CN106830764A

CN106830764A - 一种金属管工业形变填充料及其制备方法和用途

Info

Publication number: CN106830764A
Application number: CN201611208246.3A
Authority: CN
Inventors: 徐斌; 徐纪昌
Original assignee: Suzhou Zelong Pipe Technology Co Ltd
Current assignee: Suzhou Zelong Pipe Technology Co Ltd
Priority date: 2016-12-23
Filing date: 2016-12-23
Publication date: 2017-06-13

Abstract

本发明涉及金属管在成型、整形、拉伸挤压等形变过程前灌注用的材料，本发明还涉及该填充料的制备方法及用途。一种金属管工业形变填充料，组分及组分的含量如下：主料35‑65重量份；粘合剂3‑10重量份；增强剂5‑25重量份；相溶剂5‑25重量份；填充剂10‑20重量份；增韧剂3‑10重量份。一种金属管工业形变填充料的制备方法，将各组分混合，高温处理；优选地，所述高温是200℃～300摄氏度。一种金属管工业形变填充料的用途是用于铜管、不锈钢管的工业形变。本发明提供了一种环保型复合物新材料，用于灌满金属管空心部分后对金属管进行成型、整形、拉伸挤压等工业形变，并解决了现有技术中的填充料的腐蚀性问题。

Description

一种金属管工业形变填充料及其制备方法和用途

技术领域

本发明涉及一种填充料，特别涉及一种金属管工业形变填充料，即金属管在成型、整形、拉伸挤压等形变过程前灌注用的材料，本发明还涉及该填充料的制备方法及用途。

背景技术

现有的制冷制热设备及五金类中的铜、不锈钢等金属管(包括金属管件、金属管材等)在成型、整形、拉伸挤压等制造流程中，是通过在空心部分灌铅方式以配合形变。现有技术采用铅作为填充料，会在金属管中造成铅残留，此外会对环境造成重金属污染，也不利于作业工人的身体健康。

申请公布号CN 101879537 A，申请公布日2010.11.10的中国发明专利申请公开了一种无铅异形铜管挤压成型工艺方法，该成型方法采用一定比例的硝酸钾与动物油脂及硬脂酸钙的混合物作为成型介质对异形铜管进行成型，具体包括将一定产品尺寸的铜管毛坯去除毛刺，将硝酸钾与动物油脂及硬脂酸钙的混合物装入并注满铜管毛坯，形成填充式铜管；将铜管毛坯装入挤压模具内，通过挤压机械在铜管两侧均匀施加等效均匀压力，将上述铜管毛坯加工成异形铜管件；在取下工件后将其置于温水中将硝酸钾融化，填充物去除，得产品。但该发明中的硝酸钾在金属管之后的退火过程中遇到加热对金属管及机器设备有腐蚀性。

申请公布号CN 104174695 A，申请公布日2014.12.03中国发明专利申请公开了一种空调连接器挤压加工用填充料，由如下重量份数的原料组分组成：CaCO₃25-40重量份；岩盐25-40重量份；黄蜡10-20重量份；EVA5-20重量份；滑石粉5-20重量份。该本发明的空调连接器挤压加工用填充料，不含铅，不会造成铅污染，且能避免因使用松香而产生有毒有害的甲苯气体，成本更低，而且该填充料性能好，固化后的硬度与金属铅相当，因此可以替代铅，并且固化后的体积没有收缩，尤其适合用作铜管连接器挤压加工用填充料，如用作加工铜管异形件或铜管三通连接器。但该发明中的岩盐在金属管之后的退火过程中遇到加热对金属及机器设备同样有腐蚀性。

发明内容

本发明的第一方面目的是为了在工业中替代造成环境污染的铅，提供一种环保型复合物新材料，用于灌满金属管空心部分后对金属管进行成型、整形、拉伸挤压等工业形变，并解决现有技术中的填充料的腐蚀性问题。

