一种热水器内胆材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种热水器内胆材料，按重量份数计，包括以下组分：聚酰胺30‑95份，LCP树脂和/或PPS树脂1‑30份，增强材料30‑80份，偶联剂0.1‑15份，稳定剂0.1‑2份，抗氧化剂0.2‑1.5份。其中所述偶联剂为稀土偶联剂。本发明专利技术所述产品机械性能好，耐水解，长期使用无异味，十分环保。

【技术实现步骤摘要】
一种热水器内胆材料及其制备方法
本专利技术属于热水器内胆材料
，特别的涉及一种热水器内胆材料及其制备方法。
技术介绍
无论是太阳能热水器还是电热水器，其核心部件都有水箱，而内胆又是水箱的核心部件，内胆担任着热水器能正常运转的重要责任。目前市场上，热水器内胆材料分类主要有：一，不锈钢材料；二，金属与搪瓷组合；三，金属与树脂组合；四，全塑料。对于第一类用不锈钢制作的内胆在一些自来水氯离子浓度含量较高时，在使用过程中，不锈钢内胆在焊接部位容易产生腐蚀，出现渗漏现象，不仅影响内胆的使用寿命，而且会破坏水质，进一步会影响人体健康。而且不锈钢内胆易结垢，高温易氧化腐蚀且制造过程复杂。对于用金属与搪瓷组合的内胆，一般是在钢板上涂覆一层无机质陶釉，加工要求高导致成本高，且在生产过程中易产生气泡或针眼，且在遇到强烈震动时陶釉易从钢板上脱落。另外，在温度高的水中，陶釉也容易溶解脱落。这些都不仅影响内胆使用寿命而且对人体健康存在一定的安全隐患。第一第三类金属与树脂组合，这种组合最大的缺点就是当水温波动太大时由于金属与树脂的热膨胀系数差别大的原因，使得树脂容易从金属上脱落下来，也影响热水器的使用。对于第四类内胆材料，则存在内胆强度不够，不耐水解，不环保，时间长有异味等缺点。聚酰胺俗称尼龙(Nylon)，英文名称Polyamide(简称PA)，是分子主链上含有重复酰胺基团—[NHCO]—的热塑性树脂总称。聚酰胺具有优异的力学性能，耐化学性，耐老化等优异性能，加入玻璃纤维或碳纤维增强后，机械强度和耐热性成倍提高，可广泛应用于汽车工业产品、纺织产品、泵叶轮和一级精密工程部件。目前市面上耐水解增强聚酰胺主要用于汽车发动机盖板和水室，现有技术手段主要采用添加耐水解助剂或马来酸酐接枝聚乙烯蜡等手段来提高聚酰胺材料耐水解性能。如专利CN107501928A采用炭化二亚胺作为耐水解助剂以提高聚酰胺56的耐水解性能，以满足汽车水室、餐具、厨具等汽车零部件、日常用品对材料的高刚性耐水解要求。专利CN107698970A采用BRUGGOLENH3337/H3347作为耐水解助剂以满足聚酰胺66与聚酰胺6合金取代铜作为热水器与水管的接头。专利CN106987122A通过添加高分子量的马来酸酐接枝聚乙烯蜡，降低材料的整体极性，减少材料的吸水量，从而提高短玻纤增强聚酰胺66的耐水解性能。一方面由于添加耐水解助剂，容易导致耐水解助剂里面的可溶物质析出，从而影响应用用途。如NSF61认证标准对各种可溶物质浓度有着严格要求，析出物含量高，则其使用的水温及水接触容器的体积越小。由于汽车水室料等使用环境不同，通过添加抗水解剂可以满足其使用要求。专利CN107698970A从法规条件来看也只能满足小容积应用，如接头，对于一般热水器很难满足要求。而专利CN106987122A通过添加高分子量的马来酸酐接枝聚乙烯蜡虽然能提升一定的耐水解性能，但对于热水器内长期保持1.0MPa的内胆压力，其强度又无法满足。液晶聚合物简称LCP，是介于固体结晶和液体之间的中间状态聚合物，其分子排列虽然不像固体晶态的三维有序，但也不是液体那样无序，而是具有一定(一维或二维)的有序性。根据液晶聚合物形成的条件又可分为热致性LCP和溶致性LCP等，溶致性液晶聚合物的液晶态是在溶液中形成，热致性液晶聚合物的液晶态是在熔体中或玻璃化温度以上形成。溶致性液晶聚合物可用溶剂法生产纤维或薄膜，热致性液晶聚合物可注塑、挤出成型等。热致性液晶应用更加广泛，已工业化的生产的热致性液晶绝大部分是芳香族聚酯LCP。液晶芳香族聚酯在液晶态下由于其大分子链是取向的，它有异常规整的纤维状结构，性能特殊，制品强度很高，并不亚于金属和陶瓷。并拥有优异的机械性能、尺寸稳定性、光学性能、电性能、耐化学药品性、自阻燃性、加工性良好，耐热性好，热膨胀系数教低，目前被广泛应用于电子、电气、光导纤维、汽车及宇航等领域。市面上商业化生产的LCP根据其热变形温度(HDT)由高到低可划分为三类，HDT大于250℃为I型，HDT在180～250℃为II型，HDT小于180℃为III型。聚苯硫醚简称PPS，是一种耐热性工程塑料，纯PPS为白色粉末，密度1.34g/cm3，是一种性能优异的特种工程塑料，属结晶高聚物，具有优异的高温稳定性、阻燃性、耐化学腐蚀性及良好的机械和电学性能。