CN106566030A - 一种补偿器及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种补偿器及其制备方法，称取丁腈橡胶、PVC、硫黄、硬脂酸、抗氧剂、古马隆树脂、邻苯二甲酸二丁酯、环氧大豆油、ACR、氧化镁、三甲基丙烷、不锈钢金属粉、三丙烯酸酯和MDI；弯曲强度100‑120MPa，邵氏硬度60‑80D，弯曲模量1.2‑1.6GPa，冲击强度30‑70kJ/m3；维卡软化点140‑180℃，拉伸强度60‑80MPa；弹性模量135‑175MPa，断裂伸长率500‑700%；回弹率75‑95%，压缩强度105‑145MPa，力学性能好，可以广泛生产并不断代替现有材料。

Description

一种补偿器及其制备方法
技术领域
本发明涉及管材领域，尤其涉及一种补偿器及其制备方法。
背景技术
补偿器习惯上也叫膨胀节，或伸缩节。由构成其工作主体的波纹管（一种弹性元件）和端管、支架、法兰、导管等附件组成。 属于一种补偿元件。利用其工作主体波纹管的有效伸缩变形，以吸收管线、导管、容器等由热胀冷缩等原因而产生的尺寸变化，或补偿管线、导管、容器等的轴向、横向和角向位移。也可用于降噪减振。在现代工业中用途广泛。供热上，为了防止供热管道升温时，由于热伸长或温度应力而引起管道变形或破坏，需要在管道上设置补偿器，以补偿管道的热伸长，从而减小管壁的应力和作用在阀件或支架结构上的作用力。
角向型补偿器宜两个或三个为一组配套使用，用以吸收管道的横向位移，对Z形和L形管段两个固定管架之间，只允许安装一个横向型补偿器或一组角向型补偿器。此时平面铰链销的轴线必须垂直于弯曲管段形成的平面（万向铰链补偿器不受此限制）。 装有一组铰链补偿器的管段，其平面导向架的间隙ε亦可按上式计算。但是L长度应为两补偿器铰链轴之间的距离，△X是整个垂直管段的热膨胀量。
补偿器采用矩形截面，圆角波形，管道中单个膨胀节承受二维方向位移。由2个膨胀节组成的肘接管道可承受三维方向位移。矩形圆角金属波纹膨胀节有全高、半高型、按照烟道尺寸，应力应变要求用户可多波节选用。
由于受到各方面的制约是相当复杂的，但是任何复杂的管系都可以选用若干个固定支架在不同的部位选择不同的设置，将其分成若干形状相对简单的单独管段，“Z”型管段和“∏”型管段等，并分别确定各管段的变形及补偿量，由于补偿器的种类很多，正确地选型是非常重要的，因此在管系的总体设计时，应充分地考虑到管线的走向和支撑体系（包括固定管架、导向滑动管架等）的设计和综合考虑补偿器的造型和配置，以示达到安全、合理、适用、经济的最佳组合。 波纹管补偿器它是以波纹管为核心的挠性元件，在管线上再作轴向、横向和角向三个方向的补偿。轴向型补偿器为了减少介质的自激现象。在产品内部没有内套管，在很大程度上限制了径向补偿能力，故一般仅用以吸收或补偿管道的轴向位移（如果管系中确需少量的径向位移，可以订货时予以说明其径最大位移量）：横向位移补偿器（大拉杆）主要吸收垂直于补偿器轴线的横向位移，小拉杆横向位移补偿器适合于吸收横向位移，也可以吸收轴向、角向和任意三个方向位移的组合：铰链补偿器（也称角向补偿器）。它以两上或三个补偿器配套使用（单个使用铰链补偿器没有补偿能力），用以吸收单向平面内的横向变形，万向铰链（角向）补偿器，由两个或三个配套使用，可吸收三维方向的变形量。
构成其工作主体的弹性元件是非金属材质，通常是纤维织物有橡胶材质,此种材质除了在超高温度(400以上)情况下不能满足使用条件的情况下,其他各种工况均可以替代纤维织物。
该产品主要利用橡胶的独特性能。如高弹性、高气密性、耐介质性和耐候性及耐辐射性等。采用高强度、冷热稳定性强的聚酯帘布斜交与之复核后经高压、高温模压交联而成。内部致密度高，能承受较高压力，弹性变形效果优异。产品结构设计断面弧高、曲线长、具有较大的多向唯一功能。特别适用于地质条件复杂、沉降幅度大和管道运行中冷热变化频繁导致管道损坏的场所。利用橡胶的弹性滑动转移和变形机械力的传热散逸功能有效地消除泵、阀及管道自身的位移物理破坏。因橡胶属不良传导材料，所以它又是一种良好的降低震动和噪声传递的理想环保产品。该产品设计内壁光滑，经实际测试，对介质的流速，流量无任何影响，并且永不生锈。基本可以免除有效运动期内的维修。随着社会城市化、科技化、人性化的发展，设计一种冲击强度高、拉伸强度高、断裂伸长率高、硬度高和弯曲强度高的补偿器及其制备方法，以满足市场需求，是非常必要的。