一种金属管工业形变填充料，组分及组分的含量如下：

在本发明任意一技术方案基础上优选地，所述主料包括碳酸钙。在本发明中，所述碳酸钙通过与粘合剂如聚丙烯等高温粘合成混合物，具有一定的强度和抗压缩能力，用于金属管在工业形变时的支撑。当然碳酸钙的增多会导致本发明所述的金属管工业形变填充料流动性变差，同时带来粘合剂如聚丙烯等的比重的减少会导致本发明所述的金属管工业形变填充料无法粘合成型。因此本发明优选碳酸钙35-65重量份。

在本发明任意一技术方案基础上优选地，所述粘合剂包括聚丙烯。在本发明中，所述聚丙烯用于高温下粘合，然而较多的聚丙烯会导致混合物塑性太大使得金属管在变形过程中被胀出裂纹。因此本发明优选聚丙烯3-10重量份。

在本发明任意一技术方案基础上优选地，所述增强剂包括聚碳酸酯。在本发明中，所述聚碳酸酯具有强度高和耐疲劳性，同时在高温下可以替代所述聚丙烯起粘合作用，然而必要量以上的含有会招致成本高。因此本发明优选聚碳酸酯5-25重量份；

在本发明任意一技术方案基础上优选地，所述相溶剂包括乙烯-醋酸乙烯共聚物。在本发明中，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物由于在分子链中引入醋酸乙烯单体，从而降低了高结晶度，提高了韧性和各组分的相溶性，减缓聚丙烯和聚碳酸酯的分层，但过多的乙烯-醋酸乙烯共聚物会使本发明所述的金属管工业形变填充料柔软性过大，导致金属管在工业形变中挤入本发明所述的金属管工业形变填充料之中。因此本发明优选乙烯-醋酸乙烯共聚物5-25重量份。

在本发明任意一技术方案基础上进一步，所述填充剂包括滑石粉。滑石粉化学性不活泼，在本发明中用于挤出其他粒子成分中的空气，具有润滑性，然而必要量以上的含有会导致本发明所述的金属管工业形变填充料成型困难。因此本发明优选滑石粉10-20重量份。

在本发明任意一技术方案基础上进一步，所述金属管工业形变填充料还包括消孔剂3-10重量份；优选地，所述消孔剂包括乳胶粉。乳胶粉具有极突出的粘结强度，在本发明中用于进一步减少本发明所述的金属管工业形变填充料内部的微小气孔，然而过多的含有会招致成本高，因此本发明优选消孔剂3-10重量。

在本发明任意一技术方案基础上进一步，所述金属管工业形变填充料还包括均匀剂3-10重量份；优选地，所述均匀剂包括氯化石蜡、二辛脂、二丁脂中的一种或更多种；更优选地，所述氯化石蜡是氯化石蜡42和/或氯化石蜡52。氯化石蜡是本发明中成分之一，用于在拌料过程中起粘合作用，使得各成分搅拌均匀，然而过多的含有会导致混合物中液体增多无法成型。因此本发明优选均匀剂3-10重量份。

在本发明任意一技术方案基础上进一步，所述增韧剂包括植物脂。植物脂是本发明中成分之一，起到增塑作用，使混合物容易在高温下加工，然而过多的含有会软化混合物，导致金属在工业形变中挤入混合物之中。因此本发明优选增韧剂3-10重量份。

在本发明的一个优选的技术方案中，组分及其含量按重量百分比如下：碳酸钙35-65％，聚丙烯3-10％，聚碳酸酯5-25％，乙烯-醋酸乙烯共聚物5-25％，滑石粉10-20％，乳胶粉3-10％，氯化石蜡3-10％和植物脂3-10％。

