專利名稱：一種智能水表殼體用聚碳酸酯/玻璃纖維合金及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高分子材料領(lǐng)域，尤其涉及智能水表殼體用高分子材料領(lǐng)域，具體涉及一種利用聚碳酸酯再生料制備的智能水表殼體用聚碳酸酯/玻璃纖維合金及其制備方法。
背景技術(shù)：
聚碳酸酯(PC)是一種普通通用塑料，含有碳酸酯基，根據(jù)酯基的結(jié)構(gòu)可分為脂肪族，芳香族等多種類型，是一種無色透明的無定性熱塑性材料，其化學(xué)性質(zhì)為耐弱酸、耐弱堿、耐中性油、不耐紫外光和不耐強堿，其物理性質(zhì)為線膨脹率38X10Cm/Cm2，熱變型溫度 135°C，具有穩(wěn)定性差、存在應(yīng)力易于裂開、對缺口抗沖擊力低、耐磨性差、對金屬件粘合力低、粘度大、流動性差和影響加工注塑成型等缺點。玻璃纖維(GF)加入到PC中，可增強材料的物理機械剛性。因為聚碳酸酯為比較常用的材料，所以會產(chǎn)生大量的次料或次品、回收品，目前對于次料、次品或回收品的處理主要有以下幾種方法
(1)焚燒或填埋方式，由于在焚燒過程中匯產(chǎn)生二氧化硫等有害氣體，極易造成環(huán)境污染，而采取填埋方式，PC的難降解性也會對環(huán)境造成很大的危害，目前這種方式正在逐步被淘汰；
(2)對次料、次品或回收品進(jìn)行簡單的回收抽粒而不進(jìn)行任何改性，降級為普通塑料使用，雖然解決了環(huán)境污染問題，但未能充分利用這些次料的經(jīng)濟價值。因此，如何回收并充分運用這些次料、次品或回收品，使之再生后產(chǎn)生新的經(jīng)濟效益是一項利國利民的課題。對于北方等寒冷地區(qū)，智能水表由于長期在室外放置所以對其耐寒性有較高要求，這就對智能水表殼體所用材料的耐寒性提出了更高的要求。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種以聚碳酸酯原料和聚碳酸酯再生料為主要成分、具有高性能、高抗沖、高穩(wěn)定性、環(huán)保和耐寒性好等特點的智能水表殼體用聚碳酸酯/玻璃纖維合金。本發(fā)明的另一個目的在于提供上述智能水表殼體用聚碳酸酯/玻璃纖維合金的制備方法。本發(fā)明的上述目的是通過如下方案予以實現(xiàn)的
一種智能水表殼體用聚碳酸酯/玻璃纖維合金，其原料配方是由如下重量份數(shù)的各組分組成
聚碳酸酯30 50份；
聚碳酸酯再生料30 50份；
3ニ氧化鈦0. 5 2份；
玻璃纖維9. 5 11. 5份；
耐寒劑E9202 6份；
抗氧劑10100.1 0.5份；
抗氧劑1680. 1 0. 5份；
抗紫外線劑UV-5310. 3 0. 5份；
擴散粉EBS0. 03 0. 08份；
群青藍(lán)色粉0. 04 0. 08份；
氧化鐵紅色粉0. 02 0. 04份；
耐高溫?zé)晒恻S色粉0. 005 0. 01份；
上述聚碳酸酯采用市售的任何ー種聚碳酸酯原料均可實現(xiàn)本發(fā)明。上述聚碳酸酷再生料采用任何ー種聚碳酸酯再生料均可，如聚碳酸酯次料、次品 或回收品等等；由于智能水表殼體有一定顏色要求，因此，本發(fā)明的智能水表殼體用聚碳酸 酷/玻璃纖維合金中，聚碳酸酷再生料最好不采用具有黒色、深藍(lán)或大紅等深顏色的聚碳 酸酷再生料，因為將再生料顏色變淺是需要成本的。上述耐寒劑E920在本發(fā)明中起到加強合金耐寒穩(wěn)定性的作用。上述抗氧劑1010和抗氧劑168均為市售產(chǎn)品，在本發(fā)明中起到抗熱、抗氧老化的 作用。上述抗紫外線劑UV-531為市售產(chǎn)品，在本發(fā)明中起到克服聚碳酸酯在紫外線照 射下變色、變型和易老化的作用。上述擴散粉EBS為市售產(chǎn)品，在本發(fā)明中起到潤滑、擴散的作用。上述群青藍(lán)色粉、氧化鐵紅色粉和耐高溫?zé)晒恻S色粉均為市售的色粉，這三種色 粉的搭配可以調(diào)配出水表殼體的顏色；群青藍(lán)色粉、氧化鐵紅色粉和耐高溫?zé)晒恻S色粉采 用市售產(chǎn)品即可。