发明内容
解决的技术问题：
本申请针对现有补偿器拉伸强度低、冲击强度低、断裂伸长率低和弯曲强度低等技术问题，提供一种补偿器及其制备方法。
技术方案：
一种补偿器，原料按重量份数配比如下：丁腈橡胶100份，PVC40-80份，硫黄1-5份，硬脂酸0.4-0.8份，抗氧剂2-6份，古马隆树脂4-8份，邻苯二甲酸二丁酯50-70份，环氧大豆油2-8份，ACR3-7份，氧化镁6-10份，三甲基丙烷0.5-4.5份，不锈钢金属粉25-65份，三丙烯酸酯1.5-5.5份，MDI25-45份。
作为本发明的一种优选技术方案：所述补偿器的原料按重量份数配比如下：丁腈橡胶100份，PVC50-70份，硫黄2-4份，硬脂酸0.5-0.7份，抗氧剂3-5份，古马隆树脂5-7份，邻苯二甲酸二丁酯55-65份，环氧大豆油3-7份，ACR4-6份，氧化镁7-9份，三甲基丙烷1.5-3.5份，不锈钢金属粉35-55份，三丙烯酸酯2.5-4.5份，MDI30-40份。
作为本发明的一种优选技术方案：所述补偿器的原料按重量份数配比如下：丁腈橡胶100份，PVC50份，硫黄2份，硬脂酸0.5份，抗氧剂3份，古马隆树脂5份，邻苯二甲酸二丁酯55份，环氧大豆油3份，ACR4份，氧化镁7份，三甲基丙烷1.5份，不锈钢金属粉35份，三丙烯酸酯2.5份，MDI30份。
作为本发明的一种优选技术方案：所述补偿器的原料按重量份数配比如下：丁腈橡胶100份，PVC70份，硫黄4份，硬脂酸0.7份，抗氧剂5份，古马隆树脂7份，邻苯二甲酸二丁酯65份，环氧大豆油7份，ACR6份，氧化镁9份，三甲基丙烷3.5份，不锈钢金属粉55份，三丙烯酸酯4.5份，MDI40份。
作为本发明的一种优选技术方案：所述补偿器的原料按重量份数配比如下：丁腈橡胶100份，PVC60份，硫黄3份，硬脂酸0.6份，抗氧剂4份，古马隆树脂6份，邻苯二甲酸二丁酯60份，环氧大豆油5份，ACR5份，氧化镁8份，三甲基丙烷2.5份，不锈钢金属粉45份，三丙烯酸酯3.5份，MDI35份。
作为本发明的一种优选技术方案：所述补偿器的制备方法步骤为：
第一步：称取丁腈橡胶、PVC、硫黄、硬脂酸、抗氧剂、古马隆树脂、邻苯二甲酸二丁酯、环氧大豆油、ACR、氧化镁、三甲基丙烷、不锈钢金属粉、三丙烯酸酯和MDI；
第二步：将丁腈橡胶、PVC、不锈钢金属粉和三丙烯酸酯投入设有搅拌器和温度计的反应釜中，升温至60-100℃，搅拌40-60min，搅拌速度为900-1000转/分钟；
第三步：加入剩余原料，投入捏合机中，在60-80℃下捏合60-100min，造粒挤出机温度130-140℃、140-150℃、150-160℃、160-170℃、170-180℃，注射温度160-170℃、170-180℃、180-190℃，口模温度175-185℃，螺杆转速18-22r/min。
有益效果：
本发明所述一种补偿器及其制备方法采用以上技术方案和现有技术相比，具有以下技术效果：1、弯曲强度100-120MPa，邵氏硬度60-80D，弯曲模量1.2-1.6GPa，冲击强度30-70kJ/m3；2、维卡软化点140-180℃，拉伸强度60-80MPa；3、弹性模量135-175MPa，断裂伸长率500-700%；4、回弹率75-95%，压缩强度105-145MPa，力学性能好，可以广泛生产并不断代替现有材料。
具体实施方式
实施例1:
按重量份数配比称取丁腈橡胶100份，PVC40份，硫黄1份，硬脂酸0.4份，抗氧剂2份，古马隆树脂4份，邻苯二甲酸二丁酯50份，环氧大豆油2份，ACR3份，氧化镁6份，三甲基丙烷0.5份，不锈钢金属粉25份，三丙烯酸酯1.5份，MDI25份。