可用多种方法加工成型，还适合进行精密成型，可广泛应用于汽车、电子电气、机械及化工等领域。PPS拥有优异的耐溶剂性，除了强硝酸外，PPS几乎可以耐所有的酸、碱及各种溶剂。美国全国卫生基金会(nationalsanitationfoundation，NSF)成立于1944年，是一个独立的、不以营利为目的的非政府组织。NSF致力于公共卫生、安全、环境保护领域的标准制订、产品测试和认证服务工作，是公共卫生与安全领域的权威机构。ANSI/NSFStandard61--------DrinkWaterSystemComponents----HealthEffects美国ANSI/NSF61标准，由美国的NSF制定和颁布的。该此标准编制目的是为了最大程度地控制涉水的产品、配件或材料在饮用水中产生的非健康和非纯净物质间接与饮用水结触所产生的不利影响。与水接触的任何产品，如管道、配件、涂层、阀门、垫圈、水表、水泵和水龙头等等。现有技术中的热水器内胆材料往往机械强度、耐水解、环保等性能无法同时满足制作热水器内胆的材料往往流动性不够好，不利于材料的加工成型。
技术实现思路
目前行业上还没有能满足热水器内胆要求的热塑性材料，通过添加一些特殊助剂能够满足其强度及耐水解需求的，但没办法满足NSF61标准对涉水产品安全、环保的高的认证要求；能够满足认证要求的，无法满足机械强度、耐水解、材料加工成型等要求。针对现有技术的不足与缺点，本专利技术提供了一种技术方案，制备出来的热水器内胆材料具有机械强度好，耐水解，环保，流动性佳等优点。鉴于这种情况，本专利技术人进行了深入研究，结果发现通过适当地选择组合物中所含的聚酰胺树脂、LCP树脂、PPS树脂、偶联剂及增强材料等，可以得到显示出满足上述目的的性能优良的组合物，从而完成了本专利技术的目的。一种热水器内胆材料，按重量份数计，包括以下组分：所述偶联剂为稀土偶联剂。优选的，所述热水器内胆材料，按重量份数计，包括以下组分：进一步优选的，一种热水器内胆材料，按重量份数计，包括以下组分：本专利技术所述聚酰胺并无特殊限制，可以是任何一个通常可用作普通模制材料的脂肪族聚酰胺，以及包含基本上为芳族二羧酸单元的二酸单元和基本上为脂肪族亚烷基二胺单元的半芳族聚酰胺。优选的是具有良好耐热性和低吸水率的半芳香族聚酰胺。所述脂肪族聚酰胺是指聚酰胺衍生自一种或多种脂肪族二胺(如，脂族C6-C20亚烷基二胺、脂环族二胺，优选地二胺包括1，6-己二胺、2-甲基戊二胺、2-甲基辛二胺、1，8-辛二胺、1，9-壬二胺、1，10-癸二胺、1，12-十二烷二胺和间二甲苯基二胺)和一种或多种二元羧酸(如，己二酸、癸二酸、壬二酸、十二烷二酸或它们的衍生物)，和/或一种或多种脂肪族内酰胺、氨基酸(如11-氨基十二烷酸、己内酰胺和月桂内酰胺)，进一步优选地PA612、PA11、PA12、PA1010、PA12本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热水器内胆材料，其特征在于，按重量份数计，包括以下组分：

【技术特征摘要】
1.一种热水器内胆材料，其特征在于，按重量份数计，包括以下组分：所述偶联剂为稀土偶联剂。2.根据权利要求1所述的一种热水器内胆材料，其特征在于，按重量份数计，包括以下组分：3.根据权利要求1所述的一种热水器内胆材料，其特征在于，按重量份数计，包括以下组分：4.根据权利要求1所述的一种热水器内胆材料，其特征在于，所述稀土偶联剂包括：稀土镧偶联剂、稀土铈偶联剂、稀土镨偶联剂、稀土钕偶联剂、稀土钷偶联剂、稀土钐偶联剂、稀土铕偶联剂、稀土钆偶联剂、稀土铽偶联剂、稀土镝偶联剂、稀土钬偶联剂、稀土铒偶联剂、稀土铥偶联剂、稀土镱偶联剂、稀土镥偶联剂中的一种或多种。5.根据权利要求1-3中任一项所述的一种热水器内胆材料，其特征在于，所述聚酰胺包括PA612、PA11、PA12、PA1010、PA1212、PA6T/66、PA6T/6I、PA9T、PA10T、PA12T中的一种或多种；所述LCP树脂为芳香族共聚酯；所述PPS树脂是由酚类化合物的氧化聚合或共聚合获得的树脂。6.根据权利要求1-3中任一项所述的一种热水器内胆材料，其特征在于，所述增强材料为玻璃纤维、玄武岩纤维、硅灰石、碳纤维、芳纶纤维、硫酸钙晶须、钛酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：金良文，梁永华，郑红专，
申请(专利权)人：江门市德众泰工程塑胶科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44