專利名稱：一種長玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料水表殼體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種塑料水表殼體，尤其是一種長玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料制作的塑料水表殼體。
背景技術(shù)：
目前，常用民用的金屬水表殼體主要是采用鑄鐵經(jīng)翻砂、鑄造及二次加工而成，生產(chǎn)過程能耗大、工序多、周期長、環(huán)境污染大，并且產(chǎn)品質(zhì)量的重現(xiàn)性差。鑄鐵構(gòu)件易銹蝕， 不但會(huì)大大影響使用壽命，而且還會(huì)影響水質(zhì)，從而給飲用水帶來嚴(yán)重的重金屬污染。在金屬防銹防腐方面，盡管可以普遍采用外涂油漆或熱鍍鋅等工藝技術(shù)處理，但仍不能從根本上解決鑄造件的銹蝕問題，只能適度減緩腐蝕效應(yīng)，并且在處理過程中又會(huì)引出新的二次污染環(huán)境問題。當(dāng)前以塑代鋼正在成為人類社會(huì)生產(chǎn)和消費(fèi)的一種節(jié)能減排、技術(shù)進(jìn)步與發(fā)展的重要趨勢，纖維增強(qiáng)熱塑性樹脂基復(fù)合材料因其具有輕質(zhì)高強(qiáng)、抗沖擊性能好、設(shè)計(jì)自由度大、耐腐蝕、加工成型工藝性好、成本低及環(huán)保節(jié)能等眾多顯著優(yōu)點(diǎn)，故在航空航天、汽車內(nèi)外飾件、軌道交通車輛、電子電器、水管道配件等相似產(chǎn)業(yè)已經(jīng)獲得穩(wěn)定可靠的成功應(yīng)用， 因此對(duì)水表殼體采用以塑代鋼技術(shù)改造具有重要的社會(huì)意義和重大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。1.水表的殼體現(xiàn)用材料1. 1水表的鑄鐵表殼水表的鑄鐵表殼價(jià)格低廉、強(qiáng)度高、韌性好，但是無論是采用灰口鑄鐵，還是球墨鑄鐵材質(zhì)，其成型和加工工藝都比較繁瑣與復(fù)雜，并且由于腐蝕生銹而存在二次污染環(huán)境。 大量醫(yī)學(xué)臨床病理實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證明，目前鐵銹最直接、危害最大的就是對(duì)人類肝臟的嚴(yán)重?fù)p害。因此，國家已經(jīng)下達(dá)文件，強(qiáng)制性水表安全技術(shù)規(guī)則要求在去年(2010年)淘汰灰鑄材料制作的鐵殼水表，只是建議大口徑水表的表殼可以暫時(shí)采用球墨鑄鐵材料制作。1. 2水表的鑄銅表殼水表的鑄銅表殼主要優(yōu)點(diǎn)是機(jī)械性能好，制造成型工藝簡單。中華人民共和國城鎮(zhèn)建設(shè)部發(fā)布的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《飲用水冷水水表安全規(guī)則》(CJ266-2008)已明文規(guī)定鑄銅制作的水表表殼的材質(zhì)是鑄造鉛黃銅。鑄造鉛黃銅表殼與鑄鐵表殼的成型工藝相類同，但是相對(duì)更容易加工。然而，近年來銅原料價(jià)格飛漲，一是直接導(dǎo)致銅制作的水表表殼成本猛增； 二是在戶外安裝時(shí)，容易被盜竊。實(shí)驗(yàn)也已經(jīng)證實(shí)，民用水表鑄銅表殼中的鉛也容易析出， 從而導(dǎo)致家用自來飲用水的重金屬污染。另外，我國是一個(gè)銅資源極度缺乏的國家，同時(shí)銅冶煉則需要耗費(fèi)大量能源，這與節(jié)能減排的國家政策不相符。水表的鑄銅表殼會(huì)因氧化而產(chǎn)生銅綠，銅綠也有毒有害人體，是因?yàn)樗鼤?huì)與胃中的鹽酸反應(yīng)生成銅離子，從而造成人體的重金屬中毒，嚴(yán)重者會(huì)產(chǎn)生死亡。1. 3水表的鋁合金表殼水表的鋁合金表殼采用壓鑄工藝技術(shù)，加工成型容易，產(chǎn)品外表美觀，原料豐富， 生產(chǎn)成本低，機(jī)械性能好，但硬化層容易受到外力作用而剝落或受損，導(dǎo)致有金屬物析出。臨床醫(yī)學(xué)研究表明，鋁離子過量攝入會(huì)影響人體對(duì)鐵、鈣等成份的吸收，導(dǎo)致骨質(zhì)疏松、貧血，甚至影響神經(jīng)細(xì)胞的發(fā)育與刺激后的諧調(diào)反應(yīng)，從而引起癡呆。另外，裸露的鋁合金極易腐蝕而產(chǎn)生白色的鋁銹，從而影響產(chǎn)品的外觀質(zhì)量。1.4水表的不銹鋼表殼水表的不銹鋼表殼機(jī)械性能好，耐酸堿；但是在高、低溫度環(huán)境下不會(huì)產(chǎn)生腐蝕物和滲出物，無二次污染，衛(wèi)生環(huán)保。不銹鋼制作的水表表殼可分為鑄造件和焊接件。鑄造件存在不易加工、制造成本較高的缺點(diǎn)，因而目前尚未形成大批量的生產(chǎn)能力。焊接件是新開發(fā)的不銹鋼水表表殼類型，具有可成型、可互換，壁厚均勻，強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)。