将丁腈橡胶、PVC、不锈钢金属粉和三丙烯酸酯投入设有搅拌器和温度计的反应釜中，升温至60℃，搅拌40min，搅拌速度为900转/分钟。
加入剩余原料，投入捏合机中，在60℃下捏合60min，造粒挤出机温度130℃、140℃、150℃、160℃、170℃，注射温度160℃、170℃、180℃，口模温度175℃，螺杆转速18r/min。
弯曲强度100MPa，邵氏硬度60D，弯曲模量1.2GPa，冲击强度30kJ/m3；维卡软化点140℃，拉伸强度60MPa；弹性模量135MPa，断裂伸长率500%；回弹率75%，压缩强度105MPa，力学性能好，可以广泛生产并不断代替现有材料。
实施例2:
按重量份数配比称取丁腈橡胶100份，PVC80份，硫黄5份，硬脂酸0.8份，抗氧剂6份，古马隆树脂8份，邻苯二甲酸二丁酯70份，环氧大豆油8份，ACR7份，氧化镁10份，三甲基丙烷4.5份，不锈钢金属粉65份，三丙烯酸酯5.5份，MDI45份。
将丁腈橡胶、PVC、不锈钢金属粉和三丙烯酸酯投入设有搅拌器和温度计的反应釜中，升温至100℃，搅拌60min，搅拌速度为1000转/分钟。
加入剩余原料，投入捏合机中，在80℃下捏合100min，造粒挤出机温度140℃、150℃、160℃、170℃、180℃，注射温度170℃、180℃、190℃，口模温度185℃，螺杆转速22r/min。
弯曲强度105MPa，邵氏硬度65D，弯曲模量1.3GPa，冲击强度40kJ/m3；维卡软化点150℃，拉伸强度65MPa；弹性模量145MPa，断裂伸长率550%；回弹率80%，压缩强度115MPa，力学性能好，可以广泛生产并不断代替现有材料。
实施例3:
按重量份数配比称取丁腈橡胶100份，PVC50份，硫黄2份，硬脂酸0.5份，抗氧剂3份，古马隆树脂5份，邻苯二甲酸二丁酯55份，环氧大豆油3份，ACR4份，氧化镁7份，三甲基丙烷1.5份，不锈钢金属粉35份，三丙烯酸酯2.5份，MDI30份。
将丁腈橡胶、PVC、不锈钢金属粉和三丙烯酸酯投入设有搅拌器和温度计的反应釜中，升温至60℃，搅拌40min，搅拌速度为900转/分钟。
加入剩余原料，投入捏合机中，在60℃下捏合60min，造粒挤出机温度130℃、140℃、150℃、160℃、170℃，注射温度160℃、170℃、180℃，口模温度175℃，螺杆转速18r/min。
弯曲强度110MPa，邵氏硬度70D，弯曲模量1.4GPa，冲击强度50kJ/m3；维卡软化点160℃，拉伸强度70MPa；弹性模量155MPa，断裂伸长率600%；回弹率85%，压缩强度125MPa，力学性能好，可以广泛生产并不断代替现有材料。
实施例4:
按重量份数配比称取丁腈橡胶100份，PVC70份，硫黄4份，硬脂酸0.7份，抗氧剂5份，古马隆树脂7份，邻苯二甲酸二丁酯65份，环氧大豆油7份，ACR6份，氧化镁9份，三甲基丙烷3.5份，不锈钢金属粉55份，三丙烯酸酯4.5份，MDI40份。
将丁腈橡胶、PVC、不锈钢金属粉和三丙烯酸酯投入设有搅拌器和温度计的反应釜中，升温至100℃，搅拌60min，搅拌速度为1000转/分钟。
加入剩余原料，投入捏合机中，在80℃下捏合100min，造粒挤出机温度140℃、150℃、160℃、170℃、180℃，注射温度170℃、180℃、190℃，口模温度185℃，螺杆转速22r/min。
弯曲强度115MPa，邵氏硬度75D，弯曲模量1.5GPa，冲击强度60kJ/m3；维卡软化点170℃，拉伸强度75MPa；弹性模量165MPa，断裂伸长率650%；回弹率90%，压缩强度135MPa，力学性能好，可以广泛生产并不断代替现有材料。
实施例5:
按重量份数配比称取丁腈橡胶100份，PVC60份，硫黄3份，硬脂酸0.6份，抗氧剂4份，古马隆树脂6份，邻苯二甲酸二丁酯60份，环氧大豆油5份，ACR5份，氧化镁8份，三甲基丙烷2.5份，不锈钢金属粉45份，三丙烯酸酯3.5份，MDI35份。
