专利名称：一种长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料水表壳体的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种塑料水表壳体，尤其是一种长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料制作的塑料水表壳体。
背景技术：
目前，常用民用的金属水表壳体主要是采用铸铁经翻砂、铸造及二次加工而成，生产过程能耗大、工序多、周期长、环境污染大，并且产品质量的重现性差。铸铁构件易锈蚀， 不但会大大影响使用寿命，而且还会影响水质，从而给饮用水带来严重的重金属污染。在金属防锈防腐方面，尽管可以普遍采用外涂油漆或热镀锌等工艺技术处理，但仍不能从根本上解决铸造件的锈蚀问题，只能适度减缓腐蚀效应，并且在处理过程中又会引出新的二次污染环境问题。当前以塑代钢正在成为人类社会生产和消费的一种节能减排、技术进步与发展的重要趋势，纤维增强热塑性树脂基复合材料因其具有轻质高强、抗冲击性能好、设计自由度大、耐腐蚀、加工成型工艺性好、成本低及环保节能等众多显著优点，故在航空航天、汽车内外饰件、轨道交通车辆、电子电器、水管道配件等相似产业已经获得稳定可靠的成功应用， 因此对水表壳体采用以塑代钢技术改造具有重要的社会意义和重大的经济价值。1.水表的壳体现用材料1. 1水表的铸铁表壳水表的铸铁表壳价格低廉、强度高、韧性好，但是无论是采用灰口铸铁，还是球墨铸铁材质，其成型和加工工艺都比较繁琐与复杂，并且由于腐蚀生锈而存在二次污染环境。 大量医学临床病理实验已经证明，目前铁锈最直接、危害最大的就是对人类肝脏的严重损害。因此，国家已经下达文件，强制性水表安全技术规则要求在去年(2010年)淘汰灰铸材料制作的铁壳水表，只是建议大口径水表的表壳可以暂时采用球墨铸铁材料制作。1. 2水表的铸铜表壳水表的铸铜表壳主要优点是机械性能好，制造成型工艺简单。中华人民共和国城镇建设部发布的行业标准《饮用水冷水水表安全规则》(CJ266-2008)已明文规定铸铜制作的水表表壳的材质是铸造铅黄铜。铸造铅黄铜表壳与铸铁表壳的成型工艺相类同，但是相对更容易加工。然而，近年来铜原料价格飞涨，一是直接导致铜制作的水表表壳成本猛增； 二是在户外安装时，容易被盗窃。实验也已经证实，民用水表铸铜表壳中的铅也容易析出， 从而导致家用自来饮用水的重金属污染。另外，我国是一个铜资源极度缺乏的国家，同时铜冶炼则需要耗费大量能源，这与节能减排的国家政策不相符。水表的铸铜表壳会因氧化而产生铜绿，铜绿也有毒有害人体，是因为它会与胃中的盐酸反应生成铜离子，从而造成人体的重金属中毒，严重者会产生死亡。1. 3水表的铝合金表壳水表的铝合金表壳采用压铸工艺技术，加工成型容易，产品外表美观，原料丰富， 生产成本低，机械性能好，但硬化层容易受到外力作用而剥落或受损，导致有金属物析出。临床医学研究表明，铝离子过量摄入会影响人体对铁、钙等成份的吸收，导致骨质疏松、贫血，甚至影响神经细胞的发育与刺激后的谐调反应，从而引起痴呆。另外，裸露的铝合金极易腐蚀而产生白色的铝锈，从而影响产品的外观质量。1.4水表的不锈钢表壳水表的不锈钢表壳机械性能好，耐酸碱；但是在高、低温度环境下不会产生腐蚀物和渗出物，无二次污染，卫生环保。不锈钢制作的水表表壳可分为铸造件和焊接件。铸造件存在不易加工、制造成本较高的缺点，因而目前尚未形成大批量的生产能力。焊接件是新开发的不锈钢水表表壳类型，具有可成型、可互换，壁厚均勻，强度高等优点。不锈钢材料中一般都含有铬和镍，铬是使产品不生锈的重耍重属材料，而镍是耐腐蚀的金属材料。使用不锈钢材料作为水表壳体，有可能会造成重金属对人体健康的严重危害。尤其在铬含量和镍含量的技术控制及监测方面必须有强力手段保障，否则，其危害性并不亚于铜壳水表。铬是生物体所必需的微量元素之一。但大量的铬存在则会污染环境， 危害人体健康。所有铬的化合物都是有严重毒性。六价铬的毒性最大，三价次之，二价毒性最小，六价铬的毒性比三价铬几乎大出100倍。大量摄入铬可以有体内造成明显的蓄积叠加。铬中毒主要是指六价铬，可致腹部不适及腹泻等中毒症状；铬为皮肤变态反应原，会引起过敏性皮炎或湿疹。1.5工程塑料制作的水表表壳塑料制品成本低、制造方便、无毒无污染、耐腐蚀、不生锈、不结垢、重量轻，卫生环保。目前，新型工程塑料具有很强的机械强度和很小的蠕变，行业中正研制开发适合国内需要的塑料水表壳体，并符合国家塑料水表产品的行业标准(审定稿)。塑料水表壳体不但可以解决铸铁水表存在的严重二次污染、铜壳水表价格昂贵等问题，同时也是防止安装在户外水表铜件被盗窃的解决方法。工程塑料制作的水表表壳的制造过程，可以充分体现节能减排、循环使用与环保的时代要求，这正与国家政府制订出台的政策法规相适应。