不銹鋼材料中一般都含有鉻和鎳，鉻是使產(chǎn)品不生銹的重耍重屬材料，而鎳是耐腐蝕的金屬材料。使用不銹鋼材料作為水表殼體，有可能會(huì)造成重金屬對(duì)人體健康的嚴(yán)重危害。尤其在鉻含量和鎳含量的技術(shù)控制及監(jiān)測方面必須有強(qiáng)力手段保障，否則，其危害性并不亞于銅殼水表。鉻是生物體所必需的微量元素之一。但大量的鉻存在則會(huì)污染環(huán)境， 危害人體健康。所有鉻的化合物都是有嚴(yán)重毒性。六價(jià)鉻的毒性最大，三價(jià)次之，二價(jià)毒性最小，六價(jià)鉻的毒性比三價(jià)鉻幾乎大出100倍。大量攝入鉻可以有體內(nèi)造成明顯的蓄積疊加。鉻中毒主要是指六價(jià)鉻，可致腹部不適及腹瀉等中毒癥狀；鉻為皮膚變態(tài)反應(yīng)原，會(huì)引起過敏性皮炎或濕疹。1.5工程塑料制作的水表表殼塑料制品成本低、制造方便、無毒無污染、耐腐蝕、不生銹、不結(jié)垢、重量輕，衛(wèi)生環(huán)保。目前，新型工程塑料具有很強(qiáng)的機(jī)械強(qiáng)度和很小的蠕變，行業(yè)中正研制開發(fā)適合國內(nèi)需要的塑料水表殼體，并符合國家塑料水表產(chǎn)品的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(審定稿)。塑料水表殼體不但可以解決鑄鐵水表存在的嚴(yán)重二次污染、銅殼水表價(jià)格昂貴等問題，同時(shí)也是防止安裝在戶外水表銅件被盜竊的解決方法。工程塑料制作的水表表殼的制造過程，可以充分體現(xiàn)節(jié)能減排、循環(huán)使用與環(huán)保的時(shí)代要求，這正與國家政府制訂出臺(tái)的政策法規(guī)相適應(yīng)。

實(shí)用新型內(nèi)容長玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料(LGFRTP)是近年來國內(nèi)外快速發(fā)展的一種高強(qiáng)度、高剛性、高韌性、耐高低溫度變化、耐蠕變、低翹曲、模收縮率小等性能的先進(jìn)熱塑性復(fù)合材料。本實(shí)用新型提供的長玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料水表殼體，具有產(chǎn)品內(nèi)部呈現(xiàn)獨(dú)有的無規(guī)則取向纖維纏繞形成的網(wǎng)絡(luò)骨架結(jié)構(gòu)，在高、低溫度條件下及高、低溫高頻交變的環(huán)境中擁有較高的機(jī)械力學(xué)性能保持性；優(yōu)異的抗沖擊性能，高模量、高強(qiáng)度、高韌性； 具有與金屬相近的熱膨脹系數(shù)，十分有利于與金屬件的結(jié)合穩(wěn)定性；具有各向同性，低收縮率，低蠕變，低翹曲變形，高尺寸穩(wěn)定性；優(yōu)異的耐磨和耐疲勞性；優(yōu)異的耐化學(xué)性；呈典型的疏水性，吸水率極小，耐水解；優(yōu)異的表面光潔度；不含環(huán)境化學(xué)有害性成分，為環(huán)境友好型材料，可以多次環(huán)?；厥?，循環(huán)再利用，再生品仍可保持較高的機(jī)械力學(xué)性能，并且成本低、使用壽命長。本實(shí)用新型提供了一種長玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料水表殼體，設(shè)有進(jìn)水口、 出水口和表殼內(nèi)腔，其特征在于水表殼體一體成型，表殼內(nèi)腔設(shè)有連接表蓋的螺紋。優(yōu)選的方案為螺紋在表殼內(nèi)腔的外部。[0020]優(yōu)選的方案為進(jìn)水口或出水口至少一端設(shè)有閥門裝置。優(yōu)選的方案為殼體的厚度為1. 83-2. 54mm。優(yōu)選的方案為進(jìn)水口一端設(shè)有碗狀濾絲網(wǎng)。優(yōu)選的方案為表蓋與殼體之間設(shè)有0-形密封墊圈。本實(shí)用新型的水表殼體具有耐低溫性能顯著，如在_30°C至_80°C，不開裂不泄漏，低溫抗沖擊性能高。本實(shí)用新型的的水表殼體具有收縮率低，翹曲變形小，尺寸穩(wěn)定性高，沒有明顯泄漏、滲漏或損壞，達(dá)到國家塑料水表的耐靜水壓(1.6MPa)指標(biāo)要求。表殼及承壓件承壓按照GB/T 778. 1-2007承受規(guī)定的試驗(yàn)靜水壓測試均合格。本實(shí)用新型的的水表殼體具有耐酸堿性好，耐水解性好，達(dá)到國家家庭飲用水安全指標(biāo)。本實(shí)用新型的水表殼體具有易回收重復(fù)利用，回收率可達(dá)到100%。本實(shí)用新型的水表殼體符合國家塑料水表殼體的耐候性要求。表殼及承壓件在下列紫外線照射條件下福照度550W/m2(波長290nm彡λ ^ 800nm)；背景溫度(65士5) °C ； 相對(duì)濕度(65士5) % ；輻照時(shí)間2000h氙燈光源全程照射；其噴水周期為dOaiiin氙燈照射；ISmin氙燈照射+水噴淋；試驗(yàn)后符合靜壓1. 6MPa，保持15min條件下不泄漏、滲漏或損壞。本實(shí)用新型的的水表殼體符合國家塑料水表殼體的高低溫度變化要求。表殼及承壓件在高溫85°C 士2°C，72h ；低溫-25°C 士3°C，72h。試驗(yàn)后符合靜壓1. 6MPa，保持15min 條件下不泄漏、滲漏或損壞。本實(shí)用新型提供了長玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料制作的塑料水表殼體，能夠徹底解決現(xiàn)有工程塑料水表殼體材料(如短玻璃纖維增強(qiáng)尼龍和ABS塑料)中成本過高、不耐低溫、收縮率大、翹曲變形大、不耐酸堿、達(dá)不到飲用水安全指標(biāo)、不易回收利用等缺陷， 故特別適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)和廣泛推廣應(yīng)用。

