CN101914238A - 碳纤维复合材料承压式热水器内胆及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种碳纤维复合材料承压式热水器内胆，采用如下重量百分比的原料制成：聚丙烯树脂占50-80％；增强体为碳纤维占10-30％；抗氧化剂占0.1-2％；紫外线吸收剂占0.1-1％；云母粉占10-30％。造粒后由注塑机进行注塑成型，制得两个U型槽，然后将这两个U型槽进行连接，得到一个完整的碳纤维复合材料承压式热水器内胆。其生物环保、耐蠕变、耐高温、尺寸稳定好、具有良好的防静电和耐侵蚀性，使用寿命更长。

Description

碳纤维复合材料承压式热水器内胆及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种热水器的水箱，特别是一种碳纤维复合材料承压式热水器内胆及其制备方法。
背景技术
目前市场上承压式热水器内胆主要有两种材料，不锈钢内胆和搪瓷内胆。
1、不锈钢承压内胆。其制造工艺较复杂：剪板-冲孔-圆桶-焊缝-焊接各种工件-保温层发泡，但其耐腐蚀，耐酸碱性差，易结垢，焊接部位遇高温易氧化锈蚀，最终造成水箱漏水直至整台热水器报废。不锈钢材料，其耐压程度小，容易漏水，保温差，特别是水质差的地区，内胆腐蚀严重，寿命更短。
2、搪瓷承压内胆。是在普通钢板上涂烧一层无机质陶釉而制成，造价高昂，加工工艺要求高，生产过程中容易产生气泡或针眼，同时搪瓷脆性较大，震动、碰撞容易产生鳞爆现象。另外，搪瓷在热水中会逐渐溶解剥落，技术上称为“沸水失重”现象，这种胆在完好时最卫生，但很多有质量问题，或年久搪瓷脱落会污染水质锈蚀漏水，故障率很高。以上这些因素，都会造成搪瓷涂层下的普通钢板暴露，形成腐蚀漏水。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提出了一种耐压、抗腐蚀、保温好的碳纤维复合材料承压式热水器内胆及其制备方法。
本发明要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的，一种碳纤维复合材料承压式热水器内胆，其特点是：采用如下重量百分比的原料制成，
聚丙烯树脂占50-80％；增强体为碳纤维占10-30％；抗氧化剂占0.1-2％；紫外线吸收剂占0.1-1％；云母粉占10-30％。
本发明碳纤维复合材料承压式热水器内胆的制备方法是：按上述配方百分比将各原料投入到高混机里，在100℃以下进行充分搅拌，使各种原料混合均匀，并使原料保持干燥，含水率低于0.5％，然后通过输送装置进入平行同向双螺杆造粒机进行造粒，造粒后进行烘干，随即放入注塑机进行注塑，制得两个U型槽，然后将这两个U型槽进行连接，得到一个完整的碳纤维复合材料承压式热水器内胆。
本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，造粒过程中，经过9个加热区加热熔融，然后进行拉条、冷却、烘干、切粒、烘干、打包即得，
造粒温度：一区170-190℃，二区190-210℃，三区190-210℃，四区180-200℃，五区180-200℃，六区185-205℃，七区175-195℃，八区175-195℃，九区190-210℃；
造粒时间：从进料到出料为3-5分钟，在加热区停留的时间为1-2分钟。
本发明与现有技术相比，内胆由左右两块对接而成，并且采用碳纤维复合材料注塑成型，(1)生物环保：它具有生物组织相容性和血液相容性，生物环境下稳定性好，无毒、无异味，不会与酸碱发生反应，是环保材料，不会对人的身体产生副作用。(2)耐蠕变、耐高温：材质采用碳纤维复合材料，耐热、耐疲劳、耐蠕变，经高温测试，本产品可耐130-150℃高温。(3)保温性能好：具有隔热保温性能，大幅度提高了保温效果，延长了热水的使用时间，保温性能更有效。(4)尺寸稳定好：由于是在热塑性树脂中加入了碳纤维进行增强，其碳纤维有优良的化学稳定性、耐疲劳、耐蠕变、高模量等性能。经反复高温试验后变形量很小，尺寸稳定好。(5)防静电、耐侵蚀、不结垢，所以具有良好的防静电和耐侵蚀性。(6)使用寿命更长：它具有优越的耐酸耐碱性，不但刚性好，韧性经过改性也大大提高，使用温度范围大，从低温到高温，能有效防止因环境外力而造成的开裂，因此大大提高了使用寿命。
具体实施方式
一种碳纤维复合材料承压式热水器内胆，是由碳纤维复合材料注塑成型的两个U型槽对接而成。为了简化制作工艺，两个U型槽左右对称设置。也可以根据需要，采用非对称结构。
(1)采用碳纤维复合材料，其配方为：聚丙烯树脂占50-80％；增强体为碳纤维，长度为0.5-5mm，占10-30％；抗氧化剂1010占0.1-2％；紫外线吸收剂UV-327占0.1-1％；云母粉500目占10-30％，其中百分比为重量百分比；
(2)制备方法：按上述配方百分比将各原料投入到高混机里，在100℃以下进行充分搅拌，使各种原料混合均匀，并使原料保持干燥，含水率低于0.5％，然后通过输送装置进入平行同向双螺杆造粒机进行造粒，造粒后进行烘干，随即放入注塑机进行注塑，制得两个U型槽，然后将这两个U型槽进行连接，得到一个完整的碳纤维复合材料承压式热水器内胆。
造粒过程中，经过9个加热区加热熔融，然后进行拉条、冷却、烘干、切粒、烘干、打包即得，
造粒温度：一区170-190℃，二区190-210℃，三区190-210℃，四区180-200℃，五区180-200℃，六区185-205℃，七区175-195℃，八区175-195℃，九区190-210℃；
造粒时间：从进料到出料为3-5分钟，在加热区停留的时间为1-2分钟。
两个U型槽可采用如下对接方式连接：
1、法兰式连接：(1)超声波焊连接：用超声波焊接机进行旋转振动摩擦焊接。(2)螺丝连接：用4个8mm定位孔和10个6.5mm螺丝孔，中间用O型圈进行密封。
2、环带式连接：(1)胶接：用进口环氧树脂胶(AV119)进行胶接。(2)焊接：用热塑性碳纤维复合材料作为连接体，用焊接机进行焊接。
3、子母口胶接：将两个U型内胆各开一个50mm的子母口，然后用进口环氧树脂胶(AV119)进行胶接。