本发明的第二方面目的在于提出上述金属管工业形变填充料的制备方法。

一种金属管工业形变填充料的制备方法，所述金属管工业形变填充料的组分含量如上文任一项技术方案所述，制备方法包括以下步骤：将各组分混合，高温处理。

优选地，所述高温是200℃～300摄氏度。

优选地，是在搅拌机中将所述各组分搅拌混合均匀后，进入注塑机内高温处理。

本发明的第三方面目的在于提出上述金属管工业形变填充料的用途。

一种金属管工业形变填充料的用途，所述金属管工业形变填充料如上文任一项技术方案所述，其用途是用于铜管、不锈钢管的工业形变。

本发明具有以下有益效果：本发明提供了一种环保型的新材料，在工业中替代造成环境污染的铅，用于灌满金属管空心部分后对金属管进行成型、整形、拉伸挤压等工业形变，且解决了腐蚀性问题；本发明的金属管工业形变填充料安全性好，不会燃烧、爆炸；本发明的金属管工业形变填充料的配方简单，原料的成分等相对便宜，且成品具有极好的工业塑性(成型性好，延展性好)，可循环使用。可按照不同的金属种类，调节本发明的金属管工业形变填充料的配料成分以改变整体塑性，从而达到各类金属合格的工业形变目的。

附图说明

图1是实施例1中挤压完成后的三通金属管照片，底部白色即为实施例1中的金属管工业形变填充料；

图2是将实施例1中挤压完成后的三通金属管照片，去掉金属管工业形变填充料、抛光下部平头后的产品；

图3是实施例2中挤压完成后的三通金属管照片。

具体实施方式

一种金属管工业形变填充料，用于铜管、不锈钢管的工业形变，组分及组分的含量如下：

所述主料是碳酸钙。所述粘合剂是聚丙烯。所述增强剂是聚碳酸酯。所述相溶剂是乙烯-醋酸乙烯共聚物。所述填充剂是滑石粉。所述消孔剂是乳胶粉。所述均匀剂是氯化石蜡、二辛脂、二丁脂中的一种或更多种；更优选地，所述氯化石蜡是氯化石蜡42和/或氯化石蜡52。所述增韧剂是植物脂。

在本发明的一个优选的技术方案中，金属管工业形变填充料的组分及其含量按重量百分比如下：碳酸钙35-65％，聚丙烯3-10％，聚碳酸酯5-25％，乙烯-醋酸乙烯共聚物5-25％，滑石粉10-20％，乳胶粉3-10％，氯化石蜡3-10％和植物脂3-10％。

该金属管工业形变填充料的制备方法，包括以下步骤：将各组分混合，高温处理；优选地，所述高温是200℃～300摄氏度。在现场时，可将各组分用搅拌机搅拌混合均匀，然后进入注塑机高温处理，然后注入金属管。

实施例1

一种金属管工业形变填充料，按照质量百分比计算，包括以下组份：碳酸钙45％，聚丙烯4％，聚碳酸酯19％，乙烯-醋酸乙烯共聚物9％，滑石粉12％(购自长兴青盛钙业有限公司)，乳胶粉3％，氯化石蜡4％和植物脂(购自苏州伊格特化工有限公司)4％。

将上述组分在搅拌机中均匀搅拌1小时后倒入注塑机内，加热到200-300摄氏度5分钟后融合为混合物，将其注入至一根长度90mm、外径20mm、壁厚1mm的无缝不锈钢直管内空心部分，等自然冷却后用装配挤压三通模具的500吨液压机在管两端施加压力挤压成三通金属管，在整个挤压过程中金属管均未出现凹陷、断裂或裂纹，挤压完成的三通金属管达到现在灌铅工业五金三通件的合格标准，见图1、图2。

加热或用钻头钻碎该金属管工业形变填充料，可以回收并循环利用。

实施例2

将上述组分在搅拌机中均匀搅拌1小时后倒入注塑机内，加热到200-300摄氏度5分钟后融合为混合物，将其注入至一根长度390mm、外径9.88mm、壁厚0.9mm的无缝铜直管内空心部分，等自然冷却后用装配挤压三通模具的500吨液压机在管两端施加压力挤压成三通金属管，在整个挤压过程中金属管均未出现凹陷、断裂或裂纹，挤压完成的三通金属管达到现在灌铅工业五金三通件的合格标准，见图3。