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施方式
，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。實(shí)施例1如圖1所示本實(shí)用新型提供了一種長玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料水表殼體，設(shè)有進(jìn)水口 4、出水口 2和表殼內(nèi)腔5，水表殼體1 一體成型，表殼內(nèi)腔5設(shè)有連接表蓋3的螺紋，螺紋在表殼內(nèi)腔的外部，進(jìn)水口 4或出水口 2至少一端設(shè)有閥門裝置，殼體1的厚度為 1. 83-2. 54mm，進(jìn)水口一端設(shè)有碗狀濾絲網(wǎng)，表蓋3與殼體1之間設(shè)有O-形密封墊圈。實(shí)施例2對(duì)長玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料水表殼體專用料進(jìn)行了三次隨機(jī)樣本法抽檢測試，實(shí)驗(yàn)測試結(jié)果分別如表1、表2和表3如下表1.實(shí)驗(yàn)測試結(jié)果[0038]
權(quán)利要求1.一種長玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料水表殼體，設(shè)有進(jìn)水口、出水口和表殼內(nèi)腔，其特征在于水表殼體一體成型，表殼內(nèi)腔設(shè)有連接表蓋的螺紋。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的長玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料水表殼體，其特征在于所述的螺紋在表殼內(nèi)腔的外部。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的長玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料水表殼體，其特征在于所述的進(jìn)水口或出水口至少一端設(shè)有閥門裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的長玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料水表殼體，其特征在于所述的殼體的厚度為1. 83-2. 54mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的長玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料水表殼體，其特征在于所述的進(jìn)水口一端設(shè)有碗狀濾絲網(wǎng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的長玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料水表殼體，其特征在于所述的表蓋與殼體之間設(shè)有0-形密封墊圈。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種長玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料水表殼體，設(shè)有進(jìn)水口、出水口和表殼內(nèi)腔，水表殼體一體成型，表殼內(nèi)腔設(shè)有連接表蓋的螺紋，螺紋在表殼內(nèi)腔的外部，進(jìn)水口或出水口至少一端設(shè)有閥門裝置，殼體的厚度為1.83-2.54mm，進(jìn)水口一端設(shè)有碗狀濾絲網(wǎng)，表蓋與殼體之間設(shè)有O-形密封墊圈。能夠徹底解決現(xiàn)有工程塑料水表殼體材料(如短玻璃纖維增強(qiáng)尼龍和ABS塑料)中成本過高、不耐低溫、收縮率大、翅曲變形大、不耐酸堿、達(dá)不到飲用水安全指標(biāo)、不易回收利用等缺陷。
文檔編號(hào)G01F15/14GK202209971SQ20112036422
公開日2012年5月2日 申請日期2011年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月27日
發(fā)明者方鯤, 李玫 申請人:北京納盛通新材料科技有限公司