Claims (3)

1.一种碳纤维复合材料承压式热水器内胆，其特征在于：采用如下重量百分比的原料制成，
聚丙烯树脂占50-80％；增强体为碳纤维占10-30％；抗氧化剂占0.1-2％；紫外线吸收剂占0.1-1％；云母粉占10-30％。
2.权利要求1所述的碳纤维复合材料承压式热水器内胆的制备方法，其特征在于：按上述配方百分比将各原料投入到高混机里，在100℃以下进行充分搅拌，使各种原料混合均匀，并使原料保持干燥，含水率低于0.5％，然后通过输送装置进入平行同向双螺杆造粒机进行造粒，造粒后进行烘干，随即放入注塑机进行注塑，制得两个U型槽，然后将这两个U型槽进行连接，得到一个完整的碳纤维复合材料承压式热水器内胆。
3.根据权利要求2所述的碳纤维复合材料承压式热水器内胆的制备方法，其特征在于：造粒过程中，经过9个加热区加热熔融，然后进行拉条、冷却、烘干、切粒、烘干、打包即得，
造粒温度：一区170-190℃，二区190-210℃，三区190-210℃，四区180-200℃，五区180-200℃，六区185-205℃，七区175-195℃，八区175-195℃，九区190-210℃：
造粒时间：从进料到出料为3-5分钟，在加热区停留的时间为1-2分钟。
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