上述智能水表殼體用聚碳酸酯/玻璃纖維合金的制備方法是按照上述原料配 方，將聚碳酸酷、聚碳酸酯再生料、ニ氧化鈦、玻璃纖維、耐寒劑E920、抗氧劑1010、抗氧劑 168、抗紫外線劑UV-531、擴散粉EBS、群青藍(lán)色粉、氧化鐵紅色粉和耐高溫?zé)晒恻S色粉混合 均勻后送入雙螺桿擠出機中，在240 四0で的溫度下熔融混煉，經(jīng)水槽冷卻，引入切粒機 進(jìn)行切粒操作，收集粒料即為本發(fā)明的智能水表殼體用聚碳酸酯/玻璃纖維合金。上述制備方法中，將聚碳酸酷、聚碳酸酯再生料、ニ氧化鈦、玻璃纖維、耐寒劑 E920、抗氧劑1010、抗氧劑168、抗紫外線劑UV-531、擴散粉EBS、群青藍(lán)色粉、氧化鐵紅 色粉和耐高溫?zé)晒恻S色粉混合均勻，是指在650 1300轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下將聚碳酸酷、聚 碳酸酯再生料、ニ氧化鈦、玻璃纖維、耐寒劑E920、抗氧劑1010、抗氧劑168、抗紫外線劑 UV-531、擴散粉EBS、群青藍(lán)色粉、氧化鐵紅色粉和耐高溫?zé)晒恻S色粉混合均勻；采用650 1300轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速進(jìn)行攪拌，是因為如果攪拌太慢混合不好，攪拌太快，料會裂解。上述制備方法中，雙螺桿擠出機的轉(zhuǎn)速為250 400rRii。上述制備方法中，熔融混煉采用溫度為240 290°C，是因為溫度太低，熔融不好， 溫度太高，料會裂解。上述制備方法中，由雙螺桿擠出機擠出的熔體經(jīng)水槽冷卻吋，所用的水槽溫度為60 80°C;本發(fā)明人通過研究發(fā)現(xiàn)，此處水槽冷卻的溫度也會對產(chǎn)品有一定影響，若水槽溫度過低，則粒料間空隙過大而易碎，若水槽溫度過高，則粒料易粘結(jié)，因此，經(jīng)過對水槽溫度進(jìn)行優(yōu)化后，本發(fā)明人選擇用于冷卻熔體的水槽溫度為60 80°C。上述制備方法中，切粒機的轉(zhuǎn)速為600 900rpm ；本發(fā)明人通過研究發(fā)現(xiàn)，若切粒機轉(zhuǎn)速過慢，則粒料會太肥大，若切粒機轉(zhuǎn)速過快，則粒料會太小，因此，切粒機的轉(zhuǎn)速需要調(diào)整合適，否則都會對最終粒料的美觀有影響；對此，本發(fā)明人對切粒機的轉(zhuǎn)速進(jìn)行了優(yōu)化調(diào)整，最終選擇切粒機的轉(zhuǎn)速為600 900rpm。將上述制備所得智能水表殼體用聚碳酸酯/玻璃纖維合金進(jìn)行性能測試，結(jié)果發(fā)現(xiàn)該智能水表殼體用聚碳酸酯/玻璃纖維合金的各項性能指標(biāo)均達(dá)到或超過國家水網(wǎng)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)，具有高性能、高抗沖、高穩(wěn)定性、耐寒性好、型體穩(wěn)定、韌性高、色澤符合標(biāo)準(zhǔn)和符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)等特點，可適用于寒冷地區(qū)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果
1.本發(fā)明的智能水表殼體用聚碳酸酯/玻璃纖維合金，其原料中采用了PC再生料來代替大部分的PC原料，為了保證最終產(chǎn)品的性能優(yōu)良，本發(fā)明人針對再生料的特點搭配了合適的助劑，并對各助劑的用量進(jìn)行了優(yōu)化，各助劑的選擇使得PC再生料也能制備出性能優(yōu)良的聚碳酸酯/玻璃纖維合金，為國家節(jié)約能源，又是環(huán)保再生資源回收利用，全過程做到節(jié)能、減排、環(huán)保再生，為國家節(jié)約能源作貢獻(xiàn)；