实施例3

一种金属管工业形变填充料，按照质量百分比计算，包括以下组份：碳酸钙35％，聚丙烯10％，聚碳酸酯25％，乙烯-醋酸乙烯共聚物5％，滑石粉10％(购自长兴青盛钙业有限公司)，乳胶粉5％，氯化石蜡5％和植物脂(购自苏州伊格特化工有限公司)5％。

将上述组分在搅拌机中均匀搅拌1小时后倒入注塑机内，加热到200-300摄氏度5分钟后融合为混合物，将其注入至一根长度90mm，外径20mm，壁厚1mm的无缝不锈钢直管内空心部分，等自然冷却后用装配挤压三通模具的500吨液压机在管两端施加压力挤压成三通金属管，在整个挤压过程中金属管均未出现凹陷、断裂或裂纹，挤压完成的三通金属管达到现在灌铅工业五金三通件的合格标准。

实施例4

一种金属管工业形变填充料，按照质量百分比计算，包括以下组份：碳酸钙65％，聚丙烯3％，聚碳酸酯5％，乙烯-醋酸乙烯共聚物5％，滑石粉10％(购自长兴青盛钙业有限公司)，乳胶粉6％，氯化石蜡3％和植物脂(购自苏州伊格特化工有限公司)3％。

实施例5

一种金属管工业形变填充料，按照质量百分比计算，包括以下组份：碳酸钙35％，聚丙烯3％，聚碳酸酯5％，乙烯-醋酸乙烯共聚物25％，滑石粉20％(购自长兴青盛钙业有限公司)，乳胶粉3％，氯化石蜡6％和植物脂(购自苏州伊格特化工有限公司)3％。

实施例6

一种金属管工业形变填充料，按照质量百分比计算，包括以下组份：碳酸钙35％，聚丙烯5％，聚碳酸酯10％，乙烯-醋酸乙烯共聚物10％，滑石粉10％(购自长兴青盛钙业有限公司)，乳胶粉10％，氯化石蜡10％和植物脂(购自苏州伊格特化工有限公司)10％。

Claims

1.一种金属管工业形变填充料，其特征在于，组分及组分的含量如下：

2.如权利要求1所述的一种金属管工业形变填充料，其特征在于，所述主料包括碳酸钙。

3.如权利要求1所述的一种金属管工业形变填充料，其特征在于，所述粘合剂包括聚丙烯。

4.如权利要求1所述的一种金属管工业形变填充料，其特征在于，所述增强剂包括聚碳酸酯。

5.如权利要求1所述的一种金属管工业形变填充料，其特征在于，所述相溶剂包括乙烯-醋酸乙烯共聚物。

6.如权利要求1所述的一种金属管工业形变填充料，其特征在于，所述填充剂包括滑石粉。

7.如权利要求1所述的一种金属管工业形变填充料，其特征在于，还包括消孔剂3-10重量份；优选地，所述消孔剂包括乳胶粉。

8.如权利要求1所述的一种金属管工业形变填充料，其特征在于，还包括均匀剂3-10重量份；优选地，所述均匀剂包括氯化石蜡、二辛脂、二丁脂中的一种或更多种；更优选地，所述氯化石蜡是氯化石蜡42和/或氯化石蜡52。

9.如权利要求1所述的一种金属管工业形变填充料，其特征在于，所述增韧剂包括植物脂。

10.一种金属管工业形变填充料，其特征在于，组分及组分的含量按重量百分比如下：碳酸钙35-65％，聚丙烯3-10％，聚碳酸酯5-25％，乙烯-醋酸乙烯共聚物5-25％，滑石粉10-20％，乳胶粉3-10％，氯化石蜡3-10％和植物脂3-10％。