将丁腈橡胶、PVC、不锈钢金属粉和三丙烯酸酯投入设有搅拌器和温度计的反应釜中，升温至80℃，搅拌50min，搅拌速度为950转/分钟。
加入剩余原料，投入捏合机中，在70℃下捏合80min，造粒挤出机温度135℃、145℃、155℃、165℃、175℃，注射温度165℃、175℃、185℃，口模温度180℃，螺杆转速20r/min。
弯曲强度120MPa，邵氏硬度80D，弯曲模量1.6GPa，冲击强度70kJ/m3；维卡软化点180℃，拉伸强度80MPa；弹性模量175MPa，断裂伸长率700%；回弹率95%，压缩强度145MPa，力学性能好，可以广泛生产并不断代替现有材料。
以上实施例中的所有组分均可以商业购买。
上述实施例只是用于对本发明的内容进行阐述，而不是限制，因此在和本发明的权利要求书相当的含义和范围内的任何改变，都应该认为是包括在权利要求书的范围内。

Claims (6)

1.一种补偿器，其特征在于，所述补偿器的原料按重量份数配比如下：丁腈橡胶100份，PVC40-80份，硫黄1-5份，硬脂酸0.4-0.8份，抗氧剂2-6份，古马隆树脂4-8份，邻苯二甲酸二丁酯50-70份，环氧大豆油2-8份，ACR3-7份，氧化镁6-10份，三甲基丙烷0.5-4.5份，不锈钢金属粉25-65份，三丙烯酸酯1.5-5.5份，MDI25-45份。
2.根据权利要求1所述的一种补偿器，其特征在于，所述补偿器的原料按重量份数配比如下：丁腈橡胶100份，PVC50-70份，硫黄2-4份，硬脂酸0.5-0.7份，抗氧剂3-5份，古马隆树脂5-7份，邻苯二甲酸二丁酯55-65份，环氧大豆油3-7份，ACR4-6份，氧化镁7-9份，三甲基丙烷1.5-3.5份，不锈钢金属粉35-55份，三丙烯酸酯2.5-4.5份，MDI30-40份。
3.根据权利要求1所述的一种补偿器，其特征在于，所述补偿器的原料按重量份数配比如下：丁腈橡胶100份，PVC50份，硫黄2份，硬脂酸0.5份，抗氧剂3份，古马隆树脂5份，邻苯二甲酸二丁酯55份，环氧大豆油3份，ACR4份，氧化镁7份，三甲基丙烷1.5份，不锈钢金属粉35份，三丙烯酸酯2.5份，MDI30份。
4.根据权利要求1所述的一种补偿器，其特征在于：所述补偿器的原料按重量份数配比如下：丁腈橡胶100份，PVC70份，硫黄4份，硬脂酸0.7份，抗氧剂5份，古马隆树脂7份，邻苯二甲酸二丁酯65份，环氧大豆油7份，ACR6份，氧化镁9份，三甲基丙烷3.5份，不锈钢金属粉55份，三丙烯酸酯4.5份，MDI40份。
5.根据权利要求1所述的一种补偿器，其特征在于：所述补偿器的原料按重量份数配比如下：丁腈橡胶100份，PVC60份，硫黄3份，硬脂酸0.6份，抗氧剂4份，古马隆树脂6份，邻苯二甲酸二丁酯60份，环氧大豆油5份，ACR5份，氧化镁8份，三甲基丙烷2.5份，不锈钢金属粉45份，三丙烯酸酯3.5份，MDI35份。
6.一种权利要求1所述补偿器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
第一步：称取丁腈橡胶、PVC、硫黄、硬脂酸、抗氧剂、古马隆树脂、邻苯二甲酸二丁酯、环氧大豆油、ACR、氧化镁、三甲基丙烷、不锈钢金属粉、三丙烯酸酯和MDI；
第二步：将丁腈橡胶、PVC、不锈钢金属粉和三丙烯酸酯投入设有搅拌器和温度计的反应釜中，升温至60-100℃，搅拌40-60min，搅拌速度为900-1000转/分钟；
第三步：加入剩余原料，投入捏合机中，在60-80℃下捏合60-100min，造粒挤出机温度130-140℃、140-150℃、150-160℃、160-170℃、170-180℃，注射温度160-170℃、170-180℃、180-190℃，口模温度175-185℃，螺杆转速18-22r/min。
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