2.本發(fā)明的智能水表殼體用聚碳酸酯/玻璃纖維合金，其各項性能指標(biāo)均達(dá)到或超過國家水網(wǎng)系統(tǒng)對水表殼體的材料標(biāo)準(zhǔn)要求，解決了純原材料粘度大，對金屬的粘合性差，流動性差和加工困難等缺點，還解決了 PC原料存在易于應(yīng)力開裂，穩(wěn)定性能低，對于缺口比較敏感，以及耐磨性欠佳[6 8]等問題；
3.聚碳酸酯原料的伸拉強度約64MPa，彎曲模量約2300Mpa；而本發(fā)明的智能水表殼體用聚碳酸酯/玻璃纖維合金，其伸拉強度達(dá)到730kg/cm2，彎曲模數(shù)達(dá)到31000kg/cm2，且產(chǎn)品達(dá)到型體穩(wěn)定，是目前國內(nèi)外最符合最穩(wěn)定的智能水表殼體材料；
4.本發(fā)明的智能水表殼體用聚碳酸酯/玻璃纖維合金，重點對合金的耐寒性進(jìn)行了研究，通過對多種耐寒劑篩選后，得到耐寒性效果最好的耐寒劑E920，從而保證了合金的高耐寒性，用該合金制備的智能水表殼體可保證智能水表在寒冷地區(qū)使用也不易受損；
5.本發(fā)明智能水表殼體用聚碳酸酯/玻璃纖維合金的制備方法，根據(jù)其配方原料的特點，對其原料混合轉(zhuǎn)速、雙螺桿擠出機的轉(zhuǎn)速和溫度進(jìn)行了優(yōu)化，從而保證了制備所得合金的優(yōu)良性能。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步地描述，但具體實施例并不對本發(fā)明做任何限定。實施例1
本實施例的一種智能水表殼體用聚碳酸酯/玻璃纖維合金，其原料配方是由如下重量份數(shù)的各組分組成
聚碳酸酯33份；
聚碳酸酯再生料50份；二氧化鈦2份；玻璃纖維10份；耐寒劑E9204份；抗氧劑10100. 5 份；抗氧劑1680. 5 份；抗紫外線劑UV-5310. 3 份；擴散粉EBS0. 08 份；群青藍(lán)色粉0. 08 份；氧化鐵紅色粉0. 04 份；耐高溫?zé)晒恻S色粉0. 01 份；上述聚碳酸酯再生料采用不具有黑色、深藍(lán)或大紅等深顏色的聚碳酸酯再生料。本實施例智能水表殼體用聚碳酸酯/玻璃纖維合金的制備方法是按照上述原料配方，將聚碳酸酯、聚碳酸酯再生料、二氧化鈦、玻璃纖維、耐寒劑E920、抗氧劑1010、抗氧劑168、抗紫外線劑UV-531、擴散粉EBS、群青藍(lán)色粉、氧化鐵紅色粉和耐高溫?zé)晒恻S色粉放入高速混合機中，以1300轉(zhuǎn)/分的混合均勻后送入雙螺桿擠出機中，雙螺桿擠出機螺桿轉(zhuǎn)速為400rpm，在250°C的溫度下熔融混煉，所得熔體由雙螺桿擠出機擠出后，經(jīng)水槽冷卻 (水槽溫度為70°C)，引入切粒機，切粒機以600rpm的轉(zhuǎn)速進(jìn)行切粒操作，收集粒料即為本實施例的智能水表殼體用聚碳酸酯/玻璃纖維合金。采用ASTM國際標(biāo)準(zhǔn)對本實施例制備的智能水表殼體用聚碳酸酯/玻璃纖維合金進(jìn)行性能測試，結(jié)果如表1所示。表1智能水表殼體用聚碳酸酯/玻璃纖維合金的性能測試結(jié)果
權(quán)利要求
1. 一種智能水表殼體用聚碳酸酯/玻璃纖維合金，其特征在于該智能水表殼體用聚碳酸酯/玻璃纖維合金的原料配方是由如下重量份數(shù)的各組分組成聚碳酸酯30 50份;聚碳酸酯再生料30 50份;二氧化鈦0. 5 -- 2份；玻璃纖維9. 5 --11. 5份；耐寒劑E9202 6份；抗氧劑10100. 1 0. 5份；抗氧劑1680. 1 0. 5份；抗紫外線劑UV-5310. 3 -0. 5 份；擴散粉EBS0. 03 0. 08份；群青藍(lán)色粉0. 04 0. 08份；氧化鐵紅色粉0. 02 0. 04份；耐高溫?zé)晒恻S色粉0. 005 0. 01 份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述智能水表殼體用聚碳酸酯/玻璃纖維合金，其特征在于所述聚碳酸酯再生料為不具有黑色、深藍(lán)或大紅色的聚碳酸酯再生料。