实用新型内容长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料(LGFRTP)是近年来国内外快速发展的一种高强度、高刚性、高韧性、耐高低温度变化、耐蠕变、低翘曲、模收缩率小等性能的先进热塑性复合材料。本实用新型提供的长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料水表壳体，具有产品内部呈现独有的无规则取向纤维缠绕形成的网络骨架结构，在高、低温度条件下及高、低温高频交变的环境中拥有较高的机械力学性能保持性；优异的抗冲击性能，高模量、高强度、高韧性； 具有与金属相近的热膨胀系数，十分有利于与金属件的结合稳定性；具有各向同性，低收缩率，低蠕变，低翘曲变形，高尺寸稳定性；优异的耐磨和耐疲劳性；优异的耐化学性；呈典型的疏水性，吸水率极小，耐水解；优异的表面光洁度；不含环境化学有害性成分，为环境友好型材料，可以多次环保回收，循环再利用，再生品仍可保持较高的机械力学性能，并且成本低、使用寿命长。本实用新型提供了一种长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料水表壳体，设有进水口、 出水口和表壳内腔，其特征在于水表壳体一体成型，表壳内腔设有连接表盖的螺纹。优选的方案为螺纹在表壳内腔的外部。[0020]优选的方案为进水口或出水口至少一端设有阀门装置。优选的方案为壳体的厚度为1. 83-2. 54mm。优选的方案为进水口一端设有碗状滤丝网。优选的方案为表盖与壳体之间设有0-形密封垫圈。本实用新型的水表壳体具有耐低温性能显著，如在_30°C至_80°C，不开裂不泄漏，低温抗冲击性能高。本实用新型的的水表壳体具有收缩率低，翘曲变形小，尺寸稳定性高，没有明显泄漏、渗漏或损坏，达到国家塑料水表的耐静水压(1.6MPa)指标要求。表壳及承压件承压按照GB/T 778. 1-2007承受规定的试验静水压测试均合格。本实用新型的的水表壳体具有耐酸碱性好，耐水解性好，达到国家家庭饮用水安全指标。本实用新型的水表壳体具有易回收重复利用，回收率可达到100%。本实用新型的水表壳体符合国家塑料水表壳体的耐候性要求。表壳及承压件在下列紫外线照射条件下福照度550W/m2(波长290nm彡λ ^ 800nm)；背景温度(65士5) °C ； 相对湿度(65士5) % ；辐照时间2000h氙灯光源全程照射；其喷水周期为dOaiiin氙灯照射；ISmin氙灯照射+水喷淋；试验后符合静压1. 6MPa，保持15min条件下不泄漏、渗漏或损坏。本实用新型的的水表壳体符合国家塑料水表壳体的高低温度变化要求。表壳及承压件在高温85°C 士2°C，72h ；低温-25°C 士3°C，72h。试验后符合静压1. 6MPa，保持15min 条件下不泄漏、渗漏或损坏。本实用新型提供了长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料制作的塑料水表壳体，能够彻底解决现有工程塑料水表壳体材料(如短玻璃纤维增强尼龙和ABS塑料)中成本过高、不耐低温、收缩率大、翘曲变形大、不耐酸碱、达不到饮用水安全指标、不易回收利用等缺陷， 故特别适合大规模工业化生产和广泛推广应用。

图1为本实用新型结构示意图具体实施方式
以下结合附图及具体实施方式
，对本实用新型作进一步详细的说明。实施例1如图1所示本实用新型提供了一种长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料水表壳体，设有进水口 4、出水口 2和表壳内腔5，水表壳体1 一体成型，表壳内腔5设有连接表盖3的螺纹，螺纹在表壳内腔的外部，进水口 4或出水口 2至少一端设有阀门装置，壳体1的厚度为 1. 83-2. 54mm，进水口一端设有碗状滤丝网，表盖3与壳体1之间设有O-形密封垫圈。实施例2对长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料水表壳体专用料进行了三次随机样本法抽检测试，实验测试结果分别如表1、表2和表3如下表1.实验测试结果[0038]
权利要求1.一种长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料水表壳体，设有进水口、出水口和表壳内腔，其特征在于水表壳体一体成型，表壳内腔设有连接表盖的螺纹。
2.根据权利要求1所述的长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料水表壳体，其特征在于所述的螺纹在表壳内腔的外部。
3.根据权利要求2所述的长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料水表壳体，其特征在于所述的进水口或出水口至少一端设有阀门装置。
4.根据权利要求1-3任一项所述的长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料水表壳体，其特征在于所述的壳体的厚度为1. 83-2. 54mm。
5.根据权利要求4所述的长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料水表壳体，其特征在于所述的进水口一端设有碗状滤丝网。
6.根据权利要求5所述的长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料水表壳体，其特征在于所述的表盖与壳体之间设有0-形密封垫圈。
专利摘要本实用新型提供了一种长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料水表壳体，设有进水口、出水口和表壳内腔，水表壳体一体成型，表壳内腔设有连接表盖的螺纹，螺纹在表壳内腔的外部，进水口或出水口至少一端设有阀门装置，壳体的厚度为1.83-2.54mm，进水口一端设有碗状滤丝网，表盖与壳体之间设有O-形密封垫圈。能够彻底解决现有工程塑料水表壳体材料(如短玻璃纤维增强尼龙和ABS塑料)中成本过高、不耐低温、收缩率大、翅曲变形大、不耐酸碱、达不到饮用水安全指标、不易回收利用等缺陷。
文档编号G01F15/14GK202209971SQ20112036422
公开日2012年5月2日 申请日期2011年9月27日 优先权日2011年9月27日
发明者方鲲, 李玫 申请人:北京纳盛通新材料科技有限公司