[发明专利]一种用于胀管机胀头的橡胶弹性体

说明书

本发明涉及一种用于胀管机胀头的橡胶弹性体。

胀管机是一种能够使得管子发生变形，进一步可以实现管子与其他结构的固定和连接，尤其涉及在换热器、锅炉以及空调制造中的管子与管板的连接的装置。

橡胶胀接是在换热器等制造中实现管子与管板连接的经常使用的方法。通过胀接，可以固定管子与管板之间的相对位置，防止拉脱；可以将管内的物料与管外的物料分离开来，实现密封，防止混料。橡胶胀接具有胀接速度快，对管子内壁没有污染，胀接压力均匀，单孔作业成本低等优点。但是目前在胀管机中使用的橡胶弹性体不尽如人意，主要表现在摩擦系数大，回弹速度慢，残余变形大等方面，如中国专利CN1100350A所公开的装置，采用丁腈橡胶和聚氨脂为装置的弹性体，其摩擦系数大，使用效果不理想。

在胀管过程中，橡胶弹性体在压力的作用下变粗，两端沿着管子轴线方向向橡胶弹性体中部移动，由于橡胶弹性体内孔和芯轴接触，外孔和管子内壁接触，这样在移动过程中就产生了摩擦；这种橡胶弹性体与管子内壁之间的摩擦一直伴随到胀管结束。摩擦使得橡胶弹性体中部受到的压力小于橡胶弹性体端部受到的压力，由于胀管压力与轴向压力成正比，客观上使得中部的胀管压力减小，胀管压力沿轴向出现不均匀，在没有管板时，可以看到管子的鼓胀变形是不均匀的，对应橡胶弹性体中部的地方，有凹陷。

工业上，为了克服这种弊端，往往采用分段胀接，每次胀接长度为30～50mm，使用十分不便。

本发明的目的在于克服以往橡胶胀管中由于摩擦引起的胀管压力沿轴向的不均匀的缺点，公开一种摩擦系数较小的适合橡胶胀管使用的橡胶弹性体，该橡胶弹性体也适用于根据胀管原理设计制造的密封装置。

发明的技术构思是这样的：

胀管过程中摩擦的产生主要是由于橡胶弹性体与管壁间存在分子引力，所以选择含氟橡胶作为橡胶弹性体的主要成分，同时加入了适量的聚四氟乙烯微粉，硅酮，二硫化钼微粉等，进一步减小摩擦系数，加入氢氧化钙微粉，氧化镁微粉，氧化锌微粉和碱式亚磷酸铅等以改善回弹性能和残余变形，加入碳黑以改善抗磨性能。

实现本发明目的技术方案：

本发明所说的橡胶包括含氟橡胶生料、减摩剂、回弹性能改善剂、碳黑和硫化剂，其中：减摩剂、回弹性能改善剂、碳黑和硫化剂的加入量均以含氟橡胶生料量为基准，其重量百分比为：

减摩剂          0～20％

回弹性能改善剂  0～20％

碳黑            0～50％

硫化剂          适量

所说的含氟橡胶生料为一种含氟量为50％以上的聚合物，可以优选采用杜邦公司生产的商品名称为“维通”的含氟橡胶生料；

所说的减摩剂包括聚二硫化钼微粉、四氟乙烯微粉或硅酮中的一种或一种以上；

所说的回弹性能改善剂包括氢氧化钙微粉、氧化镁微粉、氧化锌微粉、碱式亚磷酸铅中的一种或一种以上；

所说的硫化剂可以采用常规的多酚类或胺类硫化剂，如市售产品双酚AF等。

优选的组分为：

减摩剂          0～15％

回弹性能改善剂  0～15％

碳黑            0～40％

硫化剂          适量

最优选的为：

聚四氟乙烯微粉  3～5％

硅酮            2～5％

二硫化钼微粉    2％

氢氧化钙微粉    4％

氧化镁微粉      5％

氧化锌微粉      5％

碱式亚磷酸铅    2％

碳黑            20～30％

硫化剂          适量

上述的橡胶是采用常规的方法进行制备的，简述如下：

橡胶的混炼：在开放式或密闭式混炼机中将上述各种原料混匀，在此过程中不要使得温度超过50度，最后碾压成片状，准备成型；

成型与硫化：将混炼好的生料放入模具中，加热加压，加热温度不要超过200度，加压不要超过500大气压，保持30分左右，即可出模。准备后硫化。

后硫化：自由状态下，放置在烘箱内，加热温度不要超过200度，保温0.5～1小时，即可。

本发明所说的橡胶具有十分明显的优点，表现为摩擦系数小，回弹速度快，残余变形小，耐压6000atm以上。因此该橡胶作为胀管机胀头的弹性体时可以使得胀管压力均匀，胀管过程中磨损程度降低，寿命延长，可以充分发挥橡胶胀管的优势，为厚管板一次完成胀接提供了方便。

实施例1