3.—種權(quán)利要求1或2所述智能水表殼體用聚碳酸酯/玻璃纖維合金的制備方法， 其特征在于該制備方法是按照權(quán)利要求1所述原料配方將聚碳酸酯、聚碳酸酯再生料、二氧化鈦、玻璃纖維、耐寒劑E920、抗氧劑1010、抗氧劑168、抗紫外線劑UV-531、擴散粉 EBS、群青藍(lán)色粉、氧化鐵紅色粉和耐高溫?zé)晒恻S色粉混合均勻后送入雙螺桿擠出機中，在 240 ^KTC的溫度下熔融混煉，所得熔體由雙螺桿擠出機擠出后，經(jīng)水槽冷卻，引入切粒機進(jìn)行切粒操作，收集粒料即為本發(fā)明的智能水表殼體用聚碳酸酯/玻璃纖維合金。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述智能水表殼體用聚碳酸酯/玻璃纖維合金的制備方法，其特征在于所述將聚碳酸酯、聚碳酸酯再生料、二氧化鈦、玻璃纖維、耐寒劑E920、抗氧劑1010、抗氧劑168、抗紫外線劑UV-531、擴散粉EBS、群青藍(lán)色粉、氧化鐵紅色粉和耐高溫?zé)晒恻S色粉混合均勻，是指在650 1300轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下將聚碳酸酯、聚碳酸酯再生料、二氧化鈦、玻璃纖維、耐寒劑E920、抗氧劑1010、抗氧劑168、抗紫外線劑UV-531、擴散粉EBS、群青藍(lán)色粉、氧化鐵紅色粉和耐高溫?zé)晒恻S色粉混合均勻。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述智能水表殼體用聚碳酸酯/玻璃纖維合金的制備方法，其特征在于所述雙螺桿擠出機的轉(zhuǎn)速為250 400rRii。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述智能水表殼體用聚碳酸酯/玻璃纖維合金的制備方法，其特征在于所述水槽冷卻時所用的水槽溫度為60 80°C。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述智能水表殼體用聚碳酸酯/玻璃纖維合金的制備方法，其特征在于所述切粒機的轉(zhuǎn)速為600 900rpm。
全文摘要
本發(fā)明公開一種智能水表殼體用聚碳酸酯/玻璃纖維合金及其制備方法，該智能水表殼體用聚碳酸酯/玻璃纖維合金的原料配方由如下重量份數(shù)的各組分組成30～50份PC、30～50份PC再生料、0.5～2份二氧化鈦、9.5～11.5份玻璃纖維、2～6份耐寒劑E920、0.1～0.5份抗氧劑1010、0.1～0.5份抗氧劑168、0.3～0.5份抗紫外線劑UV-531、0.03～0.08份擴散粉EBS、0.04～0.08份群青藍(lán)色粉、0.02～0.04份氧化鐵紅色粉和0.005～0.01份耐高溫?zé)晒恻S色粉。本發(fā)明智能水表殼體用聚碳酸酯/玻璃纖維合金的各項性能指標(biāo)均達(dá)到或超過國家水網(wǎng)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)，具有高性能、高抗沖、高穩(wěn)定性、耐寒性好、型體穩(wěn)定、韌性高、色澤符合標(biāo)準(zhǔn)和符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)等特點，可適用于寒冷地區(qū)。
文檔編號B29B9/06GK102311629SQ20111018823
公開日2012年1月11日 申請日期2011年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月6日
發(fā)明者杜崇銘, 林湖彬 申請人:惠州市昌億科技股份有限公司