质量比1:0.75的聚丙烯纤维和水镁石纤维制成，且经线复合纤维丝上负载有质量百分含量6-10wt％的玄武岩短切纤维，纬线复合纤维丝上负载有质量百分含量2-8wt％滑石粉。

外接防护层中硅微粉、氢氧化镁、脱硫胶粉与三元乙丙橡胶质量百分含量占比分别为2-7wt％、2-4wt％、10-20wt％、75-82wt％；且，硅微粉、氢氧化镁在加入橡胶中混炼前先置于含有机硅活化剂的聚乙二醇水溶液中进行活化处理。

消防水带橡胶内管和外接防护层均以三元乙丙橡胶为主，其中，橡胶内管中混合有聚醚多元醇改性环氧树脂，有利于提高内层的抗压韧性，且不饱和聚酯材料与纤维骨架层中的纤维材料间具有良好的反应结合性，除了物理上的缠绕嵌合，还能提供更为牢靠的化学键合，形成高空间效应的互穿网络结构，不仅有利于增强纤维和矿石粉料的负载结合，同时对外接防护层中的粒子成分也有良好的容纳性，对纤维骨架的稳定和强化具有积极的作用，显著提高了橡胶/树脂材料的耐候稳定性。在外接防护层中添加有硅微粉、氢氧化镁和脱硫胶粉，为基体材料的防火阻燃、耐磨耐候提供了非常强有力的支持，且为基体提供了一个高比表面积、高活性基团的外表面，有效保证了喷涂前最外层表面的活化效果，大大提高了与涂料间的结合反应。

实施例2：

基于实施例1、实施例2提出的消防水带结构和材料，进一步给出一种涂料喷涂设备，如下：

一种涂料喷涂设备，用于上述的含高结合力功能涂料的消防水带的制备，包括传送筒1以及依次设于传送筒1长轴线方向的喷涂腔2和干燥腔3，所述喷涂腔2外壁连通涂料进料口21，喷涂腔2与传送筒1内腔间连通设有环状的若干喷枪头(图中未示出)，用于向传送筒1内的消防水带外表面喷涂涂料，所述干燥腔3外壁连通气流进风口31，干燥腔3与传送筒1内腔间连通设有环状的若干喷气口(图中未示出)，用于向传送筒1内的消防水带表面涂料提供流动气流加快干燥；具体的喷涂腔、干燥腔可套设于传送筒外侧，此时，喷枪头、喷气口连通设于传送筒外壁上，或，喷涂腔、干燥腔与传送筒间无缝对接(接口密封)，此时传送筒被喷涂腔、干燥腔隔断为几段，喷涂腔、干燥腔内可设置用于喷涂涂料和出风的环形喷枪/喷头。

传送筒1靠近干燥腔3的一侧开口处设有安装板4，安装板4底端固定设有L形传送轴41，传送轴41水平段延伸至传送筒1内，且传送轴41水平段设有若干传送组件5，该传送组件5包括若干环形阵列于传送轴41水平段的弹簧连接杆51，弹簧连接杆51外端连有弧形骨架52，弧形骨架52上可转动间隙套接有若干传送滚珠53，传送滚珠53转动方向为消防水带的传送方向，传送滚珠53间组成一个圆形的支撑环用于套接待加工的消防水带6；

安装板4下方转动安装有收卷辊7，收卷辊7上缠绕设有至少2根收卷带71，收卷带61外端设有用于夹持消防水带7端口的机械夹72，安装板4上方设有用于驱动收卷辊7转动的电机42。使用时，先将消防水带套接于传送滚珠形成的支撑环上(图中为左侧开端)，消防水带被撑开成圆柱状(便于喷涂均匀)，然后由电机驱动收卷辊转动，使得机械夹带动消防水带向喷涂腔、干燥腔移动完成操作。

优选的，弹簧连接杆51劲度系数由涂料腔2向干燥腔3方向逐渐减小，即消防水带被撑开的程度逐渐减小，有利于覆盖涂料后成分的渗入结合。

优选的，远离安装板4方向的传送筒1另一端开口侧内壁转动设有至少2个回收辊8，回收辊8上缠绕设有与机械夹72固连的拉绳81。传送筒外侧可设置与回收辊传动连接的手轮，用于驱动回收辊转动。设置回收辊有利于配合收卷辊调控机械夹的位置，如在起始时，可将机械夹调节至最左端(参照图1)，待消防水带调节完成后就将机械夹与消防水带间固定夹持。

进一步的优化，传送筒1异于干燥腔2的一侧设有预热腔9，预热腔9外壁分别连通热源进口、热源出口。在喷涂涂料前，先对消防水带进行预热处理，有利于水带基体的表面活化，与随后的涂料结合界面消耗低，提高了结合质量和结合效率。

进一步的优化，传送轴41水平段为空心结构且内设水平隔板43，水平隔板43将传送轴41水平段内腔分为上、下两个部分，传送轴41上、下外壁上分别连通设有出气口、进气口，水平隔板43与传送轴41水平段外盲端侧间留有间隙用于气流在上、下两个部分间流通。即消防水带除了外表面可以加热处理，其内腔也可填充热气流，不仅有效提高了涂料干燥的速度，同时提高了涂料结合的均匀性，性能稳定度高。

采用本发明制得的消防水带防腐耐候性相较于现有的消防水带提高了33％左右，且具有优异的防火阻燃性，氧指数提高了5-7，外膜硬度可达70D。另外表面涂料的附着力能够达到5B级，长期使用效果好，有效使用寿命延长了至少2年。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。